Содержание к диссертации
Введение
1. История изучения птиц района Самарской Луки 11
2. Краткая физико-географическая характеристика района исследований 20
3. Материалы и методы исследований 27
4. Характеристика фауны птиц Самарской Луки 32
4.1. Таксономический состав 32
4.2. Распределение видов птиц по характеру связи с территорией 38
4.3. Зоогеографический анализ фауны птиц 42
4.4. Биотопический анализ фауны птиц 43
5. Антропогенные воздействия на птиц и среду их обитания в условиях Самарской Луки 47
5.1. Основные виды антропогенных воздействий значимых для птиц 47
5.2. Изменение значения отдельных экологических факторов 58
5.3. Антропогенные формы элиминации 61
5.4. Адаптация птиц к новой экологической обстановке 65
6. Роль ландшафтов Самарской Луки в сохранении разнообразия фауны птиц 68
6.1. Жигулевский ландшафт 68
6.2. Винновский ландшафт 70
6.3. Александровский ландшафт 71
6.4. Переволокско-Усинский ландшафт 74
6.5. Рождественский ландшафт 75
6.6. Шелехметский ландшафт 75
6.7. Сравнительная характеристика значимости ландшафтов в сохранении разнообразия птиц 76
7. Динамика орнитокомплексов островов Середыш и Шалыга 82
7.1.1 период исследований (1932 -1934 гг.) 82
7.2. II период (1935-1944 гг.) 89
7.3. III период (1945-1960 гг.) 91
7.4. IV период (1961-1979гг.) 93
7.5. V период (1980-1990 гг.) 96
7.6. VI период (1991-2000 гг.) 97
7.7. VII период (2001 - 2006 гг.) 98
7.8. Многолетние изменения островных экосистем 100
8. Редкие виды 106
Выводы 118
Рекомендации 119
Список использованных источников и литературы 120
Приложения 138
- История изучения птиц района Самарской Луки
- Краткая физико-географическая характеристика района исследований
- Материалы и методы исследований
Введение к работе
В настоящее время широкомасштабные системы слежения за состоянием популяций и видовым богатством птиц функционируют в большинстве стран Европы и Северной Америки (Bibby et al, 1992). К сожалению, в России на сегодняшний день подобной системы не существует. Своеобразие природных и социальных условий, инфраструктуры науки и методических традиций, современное экономическое положение страны ограничивают использование Россией зарубежного опыта мониторинговых исследований птиц. Удаленность от научных центров, малонаселенность и труднодоступность огромных территорий препятствует разработке общероссийского подхода к проблеме (Бурский, Морозов, 1997). Вместе с тем, в России имеются элементы инфраструктуры, необходимой для создания единой системы мониторинга птиц. Наиболее значительным примером могут служить летописи природы заповедников (Заповедники России..., 1994).
Обязательным условием мониторинга считается строго периодическая оценка состояния во времени и представительность ее в пространстве. Мониторинговые биосферные наблюдения рекомендуется проводить длительное время в постоянных местах, не подвергающихся хозяйственному использованию. Считается, что в стабильных условиях заповедников изменения могут быть незначительными и носить естественный циклический или сукцессионный характер. Кумулятивные же изменения могут идти за счет динамики местообитаний при хозяйственной трансформации (Географический мониторинг..., 1997).
Самарская Лука отвечает всем выше перечисленным требованиям. Здесь расположено две природоохранные организации: заповедник и национальный парк. Жигулевский государственный природный заповедник им. И.И.Спрыгина - один из старейших заповедников в России и орнитологические исследования на его территории имеют длительную
историю, а стационарные наблюдения на постоянных маршрутах проводятся более 25 лет. Поскольку в течение ряда лет заповедный режим сменялся периодами хозяйственного использования территории, то в состав современного заповедника входят как участки естественных природных сообществ (которые даже в период отсутствия заповедного режима интенсивно не эксплуатировались), так и участки, подвергавшиеся в прошлом интенсивному антропогенному воздействию. Территория же национального парка до 1984 года интенсивно использовалась человеком, а часть ее и в настоящее время эксплуатируется в той или иной степени. Мозаичность экосистем Самарской Луки определяет широкий спектр мест обитания птиц. Кроме того, для целого ряда видов птиц в районе Самарской Луки проходит граница ареала, а население птиц представлено различными типами фаун. Таким образом, Самарская Лука является уникальным полигоном для проведения мониторинга птиц Волжско-Камского края.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Представленная работа связана с планом основных научно-исследовательских работ государственного образовательного учреждения «Самарский государственный университет» по теме «Биомониторинг природных экосистем в лесостепной и степной зоне» по приоритетному направлению фундаментальных исследований в области биологических наук «Биология популяций, биоценозы, биоразнообразие». Она является также составной частью научно-исследовательских работ Жигулевского государственного природного заповедника им. И.И. Спрыгина по теме «Наблюдение явлений и процессов в природном комплексе заповедника и их изучение по программе Летописи природы».
Цель и задачи исследования. Цель работы - выявление экологических и биологических особенностей орнитокомплексов Самарской Луки.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
проанализировать таксономический, зоогеографический, эколого-фаунистический состав населения птиц и его распределение по ландшафтам;
выявить и систематизировать основные антропогенные факторы, влияющие на формирование и динамику населения птиц;
определить реакции птиц на современное природопользование в условиях Самарской Луки;
проследить многолетнюю динамику населения птиц заповедных островов на Волге под воздействием естественных и антропогенных факторов;
определить вклад различных ландшафтов в сохранение эколого-фаунистического разнообразия птиц Самарской Луки;
6) выработать рекомендации по сохранению орнито-комплексов
Самарской Луки.
Научная новизна. Автором впервые осуществлен анализ результатов многолетних исследований птиц на Самарской Луке. Дана обобщающая характеристика населения птиц территории, включающей Жигулевский заповедник и национальный парк «Самарская Лука». Впервые систематизировано влияние антропогенных факторов на динамику населения птиц на природоохранных территориях, в том числе - на заповедных островах на Волге. Разработана классификация антропогенных воздействий, значимых для птиц и форм элиминации.
Теоретическое значение работы. Полученные результаты существенно дополняют сведения о фауне птиц Самарской Луки, о роли антропогенных факторов в формировании и динамике населения птиц охраняемых территорий. Материалы диссертации могут быть использованы для прогнозирования изме-нений орнитокомплексов особо охраняемых природных территориях (ООПТ) в условиях прогрессирующего антропогенного изменения природной среды.
Практическая значимость работы. Результаты работы могут быть использованы при проведении дальнейшего мониторинга населения птиц Самарской Луки, для эколого-фаунистического анализа населения птиц Самарской области, Волжско-Камского края и Восточной Европы; при составлении кадастров и каталогов ключевых орнитологических территорий России, разработке учебных пособий в вузах биологического и экологического профиля, при осуществлении комплексного экологического мониторинга Самарской области, для оценки биологического разнообразия ООПТ России.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований были использованы при написании: Летописи природы Жигулевского заповедника (1981 - 2006 гг.); отчетов научно-исследовательских работ по фронтальным темам ЦНИЛ «Влияние антропогенных воздействий на природные комплексы Жигулевского заповедника» и «Редкие виды»; отчетов по темам ГЭФ «Сопряженный анализ многолетних рядов данных Летописи природы Жигулевского заповедника» и «Изучение биологического разнообразия и оценка состояния основных элементов биоты природных комплексов Самарской Луки». Материалы диссертации использовались при составлении: каталога «Ключевые орнитологические территории России» и «Государственных докладов о состоянии окружающей природной среды Самарской области» в 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 годах, сборников «Научные исследования в заповедниках и национальных парках России» (2000, 2001), сборника «Птицы заповедников и национальных парков Ассоциации «Средняя Волга».
Апробация результатов и публикации. Основные положения дис-сертациионной работы докладывались на конференциях и совещаниях: Проблемы рационального использования и охраны природного комплекса Самарской Луки. Научно-практическая конференция. Куйбышев, 1983; Экология и охрана хищных птиц. Всесоюзное совещание. Москва, 1983;
Современное состояние ресурсов водоплавающих птиц. Всесоюзное совещание. Москва, 1984; Отражение достижений орнитологической науки в учебном процессе средних школ и вузов и народном хозяйстве. 4-е совещание орнитологов Волжско-Уральского региона. Пермь, 1984; Проблемы охраны и рационального использования природных экосистем и биологических ресурсов. Всероссийская научно-практическая конференция. Пенза, 1998; III конференция по хищным птицам Восточной Европы и Северной Азии. (Кисловодск, 1998); Проблемы ведения региональных Красных книг. Региональная конференция. Жигулевский государственный заповедник, 1998; Ключевые орнитологические территории России. Общероссийское совещание. Пенза, 1999; Ключевые орнитологические территории России. Общероссийское совещание. Талдом, 2000; Роль особо охраняемых природных территорий в сохранении биоразнообразия. Первая российская конференция. Чебоксары, 2000; Особо охраняемые природные территории. II Международная конференция. Санкт-Петербург, Русское географическое общество, 2000; Красная книга Самарской области. Региональное совещание. Жигулевский государственный заповедник, 2000; Актуальные проблемы изучения и охраны птиц Восточной Европы и Северной Азии. XI Международная орнитологическая конференция Северной Евразии. Казань, 2001.
Декларация личного участия автора. В диссертации использованы материалы, собранные лично автором или под его руководством во время работы в Жигулевском государственном заповеднике им. И.И. Спрыгина с 1980 по 2006 годы в ходе плановых работ по Летописи природы. Сбор материала на территории национального парка Самарская Лука осуществлялся автором во время экспедиций в 1996-2000 гг. по программе «Ключевые орнитологические территории России» Союза охраны птиц России, куратором которой по Самарской области являлся автор, в 1998-2000 гг. при выполнении проекта ГЭФ «Изучение биологического разнообразия и оценка состояния основных элементов биоты природных комплексов Самарской
Луки», руководителем которого являлся автор, а также во время работы в национальном парке в качестве орнитолога с 2003 по 2006 годы. В коллективных публикациях доля личного участия автора пропорциональна числу участников. Работа с коллекциями зоомузея МГУ проводилась лично автором.
Основные положения, выносимые на защиту.
Роль каждого из ландшафтов в сохранении разнообразия населения птиц Самарской Луки не однозначна и определяется природными условиями и степенью сохранности местообитаний птиц.
Разные виды антропогенного воздействия не одинаковы по степени значимости для птиц. Современную динамику населения птиц на Самарской Луке определяют существующие тенденции в природопользовании.
Динамика населения птиц заповедных островов носит циклический характер и зависит от русловых процессов и сукцессии растительности.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения 8 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и 10 приложений. Она содержит 137 страниц текста, 5 таблиц, 28 рисунков. Список литературы на 18 страницах включает 160 наименований, в том числе 2 иностранных источника.
При выполнении работы автору оказывали консультационную помощью и поддержку многие специалисты. Выражаю глубокую признательность за помощь в сборе полевого материала сотрудникам Жигулевского заповедника лаборантам В.М. Сиротюк и И.В. Пантелееву, с.н.с. В.П. Вехнику, старшим государственным инспекторам С.А. Забирову и СМ. Курушину. За ценные профессиональные советы и консультации заместителю директора Жигулевского заповедника по научной работе к.б.н. К.А.Кудинову, с.н.с. Жигулевского заповедника Т.Ф.Чап, научному сотруднику ИЭВБ РАН к.б.н. Ю.К. Рощевскому. За любезно предоставленные материалы учетов птиц доценту ВУиТ к.б.н. Е.В. Быкову. Признательна руководству Зоологического
музея МГУ, предоставившему возможность работать с фондовыми коллекциями. Выражаю благодарность заместителю директора по научной работе национального парка «Самарская Лука» Н.Г. Юшиной за предоставленную возможность работы с архивами. За помощь в технической обработке материала автор признательна лаборанту Жигулевского заповедника Н.П. Забировой.
Выражаю благодарность за внимание и поддержку директору Жигулевского заповедника Ю.П. Краснобаеву.
Особая признательность за советы, консультацию, искреннее участие и моральную поддержку в работе с.н.с. Жигулевского заповедника И.В. Любвиной.
За терпение и понимание выражаю глубокую благодарность своей семье.
Автор чрезвычайно благодарна своему руководителю д.б.н., профессору, заведующему кафедрой Экологии, ботаники и охраны природы Сам ГУ Н.М. Матвееву за оказанное внимание и постоянную поддержку.
История изучения птиц района Самарской Луки
Исследования птиц на Самарской Луке имеют длительную историю, но до образования Жигулевского заповедника носили поверхностный и фрагментарный характер. Первое знакомство с фауной птиц Самарской Луки было предпринято П.С. Палласом (1809) во время двухмесячного путешествия в 1769 г.
Другим крупным исследователем, «познакомившимся с животной жизнью волжской долины от Казани до взморья» в 1870 году, был М.Н.Богданов (1871). Но практическое использование его работы сильно затруднено, так как, давая общую картину распространения птиц на огромном пространстве всей Восточной России, автор не конкретизирует их местонахождение. Лишь для 17 видов (из 189), обнаруженных в Симбирской губернии, дана четкая привязка к Самарской Луке. Тем не менее, несмотря на отрывочность и неполноту сведений о птицах Самарской Луки, приводимых П.С. Палласом и М.Н. Богдановым, эти работы имеют большое значение как первоисточники.
Отдельные сведения о птицах Самарской Луки можно найти в «Материалах для орнитофауны Симбирской губернии» Б.М. Житкова и С.А. Бутурлина (1906), но данные эти получены путем опроса местного населения, а не в результате собственных исследований.
Полномасштабные орнитологические исследования на территории Самарской Луки начались в 1932 г. на базе Жигулевского участка Средне-Волжского заповедника. А.Р. Деливроном (1933) в течение двух лет был собран обширный материал о распределении, численности, фенологии и биологии птиц Жигулевских гор и островов Середыш и Шалыга. Результатом его исследований стал «Очерк фауны птиц Жигулевского заповедника и прилегающего района» (Деливрон, 1933), в котором описано 127 видов птиц.
Автором приводится подробный анализ изменений фауны птиц Самарской Луки со времен П.С. Палласа и указываются их причины. Отмечается сильное качественное и количественное обеднение орнитофауны: «От того «невероятного» количества хищных птиц, гнездившихся в Жигулевских горах, которое произвело такое сильное впечатление на Палласа, уцелели только жалкие осколки, слабое подобие, напоминающее бледную выцветшую копию с когда-то полной жизни и красок картины». В 1989 году была опубликована статья А.Р. Деливрона «К изучению биоценоза о. Шалыга», по материалам «Очерка биоценоза острова Шалыги» подготовленная автором в 1935 году (Блинова, 1995). В ней дается описание островов в начальный период их исследования и некоторые данные о биотопческом распределении птиц. Этими работами была заложена основа стационарных орнитологических исследований в Жигулях. С конца 1937 до начала 1939 года изучением орнитофауны заповедника занимался А.Т. Лепин (Лепин, 1940). Им была подготовлена рукопись «Птицы Жигулевского заповедника», представляющая собой систематический обзор с данными о фенологии, биотопическом распределении и описанием материала коллекционных сборов. Приведен список птиц, содержащий 167 видов с указанием характера их пребывания и численности; так же данные количественных учетов по 13 стациям.
В работе П.Б. Юргенсона (1981) «Опыт зоогеографического анализа фауны Жигулей и Самарской Луки», выполненной в 1938 году, впервые приводится анализ происхождения фауны птиц этого района.
С сентября 1939 по сентябрь 1941 года в связи со строительством Куйбышевского гидроузла М.И. Зябревым проводятся исследования состояния орнитофауны района затопления и наблюдения за пролетом птиц. Район его исследования охватывает пойму р. Волги и устье р. Усы в районе Жигулевских гор. Результаты исследований изложены в рукописи «Материалы к орнитофауне поймы реки Волги в районе Жигулевских гор» (Зябрев, 1944). Работа эта содержит список из 186 видов птиц, данные по биологии и биотопическому распределению, приводится оценка численности. Изложены результаты наблюдения за пролетом птиц, а также количественные учеты птиц в разных биотопах. Рукопись М.И. Зябрева (1940) «Новые данные к орнитофауне Жигулевского заповедника» содержит сведения о 14 новых и о 6 ранее обнаруженных видах. Работа М.И. Зябрева (1954) «Динамика орнитофауны широколиственных лесов в связи со сплошными рубками» была выполнена в 1940 - 1941 годах в связи с присоединением к заповеднику больших площадей сплошных вырубок разного возраста. Работа В.И. Миролюбова (1986) посвящена изучению питанию филина.
В Летописи природы Куйбышевского государственного заповедника (1950) приводится список 178 видов птиц.
В 1951 году заповедник был закрыт, и исследования птиц не проводились. В 1960 г. заповедник вновь открывается и выходит первая «Летопись природы Жигулевского государственного заповедника за 1960 год» (1961), в которой И.Н. Добрыниной был написан раздел «Орнитофауна». В нем приводится краткая характеристика основных групп птиц, видового состава разных стаций на основной и островной части заповедника. Анализируются изменения, вызванные восьмилетним отсутствием заповедного режима. Отмечается резкое снижение численности тетеревиных (глухаря и рябчика) и почти полное исчезновение тетерева.
Краткая физико-географическая характеристика района исследований
Район наших исследований охватывает Самарскую Луку - полуостровной участок территории, омываемый с севера, востока и юга Волгой, а с запада -Усинским заливом Куйбышевского водохранилища, площадью свыше 1,5 тыс. кв. км (Прокаев, 1952,1957; Обедтентова, 1953). Здесь расположено две особо охраняемые природные территории: Жигулевский государственный природный заповедник им. И.И.Спрыгина и национальный парк «Самарская Лука» (рис. 2.1). Обе природоохранные территории включены в каталог ключевых орнитологических территорий международного значения в Европейской России (Лебедева, Пантелеев, 2000; Lebedeva, Panteleev, 2000). В 2006 г. они вошли в состав Средне-Волжского комплексного биосферного резервата. Национальный парк занимает 79,8% территории Самарской Луки, а Жигулевский заповедник - 14,7%.
Границы природных зон в районе Самарской Луки разными исследователями проводятся неодинаково. Одни полагают, что северная ее часть относится к подзоне смешанных лесов, а южная - к подзоне луговых степей, т.е. лесостепи (Юргенсон, 1981); другие полностью относят Самарскую Луку к лесостепной зоне (Редкие и исчезающие..., 1981).
По схеме географического зонирования европейской части СССР (Берг, 1947, 1952) район исследований расположен у южной границы лесостепной зоны, которая проходит здесь по Волге от г. Сызрани до устья р. Самары. В соответствии с физико-географическим районированием Среднего Поволжья (Ступишин, 1964; Захаров, 1964) Самарская Лука характеризуется следующим образом: Русская равнина, лесостепная зона, лесостепная провинция Приволжской возвышенности, округ лесостепных ландшафтов двухъярусного рельефа с облесенностью верхнего плато и черноземными почвами на нижнем плато при высокой их сельскохозяйственной освоенности, Жигулевский возвышенно-равнинный район с двухъярусным рельефом.
По региональному делению, принятому для сравнения авифаун СССР (Птицы СССР, 1982), район исследований относится к 1 региону (Европейская часть страны и Кавказ), Приволжская возвышенность (регион лесной и лесостепной).
Детальное изучение ландшафтов Самарской Луки осуществила В.Е. Мельченко (1991), которая выделила здесь шесть ландшафтов, состоящих из 70 урочищ.
По естественно-географическому делению, предложенному Бирюковой Е.Г. с соавторами (1986), основу которого составляют овражно-балочные долины с прилегающими к ним водосборами, Самарская Лука объединяет в себе 19 геосистем. Ю.К. Рощевский (1994) выделяет на Самарской Луке 5 эколого-орогра-фических участков, характеризующихся специфическим распределением и взаимодействием растительности и животного мира: Жигулевские горы, Чарокайский лес, Волжская пойма, Аскульская лесостепь, Рождественская лесостепь.
Благодаря краевому эффекту, проявляющемуся у границ природных зон, целый ряд видов птиц обитает здесь на границе ареала, среди них преобладают северные виды, обитающие на южной границе ареала.
Самарская Лука расположена в зоне Каспийского и Черноморского миграционного пути, проходящего по долине р. Волги. Здесь выделено 2 ключевые орнитологические территории международного ранга Жигулевский заповедник и национальный парк Самарская Лука (Лебедева, Пантелеев, 2000; Lebedeva, Panteleev, 2000).
Она омывается руслами Волги и ее притока Усы, долины которых заполнены водами Куйбышевского и Саратовского водохранилищ. Около 1150 га занимают пойменные озера и старицы. На Самарской Луке имеется около 30 прудов и столько же естественных озер. Озера в основном карстового происхождения, очень небольшие, площади зеркала не более 600 кв.м. Около 50 родников почти не образуют ручьев, из-за карста вода быстро уходит в землю (Рощевский, 1991).
Материалы и методы исследований
Материалом для диссертации послужили наблюдения автора с 1976 г. -эпизодические, а с 1980 г. - стационарные на территории Жигулевского заповедника и экспедиционные на остальной части Самарской Луки. Кроме того, были изучены архивные материалы Жигулевского заповедника и национального парка «Самарская Лука», коллекционные материалы Жигулевского заповедника и зоомузея МГУ, картографические материалы и материалы лесоустроительных работ национального парка «Самарская Лука» и Жигулевского заповедника, опубликованные работы о птицах района исследований.
Основой исследования послужили результаты количественных учетов птиц, проведенные на маршрутах без ограничения ширины трансекта. Все данные в ландшафтах суши получены по единой методике учета по голосам (Кузякина и др., 1958; Равкин, Доброхотов, 1963; Равкин, 1967, 1973). В общей сложности с 1980 по 2006 год с учетами проведено свыше 5000 км.
Пересчет на площадь выполнен раздельно, по среднегрупповой дальности обнаружения. Для птиц, отмеченных летящими, вносились поправки на среднюю скорость их перемещения (Равкин, Доброхотов, 1963).
Показатели обилия и встречаемости вычислялись по приведенным ниже формулам:
L - длина маршрута в погонных километрах; t - время прохождения маршрута в часах;
С - количество птиц, обнаруженных сидящими на разных расстояниях от учетчика;
Л - количество птиц, обнаруженных летящими на разных расстояниях от учетчика;
Сі и Лі - на расстоянии до 25 м от учетной линии;
С\\\Лг- на расстоянии от 26 до 100 м от учетной линии;
Сз и Лз - на расстоянии от 101 до 300 м от учетной линии;
С4ИЛ4- на расстоянии более 300 м от учетной линии;
40, 10, 3 и 1 - коэффициенты, представляющие собою отношение
1000 (м в км) к максимальной ширине полосы учета;
30 - средняя скорость полета птиц, выраженная в км/час.
Для качественной характеристики обилия птиц применялась шкала А.П.Кузякина(1962):
Наблюдения на территории национального парка проводились в основном в гнездовой период (с мая по август), а на постоянных фенологических маршрутах Жигулевского заповедника - в течение всего года. При учетах на водоемах с моторной лодки подсчитывали всех птиц, встреченных на или над акваторией и у уреза воды на берегах. С учетами пройдено около 800 км водотока. Абсолютный учет хищных птиц в период миграций проводился при объезде территории с автомашины и моторной лодки. Кроме того, были использованы данные, полученные попутно в ходе авиаучетов копытных в национальном парке «Самарская Лука» В.П. Вехником.
Поиск гнезд редких видов хищных птиц осуществлялся и в зимнее время с последующей проверкой в гнездовой период.
Учеты тетеревиных птиц проводились в послегнездовой период до распада выводков по методике Семенова-Тянь-Шаньского (1963); в зимнее время - попутно с учетами копытных по следам, самим автором и службой охраны национального парка и заповедника. Отдельно осуществлялся учет тетеревов на токах.
