Гнездовая фауна и население птиц центральной части приволжской возвышенности (стр. 1 )

На правах рукописи

ГНЕЗДОВАЯ ФАУНА И НАСЕЛЕНИЕ ПТИЦ

ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПРИВОЛЖСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

03.02.08 – экология (биология)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Ульяновск – 2012

Работа выполнена на кафедре зоологии в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный педагогический университет имени »

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор биологических наук, доцент

доктор биологических наук, профессор кафедры природопользования ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет»

доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и методики преподавания ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. »

Учреждение Российской академии наук Институт экологии Волжского бассейна РАН

Защита состоится «20» июня 2012 г. в «10.00» часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» по адресу: , корпус 1, ауд. 703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, а с авторефератом – на сайте ВУЗа http://www.uni.ulsu.ru и на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации http://vak.ed.gov.ru

Отзывы на автореферат направлять г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42, Ульяновский государственный университет, управление научных исследований.

Автореферат разослан «___» мая 2012 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. К настоящему времени работы по изучению пространственной структуры и организации населения птиц проведены во многих регионах Восточно-Европейской равнины (Северное Приволжье, Восточное Верхневолжье, Центрально-Черноземный регион, южная часть Центрального региона и др.) для различных природных и антропогенных территорий (Носкова, 2007; Чудненко, 2007; Бригадирова, 2008; Кузнецова, 2008 и др.). Имеется также обобщающая работа по сравнению населения птиц двух крупнейших регионов мира – Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, выявляющая общие закономерности размещения птиц в равнинных условиях (Равкин, 2003; Равкин, Равкин, 2005). На территории центральной части Приволжской возвышенности внимание вопросам неоднородности орнитокомплексов уделялось преимущественно в антропогенных ландшафтах и, как правило, на периферии региона (Луговой, 1974; Альба, 1975; Кубанцев, Васильев, 1982; Муравьёв, 1994; , 1995; , 1995). Целостных исследований структуры населения птиц центральной части Приволжской возвышенности до настоящего времени не проводилось. В то же время важность подобных среднемасштабных, но широких по охвату исследований возрастает в связи с необходимостью комплексного изучения ресурсов биосферы, выявления причин и закономерностей, определяющих их неоднородность во времени и пространстве (Равкин, 1984, 2008). Для разработки и применения оперативных управленческих решений с целью сохранения ресурсного потенциала и видового богатства птиц, всё больше возрастает потребность в составлении кадастровых сводок по конкретным регионам (Соколов, Сыроечковский, 1986, Исаков, Ильичёв, 1991). Комплексное изучение орнитофауны является важным дополнением к разносторонним исследованиям природы центральной части Приволжской возвышенности (Благовещенский, 1971; Шустов, 1988; Мордвинов, 1993; Масленников, 1994; Масленникова, 1999; Благовещенский, 2006).

Цель и задачи исследования. Цель работы – изучение гнездовой фауны и пространственной неоднородности орнитокомплексов центральной части Приволжской возвышенности и выявление факторов среды, её определяющих. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- выявление современного видового состава гнездящихся птиц;

- анализ состояния редких видов и вековой динамики орнитофауны (в течение ХХ века);

- классификация типов местообитаний животных;

- получение основных суммарных характеристик населения птиц;

- анализ значимости различных типов местообитаний в сохранении разнообразия и специфики гнездовой авифауны региона;

- классификация видов по сходству их распределения;

- классификация орнитокомплексов и выявление их пространственно-типологической структуры;

- оценка роли основных факторов среды, определяющих пространственную неоднородность населения птиц в гнездовой период.

Научная новизна. Впервые для региона дана комплексная характеристика гнездовой фауны и населения птиц, разработана классификация местообитаний животных и получены количественные характеристики их орнитокомплексов. Собраны новые сведения о гнездовании редких в регионе видов птиц: обыкновенного осоеда, степного луня, змееяда, орла-карлика, серого журавля, филина, серого сорокопута, крапивника, каменки-плешанки, овсянки-ремеза и др. Построена классификационная схема преференции в пространственном размещении 209 гнездящихся видов птиц региона. Разработана классификация орнитокомплексов, выявлена их пространственно-типологическая структура и факторы среды, её определяющие.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы для оценки ресурсов и составления карт животного населения центральной части Приволжской возвышенности, а также для составления региональных авифаунистических сводок. Собранные материалы являются орнитологической основой для создания кадастра животного мира, ведения пространственно-временного мониторинга, проведения экологических экспертиз хозяйственных проектов в части оценок ущерба, нанесённого животному миру при их реализации. Характеристика орнитофаунистического богатства различных типов местообитаний и распространения редких видов учтена при подготовке проекта развития системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ) Ульяновской области. Полученные данные использованы для подготовки материалов комплексного экологического обследования и обоснования создания ряда новых ООПТ, а также составления и ведения Красной книги Ульяновской области. Результаты исследований включены в лекционные и практические курсы по зоологии позвоночных, экологической экспертизе и прогнозированию на Естественно-географическом факультете УлГПУ им. . Материалы учётов внесены в банк данных коллективного пользования по ресурсам животных лаборатории зоологического мониторинга Института систематики и экологии животных Сибирского Отделения РАН (г. Новосибирск).

Основные положения, выносимые на защиту

1. За вековой период в центральной части Приволжской возвышенности преобладает тенденция исчезновения таёжных и влаголюбивых видов птиц и проникновения видов, характерных для аридных зон.

2. Наиболее специфичные орнитокомплексы, обладающие стенотопными видами, характерны для коренных ландшафтов центральной части Приволжской возвышенности.

3. Классификация видов птиц выявила, что более половины всех видов центральной части Приволжской возвышенности предпочитает местообитания незастроенной суши. В два с лишним раза меньше видов, предпочитающих водно-околоводные местообитания. Меньше всего видов отдают предпочтение застроенной суше. Среди птиц незастроенной суши большинство видов относится к лесному типу предпочтения, меньше – к лугово-болотному и степному.

4. Пространственно-типологическая структура летнего населения птиц центральной части Приволжской возвышенности показала, что неоднородность орнитокомплексов в гнездовой период определяется преимущественно факторами среды, имеющими наибольшее значение в ландшафтообразовании региона.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на IV-VIII, X и XII-XIII Межрегиональных научно-практических конференциях «Естественно-научные исследования в Симбирском-Ульяновском крае» (Ульяновск, , 2008, ); 7 Международной школе-семинаре студенческих природоохранных дружин по программе «Фауна» (Киев, 2003); Всероссийском конкурсе научных студенческих работ «Биотехнология – охране окружающей среды» (Москва, 2005); заседаниях Ученого совета Ульяновского областного Краеведческого музея им. (Ульяновск, 2006, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Изучение птиц на территории Волжско-Камского края (Чебоксары, 2007); Международной конференции Рабочей группы по журавлям Евразии «Журавли Палеарктики: биология и охрана» (Ростовская область, 2007); Всероссийском конкурсе «Инновационные и технологические предпринимательские проекты среди молодёжи», номинация «Экология и ресурсосбережение» (Москва, 2008); Молодёжном научном форуме «Университетское образование: проблемы и перспективы» (Ульяновск, 2009); Правительственной комиссии по экологии Ульяновской области (Ульяновск, ); III Всероссийских Бутурлинских чтениях (Ульяновск – Алатырь, 2009); Российско-Германском совещании по подготовке предложений и их обоснований для 8-го заседания Российско-Германской рабочей группы «Охрана природы и разнообразия» по вопросам сохранения могильника (Aquila heliaca) и защите птиц от гибели на ЛЭП (Берлин – о. Вильм, 2009); XXIV и XXV Международных Любищевских чтениях (Ульяновск, 2010, 2011); Межрегиональной экологической конференции «Экологические проблемы Приволжского федерального округа. Опыт регионов. Пути решения» (Ульяновск, 2011); совещании Экологической палаты Ульяновской области (Ульяновск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 36 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Личное участие автора. Автором осуществлён весь комплекс полевых исследований, в том числе маршрутные учёты птиц; самостоятельно проведена камеральная обработка и анализ собранного материала, а также интерпретация и оформление результатов исследования. Математическая обработка материала проведена в лаборатории зоологического мониторинга ИСиЭЖ СО РАН.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 129 страницах печатного текста и 37 страницах приложений, иллюстрирована 8 рисунками и 9 таблицами. Список литературы включает 228 источников, в том числе 31 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает благодарность д. б.н., проф. за научное руководство, д. б.н. за научное консультирование, к. б.н., проф. за ценные советы. За математическую обработку и помощь в интерпретации полученных данных автор благодарен сотрудникам лаборатории зоологического мониторинга ИСиЭЖ СО РАН, в первую очередь заведующему лабораторией д. б.н., проф. . Автор искренне признателен директору Научно-исследовательского центра «Поволжье» за всестороннюю помощь в организации полевых исследований, а также коллективу Научного центра «Охрана биоразнообразия» РАЕН, в особенности его генеральному директору д. б.н., проф. , д. б.н. и к. г.н. , за ценные советы и опыт изучения населения птиц в различных регионах России. Автор искренне признателен всем членам Симбирского отделения Союза охраны птиц России за предоставленные для анализа неопубликованные данные, в особенности координатору программы «Птицезор» . Отдельная благодарность супруге и коллеге за достойно пережитые тяготы и радости совместной полевой работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования, его теоретическая и практическая значимость; сформулированы основная цель и задачи.

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ И ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОТНОГО МИРА

(обзор литературы)

Рассматриваются подходы к изучению пространственной неоднородности животного мира. Раскрывается суть факторной зоогеографии и показывается её связь с экологическими исследованиями. Обосновывается применение типологического подхода для сбора и анализа количественных данных по населению животных. Представлены основные принципы и подходы к выделению типов местообитаний животных при среднемасштабных исследованиях. Раскрыт алгоритм выявления пространственно-типологической структуры орнитокомплексов, структурообразующих факторов и режимов, расчёта силы и общности связи неоднородности сообществ с отдельными факторами среды.

Глава 2. РАЙОН РАБОТ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Физико-географическая характеристика района исследований

Рельеф преимущественно холмистый с высотами до 280-320 м. Чётко выделяется двухуровневая система сложенности территории – верхнее и нижнее плато. Гидрографическая сеть отличается высокой разветвлённостью, все реки относятся к бассейну Волги. Климат умеренно-континентальный, для которого характерны тёплое лето и умеренно холодная снежная зима. Наблюдаются резкие колебания температур в течение года – средняя температура января составляет -13,3 °С, средняя температура июля +20 °С; среднегодовое количество осадков – 450-400 мм. Рассматриваемый регион отличается высокой степенью освоенности: общая облесённость составляет около 30 %; доля сельскохозяйственных земель – около 60 %, среди них, в свою очередь, около 80 % занято пашней, 20 % – пастбищами и сенокосами (Природные…, 1978; Благовещенский, 2005; Географическое …, 2007). Все физико-географические районы центральной части Приволжской возвышенности объединяются в три группы ландшафтов: лесные ландшафты верхнего плато, степные ландшафты нижнего плато, типичные лесостепные ландшафты двухъярусного плато (Дедков, 1978). Границы центральной части Приволжской возвышенности приняты по (2009) (рис. 1), общая площадь региона составляет свыше 70 000 км².

2.2. Местообитания животных

Для выделения типов местообитаний животных центральной части Приволжской возвышенности использовались материалы физико-географического (Благовещенский, 2009) и ландшафтного (Дедков, 1978) районирования, классификация основных типов растительности и история её формирования (Благовещенский, Пчёлкин, Раков, 1978; Благовещенский, 2005), классификация болотных массивов (Благовещенский, 2007). Учтены особенности озёрно-речной системы, рельефа и антропогенной преобразованности региона. В основу выделения типов местообитаний положен принцип типичности, уникальности, распространённости и масштабности природных и антропогенных сообществ (Мирутенко, 1985). Всего на территории региона выделено 16 основных типов местообитаний, объединённых в 4 группы по геоморфологическому расположению, антропогенной преобразованности и увлажнённости (табл. 1): 101-109 – водораздельные, 201-203 – пойменные, 301-303 – антропогенные, 401 – водные. В качестве топографической основы для полевых работ использованы космоснимки Landsat ETM+ 2000 г.

Таблица 1

Местообитания животных центральной части Приволжской возвышенности и

объём учётных работ, проведённых в них в период с 2008 по 2011 гг.

(км² – для водных местообитаний, км – для всех остальных)

№	Местообитание	Временные отрезки	Итого:
1-15.05	16-31.05	1-15.06	16-30.06	1-15.07
101	Сосновые леса	11,5	4,7	8,1	6,4	12,2	42,9
102	Широколиственные нагорные леса	5,0	8,7	4,4	4,5	4,8	27,4
103	Сосново-лиственные леса	9,2	6,3	4,0	4,5	5,0	29,0
104	Мелколиственные вторичные леса	8,0	5,1	5,0	4,9	5,0	28,0
105	Низинные осоково-кочкарниковые болота	5.1	5,2	1,3	-	0,7	12,3
106	Переходные осоково-сфагновые болота	4,4	2,2	-	1,8	3,0	11,4
107	Комплексные болота	5,4	4,2	4,6	3,8	2,8	20,8
108	Степи	13,8	10,1	5,4	5,4	6,1	40,8
109	Многолетняя залежь и вторичные луга на суходолах	4,6	6,1	5,8	8,0	16,0	40,5
201	Водотоки и поймы рек облесённых ландшафтов	4,9	4,6	5,0	2,7	5,1	22,3
202	Водотоки и поймы рек безлесных ландшафтов	5,0	4,7	5,1	5,1	4,3	24,2
203	Пойменные луга	5,2	4,7	5,2	7,4	4,9	27,4
301	Пашни	5,0	5,2	4,9	5,1	5,0	25,2
302	Сельская застройка	5,2	4,6	5,2	4,9	5,2	25,1
303	Городская застройка	5,0	5,0	5,0	4,8	5,0	24,8
Итого:	97,3	81,4	69,0	69,3	85,1	402,1
401	Озёра и пруды	1,10	3,56	5,00	0,15	1,85	11,66

2.3. Материалы и методы исследований