Эколого-биологическое состояние орнитофауны Зилаирского плато республики Башкортостан (стр. 1 )

На правах рукописи

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ состояние ОРНИТОФАУНЫ ЗИЛАИРСКОГО ПЛАТО РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Специальность 03.00.08 – «Экология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Москва 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук,

ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»,

профессор кафедры общей биологии

 

доктор биологических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Московская государственная

академия ветеринарной медицины

и биотехнологии им. »,

зав. кафедрой зоологии, экологии и

охраны природы

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет

им. М. Акмуллы»

Защита состоится 14 июня 2012 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.056.01 при ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» по адресу Московская область,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»

Автореферат разослан «____» __________ 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Местности, где сходятся несколько зон и ландшафтов особенно важны для изучения, т. к. в таких местностях обычно проходят границы распространения разных организмов, наиболее характерных для тех или иных зон и ландшафтов. Особый интерес представляет возможность изучения формирования, функционирования и устойчивости экосистем «смешанных» территорий. Одной из таких зон является Зилаирское лесостепное плато, расположенное на южной оконечности Южного Урала. Значительный интерес, как в теоретическом, так и в прикладном аспектах, представляет оценка состояния орнитологических сообществ – важнейшего компонента населения позвоночных животных.

В целом орнитофауна южных районов Республики Башкортостан к настоящему времени изучена недостаточно. Проводившиеся ранее на территории Зилаирского плато республики исследования (, 1811; , 1866; , 1887; , 1888, 1989, 1897; , 1913; , 1952; ёв и , 1988; , 1989; В. А. Валуев, 2008) носили, главным образом, инвентаризационный характер, затрагивали только представителей отдельных отрядов, либо были кратковременны. Сведений о численности и экологии птиц, их распространении по биоценозам на этой территории весьма фрагментарны. Количественные долговременные учёты численности птиц ранее не проводились.

В подавляющем большинстве вышеперечисленных работ Зилаирское плато при написании монографий и региональных обзоров рассматривалось в совокупности со всей территорией Башкирии. Наиболее полные сведения по птицам плато можно почерпнуть из работ С. В. Кирикова (1935, 1946, 1952, 1977), но с тех пор состав орнитофауны заметно изменился. В связи с этим изучение современного состояния и распространения видов, реконструкция последовательности прошедших изменений, а также выявление факторов, под воздействием которых произошли эти изменения, позволяют выявить динамику фауны, что, в свою очередь, даёт возможность прогнозировать её будущее состояние. Заслуживает также внимания рассмотрение особенностей видового обилия, пространственной и временной организации птиц в масштабах южной оконечности Южного Урала.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение эколого-биологического состояния и проведение на этой основе инвентаризации современной орнитофауны Зилаирского лесостепного плато Республики Башкортостан. Для достижения указанной цели предстояло решить следующие задачи:

1. Установить современный видовой состав орнитофауны на территории плато;

2. Определить сезонный характер пребывания птиц на плато;

3. Провести дифференциацию фауны птиц по зоогеографическим типам;

4. Выявить особенности фауны и населения птиц в различных ландшафтах;

5. Используя литературные сведения и результаты собственных исследований, проследить изменения, произошедшие в фауне птиц плато за последние 80 лет;

6. Выявить пребывание редких и исчезающих видов птиц;

7. Разработать рекомендации по охране птиц, обитающих на территории плато.

Научная новизна. Впервые проанализированы изменения видового состава птиц Зилаирского плато, произошедшие за последние 80 лет, и составлен их обобщённый современный список. В современной орнитофауне плато обнаружено появление 8 редких и исчезающих видов птиц республики, не отмечавшихся в начале XX в. Прослежена сезонная динамика многочисленных и обычных видов птиц. Выявлено закономерное уменьшение численности охотничьих видов птиц, связанное с возрастающей интенсивностью антропогенного воздействия.

Основные положения, выносимые на защиту.

- современный видовой состав птиц Зилаирского плато Республики Башкортостан представлен 153 видами;

- многочисленные и обычные виды птиц плато представлены 43 видами;

- число видов в орнитосезонах изменяется от 35 до 106;

- наиболее богаты по видовому разнообразию лесостепные ландшафты, по суммарной плотности населения – населённые пункты;

- с начала XX в. произошли изменения в составе фауны птиц плато.

Теоретическая и практическая значимость. Прослежены закономерности многолетней и сезонной изменчивости видового состава птиц Зилаирского лесостепного плато, что важно для разработки мероприятий по охране редких и исчезающих видов и прогнозирования динамики численности. Сведения о видовом составе птиц необходимы для составления региональных орнитологических сводок и ведения Красной книги Республики Башкортостан.

Апробация работы. Основные результаты работы и выносимые на защиту положения были изложены на III Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии Южного Урала» (Оренбург, 2007), ежегодной Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и природопользования» (Москва, 2009), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экология, эволюция и систематика животных» (Рязань, 2009), на конференции молодых учёных ИПЭЭ им. РАН (Москва, 2010), V Всероссийской научно-практической конференции «Состояние среды обитания и фауна охотничьих животных России» (17-18.02.2011, г. Москва)

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и практических предложений, содержит 11 таблиц, 7 рисунков, 11 диаграмм и 14 фотографий. Общий объём работы составляет 225 страниц, в том числе 136 страниц основного текста. Список литературы включает 155 названий, в том числе 8 на иностранных языках.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 32 работы, из них 3 – в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ. Со всеми опубликованными статьями автора можно ознакомиться на сайте Башкирского республиканского орнитологического общества (БРОО) www.broo.bashkiria.ru.

Глава 1. Обзор исследований орнитофауны Зилаирского плато

Изучение орнитофауны на территории Зилаирского плато проводилось со второй половины XIX века. Изучался, главным образом, видовой состав птиц. Данных о численности и экологии птиц, их распространении по биоценозам довольно мало. К числу значимых исследований следует отнести работы (1935а, 1935б, 1946, 1952, 1953, 1955, 1959, 1966, 1968, 1975); работы (тетеревиные и дневные хищные птицы, исследования в гг.), опубликованные им в 1984, 1989 гг. Также в обзоре литературы приведены труды, в которых территория Зилаирского плато рассматривается в общей совокупности с территорией республики («Птицы Советского Союза», 1951, под редакцией , и др.; «Птицы Волжско-Камского края» (Неворобьиные и Воробьиные), 1977, 1978, под редакцией ; ёв, «Орнитофауна и изменение среды (на примере Южно-Уральского региона)», 1988; «Экология птиц Башкортостана ()», 2008 и др.)

За весь период исследования орнитофауны Республики Башкортостан, начиная с XIX века, опубликовано около 30 научных работ, включающих те или иные данные по орнитофауне Зилаирского плато.

Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследований

Специфика плато заключается в сильной мозаичности растительного покрова, а также различной антропогенной преобразованности. Поэтому территория плато была поделена для выявления и анализа различий фауны и населения птиц на четыре разные по ландшафтным условиям части: нагорно-лесные, нагорно-лесостепные, степные ландшафты и населенные пункты. В работе не приводится разделение на биотопы.

По краткой энциклопедии республики Башкортостан (1996) и данным на 2010 г. с официальных информационных сайтов МР Зианчуринского и Зилаирского районов Республики Башкортостан, а также сайту СОПТ РБ, приводится местонахождение, площадь угодий и другая информация об административных районах, расположенных на территории Зилаирского плато, где были проведены исследования. При этом следует указать, что деление по административным районам практически полностью совпадает с делением по ландшафтам (Зианчуринский район – нагорно-лесостепные ландшафты, Зилаирский район – нагорно-лесные ландшафты).

Глава 3. Материал и методы исследований

Материал собирали с марта 2006 г. по май 2010 г. во время экспедиционных выездов. В ходе выполнения работы исследовался видовой состав, обилие, сезонные явления (весенние и осенние миграции, зимние кочёвки, линька); проводилось измерение морфометрических характеристик, кольцевание, а также запись голосов на цифровой носитель, фото - и видеосъёмка.

Определение видовой принадлежности птиц в природе осуществлялось при помощи бинокля БПЦ 12х50 и определителей птиц. Количественный учёт вели маршрутным методом по методике (1967).

Количественная характеристика проведена по шкале балльных оценок обилия птиц, предложенной (1962). Порядок расположения таксонов и видовые названия приводятся по (2003), за исключением халея Larus heuglini, название которого приводится по и др. (2006). Фаунистическая принадлежность видов птиц дана согласно орнитогеографическому делению Палеарктики (Штегман, 1938). При анализе структуры доминирования орнитонаселения использовались следующие градации: доминанты – более 10%, субдоминанты – 1–10%.

Учёты в летний период проводили в утренние часы с восхода солнца до 12°°, в вечернее время с 17°° до полуночи и позже для учёта активных ночью видов), в зимний период – в течение всего дня. При отлове птиц применяли паутинные сети.

Глава 4. Фауна и население птиц Зилаирского плато

4.1. Видовой состав и экологические группы птиц

Современная авифауна Зилаирского плато, по результатам наших исследований, представлена 153 видами. Из них гнездящимися являются 117 видов, 5 видов являются вероятно гнездящимися. На пролёте отмечено 26 видов, 1 вид является залётным, 4 – зимующими. В работе приведён полный перечень видов.

В настоящее время авифауну Зилаирского плато формируют представиотрядов, среди которых на долю Воробьеобразных приходится 50% (76 видов), Соколообразных – 10% (16 видов), Гусеобразных – 8% (13 видов). Доля Ржанкообразных составляет 7% (10 видов), Совообразных – 5% (8 видов), Дятлообразных – 5% (7 видов). Участие видов других отрядов составляет 15% (23 вида) от общего числа видов (Гагарообразные – 1 вид, Аистообразные – 1 вид, Курообразные – 6 видов, Журавлеобразные – 3 вида, Голубеобразные – 4 вида, Кукушкообразные – 2 вида, Козодоеобразные – 1 вид, Стрижеобразные – 1 вид, Ракшеобразные – 4 вида).

На территории Зилаирского плато встречаются представители следующих экологических групп: 1. Древесно-кустарниковые виды, которые составляют 51% орнитофауны (78 видов). 2. К степно-луго-полевым видам, населяющих эту территорию, относятся 23% (36 видов) птиц. 3. Водно-береговая орнитофауна представлена 19% (29 видов), из которых около половины видов отмечено на пролёте. 4. К синантропным видам относится 7% орнитофауны (10 видов птиц).

4.2. Типы фаун и повидовая сезонная аспективность в годовой динамике населения птиц

Фауна птиц изучаемой территории принадлежит к 7 зоогеографическим типам. По видовому и численному обилию преобладают транспалеарктические (61 вид; 40%) и европейские виды (53 вида; 35%). К сибирскому типу относится 22 вида (13%). Представителей средиземноморского типа фауны 5 видов (3%). Участие других типов – арктического, китайского и монгольского – составляет по 3% (всего 12 видов).

В обобщенном виде орнитологический год разбивается в соответствии с динамикой видового разнообразия и общей численности птиц на орнитосезоны: зима (01.12. – 15.02.); предвесна (15.02. – 31.03.); весна (1.04. – 15.05.); лето (15.05. – 31.07.); предосень (1.08. – 30.09.); осень (1.10. – 30.11.). Сезонная динамика населения птиц в разные годы имеет сходные характеристики. Также в основном совпадают и сами временные периоды смены стереотипов поведения птиц – орнитологические сезоны. Чтобы сравнить изменения сезонного поведения птиц с динамикой их численности и видового разнообразия, нами на основании учётных маршрутов определена поведенческая аспективность состояния каждого вида птиц по орнитологическим сезонам.

В зимний сезон отмечено 35 видов птиц, в предвесенний – 50, весенний – 105, летний – 106, предосенний – 71, осенний – 56.

Таким образом, летом видовое богатство орнитофауны максимально за весь годовой цикл и втрое больше, чем зимой.

Зимняя орнитофауна

В декабре и январе численность и видовое разнообразие по сравнению с осенним периодом неуклонно снижаются. Это период относительной зимней стабилизации с почти постоянным внутрисезонным набором видов (от 13 до 18) и незначительной флуктуацией как общего обилия, так и плотности отдельных видов. Данную флуктуацию определяют временные нерегулярные появления свиристеля, обыкновенной чечётки и обыкновенного снегиря.

Видовое обновление за четыре года при переходе от осеннего периода к зимнему составляло 8% (определяется отношением новых видов, которых не было осенью, к общему количеству видов зимой).

В повидовом фаунистическом составе зимнего населения птиц преобладает транспалеаркический тип (30%, 11 видов). Сибирский и европейский типы имеют по 29% (по 10 видов). Доля представителей средиземноморской фауны – 6% (2 вида), китайской и арктической фаун – по 3% (по 1 виду).

Фаунистический состав птиц по числу особей выглядит следующим образом: сибирских видов – 52%, транспалеарктических и европейских – по 23%, средиземноморских – 1%, китайских и арктических – по 0,5%. Таким образом, по обилию доминирующую роль играет сибирский тип фауны.

Доминантами и субдоминантами из числа сибирских видов в зимний сезон являются обыкновенная чечётка (57,08% от численности всех птиц этого орнитосезона), буроголовая гаичка (8,43%) и обыкновенный снегирь (4,24%). Из транспалеарктов наиболее многочисленны длиннохвостая синица (6,74%), полевой воробей (5,93%) и большой пёстрый дятел (2,67%). К упомянутым выше видам двух доминирующих по числу особей фаун птиц, из европейских видов примыкают большая синица (8,95%) и ворон (1,57%). На долю доминантов и субдоминантов приходится более 95% численности всех птиц этого орнитосезона.

Повидовая сезонная аспективность (сочетание пространственно-временных аспектов поведения) зимнего периода выглядит следующим образом: оседло-кочующих – 68% (24 вида), перелётно-кочующих – 14% (5 видов), оседлых и кочующих – по 9% (по 3 вида). Подавляющее большинство оседло-кочующих для территории исследования видов в зимний орнитосезон, очевидно, и определяет эффект относительной зимней стабилизации в годовой динамике населения птиц.

Предвесенняя орнитофауна

Видовое обновление за четыре года при переходе от зимнего к предвесеннему периоду составило 32%.

Предвесенний повидовой фаунистический состав выглядит следующим образом: доминирующую роль играют транспалеаркические виды (36%; 18 видов), доля европейских видов составляет 34% (17 видов), доля сибирских видов понижается до 18% (9 видов). Доля представителей средиземноморской, монгольской и китайской фаун – по 4% (по 2 вида).

Фаунистический состав птиц в предвесенний период по числу особей выглядит следующим образом: европейских – 42,8%, транспалеарктических – 39,8%, сибирских видов – 15,1%, средиземноморских – 1,9%, монгольских – 0,3%, китайских – 0,1%. Таким образом, по обилию доминирующую роль играет европейский тип фауны.

Доминантами и субдоминантами из транспалеарктических видов в предвесенний сезон являются полевой воробей (21,59% от численности всех птиц этого орнитосезона), большой пёстрый дятел (2,6%), полевой жаворонок (2,29%), галка (3,49%), домовый воробей (3,75%) и чиж (1,08%). Из европейских видов наиболее многочисленны сорока (2,29%), грач (14,22%), серая ворона (4,45%), ворон (1,14%), большая синица (12,51%), зяблик (2,6%), обыкновенная овсянка (5,14%), из сибирских – свиристель (2,54%), буроголовая гаичка (10,35%), обыкновенная чечётка (1,27%) и обыкновенный снегирь (1,14%). Из средиземноморских видов субдоминантом является сизый голубь (1,84%). На долю доминантов и субдоминантов приходится более 94% численности всех птиц этого орнитосезона.

Комплекс сезонных стереотипов поведения преобразуется коренным образом. Гнездовой аспект поведения доминирует над всеми остальными – 44% (22 вида). Перелётно-гнездовой аспект поведения в предвесенний орнитологический период составляет 40% (20 видов). Перелётно-кочующих видов – 6% (3 вида), пролётных – 4% (2 вида), перелётно-пролётных, оседло-кочующих и перелётных – по 2% (по 1 виду).

Весенняя орнитофауна

Обновление видового состава достигает в весенний период 35%. Это самый высокий показатель в течение года.

По фаунистическому составу видов весной по прежнему доминирует транспалеарктический тип – 43% (45 видов). Европейский тип фауны составляет 31% (33 вида). Сибирских видов становится 16% (17 видов), арктических – 4% (4 вида), китайских – 3% (3 вида) и монгольских – 2% (2 вида). Средиземноморский тип фауны представлен одним видом (1%). Таким образом, от зимнего орнитосезона к предвесеннему и весеннему идёт последовательное снижение в населении птиц доли сибирского типа фауны. Количество транспалеарктических видов с развитием весенних аспектов в поведении птиц (прилёт, пролёт, токование, начало гнездования) последовательно нарастает. Доля европейских видов практически такая же, как в предыдущие рассмотренные сезоны.

Весенний фаунистический состав по числу особей выглядит следующим образом: транспалеарктов – 46,84%, европейских видов – 37,18%, сибирских – 8,96%, арктических – 3,13%, средиземноморских – 2,64%, монгольских – 1,23%, китайских – 0,02%.

Доминантами и субдоминантами среди транспалеарктов в весенний сезон являются перевозчик (1,12% от численности всех птиц этого орнитосезона), большой пёстрый дятел (1,25%), полевой жаворонок (1,75%), белая трясогузка (4,12%), галка (1,87%), длиннохвостая синица (1,25%), полевой воробей (9,37%) и чиж (8,24%); среди европейских видов – грач (2,87%), серая ворона (2,87%), ворон (1%), большая синица (15,11%), зяблик (9,74%), черноголовый щегол (3,12%) и обыкновенная овсянка (13,74%); среди сибирских – буроголовая гаичка (3,87%), обыкновенная чечётка и обыкновенный снегирь (по 1,87%). Из арктических видов субдоминантом является белолобый гусь (2,5%), из средиземноморских – сизый голубь (1,5%). На долю доминантов и субдоминантов приходится 89% численности всех птиц этого орнитосезона.

В весенний орнитологический период над всеми остальными доминирует перелётно-гнездовой аспект поведения (54%, 57 видов). Гнездовой аспект составляет 29% (30 видов). Пролётные виды составляют 10% (11 видов), перелётно-пролётные – 7% (7 видов).

Летняя орнитофауна

Видовое обновление за четыре года при переходе от весеннего к летнему периоду составило 23%. Динамика фаунистического состава летней авифауны по количеству видов в основном сохраняет прежнюю тенденцию увеличения числа транспалеарктов (47%; 50 видов). Доля сибирского фаунистического типа продолжает снижаться (8%; 8 видов). Доля европейских видов птиц – 40% (42 вида). Видов средиземноморского типа фауны – 3% (3 вида); китайского – 2% (2 вида); монгольского – 1% (1 вид). Представители арктической фауны в летний период нами не отмечены.

Изменения фаунистического состава по числу особей в летний период вполне синхронны и соответствуют таковым по количеству видов, рассмотренным выше. Это один из аргументов относительной летне-гнездовой стабилизации. Здесь также, как на видовом уровне, наблюдается снижение по сравнению с весенним орнитосезоном доли сибирского типа фауны птиц (3,442%). Доля транспалеарктов составляет 46,329%, европейских видов – 44,624%, средиземноморских – 3,239%, китайских – 2,364%, монгольских – 0,002%.

Доминантами и субдоминантами из транспалеарктических видов в летний сезон являются перевозчик (2,53% от численности всех птиц этого орнитосезона), береговая (2,78%) и деревенская (3,11%) ласточки, полевой жаворонок (2,37%), белая трясогузка (3,52%), мухоловка-пеструшка (1,47%), длиннохвостая синица (1,8%), полевой (4,74%) и домовый (2,53%) воробьи; среди европейских видов – лесной конёк (21,01%), сорока (1,31%), серая ворона (2,86%), садовая славка (1,72%), серая славка (3,03%), пеночка-теньковка (2,45%), обыкновенная горихвостка (1,14%), большая синица (1,8%), зяблик (9,08%), обыкновенная (4,09%) и садовая (4,74%) овсянки; среди сибирских – рябинник (1,06%) и буроголовая гаичка (2,7%). Из китайских видов субдоминантом является обыкновенная чечевица (3,35%). На долю доминантов и субдоминантов приходится более 85% численности всех птиц этого орнитосезона.

Весенняя орнитофауна в основе своего перелётно-гнездового стереотипа поведения сменяется на летнюю гнездовую. В целом можно сказать, что летний орнитосезон характеризуется относительной летне-гнездовой стабилизацией орнитокомплекса.

Предосенняя орнитофауна

Видовое обновление за четыре года при переходе от летнего к предосеннему периоду составило 13%. По фаунистическому составу видов в предосенний период доминирует европейский тип (42%, 30 видов). Транспалеарктический тип фауны составляет 40% (28 видов). Сибирских видов становится 13% (9 видов), средиземноморских – 4% (3 вида), китайских – 1% (1 вид). Арктические и монгольские виды в предосенний период нами не отмечены.

Фаунистический состав предосенней орнитофауны по числу особей выглядит следующим образом: представителей европейского типа фауны – 53,6%, транспалеарктов – 30,6%; сибирского фаунистического типа – 11,4%, средиземноморского – 4%, китайского – 0,4%.