Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Птицы в техносреде юго-востока Западной Сибири

ВАК РФ 03.02.04, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Птицы в техносреде юго-востока Западной Сибири"

На правах рукописи

н

Ж

Кухта Артём Евгеньевич

ПТИЦЫ В ТЕХНОСРЕДЕ ЮГО-ВОСТОКА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

03.02.04 - Зоология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

2 В НОЯ 2013

Томск-2013

005541252

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», на кафедре зоологии позвоночных и экологии и в зоологическом музее.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Москвигина Нина Сергеевна

Официальные оппоненты:

Куранов Борис Дмитриевич, доктор биологических наук, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», кафедра экологического менеджмента, профессор

Кохонов Евгений Владимирович, кандидат биологических наук, доцент, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный педагогический университет», кафедра общей биологии и методики обучения биологии, доцент

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Бурятский государственный университет» (г. Улан-Удэ)

Защита состоится 19 декабря 2013 г. в 17.00 на заседании диссертационного совета Д 212.267.09, созданного на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета. Автореферат разослан «12.» ноября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ^^ Валентина Петровна Середина

доктор биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность изучения реакций и приспособлений птиц к условиям техно-среды тесно связана с проблемой сохранения биоразнообразия в современном мире. Под техносредой, согласно воззрению Н.Ф. Реймерса (1990), понимается рукотворная среда, созданная человеком для своих нужд в виде разноуровневых техногенных территорий и отдельных конструктивных элементов, трансформирующих природную среду. Экспансия антропогенно-преобразованных территорий, особенно усилившаяся со второй половины XX в., оставляет всё меньше мест для обитания животных (Гржимек, 1954; Реймерс, 1991; Голубев, 1999), которые либо исчезают с территории, либо приспосабливаются к новым условиям. С другой стороны, для человека свойственно стремление сохранить формы общения с живой природой в урбанизированных условиях (Яблоков, 1983). Среди животных наиболее заметны и интересны для человека птицы, которые в силу своей многочисленности встречаются повсеместно.

Пребывание птиц в техносреде тесно связано с понятием аналогов естественных местообитаний, когда птица использует рукотворные элементы, наиболее схожие с естественными (Владышевский, 1975; Доржиев, 1982; Клауснит-цер, 1999; Сандакова, 2004; Резанов, 2005; Фридман, 2006). При этом некоторые антропогенно-преобразованные территории (рудеральные, антропогенные водоёмы) могут являться аттракторами редких видов, где они находят условия, подходящие для пребывания в неблагоприятный период (Благосклонов, 1991; Рахимов, 1988; 1999; Константинов, 2001;). Вместе с тем использование птицами некоторых рукотворных элементов техносреды (ЛЭП, автодороги) обусловливает их гибель (Щадилов, 1975; Звонов, 1981; Нанкинов, 1983; Салтыков, 1999). Важное прикладное значение имеет направление работ, связанное с оценкой опасности птиц для воздушных судов (7асоЬу, 1972; Якоби, 1974; Ильичев, 1984; 2007; Рогачёв, 1984; Звонов, 2010; Силаева, 2012). С позиции человека проблема пребывания птиц в городе определяется необходимостью привлечения птиц, оказывающих благоприятное влияние на эстетический облик города и психоэмоциональный фон граждан. Техносреда также может являться резерватом некоторых видов птиц (Доржиев, 1981; Сарычев, 1990; ТоЛоэа, 2002; Матюхин, 2003; Спиридонов, 2003), способствуя поддержанию численности и сохранению популяции.

Таким образом, актуальность проблемы и её разноплановость требуют изучения связей птиц с элементами техногенной среды для оптимизации их видового состава и численности, создания дифференцированных условий пребывания разных видов птиц в техносреде, прогнозирования перспектив её освоения птицами. На территории юго-востока Западной Сибири птиц в населённых пунктах изучали С.П. Миловидов (1973; 1976; 2007), С.С. Москвитин (1969; 1970; 1972; 1974; 2006), Б.Д. Куранов (1989; 2008; 2009); Т.К.Блинова (2002), однако, детальной оценки связей птиц с конструктивными элементами техногенной среды и эффектов пребывания в ней не проводилось. Вместе с тем необходимость это-

го очевидна, учитывая специфику антропогенных преобразований данной территории в совокупности с особенностью климатических условий.

Цель работы - изучение реакций и приспособлений птиц к различным структурным элементам техносреды в условиях юго-востока Западной Сибири. Задачи:

1. Выявить видовой состав и распределение птиц на антропогенно-преобразованной территории.

2. Оценить связи птиц с элементами техносреды (чердачные помещения, стены зданий, трубопроводы, остановочные комплексы, теплотрассы, аэропорт, автодороги, ЛЭП, рудеральные территории).

3. Рассмотреть особенности экологии отдельных видов, использующих пространство техносреды.

4. Проанализировать причины и масштабы гибели птиц в разных условиях антропогенно-изменённой среды (ЛЭП, автодороги, элементы зданий).

5. Разработать рекомендации, позволяющие влиять на видовой состав и численность птиц в техносреде.

Научная новизна. Впервые для данного региона показано, что использование птицами техногенных элементов обусловлено их конструктивными особенностями. Выявлены корреляции между параметрами элементов и количественными показателями гнездования и пребывания птиц на них. Описана гнездовая биология белопоясного стрижа в условиях урбанизированной территории южной тайги Западной Сибири. Выявлены основные причины смертности птиц и впервые оценены её региональные масштабы на автодорогах, ЛЭП, от столкновений с отражающими элементами зданий. Впервые установлена зависимость гибели сизого голубя от температурного режима основных мест обитания — чердаков, а также показано, что группировки сизого голубя привлекают в город хищных птиц, оценены масштабы пресса хищничества на сизого голубя в условиях города. Разработаны практические рекомендации по обеспечению орнитологической безопасности для аэропорта «Томск». Предложены и опробованы приёмы, способствующие минимизации гибели птиц в техносреде в период массовых кочёвок и миграций. На основе анализа использования птицами элементов техносреды предложены рекомендации по планированию застройки и для проектирования элементов зданий.

Практическая значимость работы. Результаты данной работы могут использоваться при планировании застройки населённых пунктов и для привлечения птиц на антропогенно-преобразованные территории, при проектировании зданий с целью регуляции орнитонаселения, на некоторых производствах для контроля численности птиц. Разработанный метод минимизации гибели птиц в период осенней миграции через город успешно опробован, и на его основании получена справка о внедрении результатов диссертационной работы № 049 от 13.01.2011. По итогам годичных наблюдений за птицами в аэропорту «Томск»

предложены рекомендации по обеспечению контроля птицеопасности для территории его защитной зоны.

Положения, выносимые на защиту:

1. Успешное пребывание птиц в техносреде определяется возможностью вида использовать её элементы.

2. Техносреда является источником физических факторов риска, обусловливающих гибель птиц.

Апробация работы. Результаты исследования по теме диссертации отражены в 10 научных публикациях, одна из которых опубликована в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Основные результаты исследования обсуждались на научных конференциях: «Старт в науку» Биологического института ТГУ (Томск, 2006; 2010); межвузовской экологической конференции (Томск, 2009); XIII Международной орнитологической конференции Северной Евразии (Оренбург, 2010); Сибирской орнитологической конференции (Барнаул, 2010); XVII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых СТТ-2011 (Томск, 2011); Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования и образовательные традиции в зоологии» (Томск, 2013).

Личное участие автора. Результаты исследований, изложенные в настоящей диссертации, получены самим автором либо при его непосредственном участии. Автор участвовал в постановке задач, проведении экспериментов, сборе материала, обработке, анализе результатов, их интерпретации, формулировке выводов, принимал участие в хоздоговорном проекте № 140 «Орнитологическая обстановка в районе аэропорта "Томск"».

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, рекомендаций, выводов, списка использованных источников из 172 наименований, в том числе 16 зарубежных публикаций, приложения. Текст работы изложен на 230 страницах, содержит 84 рисунка и 24 таблицы.

Достоверность результатов. Теоретическая достоверность результатов подтверждается научным обоснованием положений, выносимых на защиту; обработкой и обобщением научных исследований и экспериментальных данных по изучаемой проблеме стандартными методами; публикациями и докладами, представленными на международных и российских конференциях; справкой о внедрении результатов работы.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность заведующему зоологическим музеем ТГУ доценту С. С. Москвитину за идейное и практическое руководство при выполнении всех этапов работы, научному руководителю профессору Н.С. Москвитиной за помощь при обсуждении результатов диссертации и её написании. Автор благодарен коллективу зоологического музея ТГУ, оказавшему неоценимое содействие по сбору данных, особенно С.И. Гашкову и

Д.В. Курбатскому за помощь в математической и статистической обработке материала. Автор также благодарен Т.В. Чапкиной, принимавшей непосредственное участие в сборе и обработке части полевого материала.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Методики изучения птиц

В основу исследования положен материал, собранный в период с 2006 по 2013 гг. на территории г. Томска и его окрестностей.

Оценивалось видовое и количественное распределение птиц в техносреде. Были выделены основные объекты, привлекающие птиц для гнездования, укрытия, проживания, присад, кормодобывания. При детальном описании объектов особое внимание уделялось параметрам, которые наиболее привлекательны для использующих их видов птиц. Описание условий пребывания птиц с целью выявления их связей с используемыми объектами техносреды проводилось отдельно для каждого из них и подробно представлено в соответствующей главе исследования.

1.1.1. Методики учётов птиц. Количественный подсчёт встречаемости птиц проводился в соответствии с методикой Г.А. Новикова (1953). Для учёта в аэропорту дополнительно была разработана методика, позволяющая дифференцировать птиц на лётном поле по степени опасности для воздушных судов. Для каждой встреченной птицы фиксировались вид, пол, возраст, время регистрации, сектор лётного поля, расстояние от птицы до взлётно-посадочной полосы (ВПП), стайность, высота, направление полёта, характер осуществляемых действий птицей (летит, сидит, пересекает полосу, кормится). Кроме того, учитывались: количество птиц за каждые 15 мин, степень самолётоопасности вида, характер миграционного статуса, степень связи с территорией (перелётный, оседлый, кочующий, зимующий). При учётах птиц вдоль дорог (Кухта, 2012) фиксировалось местонахождение птицы на дороге (дорожное полотно, обочина, кювет, прилегающая территория) и поведение (сидит, поёт, перелетает вдоль или поперёк дороги).

1.1.2. Методики изучения гибели птиц. Гибель птиц оценивалась на автодорогах, чердаках, вокруг зданий, под ЛЭП путём поиска и подсчёта погибших птиц, выявления характера повреждений и вероятных причин гибели.

1.1.3. Изучение экологии модельных видов. Изучение экологии сизого голубя и белопоясного стрижа включают оценку встречаемости на разных сооружениях, плотности гнездования (количество гнёзд на длину периметра стены под крышей у стрижа и количество гнёзд на площади чердака у голубя), размера кладок, количества птенцов. Для наблюдения за перемещениями взрослые птицы и птенцы метились стандартными номерными и цветными кольцами. Изучение питания стрижа проводилось путём изъятия пищевых комков у взрослых птиц в момент кормления птенцов (Мальчевский, 1957).

1.2. Методики статистической обработки материала

Статистическая обработка собранного материала проводилась в программах Microsoft Excel и Statistica 8.0. Для оценки достоверности различия частот встречаемости признака использовался F-критерий Фишера (Лакин, 1990). Связь между параметрами оценивалась посредством ранговой корреляции Спирмена. Для оценки распределения птиц на свалках использовался критерий %2. Видовое разнообразие сообщества оценивался при помощи индекса разнообразия Шеннона и индекса доминирования Симпсона (Песенко, 1982).

1.3. Характеристики и объём собранного материала систематизированы и представлены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика и объём собранного материала

Тип техносреды Период проведения работ, гг. Количество

объектов, шт. учётов птиц, особей погибших птиц, особей

Город 2006-2013 1 855 21 867 2945

Аэропорт 2011-2011 1 360 26 343 -

Сельскохозяйственные комплексы 2008-2012 9 270 7756 -

Загородные автодороги 2010-2012 5 250 41 595 275

ЛЭП (6-1 ОкВ) 2009-2012 6 100 16 653 161

Свалки 2009-2012 6 46 17 191 -

2. УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ПТИЦ В Г. ТОМСКЕ И НА ОКРЕСТНЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ТЕРРИТОРИИЯХ 2.1. Общая характеристика района проведения работ

Томская область находится на юго-востоке лесной зоны Западно-Сибирской равнины. Её площадь составляет 316,9 тыс. км2. Наибольшую часть области за-

нимают южно- и среднетаёжные леса, в южной части небольшую площадь зани-

мает подтайга. Техносреда Томска и окрестностей вкраплена в лесные массивы

южно-таёжных лесов, чередующихся с сельскохозяйственными землями, что

накладывает отпечаток на орнитонаселение, в котором преобладают виды лесно-

го и лесо-опушечного комплексов. На территории области встречается до

333 видов птиц, из них доказано гнездование для 216 и предполагается ещё для

10, 38 видов встречаются на пролёте, 66 - в зимний период (Москвитин, 2006). В городе и окрестностях отмечено пребывание 78% видов птиц, встречающихся

на территории Томской области. Техногенные элементы непосредственно используют лишь 14—34% видов, в условиях города - 7%.

2.2. Характеристика основных мест проведения исследования

2.2.1. Город. Город Томск расположен в пределах южнотаёжной лесной зоны. Рельеф равнинный или слабовсхолмлённый. Среднегодовая температура 0,6 °С, зима суровая, 255-265 дней (Евсеева, 2001; Букреев, 2006). На площади более 300 км2 расположено более 3,5 тыс. старых деревянных и каменных домов. Характерны три основных типа застройки: весьма старая (950 га) - 1-2-этажные деревянные дома; старая (868 га) - 3-5-этажные кирпичные дома; новая - 3-12-этажные крупнопанельные и кирпичные дома. Современные высокоэтажные дома характерны для микрорайонов по периферии города. Высота новых домов достигает 16 этажей. Промышленная зона занимает 880 га, коммунально-складская зона - 463 га, 5718 га составляет незастроенная резервная зона (Косова, 1999). Протяжённость автодорог в городе - около 770 км.

2.2.2. Аэропорт «Томск». Аэропорт «Томск» располагается в 22 км юго-восточнее города и представляет собой лётное поле (365 га) с примыкающим комплексом хозяйственных сооружений, жилых пятиэтажных многоквартирных домов и частного сектора (42 га).

2.2.3. Автодороги. Исследуемые участки автодорог обычного типа (ГОСТ Р 52398-2005) длиной от 10 до 60 км расположены за городом в радиусе 60 км, имеют грунтовое или асфальтовое покрытие, проходят через разные биотопы (лес, поле, населённый пункт) и различаются по интенсивности движения (61200 машин/час).

2.2.4. Линии электропередач. Исследуемые ЛЭП представлены железобетонными опорами с воздушными линиями, передающими напряжение 6-10 кВ. Исследовалась встречаемость птиц на шести отрезках длиной от 1,3 до 7 км в разных биотопах: поле, лес, населённый пункт, автодорога, свалка.

2.2.5. Сельскохозяйственные территории. Сельскохозяйственные предприятия располагаются за пределами города и представлены небольшими территориями (0,4-1,6 га), на которых сконцентрированы специализированные техногенные сооружения: здания (гаражи, склады, хранилища, скотные дворы, административные ит. п., высотой 1-2 этажа) и сельскохозяйственная техника. Часть сооружений заброшены и полуразрушены. Обследованы также пустыри, насыпи, силосные ямы, пашни, сельскохозяйственные поля и выпасы.

2.2.6. Свалки. Свалки бытовых отходов представлены шестью объектами разных размеров: крупные (городской полигон (64 га), свалка в окрестностях с. Лоскутово (20 га)), средние (свалка вблизи д. Победа (12 га) и д. Киреев-

ское (10 га)), локальные (около д. Смена (0,2 га) и пос. Второй Заречный (0,01 га)).

3. ВИДОВОЙ СОСТАВ И ОСОБЕННОСТИ экологии ПТИЦ

В Г. ТОМСКЕ 3.1. Видовой состав и встречаемость птиц

В городе встречаются 150 видов птиц (Гуреев и др., 1990; Блинова, 2002; Москвитин, 2006; Миловидов, 2007), из них с техногенными элементами связаны 20: сизый голубь, полевой воробей, домовой воробей, чёрный и белопоясный стрижи, городская ласточка, рябинник, пустельга, большая синица, белая трясогузка, серая ворона, сорока, длиннохвостая неясыть, кряква, чёрный коршун, перепелятник, тетеревятник, поползень, буроголовая гаичка, московка.

3.2. Использование птицами конструктивных особенностей домов Встречаемость птиц на домах связана с использованием чердаков и стен для проживания, гнездования и кормодобывания. Пребывание сизого голубя на чердаках обусловлено наличием деревянного каркаса (Rs=0,49; р<0,05), возможностью доступа через вентиляционные отверстия (Rs=0,59; р<0,05), замусоренно-стью чердака (Rs=0,92; р<0,05), которая влияет на количество гнездящихся птиц (Rs=0,93; р<0,05) и плотность гнездования (Rs=0,56; р<0,05). Конструкция крыши во многом определяет гнездование стрижей: чёрный стриж предпочитает гнездиться в слепо замкнутых щелях высокоэтажных зданий (Rs=0,70; р<0,05) с плоской крышей (Rs=0,61; р<0,05); белопоясный менее требователен к «замкнутости гнездовых ниш» и помимо щелей между плит использует верхние торцевые части стен под скатными крышами (Rs=0,51; р<0,05); менее, чем чёрный стриж, связан он и с высотой домов (Rs=0,45; р<0,05). Мелкие беспозвоночные в щелях стен зданий привлекают птиц для сбора корма (Клауснитцер, 1990). Здесь встречаются насекомые отрядов Díptera, Lepidoptera, Coleóptera; Hymenoptera; пауки Aranei. Выявлено девять видов птиц, кормящихся на стенах. Чаще всего птицы используют их для кормодобывания. Наиболее привлекательны деревянные и кирпичные стены. Панельные и оштукатуренные стены используются птицами реже в связи с меньшим количеством щелей (рис. 1).

3.3. Использование птицами искусственных источников корма В условиях города птицы имеют три основных источника корма: искусственные подкормочные места, создаваемые и поддерживаемые людьми - кормовые площадки, которые часто располагаются на люках теплотрасс (Rs=0,78; р<0,05; п=56); здесь обычно концентрируется сизый голубь. Пищевые отходы, выбрасываемые с мусором, представляют интерес преимущественно для сизого голубя, домового и полевого воробьёв, интенсивнее всего исследующих мусорные контейнеры и пространство около них в поисках корма (рис. 2).

На остановочных комплексах пребывание сизого голубя связано с наличием строений (киоски, крытые скамейки) (Rs=0,56; р<0,05; п=74), при этом с наличи-

ем последних вероятность пребывания голубя увеличивается (Rs=0,75; р<0,05; п=74).

Рисунок 1. Интенсивность использования птицами стен из разных материалов

полевой большая сорока серая воробей синица ворона

I металлический контейнер Ябункер □ пластиковый контейнер

сизыи голубь

домовой воробей

вид

Рисунок 2. Интенсивность использования птицами мусорных контейнеров

различного типа

3.4. Особенности экологии сизого голубя и белопоясного стрижа

Сизый голубь (Columba livia Gmel. 1789) является типичным видом, проживающим рядом с человеком (Печенев, 1984; Доржиев, 1991; Аринина, 2007). На

территории Томска голуби селятся и гнездятся на чердаках домов, предпочитая скатные крыши с деревянным каркасом, характерные для деревянных и большинства пятиэтажных старых домов. Образуют колонии численностью в среднем 15-25 (до 45) птиц/чердак. В районах города, застроенных панельными домами без подходящих чердаков, колонии встречаются реже (рис. 3). Кормовая база представлена естественными сезонными кормами: птичий горец, мокрица,

семена тополя, вегетативные части растений, плоды яблони, черёмухи, рябины -и постоянными: зерно на зер-ноперерабатывающих предприятиях, а также остатки пищи, хлеб, семена подсолнечника, пшено, овес - которыми подкармливают люди. Постоянство кормовой базы, благоприятные условия чердаков позволяют отдельным парам гнездиться с февраля по октябрь, обеспечивая выкармливание 2—3 выводков при успешности гнездования около 87%; 15-20% особей из одной колонии расселяются (Ксенц, 1987) в другие колонии, в среднем не далее 1 км.

12 10

I- Ге -5" 5

5 |-4 -

Ж в*

^ со

« — 2 -Я =

а

Я о -

с. о

♦ разность температур снаружи и внутри чердака °С -Линейная (разность температур снаружи и внутри чердака °С)

Рисунок 4. Распределение гибели сизого голубя на чердаках в зависимости от температурного режима

Спутник КУзовпево

. . Советский

... '-ьтіі .

Кицо^ский« Заварзино

Рисунок 3. Распределение наиболее крупных группировок голубя в г. Томске

Наибольшая гибель наблюдается в зимний период от истощения и заболеваний, что связано как с температурным режимом чердака (рис. 4), так и с хищничеством. На 20,5% чердаков (п=78) зафиксировано пребывание хищных птиц, а 5,8% голубей стали добычей: длиннохвостой неясыти, тетеревятника, перепелятника, а также серой крысы. В целом за зиму на чердаке погибает до 15% птиц. Смертность на местах подкормки в результате хищничества кошек и собак составляет не более 1%. Отмечены случаи специализации на добыче голубя чёрным коршуном летом в местах его концентраций. От автотранспорта в летний период чаще погибают молодые птицы (рис. 5). Общая смертность птиц в колонии в течение года достигает 36%. Таким образом, высокая успешность гнездования и незначительная в целом гибель птиц обеспечивают поддержание их численности.

х S

3 ю s

I—

о с к

о et

35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0

1

/ ^---!

» \

î^t - і

с?

■взрослые

е-

-молодые

-f

«г

Рисунок 5. Распределение интенсивности гибели разных возрастных групп сизого голубя на дорогах в г. Томске в течение года

Однако это создаёт неблагоприятную санитарно-эпидемиологическую обстановку (Аринина, 2007). Снижение численности возможно при блокировании доступа птицам на чердаки зданий и сокращению кормовых площадок.

Белопоясный стриж (Apus pacificus Lath. 1801) на территории города гнездится в постройках человека, из года в год посещая одни и те же гнёзда (по данным кольцевания, п=3) под крышами и в щелях кирпичных и панельных 4-9-этажных зданий, в отличие от чёрного стрижа, который гнездится за городом в скворечниках и дуплах, а в городе - в дуплообразных щелях девятиэтажных панельных домов. В среднем один дом привлекает 7-15 пар, минимальное расстояние между гнёздами (50 см) определяется частотой разобщающих гнёзда поперечных балок крыши. Кормовая база обеспечивается за счёт формирования теп-

12

лового и светового (ночью) «купола» над городом (Одум, 1986), привлекающего насекомых, благодаря чему стриж может охотиться круглосуточно. В его рацион входят разнообразные группы беспозвоночных: двукрылые, жуки, перепончатокрылые, паукообразные и пр. Гнездовой период стрижа длится с 5-8 июня по 5— 9 августа, в кладке 2-3 яйца. Вылупление приходится на 1-4 июля и проходит с разницей в 1-2 дня. Первые 3 дня самка не покидает птенцов, согревая их. Кормление осуществляется с интервалом от 30 минут до 1,5 часов. В пищевом комке находятся более 100 объектов, общим весом более 3 гр. Они достаются одному наиболее активному птенцу. Таким образом, если в выводке 3 птенца, то младший, как правило, заметно отстаёт в развитии. Если он не погибает в первые две недели жизни, то в дальнейшем стремительно догоняет старших, но вылет происходит с задержкой в 2-3 дня. Отмечены единичные случаи находок молодых белопоясных стрижей (видимо, из поздних выводков) в конце августа. После массового вылета молодых белопоясньга стриж в течение 4—5 дней (6-10 августа) начинает миграцию на юг. Смертность взрослых стрижей в городе происходит от столкновения с проводами и стеклянными элементами зданий. В гнездовой период птенцы погибают, проваливаясь в вентиляционные отверстия и на чердак (до 5% гибели).

Белопоясный стриж прочно занял свою нишу в городе, о чём говорит его стабильная численность. Гнездовая ёмкость имеет значительный резерв, что в совокупности с кормовой базой и невысокой смертностью создаёт предпосылки для увеличения численности этого вида в городе.

4. ПТИЦЫ НА ТЕРРИТОРИИ АЭРОПОРТА «ТОМСК» 4.1. Видовой состав и встречаемость птиц

На территории аэропорта для птиц наиболее привлекательно лётное поле, где в течение года встречено 114 видов, относящихся к 22 отрядам. Наиболее часто встречаются рябинник, скворец, серая ворона, деревенская ласточка (51% всех встреч).

4.2. Динамика населения птиц в течение года

В годовой динамике численности птиц на территории аэропорта выделяются четыре периода (рис. 6), которые приурочены к их жизненному циклу.

4.3. Птицы как фактор риска для полётов воздушных судов

4.3.1. Этолого-биологические факторы, определяющие риски для воздушных судов. Наиболее характерным фактором этой группы рисков является стайность. В стаях отмечено 36,8% от всех встреченных на лётном поле птиц (п=24 102). Стайные перелёты наиболее характерны в периоды осенней (45,4%; п=317 стай) и весенней миграций (35,3%), являясь в это время источником повышенной опасности для воздушных судов. В период гнездования стайность снижается до 12,6%. Зимой птицы встречаются преимущественно в стаях, при этом в связи с общей низкой встречаемостью птиц доля стай в это время еоста-

рябинник

чибис

дер. ж. трясо- рябинник лаггпыка-гузка_^_

сер.

чечётка

кликтух

-черногол. щегол

чечётка

Зимний период Весенняя миграция Период Осенняя Зимний период

гнездования миграция

Рисунок 6. Динамика встречаемости птиц по периодам их жизненного цикла и влияние массовых видов на её характер

пределах лётного поля аэропорта

вила лишь 6,3% от общего годового количества. Зимние стаи опасности для самолётов не представляют

4.3.2. Средовые факторы, определяющие риски для воздушных судов. Эта группа рисков преимущественно связана с привлекательностью территории как лётного поля, и ближайших окрестностей аэропорта. Привлечению птиц способствуют мозаичные техногенные преобразования (Титков, 2008). Антенны, маркировочные щиты и прочие искусственные присады используются врановы-ми и хищными птицами, серым сорокопутом. Концентрация врановых и скворца вдоль ВПП в средней части поля обусловлена удобством кормодобывания в связи с увлажненностью, обусловленной пониженным рельефом. Концентрация на лётном поле деревенской ласточки связана с её гнездованием в близлежащих ангарах и хозяйственных помещениях. Садоводческие участки, расположенные вблизи лётного поля, способствуют пребыванию обыкновенного скворца. 4.4. Пространственное размещение птиц с позиции рисков для воздушных судов Риск связан не только с видами птиц, но и их расположением на лётном поле. Максимальное количество птиц находилось в средней части полосы, наименьшее количество - в начале ВПП, где самолёты заходят на посадку. Возле полосы отмечено 35,7% всех встреченных птиц, 46% которых - массовые виды, представляющие наибольшую опасность для самолётов.

4.5. Ранжирование птиц по степени опасности для воздушных судов Разработана балльная система ранжирования эколого-таксономических групп птиц по степени опасности для воздушных судов на основе экспертной оценки с целью оптимизации работ по обеспечению орнитологической безопасности аэропорта сотрудниками - не орнитологами. В соответствии с разработанной системой проведено ранжирование птиц на территории аэропорта «Томск».

5. СВЯЗЬ ПТИЦ С ЛИНЕЙНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ 5.1. Видовой состав и встречаемость птиц на автодорогах

Вблизи автодорог зарегистрировано 47 видов птиц, из которых наиболее часто встречались 17: полевой воробей, рябинник, деревенская ласточка, серая ворона, зяблик, клинтух, скворец, обыкновенная овсянка, галка, белая трясогузка, сорока, коршун, белошапочная овсянка, большая синица, канюк, жёлтая трясогузка, ласточка-береговушка. Наибольшее количество птиц (147 птиц/10 км) и видовое разнообразие (43 вида) отмечены на дороге с грунтовым покрытием, где интенсивность движения минимальная (6-24 машин/час). На автодорогах с промежуточной автозагрузкой (420-900 машин/час) наблюдается достоверно меньшая встречаемость птиц (в сравнении с сельскохозяйственной дорогой F=6,74 при р<0,01), число видов снижается в среднем до 30. Ещё меньшее видовое разнообразие (в среднем 23) и встречаемость (сравнительно с дорогами с промежуточной загрузкой F=2,54 при р<0,01) наблюдается на автодорогах с максимальной автозагрузкой (500-1200 машин/час).

5.1.1. Динамика встречаемости птиц с мая по сентябрь. Использование птицами автодорог меняется в течение года. С октября по апрель встречаемость минимальна (1-2 птицы/10 км), достигая максимума в мае и июне (20 птиц/10 км), с преобладанием в этот период зяблика, обыкновенной овсянки, скворца, рябинника, сороки. В конце августа на всех дорогах увеличивается встречаемость зерноядных фуражирующих видов (полевой воробей, галка, клинтух), обуславливая второй пик встречаемости на дорогах сельхозназначения. В течение сентября встречаемость продолжает снижаться (13 птиц/10 км) вплоть до минимальной к октябрю.

5.1.2. Встречаемость птиц в зонах дорожного профиля и их использование. Распределение птиц относительно дороги показало, что реже всего используется зона дорожного полотна (в среднем 13,6% встреч). При увеличении интенсивности движения на дорожном полотне встречается меньше птиц (Кб= — 0,9 при р<0,05). Обочина используется чаще (17,3% встреч). Здесь обычны фуражирующие зяблик, белошапочная и обыкновенная овсянки, белая трясогузка, обыкновенный скворец. К августу в этой зоне в 1,5-2,0 раза увеличивается встречаемость галки. В зоне кювета встречаемость достигает в среднем 22,6%. Травянистые склоны предоставляют птицам удобные местообитания, на их отдельных участках встречаемость черноголового чекана была в 1,7 выше, чем на схожей прилегающей территории. Здесь доминируют фуражирующий рябинник и полевой воробей. Наибольшая встречаемость птиц отмечена на прилегающей к дороге территории - 25,1%.

5.1.3. Привлекательность автодорог в зависимости от ландшафтного окружения. Видовое разнообразие и количество связаны с биотопом: наибольшее видовое разнообразие (24 вида) зафиксировано на участках дорог, пролегающих через лес. На участках у населённых пунктов (НП) зафиксировано максимальное количество птиц (34 птицы/10 км) при минимальном видовом составе (18 видов). Минимальное количество птиц (21 птица/10 км) отмечено на участках асфальтовых дорог вдоль открытых территорий (поля, луга).

5.2. Видовой состав и интенсивность использования ЛЭП птицами

ЛЭП в качестве присады (Салтыков, 2003) используют более 50 видов, из которых наиболее встречаемые 13: серая ворона, сорока, деревенская ласточка, полевой воробей, галка, береговушка, клинтух, скворец, большая синица, чёрный коршун, сизый голубь, черноголовый чекан.

5.2.1. Интенсивность использования ЛЭП в разных биотопах. ЛЭП, пролегающие через открытый биотоп (поле, луг), достоверно более привлекательны для птиц (Р>2,28), чем схожий биотоп без ЛЭП. Присаду на ЛЭП предпочитают 7 видов: деревенская и береговая ласточки, клинтух, черноголовый и луговой чеканы, обыкновенная кукушка, сорокопут. В лесном биотопе в связи с большим выбором альтернативных присад распределение птиц более равномерное (Р<1,64), здесь ЛЭП достоверно чаще используют лишь 3 вида: коршун, большая синица, сорока. ЛЭП вблизи автодорог используют 22 вида, достоверно наиболее встречаемые 4: деревенская ласточка, клинтух, пустельга, сорока. Меньше

всего птиц встречается в окрестностях ЛЭП в населённых пунктах (13 видов), где она используется преимущественно береговушкой и деревенской ласточкой. На свалках провода используют 11 видов, достоверных предпочтений использования ЛЭП здесь не выявлено. Линейные сооружения в целом привлекают птиц разнородностью, которую они привносят в окружающий ландшафт, тем самым расширяя места обитания некоторых видов (Салтыков, 2003; Миловидов, 2007; Баник, 2009).

6. ПТИЦЫ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

И СВАЛКАХ

6.1. Видовой состав и сезонная динамика птиц на сельскохозяйственных территориях и их использование

На сельскохозяйственных территориях встречено 64 вида птиц, пребывание которых связано преимущественно с окружающим естественным биотопом. Из них наиболее часто встречались 12: полевой воробей, домовой воробей, серая ворона, скворец, деревенская ласточка, сизый голубь, белая трясогузка, дрозд-рябинник, сорока, чёрный коршун, ласточка-береговушка, черноголовый щегол. Эти виды составляют основу населения птиц, в то время как численность прочих видов меняется в течение года, возрастая в весенне-летний период в связи с пребыванием мигрантов.

6.1.1. Использование зданий на сельскохозяйственных территориях. Регулярно используют здания полевой воробей и деревенская ласточка (табл. 2).

Таблица 2. Интенсивность использования птицами сельскохозяйственных _зданий различных типов_

Сооружение Полевой воробей (особей/Юм стены) Деревенская ласточка (пар на помещение)

гараж 28,7 ±3,5 2,1 ±0,1

склад 24,7 ±2,0 0,4 ±0,1

овощехранилище 15,5 ±4,2 11,3 ±0,7

зерносушилка 29,2 ±1,8 0,4 ±0,2

зернохранилище 32,2 ±1,9 1,1 ±0,3

скотный двор 35,3 ±5,9 2,8 ±0,4

заброшенные 2,4 ±0,7 5,6 ±1,3

административные 13,8 ±1,9 0,1 ±0,1

Полевой воробей гнездится в пустотах под крышами размерами от 5x5 до 30><12 см (Яз=0,76 при р<0,05), игнорируя искусственные гнездовые домики. Деревенская ласточка использует сооружения, которые имеют доступ вовнутрь (115=0,57 при р<0,05). Возможность и плотность её гнездования обусловлена сегментированностью потолка рёбрами железобетонных плит и внутренних стен. В зданиях с потолками из плит этого типа гнездовые колонии деревенской

ласточки встречаются, достоверно чаще (F= 17,45 при р<0,01). Использование сооружений сизым голубем определяется наличием доступного для птиц чердака (Rs=0,76 при р<0,05). Белая трясогузка гнездится на внешних элементах зданий. Вероятность её гнездования увеличивается при наличии мусора и строительных отходов у стен (Rs=0,35 при р<0,05). Присутствие в окрестностях кошек и собак отрицательно влияет на возможность её гнездования (Rs= - 0,29 при р<0,05).

6.1.2. Использование птицами машин на сельскохозяйственных территориях. Встречаемость птиц на машинах показала, что интенсивность их использования определяется, прежде всего, возможностью кормодобывания на них. Случаи гнездования птиц в машинах единичны.

6.1.3. Использование птицами объектов землепользования. Наибольшая встречаемость птиц наблюдается на полях (30,1%) и лугах (28,9%). Менее привлекательны для птиц силосные ямы и пустыри (17,4 и 19,0%). Минимальная встречаемость птиц на насыпях и земляных отвалах (4,5%).

6.2. Видовой состав и население птиц свалок

На свалках встречаются более 48 видов птиц, наиболее часто 9: полевой воробей, серая ворона, галка, сорока, ворон, грач, скворец, коршун, большая синица. В течение года видовой и количественный состав птиц на свалке меняются. Наибольшее число птиц фиксируется с августа по сентябрь в связи с сезонными миграциями.

6.2.1. Влияние размеров свалок на население птиц. Территории свалок привлекают птиц с позиции кормодобывания (Kilpi, 1998; Константинов, 2002; Хохлов, 2006). Выявлена связь между количеством видов и размерами свалки (Rs=0,84 при р<0,05). Галка, грач, скворец обычны или многочисленны и встречаются всегда в стаях на свалках среднего и крупного размеров. Чёрный коршун, полевой воробей, серая ворона, сорока, а также большая синица и белая трясогузка встречаются на всех типах свалок.

7. ПРИЧИНЫ И МАСШТАБЫ ГИБЕЛИ ПТИЦ В ТЕХНОСРЕДЕ

В техносреде Томска и его окрестностей установлена гибель 44 видов, которые составляют около 13,2% разнообразия птиц Томской области.

7.1. Риски пребывания птиц в городе

В периоды осенней миграции в городе отмечены случаи массовой гибели птиц в результате столкновений со светоотражающими элементами домов. Анализ гибели 1351 птиц 18 видов показал, что наиболее уязвимы буроголовая гаичка (19,9%), московка (63,0%) и поползень (15,7%). Под одним домом за день может разбиться до 150 птиц, а всего за период миграции в пиковые годы погибает поголовье московки, эквивалентное населению на территории леса 130 км2, и буроголовой гаички - на 30 км2 (Кухта, Москвитин, 2009). Наибольшая гибель отмечалась в замкнутых кварталах и в местах, где дома стоят поперёк пути пролёта птиц (92% случаев гибели). Закрытие отражающих элементов в период осенней миграции способствует снижению смертности. Отмечены случаи гибели

птиц от столкновения с проводами (п=10), наиболее часто (п=6) разбиваются чёрный и белопоясный стрижи. На городских дорогах от столкновения с автотранспортом дорогах отмечена гибель 8 видов, наиболее уязвим сизый голубь (97%; п=425), гибель которого наблюдается круглый год.

7.2 Гибель птиц на автодорогах

На автодорогах зарегистрирована гибель 27 видов птиц, чаще других погибают зяблик (15,7%), дрозд-рябинник (12,6%), обыкновенная овсянка (12,2%), белая трясогузка (9,4%), сизый голубь (6,7%), полевой воробей (5,9%). На дорогах в окрестностях Томска гибнет до 16 птиц/100 км в день. Установлено, что наиболее опасными являются участки дороги в окрестностях НП, где увеличивается плотность движения автотранспорта и снижается скорость.

7.3 Гибель птиц на ЛЭП

На ЛЭП зарегистрирована гибель 17 видов. Птицы обычно погибают в результате поражения электрическим током и изредка от столкновения с проводами. Наиболее часто гибнут сорока (20,9%), серая ворона (17,0%), галка (11,8%), сизый голубь (7,8%), чёрный коршун (6,5%), которые с высокой интенсивностью используют провода для присады. Достоверно различаются количественные показатели гибели в разных биотопах: наиболее интенсивна гибель на ЛЭП, проходящих через свалки (Тютеньков, 2009) (3 птицы/км), наименьшая гибель - на придорожных ЛЭП и в населённых пунктах (1 птица/км). На открытых территориях гибель достигает 1,8 птиц/км, в лесу - 2 птицы/км. На отрезке ЛЭП длиной 1 км погибает 1-3 птицы в месяц, а ущерб, наносимый эксплуатацией птице-опасных ЛЭП в виде перебоев в электропитании и гибели охраняемых видов птиц, ежегодно может достигать 20 млн. рублей (Тютеньков, 2010).

ВЫВОДЫ

1. В техносреде Томска и его окрестностях, представленных большим набором разнообразных элементов, видовое разнообразие птиц ниже, чем в естественной среде (78%). Непосредственно техногенные сооружения использует небольшая часть видов (13-36%), которые составляют основу орнитонаселения на антропогенно-преобразованных территориях. Их распределение обусловлено спецификой использования элементов среды.

2. Возможность использования техногенных элементов разными видами определяется лабильностью их поведения, включающей использование неспецифичной кормовой базы, способность руководствоваться аналоговой оценкой при выборе мест гнездования в техносреде, толерантность по отношению к человеку. Виды, неспособные к изменению поведенческих стереотипов и имеющие узкую экологическую нишу, испытывают трудности при пребывании в техносреде.

3. Распределение сизого голубя на территории Томска неравномерно. При его высокой численности в целом массовые концентрации (100-250 особей) наблюдаются лишь в частях города, застроенных четырёх- и пятиэтажными кирпичными, а также деревянными домами с расположенными поблизости подкормоч-

ными площадками. Для проживания голубь предпочитает использовать замусоренные чердаки скатных крыш, демонстрируя высокие корреляционные связи с характеристиками чердаков этого типа. Поддержанию высокой численности способствует также высокая успешность размножения, достигающая 87%, и невысокая смертность (до 36%).

4. Каменные здания в г. Томске высотой более трёх этажей благоприятны для гнездования белопоясного стрижа, который использует все типы кирпичных и панельных домов, щели под крышами которых имеют сходство с их естественными гнездовьями. Плотность гнёзд определяется количеством щелей под крышей и составляет 7-15 пар на здание при минимальном расстоянии между гнёздами 50 см.

5. В техносреде г. Томска и окрестностей выявлена гибель 44 видов птиц. Наибольшая смертность наблюдается в результате сезонных столкновений с остеклёнными и светоотражающими элементами зданий в период осенних миграций. Зарегистрирована гибель 16 видов, из них в массе гибнут московка, бу-роголовая гаичка, поползень. На автодорогах отмечена гибель 27 видов птиц (в среднем в день погибает 16 птиц/100 км), чаще всего - зяблик, дрозд-рябинник, обыкновенная овсянка, белая трясогузка, сизый голубь, полевой воробей. На ЛЭП погибает 17 видов (в среднем 1,4 птиц/км), в основном сорока, серая ворона, галка, сизый голубь, чёрный коршун.

6. Предложенные рекомендации для населения и городских спецслужб направлены на оптимизацию видового состава и численности птиц в городе посредством создания адекватных условий для их пребывания.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Статья в научном журнале, который включен в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций:

1. КухтаА.Е., Москвитин С.С. Гибель птиц на автодорогах в окрестностях г. Томска // Вестник Томского государственного университета. Биология -2012. - № 1(17). - С. 85-94. - 0,4 / 0,2 п.л.

Публикации в других научных изданиях

2. Кухта А.Е., Гашков С.И. Влияние ястреба перепелятника на орнитофауну парков г. Томска и окрестных лесов // Материалы 55-й научной студенческой конференции биолого-почвенного факультета «Старт в науку». - Томск- Изд-во ТГУ, 2006. - С. 44-45. - 0,12 / 0,06 п.л.

3. Кухта А.Е., Москвитин С.С. Гибель синиц (род Parus) в г. Томске // Материалы I Межвузовской городской экологической конференции «Экологические проблемы и пути их решения». - Томск: Изд-во ТПУ, 2009. - С 251-256 -0,36 / 0,28 п.л.

4. Кухта А.Е., Москвитин С.С., Чапкина Т.В. Гибель окрасочных морф сизого голубя (Columba livia domestica) в г. Томске в зимний период 2009-2010 гг. // Материалы 59-й научной студенческой конференции биологического института «Старт в науку». - Томск: Изд-во ТПУ, 2010. - С. 26-27. - 0,12 / 0,06 п.л.

5. Кухта А.Е. Гибель птиц в период осенних перемещений на модельном участке жилой застройки г. Томска // XIII Международная орнитологическая конференция Северной Евразии. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2010. - С. 178179.- 0,12 п.л.

6. Кухта А.Е., Москвитин С.С., Чапкина Т.В. Смертность сизого голубя (Columba livia) зимой в г. Томске // Актуальные вопросы изучения птиц Сибири. - Барнаул: Азбука, 2010. - С. 184-188. - 0,30 / 0,20 п.л.

7. Кухта А.Е., Москвитин С.С. Эстетико-функциональные особенности дизайна кормушки для птиц // Современные техника и технологии: труды XVIII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: в 3 т. - Томск, 2011. - Т. 3. - С. 334-336. - 0,18 / 0,11 п.л.

8. Kukhta А.Е. The functional and aesthetic design of birds feeding-rack // International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists «Modern Techniques and Technologies», Tomsk, Tomsk Polytechnic University. - Tomsk: TPU Press, 2011. - P. 211-213. - 0,18 п.л.

9. Кухта A.E., Москвитин C.C., Гашков С.И., Нехорошев О.Г., Тютень-ков О.Ю. Орнитологическая обстановка в районе аэропорта «Томск» в 2011 г. // Труды Томского государственного университета. Серия биологическая. 2013. Т. 284. С. 109-116. - 0,48 / 0,30 п.л.

10. Кухта А.Е. Москвитин С.С. Влияние конструкций крыш на гнездование сизого голубя (Columba livia), чёрного (Apus apus) и белопоясного (Apus pacificus) стрижей в г. Томске // Материалы Международной научной конференции. - Томск: Изд-во ТГУ, 2013. - С. 78. - 0,07 / 0,06 п.л.

Отпечатано на участке оперативной полиграфии Издательского Дома Томского государственного университета

Заказ № 62 от «7» ноября 2013 г. Тираж 100 экз.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кухта, Артём Евгеньевич, Томск

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет»

На правах рукописи

04201 45571 0

Кухта Артём Евгеньевич

ПТИЦЫ В ТЕХНОСРЕДЕ ЮГО-ВОСТОКА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

03.02.04-Зоология

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор Н.С. Москвитина

Томск - 2013

Оглавление

Стр.

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................5

1. МЕТОДИКИ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ......................................10

1.1. Методики исследования птиц в техносреде............................................11

1.1.1. Методики учётов птиц......................................................................11

1.1.2. Методики изучения гибели птиц.....................................................15

1.1.3. Изучение экологии модельных видов.............................................19

1.2. Методики описания условий пребывания птиц в техносреде...............21

1.3. Материалы исследования..........................................................................26

1.4. Методики статистической обработки материала....................................27

2. УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ПТИЦ В Г. ТОМСКЕ И НА ОКРЕСТНЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ.....................................................................30

2.1. Общая характеристика района проведения работ...................................30

2.2. Характеристика основных мест проведения исследования...................34

2.2.1 Город....................................................................................................34

2.2.2. Аэропорт «Томск».............................................................................38

2.2.3. Автомобильные дороги.....................................................................39

2.2.4. Линии электропередач......................................................................44

2.2.5. Сельскохозяйственные территории.................................................46

2.2.6. Рудеральные территории..................................................................51

3. ВИДОВОЙ СОСТАВ И ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИИ ПТИЦ В

Г. ТОМСКЕ............................................................................................................54

3.1. Видовой состав и встречаемость птиц.....................................................54

3.2. Использование птицами конструктивных особенностей домов...........54

3.3. Использование птицами искусственных источников корма (подкормочных площадок, мусорных контейнеров, остановочных комплексов)........................................................................................................66

3.4. Особенности экологии сизого голубя и белопоясного стрижа.............73

4. ПТИЦЫ НА ТЕРРИТОРИИ АЭРОПОРТА «ТОМСК».................................86

4.1. Видовой состав и встречаемость птиц.....................................................86

4.2. Динамика населения птиц в течение года................................................87

4.3. Птицы как фактор риска для полётов воздушных судов.......................94

4.3.1. Этолого-биологические факторы, определяющие риски..............95

4.3.2. Средовые факторы, определяющие риски......................................97

4.4. Пространственное размещение рисков для воздушных судов............101

4.5. Ранжирование птиц по степени опасности для воздушных судов......104

5. СВЯЗЬ ПТИЦ С ЛИНЕЙНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ................................114

5.1. Видовой состав и встречаемость птиц на автодорога..........................115

5.1.1. Динамика встречаемости птиц с мая по сентябрь.......................118

5.1.2 Встречаемость птиц в зонах дорожного профиля и их использование............................................................................................126

5.1.3. Привлекательность автодорог в зависимости от ландшафтного окружения.........................................................................129

5.2. Видовой состав и интенсивность использования ЛЭП птицами........135

5.2.1. Интенсивность использования ЛЭП в разных биотопах............138

6. ПТИЦЫ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ И СВАЖАХ............................................................................................................146

6.1. Видовой состав и сезонная динамика птиц на

сельскохозяйственных территориях и их использование...........................146

6.1.1. Использование птицами зданий на сельскохозяйственных территориях................................................................................................151

6.1.2. Использование птицами машин на сельскохозяйственных территориях................................................................................................155

6.1.3. Использование птицами объектов землепользования.................156

6.2. Видовой состав и население птиц свалок..............................................158

6.2.1. Влияние размеров свалок на население птиц...............................163

7. ГИБЕЛЬ ПТИЦ В ТЕХНОСРЕДЕ Г. ТОМСКА И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ................................................................................................170

7.1. Риски пребывания птиц в городе...........................................................170

7.2. Гибель птиц на автодорогах....................................................................176

7.3. Гибель птиц на ЛЭП.................................................................................184

ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................................190

РЕКОМЕНДАЦИИ..............................................................................................193

ВЫВОДЫ.............................................................................................................195

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...........................................197

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................215

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность изучения реакций и приспособлений птиц к условиям тех-носреды тесно связана с проблемой сохранения биоразнообразия в современном мире. Под техносредой, согласно воззрению Н.Ф. Реймерса (1990), понимается рукотворная среда, созданная человеком для своих нужд в виде разноуровневых техногенных территорий и отдельных конструктивных элементов, трансформирующих природную среду. Экспансия антропогенно-преобразованных территорий, особенно усилившаяся со второй половины XX в., оставляет всё меньше мест для обитания животных (Гржимек, 1954; Реймерс, 1991; Голубев, 1999), которые либо исчезают с территории, либо приспосабливаются к новым условиям. С другой стороны, для человека свойственно стремление сохранить формы общения с живой природой в урбанизированных условиях (Яблоков, 1983). Среди животных наиболее заметны и интересны для человека птицы, которые в силу своей многочисленности встречаются повсеместно.

Пребывание птиц в техносреде тесно связано с понятием аналогов естественных местообитаний, когда птица использует рукотворные элементы, наиболее схожие с естественными (Владышевский, 1975; Доржиев, 1982; Клауснитцер, 1999; Сандакова, 2004; Резанов, 2005; Фридман, 2006). При этом некоторые антропогенно-преобразованные территории (рудеральные, антропогенные водоёмы) могут являться аттракторами редких видов, где они находят условия, подходящие для пребывания в неблагоприятный период (Благо-склонов, 1991; Рахимов, 1988; 1999; Константинов, 2001;). Вместе с тем использование птицами некоторых рукотворных элементов техносреды (ЛЭП, автодороги) обусловливает их гибель (Щадилов, 1975; Звонов, 1981; Нанки-нов, 1983; Салтыков, 1999). Важное прикладное значение имеет направление работ, связанное с оценкой опасности птиц для воздушных судов (1асоЬу, 1972; Якоби, 1974; Ильичев, 1984; 2007; Рогачёв, 1984; Звонов, 2010; Силаева, 2012). С позиции человека проблема пребывания птиц в городе

определяется необходимостью привлечения птиц, оказывающих благоприятное влияние на эстетический облик города и психоэмоциональный фон граждан. Техносреда также может являться резерватом некоторых видов птиц (Доржиев, 1981; Сарычев, 1990; ТоЛоза, 2002; Матюхин, 2003; Спиридонов, 2003), способствуя поддержанию численности и сохранению популяции.

Таким образом, актуальность проблемы и её разноплановость требуют изучения связей птиц с элементами техногенной среды для оптимизации их видового состава и численности, создания дифференцированных условий пребывания разных видов птиц в техносреде, прогнозирования перспектив её освоения птицами. На территории юго-востока Западной Сибири птиц в населённых пунктах изучали С.П. Миловидов (1973; 1976; 2007), С.С. Москвитин (1969; 1970; 1972; 1974; 2006), Б.Д. Куранов (1989; 2008; 2009); Т.К. Блинова (2002), однако, детальной оценки связей птиц с конструктивными элементами техногенной среды и эффектов пребывания в ней не проводилось. Вместе с тем необходимость этого очевидна, учитывая специфику антропогенных преобразований данной территории в совокупности с особенностью климатических условий.

Цель работы - изучение реакций и приспособлений птиц к различным структурным элементам техносреды в условиях юго-востока Западной Сибири.

Задачи:

Выявить видовой состав и распределение птиц на антропогенно-преобразованной территории.

Оценить связи птиц с элементами техносреды (чердачные помещения, стены зданий, трубопроводы, остановочные комплексы, теплотрассы, аэропорт, автодороги, ЛЭП, рудеральные территории).

Рассмотреть особенности экологии отдельных видов, использующих пространство техносреды.

Проанализировать причины и масштабы гибели птиц в разных условиях антропогенно-изменённой среды (ЛЭП, автодороги, элементы зданий).

Разработать рекомендации, позволяющие влиять на видовой состав и численность птиц в техносреде.

Научная новизна. Впервые для данного региона показано, что использование птицами техногенных элементов обусловлено их конструктивными особенностями. Выявлены корреляции между параметрами элементов и количественными показателями гнездования и пребывания птиц на них. Описана гнездовая биология белопоясного стрижа в условиях урбанизированной территории южной тайги Западной Сибири. Выявлены основные причины смертности птиц и впервые оценены её региональные масштабы на автодорогах, ЛЭП, от столкновений с отражающими элементами зданий. Впервые установлена зависимость гибели сизого голубя от температурного режима основных мест обитания - чердаков, а также показано, что группировки сизого голубя привлекают в город хищных птиц, оценены масштабы пресса хищничества на сизого голубя в условиях города. Разработаны практические рекомендации по обеспечению орнитологической безопасности для аэропорта «Томск». Предложены и опробованы приёмы, способствующие минимизации гибели птиц в техносреде в период массовых кочёвок и миграций. На основе анализа использования птицами элементов техносреды предложены рекомендации по планированию застройки и для проектирования элементов зданий.

Практическая значимость работы. Результаты данной работы могут использоваться при планировании застройки населённых пунктов и для привлечения птиц на антропогенно-преобразованные территории, при проектировании зданий с целью регуляции орнитонаселения, на некоторых производствах для контроля численности птиц. Разработанный метод минимизации гибели птиц в период осенней миграции через город успешно опробован, и на его основании получена справка о внедрении результатов диссертационной работы № 049 от 13.01.2011. По итогам годичных наблюдений за птицами в аэропорту «Томск» предложены рекомендации по обеспечению контроля птицеопас-ности для территории его защитной зоны.

Положения, выносимые на защиту.

1. Успешное пребывание птиц в техносреде определяется возможностью вида использовать её элементы.

2. Техносреда является источником физических факторов риска, обусловливающих гибель птиц.

Апробация работы. Результаты исследования по теме диссертации отражены в 10 научных публикациях, одна из которых опубликована в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Основные результаты исследования обсуждались на научных конференциях: «Старт в науку» Биологического института ТГУ (Томск, 2006; 2010); межвузовской экологической конференции (Томск, 2009); XIII Международной орнитологической конференции Северной Евразии (Оренбург, 2010); Сибирской орнитологической конференции (Барнаул, 2010); XVII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых СТТ-2011 (Томск, 2011); Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования и образовательные традиции в зоологии» (Томск, 2013).

Личное участие автора. Результаты исследований, изложенные в настоящей диссертации, получены самим автором либо при его непосредственном участии. Автор участвовал в постановке задач, проведении экспериментов, сборе материала, обработке, анализе результатов, их интерпретации, формулировке выводов, принимал участие в хоздоговорном проекте № 140 «Орнитологическая обстановка в районе аэропорта "Томск"».

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, рекомендаций, выводов, списка использованных источников из 172 наименований, в том числе 16 зарубежных публикаций, приложения. Текст работы изложен на 230 страницах, содержит 84 рисунка и 24 таблицы.

Достоверность результатов. Теоретическая достоверность результатов подтверждается научным обоснованием положений, выносимых на защиту;

обработкой и обобщением научных исследований и экспериментальных данных по изучаемой проблеме стандартными методами; публикациями и докладами, представленными на международных и российских конференциях; справкой о внедрении результатов работы.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность заведующему зоологическим музеем ТГУ доценту С.С. Москвитину за идейное и практическое руководство при выполнении всех этапов работы, научному руководителю профессору Н.С. Москвитиной за помощь при обсуждении результатов диссертации и её написании. Автор благодарен коллективу зоологического музея ТГУ, оказавшему неоценимое содействие по сбору данных, особенно С.И. Гашкову и Д.В. Курбатскому за помощь в математической и статистической обработке материала. Автор также благодарен Т.В. Чапкиной, принимавшей непосредственное участие в сборе и обработке части полевого материала.

1. МЕТОДИКИ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа написана на основе материалов, собранных в период с 2006 по 2013 гг. на территории г. Томска и на его окрестных антропогенно - изменённых территориях. Дополнительно были использованы материалы, предоставленные зоологическим музеем о случаях распространения и пребывания птиц в городе, а также их гибели в 2008-2013 гг. Фотографии представленные в работе выполнены автором, Чапкиной Т.В. Леонтьевым В.В.

Исследование реакций и приспособлений птиц к структурным элементам техносреды проводилось в несколько этапов. Прежде всего, была проведена оценка распределения птиц в техносреде, на основании которой были выделены основные объекты, привлекающие птиц (используемые для гнездования, укрытия, проживания, присад, кормодобывания), а также, в силу тех или иных причин, не используемые птицами или являющиеся факторами их гибели. В дальнейшем на объектах проводились систематические подсчёты встречаемости птиц, оценивалась их гибель.

Исследуемые антропогенно-изменённые территории были поделены на 6 типов, характеризующихся ёмкостью, определяемой разнообразием техногенных объектов, площадью и протяжённостью, а также наличием или отсутствием техногенных факторов беспокойства.

- Город. Территория характеризуется наибольшей мозаичностью и плотностью рукотворных элементов, представленных разнотипными жилыми домами и хозяйственными постройками, трубопроводами, остановочными комплексами, мусорными баками и т.п. Фактор беспокойства здесь обусловлен постоянным присутствием людей, транспортных средств, домашних животных и шума.

- Аэропорт. Комплексный объект, включающий обширное лётное поле с сопутствующими техногенными элементами и примыкающую к нему территорию с хозяйственными и жилыми постройками. Фактор беспокойства

здесь менее выражен: на лётном поле он проявляется лишь эпизодически в виде появления автотранспорта и воздушных судов (ВС). В жилой и хозяйственной зонах присутствие человека и автотранспорта постоянно, встречаются бродячие домашние животные.

- Сельскохозяйственный комплекс. Характеризуются обширными открытыми пространствами возделываемых земель и локально расположенными техногенными строениями хозяйственного назначения: овощехранилища и зернохранилища, загоны для скота, гаражи. Фактор беспокойства на сельскохозяйственных землях носит сезонный характер и вязан с присутствием вблизи сельскохозяйственных зданий людей и домашних животных.

- ЛЭП. Линейные объекты, занимающие небольшие площади на территории и характеризующиеся протяжённостью, однообразной структурой. Пролегают через разные биотопы: лес, открытое пространство, населённый пункт, свалки. Фактор беспокойства здесь минимален либо отсутствует.

- Автодороги. Линейные объекты, занимающие небольшие площади на территории, характеризующиеся протяжённостью и интенсивностью движения автотранспорта. Пролегают через разные биотопы: лес, открытое пространство, населённый пункт. Фактор беспокойства присутствует в виде автотранспорта и изредка появления человека.

- Свалки - техногенные объекты, представляющие однообразную замусоренную территорию. Фактор беспокойства со стороны человека здесь минимален или отсутствует.

1.1. Методики исследования птиц в техносреде 1.1.1. Методики учётов птиц

В основу количественных подсчётов встречаемости птиц положена методика Г.А. Новикова (1953). Каждая встреченная птица, помимо вида, описывались по двум параметрам: связь с антропогенными объектами (какой элемент и�