Водяная крыса — мощный фактор эволюции, нивелирующий границы ареала сосны в лесной (в поймах крупных рек) и лесостепной зонах Западной Сибири, а также определяющий долю участия сосны в составе древесных пород в ряде боров региона.
И это не преувеличение. Водяной крысе свойственны вспышки массового размножения, характеризующиеся определенной периодичностью и постоянством зон высокой вредоносности. Зверьки питаются лубом сосны, в период зимовки под снегом кольцуют основание стволов. Ширина кольца обычно бывает от 5 до 50 см. Повреждается только сосна — от всходов до спелого возраста включительно. Лиственницу, березу и осину крысы не повреждают.
Эффективных мер борьбы с водяной крысой пока не найдено, массовое применение ядохимикатов недопустимо по природоохранным соображениям, поэтому неудивительно, что популяции водяной крысы «контролируют» лесокультурную деятельность человека в своих зонах массовой численности и вредоносности и срывают попытки создания на этих площадях сосновых культур.
Если посмотреть на эту проблему объективно, то крыса как бы напоминает лесоводам, что культивировать сосну на засоленных черноземных почвах Барабинской лесостепи — в зоне березовых колочных лесов, где нет и не было сосняков естественного происхождения, и в пограничных южно-таежных лесах, на торфяниках, — пустая затея, напрасная трата времени, труда и средств: сосну повредит если и не крыса, то дендроктон. По «иронии» эволюции их повреждения аналогичны: оба кольцуют стволы сосен.
Комплексные очаги водяной крысы и дендроктона мы обследовали в октябре 1980 г. в Тоя-Баксинском лесничестве Пихтовского лесхоза Новосибирской обл. Нашествию крыс и дендроктона подвергались культуры 10—15-летнего возраста, созданные на торфянистой почве. Отпад на разных участках составлял 70—90%. В течение 8 лет сосна уничтожалась крысой при активном участии дендроктона, резервации которого постоянно сохраняются в рямовых сосняках. К моменту нашего обследования крысы покинули осоково-кочкарниковые болота и заселили зимние стации, которыми в данном случае служили культуры сосны. Сильное впечатление производили пронизанная ходами зверьков почва, сами зверьки, то и дело выскакивающие из-под ног, схожесть повреждений, наносимых сосне крысой и дендроктоном, растущая тут же, но не повреждаемая ни крысой, ни дендроктоном береза и парящие в небе орланы-белохвосты, привлеченные обилием зверьков.
Экологический механизм вспышек массового размножения и вредоносность водяной крысы в разных типах местообитания различны.
В северных районах Западной Сибири поселения водяной крысы располагаются в основном в поймах рек и малочисленны в междуречьях, поэтому они отнесены к типу «ленточных». В лесостепной зоне, где на смену верховым, моховым и лесным болотам нарынского типа приходят низинные осоковые кочкарники, водяная крыса, кроме долин рек, заселяет и междуречья. Размещение поселений крыс в лесоостепной зоне отнесено к типу «диффузных». Этот тип местообитаний водяной крысы занимает в пределах лесостепной зоны большие пространства Новосибирской, Омской, Тюменской и Курганской областей, где начиная с 50-х гг. создано большое количество культур сосны. В южной более засушливой лесостепи (Северная Кулунда) поселения зверьков сосредоточиваются в озерных котловинах и займищных расширениях долин с пресными озерами. Этот тип поселений назван «озерным».
Численность водяных крыс подвержена циклическим колебаниям. В периоды малой численности крыс можно обнаружить только по берегам речек, озер и мелиоративных каналов, заросших полуводной растительностью. Здесь зверьки размножаются и постепенно заселяют все новые и новые угодья, пока не заполнят все подходящие для обитания стации. Это состояние характеризует готовность грызунов к резкому увеличению численности, необходимы лишь благоприятные климатические условия и когда они наступают, реализуется вспышка массового размножения. При сочетании неблагоприятных условий вспышка завершается массовой гибелью зверьков, после чего их количество возвращается к исходному.
Вспышки массового размножения водяной крысы в Западной Сибири протекают по нескольким типам, каждый из которых связан с определенным типом водоемов (Максимов, 1974). По вредоносности разные типы вспышек неравнозначны.
При озерном типе вспышек грызуны, как правило, остаются на зимовку в той же котловине и поэтому их вредоносность для лесного хозяйства бывает локальной или вовсе отсутствует. Все типы озерных вспышек и болотные бескочкарникового типа вспышки реализуются в сухие годы при обсыхании озер и бескочкарниковых болот.
В отличие от вспышек озерного типа вспышки массового размножения болотно-кочкарникового типа чрезвычайно опасны. Основная их особенность заключается в резкой смене мест обитания грызунов. Летом — это болота, осенью и зимой — луга, поля и леса. Вспышки болотно-кочкарникового типа могут развиваться лишь во влажные климатические периоды, когда низинные кочкарниковые болота заполняются водой.
Оптимальные для жизни водяных крыс летом кочкарники, где вода остается на зиму и замерзает, становятся вовсе непригодными для зимовки зверьков, и они вынуждены выселяться на смежные гривы, занятые лугами, полями и лесами, где и наносят хозяйству большой вред.
Хорошим признаком для прогнозирования болотных вспышек массового размножения водяной крысы служат показатели стока воды в речках внутреннего бассейна, которые пополняются водой из болот. Найдена также связь между наступлением влажного климатического периода в лесостепи и солнечной активностью, имеющей примерно 11-летнюю цикличность. Солнечная активность, как известно, оценивается числами Вольфа — условными единицами, в которых измеряется число солнечных пятен. В лесостепной зоне Западной Сибири циклы высокой активности обычно совпадают с влажными годами, а низкой — с сухими. Вспышки массового размножения водяной крысы болотно-кочкарникового типа приходятся на периоды высокой солнечной активности, а точнее, на начало спада после достижения пика, обычно характеризующегося числами Вольфа и в диапазоне от 60 до 190.
Вспышки массового размножения водяной крысы болотно-кочкарникового типа отмечались в периоды 1927—1929, 1937—1938, 1947—1950, 1958—1961, 1971—1973 и 1978—1982 гг. При последней вспышке площадь очагов в лесах Новосибирской обл. превышала 9 тыс. га. В 1982 г. произошло резкое снижение численности вредителя и площади очагов (до 930 га), связанное с наступлением в Барабинской лесостепи очередного сухого климатического периода.
Ошибочное решение культивировать сосну за пределами ее ареала в зоне периодической вредоносности водяной крысы стало причиной появления неустойчивых сосняков в Новосибирской, Омской и Тюменской областях.
Верхнеобская популяция водяной крысы, в отличие от рассмотренных выше, обитает на территории соснового бора. Близкое залегание грунтовых вод (1—5 м, а на возвышенных участках до 10 м) и малый уклон поверхности правобережных террас Оби способствуют обильному обводнению территории. Озера и реки занимают до 2,5, а болота около 20 % всей площади.
Обильная обводненность территории делает ее оптимальной для водяной крысы. Здесь не происходит тотального уничтожения сосны, как в северной лесостепи, где она, по существу, является интродуцентом. Результаты крысиного нашествия здесь напоминают скорее крупномасштабную выборочную рубку, которая хотя и охватывает все древостой, однако с разной интенсивностью. Это как раз и есть тот самый пример, подтвержающий наше утверждение, что водяная крыса способна изменять породную и возрастную структуру древостоев.
Массовые размножения водяной крысы в Верхнеобском бору протекают по следующей схеме. В теплые с обильными осадками годы на лесных болотах улучшаются условия произрастания корневищных растений, которые дают обильный урожай наземной и подземной массы. Обеспеченность обильным кормом способствует интенсивному размножению крыс. В начале влажного периода грунтовые воды еще низки и на болотах имеется слой сухого торфа, где зверьки зимуют.
Снежный покров защищает почву от промерзания, и богатый урожай корневищ доступен водяным крысам круглый год. Быстро увеличивающаяся популяция зимует в благоприятных условиях. В последующий год при ранней весне и дождливом лете при обилии корма на болотах происходит дальнейшее интенсивное размножение и реализуется вспышка массового размножения. В этот период уровень грунтовых вод на лесных болотах поднимается над поверхностью. Водяные крысы не могут зимовать в обводненных болотах и осенью переходят на ближайшие гривы и рассредотачиваются по суходолам, предпочитая места с обильным кормом и хорошими защитными условиями.
В Верхнеобском бору по сравнению с Барабинской лесостепью влияние засушливых лет сказывается в меньшей степени. Болота как места обитания водяных крыс не претерпевают здесь резких изменений. В засушливые годы на них не происходит смены растительности, лишь снижается урожайность болотных растений. В первый же дождливый год болотные урочища вновь становятся оптимальными для обитания водяной крысы. Все это определяет большую скорость возникновения здесь массовых размножений. В Верхнеобском бору численность зверьков резко возрастает в начале дождливого периода. Спадает она в многоводные годы, а затем отмечается новый подъем в конце дождливых лет.
Наиболее крупная из вспышек массового размножения водяной крысы отмечалась в 1960—1962 гг. на всей территории Верхнеобского бора. Северная граница очага проходила по р. Боровке — притоку Оби. Западной границей служила пойма Оби, южной — правый берег этой реки. Восточная граница проходила вдоль кромки бора, который сменяется здесь лесостепным ландшафтом Бийско-Чумышской возвышенности. Площадь очага превышала 400 тыс. га. В этот период и была изучена динамика численности верхнеобской популяции крысы, зависимость интенсивности повреждений от форм рельефа, глубины залегания грунтовых вод и, соответственно, вредоносность крысы в разных типах леса. Материал служил основой для деления территории бора на подзоны высокой вредоносности, средней и малой. Каждая из них отличается по обилию корма и защитным условиям.
Подзона высокой вредоносности лентой шириной до 15 км охватывает западную и южные части бора, занимая надпойменную терассу Оби и ложбины древнего стока на вышележащих террасах. Она приурочена к территории бора с неглубоким залеганием грунтовых вод (1—3 м) с преимущественным распространением низинных травяных болот, а также широкотравных злаково-разнотравных и травяно-болотных типов леса. Площадь подзоны около 100 тыс. га. Культуры сосны в этой подзоне повреждались повсеместно и почти полностью были уничтожены, подрост сосны в спелых естественных насаждениях пострадал на 80— 100%, в молодняках естественного происхождения было уничтожено до 50 % деревьев. Только в этой подзоне грызуны окольцевали сосны 50—80-летнего возраста и повредили карры заподсоченных насаждений.
Подзона средней вредоносности распространена отдельными участками в восточной половине бора, занимая вторую древнюю террасу Оби. Площадь подзоны около 60 тыс. га, приурочена она к участкам с залеганием грунтовых вод на глубине 2—5 м, с преобладанием осоково-сфагновых болот и папоротниковых, вейниковых и увлажненных мшисто-ягодниковых типов леса. Подрост сосны в спелых насаждениях был уничтожен на 30—40%, молодняки на 15—20 и культуры на 80—90%.
Подзона малой вредоносности занимает остальную восточную часть бора — около 260 тыс. га. Занимает она вторую и третью древние террасы с залеганием грунтовых вод на глубине от 5 до 10 м, с преобладанием мшисто-ягодниковых типов леса и сфагново-осоковых и сфагновых (клюквенных) болот. Естественные насаждения повреждались крысой в редких случаях, причем не более 10% деревьев. Малочисленные в этой подзоне лесные культуры почти не повреждались.
Деление и картирование территории Верхнеобского бора на подзоны различной вредоносности водяной крысы следует использовать при планировании лесовосстановительных работ. Культуры сосны целесообразно создавать только в подзоне малой вредоносности, в подзонах сильной и средней вредоносности — использовать возможности естественного возобновлении.
Только такая стратегия может обеспечить здесь и в аналогичных по экологическим условиям борах создание устойчивых культур сосны.