В. Изучение животных кормовых ресурсов

Основными группами поедаемых животных являются беспозвоночные (обитатели травяного и мохового покрова, крон деревьев и кустарников, коры и древесины, верхних слоев почвы), водные животные, земноводные и пресмыкающиеся, мелкие птицы, боровая и водоплавающая дичь, их яйца и птенцы, мышевидные грызуны, остальные мелкие грызуны, копытные.

В IV главе мы подробно изложили методику и технику количественного учета наземных позвоночных. Она применяется и в целях изучения позвоночных как кормового ресурса хищников, поэтому здесь нет нужды повторять сказанное. Водные животные (беспозвоночные и рыбы) имеют значение для питания столь ограниченного числа наземных позвоночных, что за недостатком места мы исключим их из рассмотрения. Остаются разного рода беспозвоночные и именно им мы и посвятим дальнейшее изложение.

Уже перечень видов насекомых и других беспозвоночных животных, обитающих в районе исследования, с указанием на распределение по биотопам и ярусам растительности, дает некоторое представление о потенциальных запасах пищи для насекомоядных позвоночных — птиц, крота, землероек, лягушек и ящериц.

Ценные сведения могут быть почерпнуты из данных о фенологии и периодичности массовых размножений насекомых.

При детальных исследованиях прибегают к количественному учету беспозвоночных, населяющих различные ярусы и части биотопов.

Наиболее простым способом относительного учета фауны беспозвоночных травяного покрова лугов, полей и лесов является методика кошения. Она сводится к тому, что лицо, производящее учет, равномерно двигается по прямой линии и с каждым шагом делает однообразные взмахи сачком по обе стороны от линии движения, обкашивая травянистую растительность и собирая с нее в сачок насекомых.

Н. Н. Конаков (1939) в своей сводке дает следующие советы о применении методики кошения. Обычные энтомологические сачки неудобны и мало пригодны для количественного кошения, уловистость их в три раза меньше, чем количественных сачков, специально приспособленных для учета. Лучше всего сачок Четыркиной (рис. 107) с диаметром кольца 35,7 см, с площадью отверстия 0,1 кв. м и глубиной мешка 70 см. На узком конце в дно сачка вшиты две охватывающие друг друга трубки — наружная полотняная и внутренняя из клеенки, обращенной гладкой стороной в просвет. В трех местах в сачок вшиваются тесемки а, в и с, при помощи которых он может быстро затягиваться и завязываться. Между тесемками а и в вшито проволочное кольцо d. Ручка сачка имеет в длину 1 м. Перед началом кошения тесемка d плотно завязывается, донное отверстие сачка оказывается закрытым и при кошении вся добыча собирается в средней части сачка.

Рис. 107. Сачок Четыркиной (из Конакова).

По окончании кошения сачок быстро встряхивают и как можно быстрее затягивают и завязывают верхнюю тесемку. После этого конец клеенчатой трубки опускают в морилку, а наружную полотняную трубку завязывают вокруг краев клеенчатой при помощи тесемки с. Затем распускают тесемку и, потряхивая сачок, ссыпают добычу в морилку или извлекают при помощи так называемого фотоэклектора Плигинского, основанного на положительном фототропизме насекомых.

Чтобы получить сравнимые результаты, необходима максимально возможная стандартизация техники кошения. Для одной пробы следует делать от 50 до 100 взмахов сачком. «Строгой стандартизации должен подвергнуться и самый процесс кошения. Длина палки сачка, положение руки на палке, сила и длина удара, расстояние сачка от земли при кошении, продолжительность пауз между ударами — должны быть одинаковы. Каждый удар делается обязательно по новому месту. Для строгого выполнения этих требований необходимы предварительная тренировка и критическое отношение ко всем деталям техники кошения в зависимости от особенностей данного биоценоза. Без выполнения этих условий количественное кошение превращается в обычное качественное и отдельные укосы оказываются несравнимы друг с другом» (Конаков).

На результаты кошения сильно влияет ряд факторов, определяющих поведение и размещение животных, совершающих суточные вертикальные миграции: время кошения, высота растительности, температура и влажность воздуха, интенсивность освещения, направление и сила ветра.

Успешность учета и особенно сравнимость данных разных учетов, произведенных даже одним и тем же лицом, в сильной мере зависят от личных качеств работника, его умения соблюдать однообразие и равномерность в процессе учета.

Учет кошением является относительным и, как показывают специальные исследования, позволяет обнаруживать различие численности видов двух биоценозов, если оно достигает не менее 30—35%.

Результаты учета можно отнести к площади, если перемножить пройденный путь на двойную длину палки сачка.

«Несмотря на ряд крупных недостатков, метод кошения в ряде случаев является более удобным, а иногда и единственным пока методом. Он незаменим для ориентировочных исследований во время экспедиционных работ при маршрутном обследовании и удобен при изучении распределения сравнительно крупных животных, обладающих при мелких пробных площадях ничтожной встречаемостью» (Конаков).

При более детальных биоценотических исследованиях, для количественного учета фауны беспозвоночных травяного покрова используют разного рода биоценометры. Биоценометр представляет цилиндрическую или кубическую коробку определенных размеров, без дна. В намеченном для учета месте накрывают биоценометром участок земли вместе с травой и находящимися на ней насекомыми, а затем тем или иным способом извлекают и подсчитывают последних. Конечно, и при этом часть наиболее подвижных животных ускользает, но все же такой учет дает значительно более точные результаты, чем кошение, хотя отличается значительной трудоемкостью и сложностью.

По свидетельству Конакова, наилучшие результаты дает биоценометр Конакова и Онисимовой. «Основой его служит квадратная рама, сделанная из котельного железа (обычное кровельное для этой цели не годится). Длина каждой внутренней стороны рамы равна 50 см, высота — 10 см. Нижний край рамы отточен возможно острее, а верхний отогнут наружу так, чтобы получился кант шириной около 1 см. Снаружи на двух противоположных стенках приклепаны две ручки. Площадь, покрываемая такой рамой, равна 0,25 кв. м. Второй существенной частью биоценометра является мешок без дна высотой 170 см (высота мешка зависит от роста исследователя) и в диаметре немного шире рамы биоценометра. Нижняя часть мешка (65—70 см) сшита из белого полотна или коленкора, верхняя — из марли. Последняя пропускает большое количество света и воздуха, что очень важно при работе. Нижний край мешка подшивается, и в него продергивается широкая тугая резинка, стягивающая отверстие.

«Перед употреблением нижний край мешка, снабженный резинкой, растягивается и надевается на верхнюю часть рамы выше ручек, под отгибом, который не позволяет мешку соскочить с рамы. Затем мешок перевязывается шнурком на половине его высоты там, где полотно переходит в марлю. В таком виде раму быстро накидывают на избранную площадку и, надавливая всей тяжестью тела на отгиб и ручки, заставляют острые края биоценометра врезаться в землю. В степной зоне СССР при продолжительной засухе на склонах с южной экспозицией поверхностный слой почвы оказывается очень твердым и неровным: в таких случаях после накидывания рамы приходится прорезать землю ножом или ботанической стамеской вдоль внешних стен биоценометра. В дальнейшем исследователь просовывает в верхнюю часть мешка голову и руки, а помощник завязывает мешок на уровне груди или пояса.

«Затем развязывают шнурок, перехватывающий мешок посредине, перед головой исследователя, и последний оказывается включенным в биоценометр. Следовательно, с момента набрасывания биоценометра до конца взятия пробы учитываемая площадка ни на секунду не сообщается с окружающей средой. Перед завязыванием берут с собой морилку, пробирки, пустые и со спиртом, пинцет, лупу, ножницы для стрижки кустов растений, кисточку для сбора, мелких насекомых и эксгаустер. Последний значительно ускоряет и облегчает работу при выборке прыгающих насекомых. Остальные животные собираются вручную. . Мусор же и сухие растительные остатки можно собрать . в мешочки и' впоследствии обработать фотоэклектором Плигинского. Лично мы производили в большинстве случаев разборку срезанных растений и мусора внутри биоценометра на одной из сторон мешка, на белой поверхности которого животные хорошо заметны.

«По окончании работы, перед развязыванием мешка помощником, производится тщательный осмотр одежды исследователя через прозрачную марлю, что предотвращает возможную утечку насекомых. Впрочем, присутствие помощника при работе с биоценометром этой системы не обязательно. При известном навыке весь учет может быть выполнен одним лицом; необходимо лишь, для автоматического стягивания мешка на поясе исследователя, вдеть в верхний марлевый край мешка такую же резинку, как и внизу на раме. На взятие одной пробы в 1/4 м 2 степных биоценозах затрачивалось от 40 минут до 4 часов, в зависимости от обилия животных и в особенности от густоты травостоя» (Конаков).

Учет беспозвоночных в кронах деревьев и кустарников производится путем отряхивания их на подостланную под деревом бумагу или белую материю или кошением сачком на длинной рукоятке. Последний способ дает более точные результаты и не слишком трудоемкий.

Финский орнитолог Пальмгрен, при изучении кормовых ресурсов на ветвях деревьев, срезал отдельные избранные ветви, предварительно накинув мешок и туго затянув его горловину. Пойманные животные замаривались и разбирались. Количество насекомых и пауков относилось к длине и весу ветвей.

Малоподвижных насекомых, живущих на листьях, можно подсчитывать на пробных партиях листьев. А. П. Владимирский (1925) и Т. Н. Каллиникова (1932) брали по 10 листьев.

Согласно В. Н. Старку (1931), количественный учет насекомых — обитателей коры и древесины— производится на модельных деревьях, при маршрутном обследовании берутся на узких ленточных пробах (до 5 м ширины), а при стационарных исследованиях — на пробных площадях. Модельные деревья должны быть разных возрастов, степеней угнетения и состояния.

Пробные площади закладываются размером 100 — 1000 кв. м, ограничиваются небольшими канавками и подробно описываются в отношении растительности и условий обитания. Все деревья пересчитываются и нумеруются масляной краской. Затем берутся модельные деревья и данные подсчета насекомых на них пересчитываются на общее количество деревьев на пробной площади. К сожалению, Старк не указывает количество моделей, достаточное для характеристики заселенности пробной площади.

Анализ ствола модельного дерева производится различными способами, зависящими от желаемой точности и технических возможностей (время, рабочая сила и т. д.). Работа это трудоемкая и тяжелая.

Наиболее простым способом является взятие 3—4 проб в различных частях ствола и подсчет на них насекомых и их личинок:

1) у корневой шейки,

2) в области толстой коры по середине ее площади,

3) по середине области переходной коры,

4) по середине области тонкой коры. Подсчеты производятся или на площадках

10 X 10 см (1 кв. дцм) каждая, закладываемых для каждой области с северной и южной стороны, или же по поясу шириной 10 см, для чего снимается кора кругом всего ствола. При этом подсчитываются все насекомые, живущие на коре, в коре, менаду корой и древесиной и в самой древесине.

«Для обследования с более углубленными целями необходимо проводить подсчеты по отрезкам ствола. Для этого после валки ствола последний распиливается на полуметровые, метровые или двухметровые обрубки: чем более короткий обрубок, тем более получают проб, а, следовательно, достигается и большая точность в работах. Для каждого обрубка снимается у его комлевой части кора шириной в дециметр, подсчитываются все вредители в этой части обрубка и дается общая сводка по всем обрубкам для всего ствола. Иногда вместо распилки на обрубки употребляется способ подсчета по поясам, для чего после валки дерева ствол не распиливается, а только размечается на отрезки, с комлевой части отрезка, снимается кора так же, как и при предыдущем способе, и производится подсчет насекомых. Однако, в этом случае легко можно выпустить часть насекомых, развивающихся в древесине, что при распилке устраняется, так как на торце среза хорошо видны результаты работы насекомых в древесине.

«В некоторых случаях применяется иной метод подсчета, а именно: все дерево размечается по областям коры, с двух сторон ствола снимаются полосы коры шириною в 10 см от вершины до самого комля с южной и северной стороны, и на данных пролысах производятся подсчеты вредных насекомых. Этот способ в большинстве случаев дает лучшие результаты, чем все предыдущие. Кроме того, он позволяет выделить районы поселения отдельных видов; для уточнения работы ширина пролысов увеличивается с 10 см до 20 см, что совершенно достаточно.

«Наконец, для работы по короедам иногда практикуется способ подсчетов на коре по входному или выходному отверстию. Этот способ, несмотря на быстроту в работе, может быть рекомендован только для момента, когда уже все вредители обследуемой породы вышли; в противном случае дает сильно затемненные результаты.

«Для целей экспериментальной работы, а также для решения различных методологических задач, необходим сплошной подсчет населения всего ствола, для чего снимается кора целиком со всего ствола по секторам дерева и по областям ствола, по областям коры и производится подсчет и описание всех вредителей всего дерева. Безусловно способ, дающий наиболее точные результаты, но, с другой стороны, требующий колоссального количества рабочей силы, почему может применяться только при опытной работе, главным образом на постоянных пробных площадях. Особенно трудна и длительна работа этим методом при наличии на дереве мелких видов короедов.

«В некоторых случаях при наличии в насаждении вредителей, откладывающих свои яйца на коре или в трещины коры, например, непарного шелкопряда, бабочки-монашенки и т. д., достаточен анализ поверхностной части дерева, для чего берутся площадки в средней части заселения и по краям района заселения; величина площадки равняется 1 дцм и на этих площадках проводятся подсчеты кладок и яиц. В некоторых случаях, когда откладка яиц происходила под чешуйками коры и в трещинах, подобная работа подсчета на месте будет крайне затруднена. Для проверки ее желательно наложение ловчих колец таким образом, чтобы оградить ими часть ствола. Дальнейшими наблюдениями в весенний период и сборами выходящих гусеничек можно проверить полученные осенью цифры.

«Наконец, возможно проводить подсчет вредителей путем наложения соломенных ловчих колец. Насекомые, стремясь к месту зимовок, забиваются осенью в указанные кольца и дают представление о количестве их в насаждении. Необходимо только иметь в виду, что таких колец нужно заложить значительное количество. Лучше, пробив визир, через обследуемый массив, окольцевать указанным способом все деревья на визире. Необходимо это сделать в августе месяце и подсчет производить после первых морозов. Особенно интересные результаты дают соломенные кольца для слоников и некоторых видов гусениц» (Старк).

Различные ценные технические подробности и методические указания содержатся в цитированной книге Старка, к которой мы и отсылаем читателя.

Для многих не только млекопитающих, но и птиц важное кормовое значение имеет фауна подстилки и почвы. Методика количественного учета ее подробно изложена в статье Т. Г. Григорьевой (1938), а примерами практического применения могут служить работы В. Я. Шиперовича (1937), А. Ф. Крышталя (1934) и др.

В различных биотопах или местообитаниях сперва закладываются и подробно описываются пробные площади в 0,25—0,5 га. В некоторых пунктах пробных площадей выбираются участки с ровным рельефом, типичным растительным покровом и почвенно-грунтовыми условиями. На этих участках берутся единовременные или периодические почвенные пробы.

Для учета крупных представителей почвенной фауны (хрущи, проволочники, дождевые черви и пр.) проще всего вырыть почвенную яму площадью 50 x 50 см и такой же глубины. Рамкой или метром отмеряется площадка для ямы, почва подрезывается и вынимается из ямы лопатой послойно и тут же в поле просматривается. Однако, работая лопатой, очень трудно сохранить полную отвесность стенок ямы. В зависимости от механического состава и структуры почвы, поверхностные горизонты в большей или меньшей степени осыпаются, и почвенная яма представляет собой тогда не призму, а усеченную пирамиду. Животные верхних горизонтов, попадая в нижележащие горизонты, искажают картину вертикального распределения фауны. В большей степени это сказывается на песчаных почвах и на окультуренных землях с разрыхленным обработкой пахотным слоем» (Григорьева).

Для устранения указанных недостатков применяются различные несложные приборы. «Наиболее прост и универсален прибор в виде металлической рамки кубической формы с 4 стенками, но без дна и верха; нижние края стенок заострены, а верхние загнуты наружу и снабжены парой ручек. Такая форма вдавливается в почву руками (если почва мягкая) или забивается деревянным молотком. Размеры данного прибора не могут быть большими, так как трудность погружения его в почву резко возрастает при увеличении размеров пробы. Наилучшим размером является 10 X 10 X 10 см, такой прибор вынимает 1 куб. дцм почвы, причем при взятии пробы из верхнего горизонта почвы помощи лопаты не требуется, так как путем некоторого расшатывания вогнанной в почву формы достигается довольно правильное отделение нижней плоскости почвенной пробы от остальной почвы. Однако при некоторых условиях требуется подрезание земли лопатой непосредственно под нижними краями погруженной в почву формы. При взятии проб в горизонтах ниже 10 см необходимо вырывать яму сначала на 10 см, далее на 20 и т. д., смотря по числу взятых горизонтов» (Григорьева).

После взятия почвенной пробы приступают к выборке из нее животных. Проще всего ручная разборка, осуществляемая прямо в поле или в лаборатории на листах фанеры или на клеенке; в зависимости от объектов используется светлый или темный фон. Земля просматривается по частям при помощи 8-кратной лупы с большим полем зрения. Ручная разборка, конечно, отличается известной примитивностью, но она проста и позволяет в короткий срок обследовать большие площади и получить сравнительные данные населенности отдельных местообитаний более крупными представителями почвенной фауны, чего часто бывает достаточно при изучении кормовых ресурсов млекопитающих и птиц. В случае необходимости можно применить и более совершенные способы обработки почвенных проб: отделение животных от почвы использованием их реакций на свет, на повышение температуры и сухость среды; просеивание почвы через сита и решета; промывка почвы через сита и системы сит, сконструированные в специальные приборы; метод флотации, основанный на всплывании животных при замачивании почвы в различных жидкостях. Подробное описание всех этих методов имеется в статье Григорьевой.

Результаты подсчета численности различных групп животных в почвенных пробах обобщается по типам местообитаний, а затем перечисляется на 1 га. Особенно большое внимание следует уделять таким представителям, которые чаще всего служат пищей млекопитающим и птицам — дождевые черви, личинки насекомых и т. п.

Таковы основные методы количественного учета основных групп органических кормовых ресурсов наземных позвоночных. Нам остается сказать несколько слов об учете неорганических кормов.