Статья: Использование пространства бурыми медведями (Ursus arctos) на Сихотэ-Алине

Тихоокеанский институт географии ДВО РАН

Использование пространства бурыми медведями (Ursus arctos) на Сихотэ-Алине

И.В. Середкин, А.В. Костыря, Д.М. Гудрич, Ю.К. Петруненко

Space Use by Brown Bears (Ursus arctos)

in the Sikhote-Alin

Ivan V. Seryodkin, Alexey V. Kostyria, John M. Goodrich and Yuriy K. Petrunenko

Proper management of brown bear populations (Ursus arctos) requires knowledge of their ecology, including space use. Brown bear spatial patterns are particularly poorly understood in the Russian Far East, due to lack of telemetry studies. The aim of this work was to study space use by brown bears in the Sikhote-Alin region. From 1993 to 2002, we used VHF radiocollars to collect spatial data from nine males (eight adults and one juvenile) and six females (five adults and one juvenile) in the Middle Sikhote-Alin. Fixed Kernel home range size estimates were larger for males (891.34 ± 346.99 km²) than for females (349.94 ± 543.06 km²). The juvenile home range sizes were 237.24 and 333.64 km² for the male and female, respectively. The maximum home range size was for the two-year area of one male (9217.36 km²). The core area sizes varied over a wide range (6.12-358.45 km²). The structure and location of home ranges and their core areas depended upon the seasonal habitat selection of bears, as well as the distribution, abundance, and accessibility of foraging resources. Bears' home ranges overlapped between males and females, as well as between same sex individuals. The results of this work are important for the management of the brown bear population in the Sikhote-Alin.

Keywords: brown bear, home range, radiotelemetry, Sikhote-Alin, Ursus arctos.

Грамотное управление популяцией бурого медведя (Ursus arctos L.) требует знания его экологии, в том числе использования животными пространства. Данный вопрос на Дальнем Востоке России изучен недостаточно из-за небольшого количества программ, применяющих телеметрические методы исследования бурых медведей. Целью работы являлось изучение особенностей использования пространства бурыми медведями на Сихотэ-Алине. В 19932002 гг. на Среднем Сихотэ-Алине с помощью радиотелеметрии вели наблюдения за восемью взрослыми и одним молодым самцами, пятью взрослыми и одной молодой самками, оснащенными ошейниками с УКВ-радиопередатчиками. У взрослых особей средний размер годовых участков обитания, полученный с помощью метода «фиксированный кернел», был больше у самцов (891,34 ± 346,99 км²) по сравнению с самками (349,94 ± 543,06 км²). Молодые животные в течение года занимали участки площадью 237,24 и 333,64 км² у самца и самки соответственно. Максимальный размер имел двухлетний участок самца (9217,36 км²). Размер ядерных зон участков обитания варьировал в широких пределах (6,12-358,45 км²). Структура и географическое расположение участков обитания и их ядерных зон зависели от сезонного выбора медведями местообитаний, распределения, обилия и доступности кормов. Между собой перекрывались участки обитания как самцов с самками, так и особей одного пола. Полученные результаты важны для управления популяцией бурого медведя на Сихотэ-Алине.

Ключевые слова: бурый медведь, участок обитания, радиотелеметрия, Сихотэ-Алинь, Ursus arctos.

Введение

Бурый медведь (Ursus arctos L.) на Сихотэ-Алине играет важную роль в лесных экосистемах и имеет статус охотничьего вида.

Угрозы для благополучного существования его популяции - сокращение мест обитания, браконьерство и подрыв кормовой базы в результате деятельности человека (Середкин, Пикунов, 2009). В этих условиях необходима научно обоснованная стратегия управления популяцией, которая бы гарантировала ее сохранение в будущем.

Для управления популяцией бурого медведя большое значение имеет знание экологии этого животного в данном регионе. Одной из важнейших экологических характеристик популяции служит использование животными пространства, в частности участков обитания (Dahle, Swenson, 2003; Rigg, 2005; Popescu et al., 2017). Участок обитания - понятие, которое является фундаментальным для разработки основных современных концепций в исследованиях использования пространства дикими животными. Участок обитания определяют как пространство, которое осваивает животное в процессе его нормальной жизнедеятельности, связанной с перемещениями в поисках пищи, участием в размножении и выращиванием потомства (Burt, 1943). Знание размеров участков обитания животных необходимо для определения площадей пространства, достаточных для существования отдельных особей и их группировок, что важно для сохранения животных и планирования особо охраняемых природных территорий (Gula et al., 1998; Zedrosser et al., 1999; Proctor et al., 2002). Размер участка обитания - также параметр, применяемый в расчетах численности животных (Zedrosser et al., 1999; Jerina et al., 2003; Popescu et al., 2017).

Интенсивное освоение человеком местообитаний медведей влечет за собой перераспределение животных, изменение их перемещений, активности, смещение участков обитания и изменение размеров осваиваемого пространства (Smith, 2002; Fortin et al., 2016; Skuban et al., 2016). Мониторинг перечисленных параметров необходим для выработки рекомендаций для сохранения популяции бурого медведя и его рационального использования. Метод радиотелеметрии позволяет оценить эти аспекты экологии бурого медведя.

Использование пространства и перемещения бурого медведя на Дальнем Востоке России недостаточно изучены, поскольку программ, применяющих методы радиотелеметрии и спутникового слежения животных, было относительно не много (Середкин, 2014). Ранее в Приморском крае (Seryodkin et al., 2014), на Камчатке и Сахалине (Seryodkin et al., 2017) осуществляли лишь отдельные исследования по данной тематике.

Цель настоящей работы - изучение особенностей использования пространства бурыми медведями на Сихотэ-Алине. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: определить размеры, структуру и географическое расположение участков обитания медведей за годовой, двух- и трехлетний периоды, степень перекрывания годовых участков, степень совместного использования пространства соседствующими особями.

Материал и методы

Исследования проводили на восточном макросклоне Среднего Сихотэ-Алиня (Приморский край) в бассейнах рек, впадающих в Японское море. Территория ограничивалась с запада главным водораздельным хребтом, разделяющим западный и восточный макросклоны, с востока - морским побережьем, на юге - координатами 44,73° с.ш., на севере - 45,73° с.ш.

Сихотэ-Алинь представляет собой сложную систему горных хребтов, речных долин, межгорных депрессий и горных плато, он относится к средневысотным горам со средней высотой в районе исследования 600-800 м над уровнем моря (Ветренников, 1976). Благодаря ярко выраженному разнообразию климатических, высотных и почвенных условий, а также своему положению на стыке различных биогеографических районов Азии, Сихотэ-Алинь характеризуется одним из наиболее высоких в России биологическим разнообразием видов и природных сообществ. В горах преобладают кедрово-широколиственные и темнохвойные леса, а на побережье моря - широколиственные леса. Главными лесообра- зователями являются сосна корейская (Pinus koraiensis Nakai.), ель аянская (Picea ajanensis (Lindl. et Gord.)), пихта почкочешуйная (Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim.), лиственница даурская (Larix dahurica Turcz. ex Trautv.), ясень маньчжурский (Fraxinus mandshurica Rupr.) и дуб монгольский (Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.).

Отлов хищников проводили в Сихотэ- Алинском заповеднике с помощью лапозахватывающих ловушек Олдрича. Этот способ отлова медведей широко распространен в мире (Jonkel, 1993) и успешно применялся в России (Середкин и др., 2005; Середкин, Пачковский, 2006). Ловушка Олдрича представляет собой стальной трос диаметром 6,2 мм, затягивающийся на лапе животного при помощи активируемой им пружины. Второй конец троса зафиксирован, но свободно вращается на вертлюге, что предотвращает травмирование зверя. Ловушки устанавливали на тропах или у приманки (рыба, мясо копытных млекопитающих).

Медведей обездвиживали при помощи ружья системы Telinject, стреляющего шприцами. В качестве анестезирующего препарата использовали золетил (Zoletil, Virbac, Франция; 50 % тилетамин гидрохлорид + 50 % зо- лазепам гидрохлорид) в рекомендуемых дозах (Kreeger, 1996; Середкин и др., 2005).

В 1993-2001 гг. отловлены и оснащены радиоошейниками 15 медведей, из них восемь - взрослые самцы, пять - взрослые самки и две молодые, но самостоятельные особи (самец и самка) 2-3 лет (табл. 1). Возраст зверей определяли по числу линий прироста в зубном цементе передних премоляров, не несущих функциональную нагрузку (Клевезаль, 1988). Самку X в 1999 г. сопровождали два медвежонка первого года жизни, а в 2000 г. - соответственно второго года. Также было известно, что медведица VIII в 1996 г. имела потомство, поскольку была лактирующей.

Таблица 1. Характеристика бурых медведей, отловленных и помеченных радиоошейниками в Сихотэ- Алинском заповеднике

Table 1. Characteristics of brown bears caught and radio-collared in the Sikhote-Alin Reserve

Использовали УКВ-радиоошейники систем MOD-400 и MOD-500 (Telonics, Mesa, Arizona, USA), продолжительность работы которых составляла 3-5 лет. Радиослежение осуществляли при помощи радиоприемника (TR-2, Telonics, Mesa, Arizona), направленных H-антенн (RA-2A, Telonics, Mesa, Arizona, USA) и трехсегментных Яги антенн (RA-17, Telonics, Mesa, Arizona, USA). Радиопринимающее оборудование настраивали на индивидуальные частоты радиопередатчиков. Поиск медведей проводили на пеших маршрутах, а также с помощью вертолетов Ми-2, Ми-8 и самолета Ан-2 не менее двух раз в неделю в светлое время суток. Местонахождение животных определяли методом триангуляции с земли и облетом по кру гу с уменьшающимся радиусом при пеленгации с летательного аппарата. В анализ участков обитания вошли координаты 742 мест пребывания медведей (табл. 2), использовали не более одной позиции одного животного в сутки. Место расположения берлоги учитывали в анализе участка только один раз.

Построение контуров участков обитания медведей и расчет их площади производили методом «фиксированный кернел» (Van Winkle, 1975; Worton, 1989). Метод заключается в статистическом расчете вероятности нахождения животного в любой точке исследуемого пространства с вероятностью от 1 до 100 %. Участком обитания считали пространство, вероятность нахождения животного в котором составляла 95 %. Для расчета параметра сглаживания (smoothing parameter) проводили перекрестную проверку методом наименьших квадратов (Least Square Cross Validation) с построением двумерной матрицы, позволяющей рассчитывать параметр сглаживания вдоль вращающейся оси для каждого участка обитания (Kernohan et al., 2001; Gitzen, Millspaugh, 2003; Gitzen et al., 2006). Так как часть участков обитания медведей располагалась вдоль морского побережья, полигоны построенных участков могли распространяться на акваторию моря, непригодную для обитания животных. В этих случаях часть полигона, занятую морем, обрезали и не использовали в анализе.

Методом «фиксированный кернел» рассчитывали ядерные зоны участков обитания - пространства с относительно высокой интенсивностью использования животными. В отличие от классического представления о ядерной зоне как о пространстве с 50%-й вероятностью нахождения в нем животного, применяли контур кернел, в котором разница между ожидаемой и действительной пло - щадями была максимальной (Powell, 2000). В программе QGIS (v. 3.4.1) определены площади участков обитания и ядерных зон. Для каждого участка установлена доля площади ядерной зоны от площади участка обитания (в процентах).

Для определения степени совместного использования пространства двумя соседствующими животными (участки которых частично перекрывались) применяли индекс перекрывания участков обитания UDOI (utilization distribution overlap index). Данный индекс позволяет сравнить интенсивность использования пространства двумя животными в пределах зоны перекрывания их участков (Fieberg, Kochanny, 2005). Исследования показали, что индекс UDOI по сравнению с другими индексами наиболее точно коррелирует с частотой встреч между животными, что наиболее точно позволяет определить степень перекрывания участков обитания (Robert et al., 2012).

Построение индивидуального участка, ядерной зоны и расчет индекса перекрывания UDOI проводили в программе R (v. 3.0.2) (R Development Core Team, 2015). Ядерная зона была рассчитана с помощью кода, находящегося в свободном доступе (Wilson et al., 2010; Core area.... 2017). Индексы перекрывания были рассчитаны с помощью кода для программы R (Fieberg, 2014). При работе в R использованы пакеты: splancs (Rowlingson, Diggle, 1993), spatstat (Baddeley, Turner, 2005), adehabitat (Calenge, 2006), MASS (Venables, Ripley, 2002) и MCMCpack (Martin, Quinn, 2006).