5. Динамика численности грызунов.

Динамика численности (процессы изменений численности во времени) вредоносных организмов – важнейший для защиты растений аспект популяционной экологии, поскольку численность – главный показатель для прогнозирования вредоносности и планирования системы защиты от вредителей. Грызуны, в целом, лидируют среди млекопитающих по скорости и интенсивности размножения. Высокий потенциал размножения определяется несколькими основными биологическими параметрами, весьма разнообразными у разных представителей отряда.

Первый показатель – число выводков в год обнаруживает явную отрицательную связь с размерами грызунов, а также зависимость от типа жизненного цикла.

К моноэстричным, с одним выводком в год, относятся все крупные и частично средние грызуны. У крупных грызунов (бобры, сурки) при одном периоде размножения в году, каждая самка дает потомство реже, раз в два – три года, что определяется длительным развитием и выкармливанием детенышей. Среди грызунов средних размеров моноэстрично большинство впадающих в спячку (суслики, некоторые виды сонь и тушканчиков, бурундук), а также некоторые подземные грызуны (слепыши). Самки данных грызунов способны давать потомство ежегодно.

Среди полиэстричных, имеющих более одного выводка в год, можно условно выделить грызунов с относительно небольшим (1-2,3) числом выводков. К ним относятся преимущественно грызуны средних размеров – белки, более крупные представители хомяков и песчанок, некоторые сони и тушканчики. Большим числом выводков отличаются крысы, мелкие хомяки и песчанки, а лидерами в этом отношении являются мелкие грызуны – мыши и полевки. У них обычное число выводков составляет 3-5 в год, а максимальное, при возможности зимнего размножения, достигает 6 у мышей и 8 у серых полевок.

Другой показатель – плодовитость самок (или среднее число детенышей в выводке) более сходен у разных групп грызунов и не столь связан с размерами. Конечно, наименьшую плодовитость, составляющую от 2 до 5 детенышей, имеют наиболее крупные грызуны. Однако, у большинства других грызунов, как средних, так и мелких, с разными жизненными циклами, средняя плодовитость укладывается в диапазон от 5 до 10 детенышей. Рекордсменом здесь считается грызун средних размеров – обыкновенный хомяк, имеющий до 15-20 детенышей в выводке.

Следующий показатель – скорость полового созревания тесно, но не абсолютно связан с первым параметром. У крупных грызунов с длительным жизненным циклом этот период достигает 2-3 лет. У моноэстричных и части полиэстричных грызунов средних размеров период созревания составляет около 1 года. Наибольшая скорость достижения половозрелости отмечена у мелких грызунов: у мышей 2-3 месяца, у полевок – 20-30 дней после рождения.

Еще один показатель – срок беременности самок максимален у крупных грызунов – бобры – 100 дней, сурки – 40-45 дней, у большинства остальных находится в пределах 20-30 дней.

Потенциал размножения определяет уровень численности и амплитуду ее колебаний, по которым принято выделять два типа динамики. Относительно устойчивая динамика численности характерна для моноэстричных и полиэстричных грызунов с малым числом выводков в год. При этом в течение года численность может измениться в несколько (до 10) раз. Неустойчивой динамикой численности отличаются преимущественно мелкие полиэстричные грызуны с большим числом выводков, численность которых за год может изменяться стократно, как у мышей, и даже вплоть до тысячекратного уровня у серых полевок.

Реализация потенциала размножения зависит от действия факторов внешней среды на смертность и рождаемость. Комплексное и варьирующее действие многочисленных факторов определяет сложную, на первый взгляд хаотическую картину натуральной динамики численности.

Абиотические факторы проявляются в совокупности как влияние погодно-климатических условий. Его можно проанализировать, отмечая неблагоприятные, в целом для грызунов, сезонные ситуации. Короткая осень с резким наступлением холодов препятствует оптимальной подготовке грызунов к зимовке. Зимой особо неблагоприятны сильные холода при малом снеговом покрове, резкое чередование оттепелей и морозов. Это способствует замерзанию и физиологическому истощению грызунов. Для мелких мышевидных грызунов губительно сильное развитие ледяной корки в конце зимы. Поздняя холодная весна и резкий возврат холодов усиливают истощение и тормозят развитие и размножение грызунов. Также губительны мощные весенние паводки. Летом в северных регионах неблагоприятна прохладная погода, сдерживающая размножение грызунов; в южных регионах – жаркая засушливая погода, подавляющая развитие кормовой растительности.

Среди биотических факторов наиболее существенны пища, хищники, болезни (патогены). Грызуны, питающиеся разнообразными растениями, казалось бы, имеют очень широкую и надежную кормовую базу. Однако вследствие биоэнергетической неустойчивости и необходимости частого интенсивного питания, доступность и качество кормов являются важными факторами, как смертности, так и рождаемости грызунов.

Многие хищные, а также всеядные животные специализированно либо факультативно питаются грызунами. К наиболее активным хищникам относятся хорьки, горностай, ласка, лисица, мелкие соколы и ястребы, совы, сычи и др. Индивидуальные показатели хищничества могут быть весьма высоки. Например, одна сова – серая неясыть способна уничтожить до 700-800 мышей и полевок в год. Однако, в агроценозах численность хищников, как правило, недостаточна для эффективного регулирования численности грызунов.

Грызуны подвержены разнообразным инфекционным заболеваниям. Из них наиболее губительны чума, туляремия, пастереллез. Ниже смертность при заражении гемолитическим стрептококком и геморрагическими лихорадками; невысокий летальный эффект наблюдается при заболеваниях …, бешенством. Массовое распространение заболеваний, эпизоотии – существенный фактор смертности. Однако эпизоотии обычно развиваются при повышенной плотности популяций грызунов и поэтому не предшествуют росту численности, а следуют за ним.

Еще одним фактором являются эффекты саморегуляции, проявляющиеся при критической плотности популяций. В результате обострения территориальной, кормовой и половой конкуренции у грызунов развиваются реакции стресса, ведущие к физиологическому истощению, снижению жизнеспособности и темпов размножения. У некоторых грызунов средством саморегуляции служат массовые миграции.

В многолетней динамике численности грызунов, в особенности мелких мышевидных, характерны относительно регулярные циклические колебания. В них выделяются большие циклы, с интервалами между пиками в 10-11 лет (что соответствует динамике солнечной активности) и малые циклы, в которых интервалы составляют 2-5 лет. В цикле численности можно выделить пять фаз.

1. Фаза депрессии. В этот период плотность и распространение особей, а также показатели размножения в популяции минимальны. Грызуны занимают преимущественно резерваты – наиболее защищенные и стабильные места обитания.

2. Фаза подъема численности. Плотность популяции и темпы размножения постепенно увеличиваются. Грызуны появляются во временных стациях.

3. Фаза массового размножения. Плотность и распространение особей резко возрастают, параметры размножения максимальны. Грызуны многочисленны как в резерватах, так и во временных стациях.

4. Фаза пика численности. В этот период популяция достигает максимальной плотности и распространения. Однако темпы размножения вследствие обостряющейся конкуренции и эффектов саморегуляции снижаются.

5. Фаза спада численности. В результате замедления размножения при усиливающемся действии эпизоотий и хищничества плотность и распространение популяции быстро снижаются до уровня депрессии.

Для прогнозирования численности и вредоносности грызунов важны не только конкретные оценки численности, но и выяснение фазы на которой находится популяция.

8 Влияние факторов среды на динамику численности. Цикличность колебаний численности и ее фазы.

9 Методы учета численности грызунов. ЭПВ