научная статья по теме МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ЛЕТНЕГО НАСЕЛЕНИЯ ПТИЦ ЗАПОВЕДНИКА “АРКАИМ” Охрана окружающей среды. Экология человека

Текст научной статьи на тему «МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ЛЕТНЕГО НАСЕЛЕНИЯ ПТИЦ ЗАПОВЕДНИКА “АРКАИМ”»

ЭКОЛОГИЯ, 2014, № 2, с. 119-130

УДК 574.34:598.2(470.55-751.2)

МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ЛЕТНЕГО НАСЕЛЕНИЯ ПТИЦ

ЗАПОВЕДНИКА "АРКАИМ" © 2014 г. В. А. Гашек*, А. В. Гилев**, В. В. Тарасов**

*Челябинский государственный историко-культурный заповедник "Аркаим" 454014 Челябинск, ул. Ворошилова, 6 e-mail: gashek_va@mail.ru **Институт экологии растений и животных УрО РАН 620144 Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202 e-mail: gilev@ipae.uran.ru; grouse@bk.ru Поступила в редакцию 21.01.2013 г.

Сообщества птиц отдельных типов местообитаний в заповеднике "Аркаим" ежегодно формируются на период гнездования под действием неслучайных факторов. Качественный и количественный состав сообществ может плавно сдвигаться в одном направлении, но чаще характеризуется сравнительно стабильным состоянием, которое сохраняется на протяжении ряда лет, а затем скачкообразно переходит в другое состояние. Сильнее всего на динамику сообществ повлияла восстановительная сукцессия после введения заповедного режима. Кроме нее существенное влияние оказывают пожары и другие стихийные факторы.

Ключевые слова: птицы, динамика сообществ, заповедные территории, "Аркаим". DOI: 10.7868/S0367059714010077

Изучение населения птиц различных биоценозов, его многолетней динамики и определяющих ее факторов — одна из проблем, которые находятся в центре внимания современной орнитологии. На состав и структуру орнитокомплексов влияют происходящие в экосистемах сукцессионные процессы, погодно-климатические, антропогенные и другие факторы. В этом отношении образованный 20 лет назад заповедник "Аркаим" представляет собой уникальный природный полигон для исследования таких явлений. До введения заповедного режима данная территория находилась под сильным антропогенным прессом. После организации заповедника и прекращения хозяйственной деятельности началась восстановительная сукцессия, вызвавшая существенные изменения состава и структуры орнитокомплексов. Естественный ход сукцессии часто нарушается такими воздействиями катастрофического характера, как пожары, ураганы, паводки. Изучение этих процессов представляет интерес для теоретической и прикладной экологии и орнитологии.

Общая характеристика населения птиц заповедника дана в работе В.А. Гашек (2006). В настоящей работе представлен анализ происходящих в орнито-комплексах заповедника "Аркаим" процессов с помощью многомерных статистических методов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Музей-заповедник "Аркаим" расположен в степной зоне Челябинской области, в междуречье Урала и Тобола, на территории Кизильского и Бре-динского административных районов. Площадь заповедника составляет 37 км2. До введения в

1991 г. заповедного режима территория находилась под сильным антропогенным прессом: 17 км2 подвергались распашке, остальная площадь была отведена под пастбища. Поймы рек Большая Кара-ганка и Утяганка и склоны возвышенностей из-за превышения норм выпаса скота сильно деградировали (Батанина, 1995).

Материалы, положенные в основу работы, получены на территории заповедника в 1996—1998, 2001—2003 и 2005—2010 гг. Исследования проводили в весенне-летний период, в разгар гнездового периода. Для получения количественных характеристик населения птиц применяли как маршрутные, так и площадочные методы учета. Первые использовали в обширных открытых местообитаниях, их проводили по методике Ю.С. Равкина (1967) без ограничения учетной полосы. Для повышения точности учетов каждый маршрут проходили неоднократно. В небольших по площади колках, островном бору и полезащитных лесополосах, где маршрутные методы были не применимы или не эффективны, использовали сплошной учет в пределах каждого выдела с картированием встреч и токовых территорий.

Пробные площадки и маршруты были заложены в типичных для степной зоны Зауралья местообитаниях. Учеты в каждом из них проводили еженедельно. Общая протяженность маршрутов на восстанавливающихся кострецовых лугах составила 210 км, на ежегодно косимом кострецовом лугу— 42 км, на участке закустаренной степи — 54 км, на пойменном лугу — 88 км, на двух степных участках — 72 и 28 км. Суммарная учетная площадь

в колках составила около 50 км2, в островном бору — 11 км2, суммарная длина обследованных лесополос — 168 км. В отдельных местообитаниях учеты проводили не ежегодно, а с перерывами в 1— 2 года. При многомерном статистическом анализе данных за 10—15 лет это вполне допустимо и существенного не влияет на оценку общих тенденций и трендов динамики.

Ниже приводятся краткие характеристики участков, где проводились учеты.

Колки (кл) из березы повислой Betula pendula с примесью осины Populus trémula. Суммарная площадь обследованных колков составляет около 1 км2.

Островной бор (б), расположенный в северо-восточной части музея-заповедника, занимает площадь 0.23 км2. Он существенно превосходит по размеру каждый из исследованных колков, а породный состав, кроме березы и осины, включает также сосну Pinus silvestris и лиственницу Larix si-birica. Формула древостоя — 6Б2Л1С1Ос. Возраст сосны и лиственницы в среднем около 50 лет. Развит густой подлесок из ракитника Chamaecytisus ru-thenicus и шиповника Rosa majalis (Моисеев, 1998). Хорошо выражен опад.

Полезащитные лесополосы (лп) расположены в центральной части заповедника. Их суммарная длина составляет 7.1 км, площадь — 0.071 км2. Четыре из пяти лесополос имеют в своем составе березу и ильмовник (или вяз низкий) Ulmus pumila, одна состоит только из ильмовника. Последний во всех лесополосах поражен голландской болезнью вязов и к 2010 г. на 70—90% высох.

Восстанавливающиеся кострецовые луга (к1) представляют собой старосеяные луга костреца безостого Bromopsis inermis, расположенные в центральной части заповедника между лесополосами. В последнее время они находятся в стадии восстановительной сукцессии и забурьянены. Покосы на них проводятся не ежегодно. Через 3—4 года после прекращения кошения эти луга начинают зарастать ильмовником, распространяющимся семенами из лесополос. Общая площадь данного местообитания составляет 3.5 км2.

Ежегодно косимый кострецовый луг (к2) площадью 2.9 км2 находится в южной части заповедника. Происходящая здесь сукцессия выражается в постепенной замене костреца, который без подсева выпадает из фитоценоза, другими видами трав: вначале рудеральными, а затем степными. Бурьянных трав и ильмовника в отличие от лугов между лесополосами нет.

Участок закустаренной степи (кс) площадью 0.9 км2 расположен в центральной части заповедника. Из кустарников здесь представлены карага-на Caragana frutex и спирея Spiraea sp.

Пойменный луг (п) на правом берегу р. Большая Караганка характеризуется преобладанием многолетних рыхлодерновинных и длиннокорневищных злаков на незасоленных или слабозасоленных участках и подорожниково-полевициево-ситниковых низкотравных лугов на засоленных почвах (Моисеев, 1998). Площадь участка составляет около 3 км2.

Два степных участка, один из которых (ст1) расположен в южной, другой (ст2) — в северо-восточной частях заповедника. Площадь первого участка — около 2 км2, второго — 0.7 км2. На первом участке распространены сообщества с преобладанием ковыля Коржинского Stipa korshinskii. Для второго характерна картина пестрого растительного ковра, образованного сообществом каменистых овсецовых степей, в понижениях — в сочетании с разнотравно-красноковыльными.

Плотность населения птиц в открытых местообитаниях рассчитывали по формуле, предложенной Ю.С. Равкиным (1967):

N = (40A + 10B + 3C)/L,

где N — плотность, особей/км2; А — число птиц, учтенных на расстоянии 0—25 м от учетчика; B — на расстоянии 26—100 м; C — на расстоянии 101—300 м; L — длина учетного маршрута, км. Перечень видов, которые хотя бы в одном местообитании заповедника минимум одно лето были доминантами (т.е. их плотность составляла не менее 10% суммарной плотности населения), приведен в таблице. Сходство населения птиц различных орнитокомплексов оценивали с помощью коэффициента Чекановского-Съеренсена (/CS) для качественных и количественных (в форме b) показателей (Песенко, 1982). На основе показателей сходства были рассчитаны соответствующие дистанции (1 — ICS), матрицы дистанций были обработаны методами многомерного неметрического шкалирования для визуализации различий. Результаты представлены на рис. 1—6. Все расчеты выполнены с использованием программ Microsoft Excel 2003 и Statistica 6.0 (StatSoft, Inc., 1984-2001).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Из рис. 1 видно, что вся выборка разбивается на две большие группы. В одну входят облесенные местообитания: лесополосы, колки и островной бор, в другую - все остальные: степные и луговые участки и пойма. Следует отметить, что по количественному сходству разбиение выборки более четкое, чем по качественному, а группы более компактные. Это легко объяснимо, поскольку индекс Чекановского-Съеренсена в количественной форме учитывает в основном массовые, постоянно присутствующие в учетах виды. В группе открытых местообитаний явно выделяются кустарники и пойма. Кроме того, практически все местообитания имеют свою специфику и достаточно хорошо обособлены. Следовательно, межгодовая измен-

Наиболее многочисленные виды птиц заповедника "Аркаим" и их средняя многолетняя плотность в разных местообитаниях, особей/км2

Вид Местообитание

кл б лп к1 к2 кс п ст1 ст2

Falco tinnunculus 11 0.8 178 0.5 0 0.4 0.4 0.6 0

Coturnix coturnix 0 0 7 9 11 16 16 5 8

Asio otus 13 2 127 0 0 0 0 0 0

Alauda arvensis 0 0 0 212 396 113 107 213 349

Anthus campestris 0 0 0 2 0 3 0 21 15

A. trivialis 158 139 208 0.3 0 1 0 2 0

Motacilla flava 0.2 0 52 33 15 108 480 34 22

Pica pica 6 7 171 3 0 2 2 0.4 0

Locustella naevia 0.7 0.5 20 33 13 52 80 11 14

Acrocephalus agrícola 0 0 0 0 0 0 62 0 0

Hippolais calligata 0.3 2 104 40 7 61 81 6 12

Sylvia communis 88 84 480 14 0 29 25 2 12

Phylloscopus trochiloides 12 16 6 0 0 0 0 0 0

Saxicola rubetra 4 1 21 36 9 131 46 26 53

S. torquata 0 0 1 27 10 58 91 4 12

Phoenicurus phoenicurus 3 23 0 0 0 0 0 0 0

Turdus pilaris 31 3 0 0 0 0 0 0 0

Parus major 8 17 0 0 0 0 0 0 0

Passer montanus 113 4 85 0 0 0 0 0 0

Fringilla coelebs

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Охрана окружающей среды. Экология человека»