Популяция в экотоксикологии. Роль миграционных процессов в поддержании популяции
Доказательством токсической обусловленности отклонений процесса онтогенеза является установленная нами корреляционная связь между массой птенцов перед вылетом из гнезда (их энергоресурсов) с содержанием токсических металлов в скелете. Коэффициент корреляции у большой синицы достигает 0,82 для цинка, свинца и меди.
Реакцию рассмотренных популяций на токсическое загрязнение среды не удается однозначно дифференцировать на эффекты прямого и опосредованного влияния. Можно говорить лишь об этапах, на которых упомянутые эффекты вероятны в большей или меньшей степени. Так, показано преимущественное влияние состояния среды на стадиях эмбрионального развития и постнатального выживания у мелких млекопитающих.
У птиц можно говорить о ведущей роли прямого токсического влияния на этапы выкармливания птенцов и их выживания с момента вылета из гнезда. Вместе с тем могут быть выделены этапы воспроизводства, наиболее резистентные к влиянию токсикантов (например, стадии оогенеза у млекопитающих).
Обсуждаемое выше влияние токсических факторов на показатели отдельных этапов процесса воспроизводства однозначно не определяет еще судьбу популяции и ее устойчивое существование. Решающее значение имеет способность к поддержанию численности. Наши данные позволяют провести подобные оценки.
Установлено, что среднее количество слетков на гнездо (включая брошенные гнезда) у мухоловки-пеструшки в загрязненных зонах снижается в 3,4 раза, что соответствует лишь 1,5 слетка на каждую родительскую пару. Это означает, что даже без учета возможной гибели птиц в послегнездовои период популяция этого вида не способна ежегодно воспроизводить свою численность на загрязненных территориях.
У большой синицы, подверженной, по нашим данным, меньшей токсической нагрузке, показатель успешности гнездования снижен на тех же участках почти в два раза. Однако и в этом случае 5,1 слетка на гнездо, вероятно, не может поддерживать численность вида на загрязненных участках, поскольку на фоновой территории для стабильного существования популяции потребно не менее 9 слетков от каждой размножающейся пары.
В случае мелких млекопитающих устойчивое существование популяции также определяется тем, в какой мере ей удается компенсировать повышенную элиминацию, обусловленную токсическим воздействием. При этом определяющим является не средняя величина выводка, а доля родившихся сеголеток, принимающих участие в размножении на тех же участках. По нашим данным, каждая самка, дважды в течение сезона участвуя в размножении, потенциально может дать на фоновой территории 2,45 прибылых самок, из которых в год рождения размножается от 12,5 до 47,6 % особей.
На загрязненных участках на одну размножающуюся самку приходится в среднем 0,8 прибылых, среди которых половозрелости в год рождения достигают от 33,3 до 90 % особей. В этом случае даже при полном участии самок в размножении каждая из них будет иметь в среднем в потомстве не более 0,6 половозрелых самок, т.е. на загрязненных территориях популяция полевок также не может поддерживать стабильную численность.
Таким образом, даже самые оптимистические оценки показывают, что популяции мелких млекопитающих и птиц вряд ли могут поддерживать стабильную численность в изучаемых нами условиях токсического воздействия. Между тем многолетние наблюдения свидетельствуют, что даже на самых загрязненных участках отмечено присутствие и размножение этих видов. Для перелетного вида мухоловки-пеструшки ежегодное возобновление населения на загрязненных участках очевидно.
В случае частично оседлых больших синиц и относительно мало подвижных мелких млекопитающих следует допустить наличие механизмов поддержания численности. Речь идет о миграционных перемещениях зверьков.
Многие авторы подчеркивают, что миграция животных выполняет важнейшую функцию в поддержании численности популяций. При этом отмечают, что роль и интенсивность миграционных процессов у мелких млекопитающих особенно усиливается в пессимальных местообитаниях как естественного, так и антропогенного происхождения. На основе анализа кривых вылова рыжих полевок было показано, что в градиенте токсической нагрузки по мере изменения качества среды наблюдается устойчивое изменение обилия оседлых и мигрирующих зверьков.
При этом обилие оседлых особей закономерно возрастало по мере восстановления качества среды обитания, достигая максимума в зонах слабой токсической нагрузки и на фоне ее. Наиболее четко по мере увеличения токсической нагрузки возрастала доля мигрантов в населении мелких млекопитающих.
