Биотические и абиотические факторы обуславливающие распространения зайца русака

     Многие  организмы обладают способностью переносить очень высокие температуры. Например, пресмыкающиеся, некоторые виды жуков  и бабочек выдерживают температуру  до 45-50 ⁰С. В горячих источниках Калифорнии при температуре 52 ⁰С обитает рыба – пятнистый ципринодон, в одах горячих ключей на Камчатке постоянно живут сине-зеленые водоросли при температуре 75-80 ⁰С.

     Температурный оптимум для большинства живых  организмов находится в пределах 20-25 ⁰С, и лишь у обитателей жарких сухих районов температурный оптимум жизнедеятельности находится выше 25-28 ⁰С.

     Изменчивость  температуры является мощным экологическим  фактором среды. Живые организмы  приспосабливаются к различным  температурным условиям; одни могут жить при постоянной или относительно постоянной температуре, другие лучше адаптированы к колебаниям температуры.

     Беспозвоночные, рыбы, амфибии и рептилии лишены способности поддерживать температуру  тела в узких границах. Их называют пойкилотермными. Данных животных часто  называют также эктотермными, так  как они больше зависят от тепла  поступающего извне, чем от того тепла, которое образуется в обменных процессах. Для них характерны низкая интенсивность  обмена и отсутствие механизмов сохранения тепла.

     Птицы и млекопитающие способны поддерживать достаточно постоянную температуру  тела независимо от окружающей температуры. Этих животных называют гомойотермными. Гомойотермные животные относительно мало зависят от внешних источников тепла. Благодаря высокой интенсивности  обмена у них вырабатывается достаточное  количество тепла, которое может  сохраняться. Поскольку эти животные существуют за счет внутренних источников тепла, в настоящее время их часто  называют эндотермными. Такое разделение имеет несколько условный характер, так как многие организмы не являются абсолютно пойкилотермными или  гомойотермными. Многие пресмыкающиеся, рыбы и насекомые (пчелы, бабочки, стрекозы) могут в течение определенного  времени регулировать температуру  тела, а млекопитающие при необычно низких температурах ослабляют или  приостанавливают эндотермическую  регуляцию температуры тела. Так, даже у таких "классических" гомойотермных  животных, как млекопитающие, во время  зимней спячки температура тела понижается. Несмотря на известную условность деления  всех живущих на Земле организмов на эти две большие группы, оно  показывает, что существует два стратегических варианта адаптации к условиям температуры  среды.

     Температуры, лежащие выше нижнего порога развития и не выходящие за пределы верхнего, получили название эффективных температур. Для растений и эктотермных животных количество тепла, необходимое для  развития, определяется суммой эффективных  температур или суммой тепла. Зная нижний порог развития, легко определить эффективную температуру – по разность наблюдаемой и пороговой температур. Так, если нижний порог развития организма равен 10⁰С, а реальная в данный момент температур воздуха 25⁰С, то эффективная температура будет 15 ⁰С (25⁰-10⁰).

     Сумму эффективных температур для каждого  вида растений и эктотермных животных, как правило, величина постоянная, притом, если другие условия среды находятся  в оптимуме, отсутствуют осложняющие  факторы. Например, в Северо-западном регионе России цветение мать-и-мачехи начинается при сумме эффективных  температур 77⁰, кислицы – 43,5⁰, земляники – 50⁰, желтой акации – 70⁰. Именно сума эффективных температур, которую нужно набрать для завершения жизненного цикла, нередко является ограничивающим фактором географического распространения видов. Так, северная граница древесной растительности в целом совпадает с июльскими изотермами +10, +12⁰. Севернее уже не хватает тепла для развития деревьев, и зона лесов сменяется безлесыми тундрами.

     Живые организмы в процессе эволюции выработали различные формы адаптации к  температуре, среди них морфологические, биохимические, физиологические, поведенческие  и т.д. Одно из важнейших приспособлений к температуре у растений –  форма их роста. Там, где мало тепла  – в Арктике, в высокогорье, - много  подушковидных растений, много подушковидных  растений, растений с прикорневыми розетками листьев, стелющихся форм. Стелющиеся побеги зимуют под снегом и не подвергаются губительном действию низких температур.

     У животных морфологические адаптации  к температуре также четко  прослеживаются. Под действием температурного фактора у животных формируются  такие морфологические признаки, как отражательная способность  тела, пуховой, перьевой и шерстяной  покровы, жировые отложения. Большинство  насекомых в Арктике и высоко в горах имеют темную окраску. Это способствует усиленному поглощению солнечного тепла. Эндотермные животные, обладающие в холодных областях (полярные медведи, киты и т.д.), имеют, как правило, крупные размеры, тогда как обитатели жарких стран (например многие насекомоядные млекопитающие) обычно меньше по размерам. Это явление носит название правило Бергмана. Согласно этому правилу, при продвижении на север средние размеры тела в популяциях эндотермных животных увеличиваются.

     При увеличении размеров уменьшается удельная поверхность, а, следовательно, теплоотдача. Размеры выступающих частей тела тоже варьируют в соответствии с  температурой среды. У видов, живущих  в более холодном климате, различные  выступающие части тела (хвост, уши, конечности) меньше, чем у родственных  видов из более теплых мест. Это  явление известно как правило  Аллена.

     Биохимическая адаптация живых организмов к  температуре проявляется, прежде всего, в изменении биохимического состава  клеток и тканей.

     У животных есть разнообразные поведенческие  адаптации к температуре. Они  проявляются в миграциях животных в места с более благоприятными температурами, в изменении сроков активности и т.д. В пустынях, где  днём поверхность может нагреваться  до 60-70°С, на раскаленном песке животных почти не увидишь. Насекомые, рептилии и млекопитающие проводят жаркое время, спрятавшись в норы. В глубине почвы температура не так резко колеблется и сравнительно невысокая.

     При понижении температуры большинство  животных переходит на питание более  калорийной пищей. Белки в теплое время года поедают более 100 видов  кормов, зимой же питаются, главным  образом, семенами хвойных, богатых  жирами.

     Важное  место в преодолении воздействия  низких температур, особенно в зимний период, занимает выбор животными  места для убежищ, утепление жилища, гнёзд.

     При всём многообразии приспособлений живых  организмов к воздействию неблагоприятных  температур, выделяют три основных пути: активный, пассивный и избегание неблагоприятных температурных воздействий.

     Активный  путь – усиление сопротивляемости, развитие регуляторных способностей, дающих возможность осуществления  жизненных функций организма, несмотря на отклонения от температурного оптимума.

     Пассивный путь – это подчинение жизненных  функций организма ходу внешних  температур.

     • Зимняя спячка наблюдается у некоторых грызунов, летучих мышей. При этом резко замедляется интенсивность обмена веществ, уменьшается частота дыхательных движений и частота сердечных сокращений, понижается температура тела.

     • Зимний сон. Осенью животные накапливают большое количество жировых запасов и засыпают на несколько месяцев. При этом не происходит глубокого изменения обмена веществ, животное можно разбудить, например, можно разбудить медведя в берлоге. Такое состояние помогает перенести отсутствие пищи в зимнее время.

     • Анабиоз. Временное состояние организма, при котором все жизненные процессы замедлены до минимума, отсутствуют все видимые признаки жизни.

     • Состояние зимнего покоя. Наблюдается у многолетних растений, направлено на перенесение низких температур. Растения накапливают различные "антифризы", чтобы в цитоплазме клеток не образовались кристаллики льда и не разрушили клеточные структуры.

     Избегание неблагоприятных температурных  воздействий – общий способ для  всех организмов. Выработка жизненных  циклов, когда наиболее уязвимые стадии проходят в самые благоприятные  по температурным режимам периоды  года.

     Реакция конкретного вида на температуру  не постоянна и может изменяться в зависимости от времени воздействия  температуры окружающей среды и  ряда других условий. Другими словами, организм может приспосабливаться к изменению температурного режима. Этот процесс называют акклиматизацией. Однако различие между этими терминами лежит не в месте регистрации реакции, а в том случае, если организм не может приспособиться к изменению температурного режима, он погибает.

     Экологические факторы воздействуют на организм одновременно и совместно. Совокупное воздействие  факторов в той или иной мере видоизменяет характер воздействия каждого отдельного фактора. Например, с повышением влажности  воздуха уменьшается интенсивность  испарения влаги с поверхности  кожи, что затрудняет работу одного из наиболее эффективных механизмов приспособления к высокой температуре. Низкие температуры также легче  переносятся в сухой атмосфере, имеющей меньшую теплопроводность. Таким образом, влажность среды  меняет субъективное восприятие температуры  у теплокровных животных, в том  числе и у человека.

     1. Влажность как экологический фактор. Группы организмов по отношению к влажности.

     2. Соленость.

     3. Атмосферный и топографический факторы. 

     Враги, конкуренты и неблагоприятные  факторы влияющие на распространение  зайца русака

     Среди хищных млекопитающих и птиц многие виды представляют опасность для  русака. Больше всего от хищников страдает молодняк. Наиболее часто на русаков нападает лисица, а в степях корсак. Наибольший ущерб эти хищники наносят популяциям зайцев в годы с низкой численностью мышевидных грызунов. Нападают на русака и волки, особенно в зимнее время. По данным из Воронежской области, доля этого вида в волчьем рационе была близка к 20% (Мертц, 1953). Большой урон зайцам могут наносить пастушьи и бродячие собаки, а также кошки. В местах совместного обитания русаками иногда питаются каменная куница и хори. Из птиц на русака нападают орлы, орланы-белохвосты, филины, тетеревятники, луни, курганники, коршуны, врановые.

     В целом хищники могут оказывать заметное влияние на популяции русаков. В Предкавказье, например, только от лисиц гибнет около 30% поголовья, среди которого, впрочем, много молодняка (Колосов, Бакеев, 1947). Ущерб от хищников возрастает в годы с низкой численностью зайцев, а также при воздействии других неблагоприятных факторов.

     Пищевую конкуренцию русакам составляют домашний скот, грызуны (прежде всего  суслики), в местах совместного обитания зайцы-беляки, а в отдельных районах (Калмыкия) сайгаки. В норме зайцы не испытывают недостатка кормов и лишь зимой при неблагоприятных погодных условиях конкуренты могут стать дополнительным фактором, отрицательно влияющим на состояние отдельных их популяций.

     Климатические факторы. По мнению А. А. Мигулина (1937), одним  из наиболее существенных факторов, ограничивающих численность зайца-русака, является колебание температуры в конце зимы и в начале весны, что определяет выживание или гибель первого приплода, а также длительные январские оттепели, обусловливающие преждевременную течку у самок. Приплод от таких ранних спариваний обречен на гибель. Анализируя температурные условия ранневесенних сезонов за послевоенные годы, мы не обнаружили резких отклонений от средних многолетних данных. Из климатических факторов существенное значение для выживания зайца-русака в России за послевоенные годы имели весенне-летние засухи в 1946 и в 1953 г., вызвавшие ухудшение кормовых условий.

     Биотические факторы. К хищникам, могущим оказывать  влияние на зайца-русака в Смоленской области, относятся лисица и волк. Численность их высокой, что не могло не сказаться на количестве зайцев. Несомненно, что эпизоотии туляремии оказывали некоторое влияние на численность зайца-русака, однако ввиду ограниченности районов, эти эпизоотии, решающего значения не имели. 

2. Цель и задачи исследования

     Заяц-русак  имеет большое практическое значение как массовый объект охоты, и питания  ценных видов редких хищных животных. В Смоленской области  в связи с глобальным потеплением сокращается численность водоплавающих птиц, поэтому охотничье хозяйство в будущем  будет ориентированно на зайца-русака. В  этой связи изучение биологических основ охраны и рационального использования популяций зайца-русака становится актуальным и своевременным. 

     Отсутствие  специальных исследований  половой и возрастной структуры популяций русака, его биологии в различных местообитаниях, выживаемости в условиях интенсивного отгонного животноводства, а так же влияния промысла на динамику численности, не позволяет разработать стратегию охраны и использования вида.