Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Тяжелые металлы как экологические токсиканты 10
1.2. Характеристика тяжелых металлов 12
1.3. Влияние тяжелых металлов на популяции птиц 36
1.4. Водоплавающие птицы как объекты экотоксикологии, биоиндикации и мониторинга 40
Глава 2. Места исследования, материал и методы 43
2.1. Места исследования 43
2.2. Материал 54
2.3. Методы исследования : 58
Глава 3. Особенности накопления тяжелых металлов в водоплавающих птицах 61
3.1. Изменчивость накопления тяжелых металлов и некоторых других элементов в костях водоплавающих и околоводных птиц 61
3.2. Видовые особенности накопления тяжелых металлов в костях водоплавающих и околоводных птиц азово-черноморского бассейна 69
3.3. Особенности накопления тяжелых металлов в зависимости от географических характеристик местообитания 90
3.4. Возрастные особенности 101
3.5. Размерные особенности 103
3.6. Временные и сезонные особенности 107
3.7. Индивидуальные особенности накопления тяжелых металлов... 111
3.8. Особенности накопления тяжелых металлов в органах и тканях водоплавающих птиц 115
3.9. Закономерности накопления тяжелых металлов в звеньях водной трофической цепи 121
Глава 4. Смертность в популяциях водоплавающих птиц в результате воздействия тяжелых металлов 131
4.1. Общие потери в популяциях водоплавающих птиц в других странах 131
4.2. Прогноз потерь в популяциях водоплавающих птиц в странах СНГ 135
4.3. Оценка риска популяций водоплавающих в результате применения свинцовой дроби 136
4.4. Методы сокращения воздействия тяжелых металлов на популяции птиц и возможности их применения в России 140
Глава 5. Принципы экотоксикологического мониторинга популяций водоплавающих птиц в азово-черноморском бассейне 144
5.1. Ключевые орнитологические территории в азово-черноморском бассейне 144
5.2. Водоплавающие птицы как биоиндикаторы 155
5.3. Уровни мониторинга водоплавающих птиц 157
Выводы 161
Список литературы 163
- Влияние тяжелых металлов на популяции птиц
- Видовые особенности накопления тяжелых металлов в костях водоплавающих и околоводных птиц азово-черноморского бассейна
- Закономерности накопления тяжелых металлов в звеньях водной трофической цепи
- Ключевые орнитологические территории в азово-черноморском бассейне
Влияние тяжелых металлов на популяции птиц
Сейчас многие страны заняты исследованием океанов и морей, об этом свидетельствуют многочисленные международные и национальные научные программы. В настоящее время в международном сотрудничестве по изучению и освоению океана участвуют тысячи ученых, сотни стран и несколько десятков международных организаций (Федоров, 1981). Среди многих научных проблем, привлекающих внимание ученых, проблема концентрирования элементов морской океанической воды живыми организмами приобретает исключительно важное значение благодаря своему теоретическому и практическому аспекту. Эта проблема впервые была научно поставлена В.И.Вернадским (1926, 1960), указавшим на концентрационную функцию организмов, т.е. способность концентрировать элементы из их рассеяния в окружающей среде.
Морские организмы представляют интерес с общебиологических позиций, т.к. многие принципы организации живой материи наиболее четко проявляются именно у морских организмов (например, концентрационная функция). Необходимо отметить уникальность химического состава морских организмов, обладающих таким набором комбинаций химических элементов и соединений, который недоступен организмам суши.
Всесторонний экологический контроль состояния окружающей человека среды - актуальная задача ученых всех стран. По оценкам специалистов в мире существует около 63 тысяч используемых человеком химических веществ, среди которых около 3 тысяч составляют 90% от массы всех веществ, производимых промышленностью. Ежегодно синтезируется около 200 - 1000 новых веществ, экологическое воздействие которых совершенно неизвестно (Moriarty, 1993).
Поступающие в окружающую среду химические продукты распространяются и трансформируются в атмосфере, почве и водоемах. Они могут вступать во взаимодействие с природными веществами, поглощаться и преобразовываться ими, аккумулироватьтся и метаболизироваться живыми организмами. Способность экотоксикантов распространяться на большие расстояния в атмосфере зависит от их химических, физических и физико-химических свойств, таких как летучесть и испаряемость, растворимость и адсорбируемость почвой, стойкость к гидролизу и фотолизу, устойчивость к их разложению микроорганизмами.
Важным компонентом наземных и водных экосистем являются птицы. Велика их роль в экосистемах, загрязненных поллютантами, и такая проблема как накопление тяжелых металлов в организме нтиц была в центре внимания уже довольно давно. По какой же причине птицы считаются наиболее хорошими объектами в экотоксикологии? Эта группа животных обладает интенсивным метаболизмом и потребляет большое количество пищи на единицу массы. У птиц в большей степени, чем у других животных наблюдается аккумуляция тяжелых металлов во внутренних органах тела. По уровню накопления тяжелых металлов в тканях птиц можно судить о риске, которому подвергаются экосистемы в целом.
Значительное количество работ выполнено на водоплавающих и околоводных птицах, т.к. именно эти виды являются хорошими биологическими индикаторами для участков загрязненных тяжелыми металлами.
В Европе и Северной Америке эти работы проводились по нескольким видам лебедей. В некоторых областях Англии за последние 25 лет катастрофически уменьшилась популяция лебедя-шипуна (Cygnus olor) из-за заглатывания рыболовных грузил, что явилось причиной смерти и нарушения процесса размножения (Blus, 1989). Такая же закономерность наблюдается в окрестностях Вашингтона у лебедей - кликунов (Cygnus cygnus) из-за ааглатывания явинцовой дроби.
Заглатывание свинцовой дроби, достаточно распространенное явление, как у водоплавающих, так и у наземных птиц, включая дальних мигрантов, куликов, падалыциков и хищных птиц. В Канаде и США смертность от свинцового отравления белоголового орлана и беркута (Aquila chrysaetos) в результате употребления жертв, содержащих в тканях свинцовую дробь, была оценена в 10 -15% от всей установленной смертности после вылета из гнезда у этих хищных видов (Scheuhammer et al., 1996). Во время охотничьего сезона во Франции значительно большее количество болотных луней (Circus aeruginosus) имело повышенные уровни свинца в крови по сравнению с другим периодом года а погадки содержали свинцовые дробинки (Pain et al., 1997).
Благодаря большинству исследований но свинцу в США стало известно, что за период весенней миграции, погибает от 1,6 до 2,4 млн. особей (Bellrose, 1959; USFWS, 1986). В районе Великих озер (США, Канада) зарегистрировано более 3 тысяч участков, зараженных токсичными отходами химического производства. Колониальные околоводные птицы испытывают токсикологический стресс в период размножения. В результате этого у них наблюдается появление аномального потомства чаще, чем у птиц населяющих другие территории. Примером такого воздействия тяжелых металлов на размножение птиц, является ушастый баклан (Phalacrocorax auritus), обитающий на Великих озерах. Воздействие тяжелых металлов повлияло на толщину скорлупы, что в свою очередь, оказало влияние на успех размножения и, следовательно, на рост популяции в целом. Всего было обнаружено более 19 типов морфологических отклонений. Был обнаружен иммунодефицит у чегравы (Sterna caspia) и серебристой чайки (LOTUS argentatus) (Grasman et al., 1996), свинцовый токсикоз у полярной гагары (Cavia immer). С 1971 года серебристая чайка использовалась в качестве индикаторного вида в мониторинге уровней стойких загрязнителей в районе Великих озер (Koster et al., 1996). Около 23% взрослых полярных гагар в Канаде в районе оз. Онтарио погибает от свинцового токсикоза (Twiss et al., 1995).
Исследования по камышнице (Gallinula chloropus) Н.В.Лебедевой и соавторов (1998) показали особенности поведения камышниц, указали на их способности адаптироваться к изменяющимся условиям обитания, менять места зимовки, тягу к обитанию на загрязненных сточных водах. В работе использовались недеструктивные методы, при изучении воздействия загрязнения тяжелыми металлами на зимуюшую популяцию камышницы, анализировались пищевые объекты и экскременты. В целом, отмечалось, что воздействие тяжелых металлов, приводило к сокращению численности популяции камышницы.
В крупных промышленных городах идет активный процесс формирования урбанизированных популяций у грача (Corvus frugilegus), серой вороны (Corvus comix) и сороки (Pica pica). Сравнительный анализ концентрации тяжелых металлов в экскрементах грачей и дождевых червях в репродуктивный период из городских и пригородных колоний показал, что экскременты и пища городских птиц содержали в целом больше тяжелых металлов, чем у птиц из колоний, расположенных за городом (Лебедева и др., 1995).
В зарубежной и отечественной литературе отмечается, что восприимчивость к тяжелым металлам различается по полу. Так, самцы, по мнению М.Т. Finley и М.Р. Dieter (1978), менее восприимчивы к воздействию тяжелых металлов, чем самки. D.H. White и R.C. Stendel (1980), отметили, что в весенний период, перед откладкой яиц, самки в меньшей степени, чем всегда, страдали от отравления тяжелыми металлами. Авторы считают, что это связано с более высоким обменом веществ в это время года. Во многих странах, мониторинг популяций птиц сочетается с экотоксикологическим контролем. Популяционная экотоксикология птиц, является важным звеном в определении стратегии охраны птиц (Лебедева, 1996, 1999).
Видовые особенности накопления тяжелых металлов в костях водоплавающих и околоводных птиц азово-черноморского бассейна
Согласно литературным данным (Лебедева, 1999), существуют видовые закономерности наконления тяжелых металлов в организме птиц. Прежде всего это связано с особенностями пищевого рациона и местом вида в трофической цепи.
Данные по тяжелым металлам показывают, что накопление экотоксикантов увеличивается по мере продвижения по трофическим цепям (Moriarty, 1985).
Наиболее уязвимыми видами оказываются хищники, так как они находятся на вершине трофической пирамиды. Как правило, они содержат самые высокие уровни тяжелых металлов в органах и тканях. Видовые закономерности накопления тяжелых металлов в организме птиц описаны для некоторых видов австралийских птиц (Burger et al., 1988). Так, австралийская чайка Lams novaehollandiae накапливала ртуть в перьях в больших количествах, чем другие виды. Прежде всего это было связано с особенностями пищевого рациона и местом вида в трофической цепи. У розовых крачек Sterna dougallii, серебристых чаек и черного водореза Rynchops nigra уровни загрязнения тяжелыми металлами в перьях были выше, чем у речных крачек. Отдельные особи содержали высокие концентрации металлов, оказывающих воздействие на поведенческие отклонения и замедления роста. В отечественной литературе имеются лишь отдельные публикации, которые посвящены исследованию накопления некоторых тяжелых металлов сразу несколькими видами морских птиц (Савинова и др., 1994).
Средние концентрации для всех металлов варьировали у изученных нами видов (Табл.5). Наибольшие средние концентрации кобальта были отмечены у лутка (0,17 мкг/г); меди - у малой поганки (18,6 мкг/г) и чирка-трескунка (12,26 мкг/г); марганца - у камышницы (30,6 мкг/г) и большой белой цапли (24,2 мкг/г); никеля - у черношейной поганки (4,75 мкг/г) и лутка (4,3 мкг/г); свинца - у чирка-трескунка (20,78 мкг/г) и большой белой цанли (15,2 мкг/г); хрома - у лутка (14,7 мкг/г); кадмия - у чирка-трескунка (0,558 мкг/г); цинка - у пастушка (835,4 мкг/г). Однако лишь для трех металлов установлено значимое влияние видовой специфики на особенности накопления элементов птицами бассейна Азовского моря Так, в костях птиц, обитающих в дельте Дона и Таганрогском заливе Азовского моря, содержание меди 00=30,6; df=9; Р=0,0004), никеля (х2=31,6; df=9; Р=0,0002), свинца (х2=27,2; df 9; Р-0,0013) и хрома (х2-26,4; df=9; Р=0,0018) достоверно варьировало в зависимости от вида.
Так, в дельте р.Дон наибольших концентраций свинец достигал у обыкновенной чайки и хохотуньи, часть особей большого баклана также в костях накапливала высокие концентрации этого металла (Рис. 15, Табл. 6). Концентрации свинца в костях большинства изученных видов (белощекая крачка, большая белая цапля, большой баклан, вальдшнеп, кряква, озерная чайка и хохотунья) были в основном выше 5 мкг/г сух. в., что свидетельствует о загрязнении среды обитания свинцом.
Три вида: большой баклан, обыкновенная чайка и хохотунья, - накапливали свинец в концентрациях более 15 мкг/г сух. в., что указывает на хроническое воздействие данного металла на популяции этих видов. Следует отметить, что эти виды являются не только рыбоядными, т.е. занимают верхние звенья трофических цепей в морской экосистеме, но и то, что чайки тяготеют к кормам антропогенного происхождения, и в силу этих причин оказываются более подверженными накоплению свинца в костной ткани по сравнению с другими видами.
В костной ткани большой белой и серой цапель отмечены самые высокие концентрации хрома: более 12 мкг/г сух.в. (Рис. 16). Широко варьировали концентрации этого металла у большого баклана лысухи и серой цапли.
Как известно, большой баклан - облигатный ихтиофаг, а остальные виды можно отнести к бентософагам. Таким образом, поступление хрома к этим видам осушествляется через бентосные организмы и возможно с частицами ила.
В костях лебедя-шипуна и большой белой цапли в этом географическом пункте отмечены самые высокие концентрации никеля (Рис.17).
Рассмотрим накопление тяжелых металлов в костях птиц, обитающих на Малом Кущеватом лимане Азовского моря. Средние концентрации металлов у разных видов птиц представлены в Табл.7. Наивысшие средние концентрации кобальта и марганца были характерны для камышницы; меди и цинка - для малой ноганки; никеля - для черношейной поганки; свинца - кряквы и обыкновенной чайки; хрома - для озерной чайки; кадмия - для серощекой поганки и камышницы.
В костях разных видов птиц, обитающих на Малом Кущеватом лимане Азовского моря, достоверно варьировали никель (х2=19,7; df=9; Р=0,0198) и цинк (x2=17,l;df=9;P=0,0473).
Наивысших концентраций никель достигал в костях лысухи и серощекой поганки, у этих же видов концентрация этого элемента варьировала больше, чем у других (Рис. 18). Высокая степень изменчивости содержания цинка отмечена в костях камышницы и лысухи (Рис. 19). У отдельных видов медианные значения содержания этого элемента в костях были достаточно высокими. Это было характерно для малой поганки и широконоски. Однако в целом, можно заметить, что фитофаги накапливали цинк в костях в большей степени, чем чайки и крачки.
Средние уровни накопления тяжелых металлов в костях птиц Веселовского водохранилища лиманов и побережий Таманского и Фанталовского полуостровов представлены в Табл. 8 и 9.
Непараметрический анализ Краскела-Уоллиса не выявил достоверного варьирования в костях птиц этих акваторий ни у одного металла в зависимости от вида птиц. Это можно объяснить тем, что в выборку попали в основном близкие по спектрам питания виды птиц, такие как лысуха, чирок-трескунок, широконоска, красноголовый нырок и др.
В целом, однако, анализ наших данных показал, что при достаточно низких уровнях загрязнения среды обитания, о чем свидетельствуют относительно невысокие концентрации тяжелых металлов в костях птиц, часто оказывается невозможным выявить существенные различия в содержании многих анализируемых металлов у фитофагов, видов со смешанным питанием и рыбоядных птиц. Для водоплавающих и околоводных птиц в Испании было установлено влияние трофического уровня на содержание цинка и меди, но тин питания не влиял на накопление свинца, кадмия и мышьяка в печени (Hernandez et al., 1999).
Закономерности накопления тяжелых металлов в звеньях водной трофической цепи
В литературе как отечественными, так и зарубежными учеными, отмечено антропогенное происхождение многих источников загрязнения тяжелыми металлами, немаловажную роль в данном случае играют концентрации тяжелых металлов в выбросах промышленных предприятий и их атмосферный перенос (Evans etal., 1985).
Большое значение имеет содержание тяжелых металлов в пище, которой питаются водоплавающие птицы, и взаимосвязь уровня тяжелых металлов в пище с их содержанием в организмах низших трофических уровней. Так, например, накопление метилртути в водных пищевых цепях, приводит к накоплению ее в хищных видах рыб (Phillips et al., 1980; Wren et al., 1983). Некоторые ученые, исходя из выше приведенных рассуждений, предполагают, что накопление тяжелых металлов зависит от размеров и возраста рыб, съедаемых птицами (Huckabee et al, 1979). В свою очередь, поглощение тяжелых металлов рыбой, зависит от химического состава рек и озер (Wiener 1983). При низком рН поглощение ртути через жабры рыб происходит гораздо быстрее (Rodgers et al., 1983). L.I. Bendell-Young и соавторы (1986) исследовали особенности концентрирования кадмия рыбами с различными скоростями роста. Они показали что концентрация кадмия в рыбах в большей степени связана со сКОрОСТЯМИ ИХ роста чем с гидрохимическими характеристиками водоема.
Многие исследования указывали на тесную взаимосвязь между содержанием тяжелых металлов в желудке и количеством их в костной ткани птиц (White et al., 1977). Так W.L. Anderson и S.P. Havera (1985) отмечали, что свинец поступал в костную ткань птиц сразу же после заглатывания дроби. Однако и после того как дробь выводилась из желудка, свинец все равно присутствовал в костной ткани. Об этой же закономерности свидетельствовали анализы костной ткани крыльев, взятых у 4190 диких утках в 1972 году.
Рассмотрим особенности миграции тяжелых металлов в водной трофической цепи на примере большого баклана и некоторых видов цапель, питание которых нами было подробно исследовано в дельте р. Дон и Таганрогском заливе Азовского моря.
Южный подвид большого баклана Phalacrocorax carbo sinensis в последние два десятилетия заселяет все новые местообитания, стремительно наращивая свою численность, как на всем ареале, так и в Азово-Черноморском бассейне (Лебедева и др., 2002). Этот вид имеет сравнительно высокую продолжительность жизни (более 10 лет) и является облигатным ихтиофагом, фактически находясь на вершине морской трофической пирамиды, доступен для наблюдения и исследования, благодаря чему может служить биоиндикатором уровня загрязнения морской экосистемы тяжелыми металлами.
Местами кормежек баклана в Восточном Приазовье служат лиманы и прибрежные участки Азовского моря, а в дельте Дона часть бакланов летает кормиться либо на рыборазводные пруды за 5-20 км от колонии, либо в Таганрогский залив непосредственно вблизи острова. По наблюдениям Б.А.Казакова и Н.Х. Ломадзе (1991) стаи бакланов из дельты Дона посещают пруды на всем протяжении от дельты до Старочеркасска. Нагрузка на пруды увеличивается со второй половины июня, так как вместе со взрослыми бакланами их начинают посещать и молодые птицы. В июле-сентябре они кормятся на нагульных и выростных прудах. Наибольшее их количество (50-150 особей) регистрировали на нагульных прудах а на отдельных выростных прудах - по 20-30 особей. После заполнения рыбой зимовальных прудов большие бакланы начинают кормиться и на них но количество прилетающих сюда птиц невелико так как основная масса их к этому времени отлетает в Восточное Приазовье (Лебедева и др. 2002). В Северном Приазовье в пище баклана доминируют бычки разных видов: кругляк, травяник Gobius ophiocephalus, ротан Neogobius ratan, цуцик Proterorhinus marmoratus, мартовик Mesogobius batrachocephalus, песочник Neogobius fluviatilis и ширман Neogobius syrman. В гораздо меньшем количестве в рационе большого баклана встречаются атерины Atherina mochon pontica, пиленгас, глосса Platichthys flesus luscus, окунь Perca fluviatilis, золотой карась Carassius carrassius и тюлька Clupeonella delicatula (Демченко и др., 1999). По нашим и литературным данным (Лебедева и др., 2002), в разные годы в пище большого баклана из дельты Дона встречались 27 видов рыб: азово-черноморская сельдь Alosa kessleri pontica; тюлька; каспийская килька Clupeonella delicatula caspia; щука Esox lucius; амурский чебачок Pseudorasbora parva; плотва Rutilus rutilus; тарань Rutilus rutilus heckeli; язь Leuciscus idus; красноперка Scardinius erythrophthalmus; белый амур Ctenopharyngodon idella; уклея Alburnus alburnus; густера Blicca bjoerkna; лещ; Rhodeus sericeus afttavus золотой карась; серебряный карась; сазан; карп зеркальный Cyprinus carpio- карп чешуйчатый Cyprinus carpio толстолобик белый HvDODhthalmichthys molitrix черноморская игла Synznathus nisrolineatus В мае-июне преобладают бычки, в основном кругляк, которые в это время идут на нерест и образуют большие скопления в прибрежной зоне Азовского моря. С сезоном связано то обстоятельство, что в пище бакланов встречаются проходные виды рыб. Так, в марте-мае 1990 г. в пробах встречались тарань (4,2%), бычки (6,7%), чехонь (33,3%) судак (4,2%), сельдь (6,0%), тюлька (0,4%), щука (0,4%) и др. Летом и осенью в пище баклана проходные рыбы встречались редко (Лебедева и др., 2002).
Большой баклан потреблял рыбу разных размеров. Для поддержания энергетических затрат взрослой птице достаточно в день 100 г, а в холодный период года - до 200 г корма. Обычно большой баклан потребляет около 0,3-0,5 кг рыбы в сутки (Тугаринов, 1947; Reicholf, 1993; Wibmath et al, 1993). Средняя суточная норма пищи одного баклана из расчета на взрослую птицу и птенца, по нашим данным, составляет 450 г. Однако максимальный вес пиши в одной пробе может быть выше. Так, у добытых в период размножения взрослых бакланов в пищевых пробах было обнаружено по 2-3 чехони, суммарный вес которых на одну пробу составлял 550-650 г. В дельте Дона размер рыб, приносимых птенцам, варьировал от 20 до 420 мм (Лебедева и др., 2002). При этом модальные значения размеров жертв были от 160 до 180 мм. Масса рыб в питании птенцов большого баклана варьировала от 2 до 508 г, чаще всего в пище встречались рыбы массой от 100 до 150 г. По нашим наблюдениям, в 2000 г. в пище слетков баклана, преобладали мелкие рыбы. Так, вес серебряных карасей варьировал от 20 до 180 г, а белого толстолобика от 20 до 80 г. Однако в июне 2001 г. среди приносимых взрослыми бакланами птенцам рыб были экземпляры весом от 2 до 508 г. Средний вес и размеры пищевых объектов большого баклана из дельты р. Дон составили в 2001 г. 131,1+2,1 г (п=890) и 209Д+2Д мм (п=891) соответственно. Средняя масса съедаемой птенцами чехони составила 134,67±58,71 г, серебряных карасей 125,53±59,25 г, судака 142,57±78,75 г. В пище встречены также мелкие бычки (средний вес 33 5±22 7 г) которых родители стали приносить птенцам тогда когда уровень воды в Таганрогском заливе сильно понизился.
В Северном Приазовье (Демченко и др., 1999) размеры рыб в пищевых пробах варьировали от 26 до 295 мм. Преобладали особи длиной от 60 до ПО мм. Масса рыб изменялась от 1 до 310 г, чаще встречались особи весом от 29,9 до 81,5 г. Таким образом, в дельте Дона большой баклан питается в среднем более крупной рыбой. Так, по данным 2001 г., взрослые бакланы из колонии в дельте Дона приносили птенцам наиболее крупных рыб следующих видов: пиленгас, серебряный карась, чехонь и судак. По-видимому, размерно-весовая структура популяций рыб, их видовой состав в местах охоты бакланов отражают размерно-весовой состав рыб в пище этого вида. Этим объясняется то, что в Северном Приазовье большие бакланы приносят птенцам более мелкую рыбу, так как в пище доминируют бычки, в исследованной нами колонии размерный состав рыб в пище бакланов определялся также ходом рыбы на нерест. Например, весна 2000 г. выдалась холодной, температура воды в р. Дон и Таганрогском заливе Азовского моря была ниже обычного, и ход рыбы на нерест задержался. Этим можно в объяснить то, что пищевых пробах баклана в 2000 г. встречались только мелкие рыбы.
Из других рыбоядных видов в дельте р.Дон многочисленны цапли, размножающиеся в смешанных колониях с большим бакланом. Цанли кормятся на мелководьях. При понижении уровня воды в Таганрогском заливе численность серых, больших и малых белых цапель кормящихся в акватории залива существенно возрастала. У серой цанли в пище доминировали бычки (69,5%), были многочисленны мелкие особи серебряных карасей (11,9%) и красноперки (10,2%), встречались озерные лягушки (1,7%), иглы (1,7%) и др. (п=59). Весовой и размерный состав пищевых объектов существенно варьировал в зависимости от вида нтиц (ANOVA: F=l 13,22; df=986+3; Р 0,001) и ANOVA: F=95,96; df-1008+З; Р 0,001 соответственно) (Табл. 18).
Ключевые орнитологические территории в азово-черноморском бассейне
Для комплексного изучения территорий необходимо осуществлять мониторинг с целью выявления закономерностей и причин флуктуации биоразнообразия. Это позволяет глубже понять процессы, происходящие в результате действия антропогенных факторов в экосистемах. Проблема сохранения биологического разнообразия становится все более актуальной в связи с усиливающимся техногенным воздействием на биосферу. При этом часто губительное действие на биоту оказывает не прямое действие, косвенное влияние антропогенного фактора.
Через дельту Дона, Керченский пролив, вдоль побережий Азовского и Черного морей проходит важный пролетный путь. Здесь пролегают основные пролетные пути многих видов птиц Европейской части России, Западной Сибири, мигрирующие на зимовки в Черноморский бассейн, Средиземноморье, Малую Азию и Африку. В это время здесь концентрируются значительные количества водоплавающих и околоводных птиц (Брауде, 1990; Тильба, 1993).
Побережье Азовского моря и Таманского полуострова богато многочисленными лиманами. Благодаря теплому климату региона, местные лиманы являются стацией переживания неблагоприятных условий в период миграции и зимовок околоводных и водоплавающих птиц. Кизилташские лиманы -Кизилташский, Бугазский, Цокур и Витязевский- лагунные водоемы дельты Кубани, в настоящее время отделены от Черного моря Анапской пересыпью. Кизилташские лиманы - солоноватые водоемы, практически лишенные надводной растительности и лежащие между грядами и возвышенностями. Лиманы Кизилташский, Бугазский и Цокур имеют постоянную связь между собой.
Непосредственную связь с морем через искусственное гирло имеет лиман Бугазский.
Динской залив - мелководный морской залив с островами и фрагментарными тростниковыми зарослями. В тростниковых зарослях ночует огромное количество водоплавающих птиц: лысухи, кряквы, нырковые утки, мелкие воробьинообразные. Обилие растительности спасает птиц от сильного морского ветра. Мелководья имеют хорошо развитые «луга» из подводной растительности, которые служат прекрасной кормовой базой для мигрирующих и зимующих видов (Степаньян, 2000).
Исследуемые лиманы и заливы частично входят в список ключевых орнитологических территорий России (Ключевые..., 2000) и включены в Рамсарский список водно-болотных угодьев международного значения (Водно-болотные..., 2000). Поэтому изучение и постоянное наблюдение над состоянием этих территорий имеет международное значение.
С целью выявления мест обитания птиц, подлежащих экотоксикологическому мониторингу, мы изучали разнообразие и численность птиц, зимующих на лиманах Таманского и Фанталовского полуостровов.
Во время исследований встречено 77 видов птиц из 11 отрядов (Табл.22). Наибольшее количество видов представлено отрядами Воробьинообразные (33,8%), Ржанкообразные (20,8%) и Гусеобразные (19,5%). В ходе исследования было найдено много погибших птиц на лиманах и Черноморском побережье. Так в декабре 1999 года обнаружено 13 птиц 11 видов, а в декабре 2000 года - 23 птицы 11 видов. Случаи гибели птиц отмечаются постоянно, причиной гибели является браконьерство, а также резкая смена погодных условий. Наибольшее разнообразие видов отмечено на косе Чушка, в Динском заливе и Керченском проливе. Здесь отмечена наибольшая концентрация водоплавающих птиц. Значительные скопления водоплавающих птиц отмечены также на лимане Цокур, Динском заливе и Бугазской косе. Ахтанизовский лиман отличался низким видовым богатством и численностью водоплавающих птиц. Везде наиболее многочисленными были чайки. Из гусеобразных доминировали красноголовая хохлатая и морская чернети а также лебедь-шипун. К обычным видам на лиманах относятся: кряква и серый
Более редки широконоска, длинноносый крохаль, чирок-трескунок и чирок-свистунок. Были встречены виды, занесенные в Красные книги разного ранга: орлан-белохвост, пеганка, чеграва и черноголовый хохотун.
При сравнении состава и численности видов обнаружены различия между разными годами наблюдений. Середина декабря 1999 года выдалась по-весеннему солнечной и теплой. Температура воздуха доходила до + 12 С. В Керченском проливе концентрировались смешанные стаи водоплавающих птиц, состоящие из десятков тысяч лысух, крякв, красноголовых, хохлатых и морских чернетей. Фоновым видом везде был лебедь-шипун, обилен большой баклан. Гуси концентрировались на полях озимой пшеницы в окрестностях пос. Береговой. Наиболее интересными были встречи пеганок на Бугазском лимане, большого и средних кроншнепов на косе Чушке а также черноголового хохотуна и чеграв (Лебедева и др., 2000). Декабрь 2000 года был холоднее, температура воздуха была около + 5 С иногда опускалась ниже 0 С. Во второй половине месяца выпадал снег ДУЛ сильный ветео поэтому такого обилия птиц мы не наблюдали. В то же ипемя тта исслеттованньтх теппиториях обнатуужены некоторые закономерности
При сравнении индексов разнообразия выяснилось, что в разные годы видовое разнообразие Динского и Ахтанизовского лиманов было наибольшим (Н = 0,72-1,07), лиманы Цокур, Витязевский и Кизилташский характеризовались минимальными значениями индекса Шеннона (Н/ = 0,04 - 0,3). Средние значения индекс принимал на Бугазском и Таманском лиманах, оз. Маркитанском, в Керченском проливе. Черноморском побережье городов Анапы и Новороссийска.
В то же время индекс доминирования Бергера-Паркера (d) принимал максимальные значения (0,8 - 0,98) в Керченском проливе, на побережье г. Новороссийска, на лиманах Витязевском, Кизилташском и Цокур. Доминирование видов было слабым (d = 0,27 - 0,36) на Ахтанизовском лимане и в Динском заливе. На побережье г. Анапы, Бугазском, Тузлинском лиманах и оз. Маркитанском отмечены средние показатели (d = 0,47 - 0,63) доминирования видов.
При этом каждый исследованный водоем отличался своей спецификой, которая была обусловлена географическим положением, гидрометеорологическим режимом, различной рекреационной нагрузкой, типом использования данной акватории, что и определяет ее орнитологическую характеристику.
Морские акватории Черноморского побережья Анапы, Новороссийска, Керченского пролива отличались многочисленными скоплениями чаек (хохотунья, сизая, серебристая чайка и клуша), которые образовывали огромные стаи в портах, где они проводили время отдыха. Здесь большие скопления образовывал и большой баклан. Портовые постройки, сваи и пирсы служат удобным местом отдыха для этих птиц.
Лиманы, покрытые полностью или частично растительными зарослями, отличались наиболее высоким видовым разнообразием. Здесь преобладали кряква, красноголовая чернеть, лебедь-шипун и лысуха, были встречены пастушок и обыкновенный погоныш. В зарослях тростника отмечены серая, большая белая и малая белая цапли. Тростниковые заросли служили местом ночевки и кормежки скворцов, тростниковых овсянок и усатых синиц.
На лиманах, лишенных растительности, преобладали морская и хохлатая чернеть, лысуха, были обильно представлены чайки, отмечены пестроносая крачка, чеграва, черноголовый хохотун и некоторые виды куликов.
В результате исследований выявлено, что в зимний период на лиманах черноморского побережья концентрировалось огромное количество водоплавающих и околоводных птиц. Средняя зимняя температура не оказывала значительного влияния на видовое разнообразие, меняется лишь количественный состав птиц. В зимний период 1999 - 2000 гг. отмечена наибольшая концентрация птиц в данном регионе.
Основная область зимовки водоплавающих птиц занимает европейскую часть восточного Средиземноморья, западное и северное Причерноморье (Миграции.., 1997). Система многочисленных лиманов, относительно теплый климат, позволяет многим видам птиц остаться на данной территории в зимний период. Поэтому всю систему лиманов Причерноморья необходимо рассматривать как «узловую точку» ареала (Ключевые.., 2000). Создание здесь охранных территорий позволит многим видам птиц успешно проводить неблагоприятный зимний период. В настоящее время много птиц во время зимовки гибнет от браконьерства, несмотря на то, что многие лиманы входят в пограничную зону и отнесены к воспроизводственным участкам. В результате охоты огромное количество свинцовой дроби оседает на дне водоемов. Дробь заглатывается вместе с пищей, приводит к острому отравлению птиц и летальному исходу (Лебедева, 1999). Развитие экотоксикологии, занимающейся проблемами воздействия и накопления поллютантов в живых объектах, позволяет оценить реакцию живых систем на химическое загрязнение окружающей среды. Это необходимо для определения уязвимости природных процессов, поиска путей сохранения и поддержания стабильности экосистем и целостности круговорота химических элементов. Известно, что птицы, находясь на вершине трофических звеньев, аккумулируют значительные количества тяжелых металлов и при анализе образцов тканей можно судить о геохимической картине данного региона. Места зимовок и концентрации птиц на путях пролета оказывают огромную роль на дальнейшую судьбу видов. При увеличении токсической нагрузки на птиц снижаются репродуктивные снособности организма, что проявляется в снижении успеха размножения, в уменьшении размера кладки, снижении массы слетков, утончении скорлупы, которая играет роль депо кальция для эмбриона, уменьшении видового разнообразия и изменении его структуры (Лебедева, 1999).
На основании результатов двухлетних наблюдений по зимовкам птиц в Приазовье и Причерноморье, изучении видового состава и оценки численности птиц на зимовке в прибрежных водах Таманского Фанталовского п-овов и в Причерноморье, анализа распределения птиц в акваториях морей и лиманах, выявлены места наибольшей концентрации водоплавающих птиц.
Исследования мест скопления птиц в летний послегнездовой период показывает, что огромные концентрации чайковых птиц и куликов обнаружены, прежде всего, на песчаных косах Азовского моря и прилежащих акваториях. Так во время часовых учетов птиц на Камышеватской косе в начале июля были зарегистрировано 676 особей, а на Ясенской, 1536 особей, в том числе виды из Красной Книги (Табл.23)
Сравнительный анализ разнообразия птиц в зависимости от типа акватории, ее экологических характеристик позволяет нам впервые высказать и аргументировать гипотезу о том, что всю систему лиманов Причерноморья необходимо рассматривать как единый «узел» с точки зрения проведения охранных мероприятий по сохранению разнообразия и экотоксикологического мониторинга птиц. Однако в летний внегнездовой период, а также во время миграций под пристальным вниманием должны находиться косы Азовского моря.
