Особенности экологии поганок Центрального Предкавказья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Рязанова, Ольга Николаевна

• Рязанова, Ольга Николаевна
• кандидат биологических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Рязанова, Ольга Николаевна

Введение.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ И ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

1.1. Актуальность исследования экологии поганок в условиях антропогенной трансформации природной среды.

1.1.1. Фауна и биотопическое размещение

1.1.2. Фенология годового цикла.

1.1.3. Экология размножения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности экологии поганок Центрального Предкавказья»

Ф 1.1.5. Хозяйственное значение.16

1.2. Цель и задачи исследования.17

Глава 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ.18

2.1. Природно-климатические условия.18

2.2. Антропогенная трансформация гидрографической сети Центрального Предкавказья.21

I 2.3. Материал и методы исследования.27

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.30

3.1. Фауна и биотопическое размещение.30

3.1.1. Фаунистический обзор поганок Центрального Предкавказья. 30

3.1.2. Биотопическое размещение в репродуктивный период.45

3.1.3. Биотопическое размещение в зимний период.51

3.2. Фенология годового цикла.53

3.3. Экология размножения. .61 3.3.1. Характеристика гнезд.61

3.3.2. Величина кладки.68

3.3.3. Оологическая характеристика.76

3.3.4. Эффективность размножения и лимитирующие факторы.84

3.4. Этологическая характеристика.88

3.4.1. Образование пар и токование.88 3.4.2. Режим насиживания.96 щ

3.4.3. Выкармливание птенцов.101

3.4.4. Особенности кормодобывательного поведения.105

3.4.5. Характеристика суточной активности.115

3.4.6. Особенности суточного бюджета времени.120

3.5. Хозяйственное значение большой поганки для рыбоводства. 129

ВЫВОДЫ.134

ЛИТЕРАТУРА.137

Приложения.157 н

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Антропогенные преобразования природы Центрального Предкавказья выразились в обводнении, следствием которого стало перераспределение стока и накопление пресной воды в прудах и водохранилищах. В результате в регионе получило развитие рыбоводство. Искусственные гидроэкосистемы заселили птицы водно-болотного комплекса. В этой связи возникла необходимость в проведении мониторинга популяций рыбоядных птиц и оценки их хозяйственного значения.

Оценку хозяйственного значения рыбоядных птиц целесообразно проводить с точки зрения комплексного подхода. Для этого оптимальным объектом исследования являются систематически близкие виды в условиях симпатрии. Познание механизмов, обеспечивающих их распространение, совместное обитание позволяет выявить степень приспособленности к природным и антропогенным воздействиям. Изучение экологических ниш близкородственных видов позволяет вскрыть конкурентные взаимоотношения одной систематической группы и распределение пространственных, трофических и временных ресурсов. При этом особая роль принадлежит сложным поведенческим реакциям, в частности видовым стереотипам кормового поведения. Кормовое поведение является одним из наиболее универсальных способов разделения ресурсов и расхождения по нишам (Хлебосолов, 1999). Актуально изучение этологических характеристик с использованием комплекса методов, дающих как описательное, так и цифровое выражение результатов. Одним из этологических механизмов, обеспечивающих взаимосвязь организма со средой, является способность к изменению бюджета времени, что отражает свойства экологической ниши, а именно временного ее компонента. Динамика суточного бюджета времени в зависимости от этапов годового цикла птиц позволяет объяснить взаимосвязь организма со средой.

В классе птиц адекватным объектом для. исследования особенностей экологии симпатрических популяций в условиях преобразованной гидрографической сети являются близкородственные виды поганок. Поганки являются обычными обитателями рыбоводных прудов, которым в той или иной степени свойственна ихтиофагия.

Анализ литературных источников, посвященных отдельным аспектам экологии поганок в различных частях ареала, показал, что к настоящему времени достаточно изучены взаимоотношения близких видов поганок в период размножения, биотопические предпочтения, факторы экологической изоляции и сегрегации, репродуктивные показатели, лимитирующие факторы, поведение, хозяйственное значение. Наиболее полные исследования экологии и биологии проведены на орнитологическом материале в условиях естественных водоемов особо охраняемой природной территории (Наурзумский Заповедник, Северный Казахстан) и искусственных водоемов рыбохозяйственного значения (рыборазводных прудов, Западная Украина).

Всестороннего целенаправленного исследования экологии поганок Центрального Предкавказья не проводилось, о чем свидетельствуют немногочисленные литературные источники (Бичерев, 1984; Бичерев, Хохлов, 1985, 1988; Хохлов, Бичерев, 1997, Ильюх, Хохлов, 1999), содержащие фрагментарные сведения общеэкологического и преимущественно фаунистического характера.

Научная новизна. Впервые на основе комплексных исследований определено значение структуры местообитания как фактора экологической сегрегации поганок Центрального Предкавказья в условиях антропогенной трансформации. Выяснено современное состояние зимующих популяций поганок региона. Определена видовая специфичность сроков размножения и ее влияние на успех гнездования. Впервые исследованы ооморфологические показатели малочисленных видов поганок Центрального Предкавказья (малой, черношейной, серощекой). К новым результатам относится изучение особенностей бюджета времени поганок в зимний и репродуктивный периоды. Впервые на поганках апробирован метод наблюдений за сериями кормовых маневров (Хлебосолов, 1999) и составлены графические схемы кормового поведения. Выявлены различные стереотипы пищедобывательного поведения поганок, демонстрирующие их экологическую дифференциацию. Предложен расчетный метод оценки ущерба, наносимого поганками рыбоводству, основанный на основе данных о кормодобывательном поведении и суточном бюджете времени этих птиц.

Практическое значение. Результаты исследования могут быть использованы для прогнозирования численности популяций поганок в регионе, для проведения мониторинга состояния водных экосистем. Сведения по экологии размножения, зимовкам дополняют знания по экологии птиц-лимнофилов в условиях обводнения. Материалы диссертации могут быть использованы при составлении рекомендаций по регулированию численности птиц-ихтиофагов на рыборазводных прудах. Материалы исследования позволяют вскрыть экологические факторы микроэволюции, значение этологических механизмов в процессах расхождения экологических ниш у птиц. Пополнен банк данных по бюджету затрат времени. В дальнейшем по мере совершенствования методов пересчета суточного бюджета времени в суточный бюджет энергии материалы диссертации могут быть использованы при изучении баланса энергии в популяциях.

Результаты работы целесообразно использовать в практике преподавания экологии, зоологии, спецкурса "Фауна Ставрополья" в ВУЗе и школе.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на IV краевой научно-практической конференции «Экологические проблемы Ставрополья» (Ставрополь, 1999), VII краевой научно-практической конференции «Экологические проблемы Ставрополья» (Ставрополь, 2002), научной конференции, посвященной 70-летию биолого-химического факультета Ставропольского государственного университета «Проблемы развития биологии и химии на Северном Кавказе» (Ставрополь, 2001), на орнитологическом семинаре кафедры зоологии Ставропольского государственного университета Северокавказского отделения Мензбировского орнитологического общества Российской Академии наук (Ставрополь, 2002), международной орнитологической конференции «Итоги и перспективы развития орнитологии на Северном Кавказе в XXI веке», посвященной 20-летию деятельности Северокавказской орнитологической группы (Ростов-на-Дону, 2002), на 2-й межрегиональной научно-практической конференции «Природные ресурсы и экологическое образование на Северном Кавказе» (Ставрополь, 2002), научной конференции «Университетская наука региону» (Ставрополь, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, трёх глав, выводов, библиографического списка использованной литературы и 8 приложений. Список литературы включает 224 наименования, из них 62 на иностранных языках. Работа содержит 37 таблиц, иллюстрирована 20 рисунками.

Заключение диссертации по теме «Экология», Рязанова, Ольга Николаевна

выводы

1. В Центральном Предкавказье на протяжении всех сезонов года обитают четыре вида поганок: малая, черношейная, серощекая и большая. Основными местами их обитания являются пресные водоемы (крупные водохранилища, пруды, озера, рыбоводные пруды), поросшие жесткой надводной растительностью.

2. На естественных водоемах гнездятся малочисленные виды поганок (черношейная и серощекая). Большая поганка в равной степени занимает природные и антропогенные водоемы. Малая поганка гнездится преимущественно на искусственных водоемах. Тенденция к гнездованию на рыбохозяйственных водоемах выявлена у больших и малых поганок.

3. Признаки экологического сходства выявлены у серощекой и большой (сходные требования к глубине гнездового водоема), черношейной и большой поганок (равноудаленные от открытой акватории участки). Конкуренция за пространственные ресурсы имеет место у большой поганки с черношейной и серощекой. Экологические ниши малой и большой поганок не перекрываются. Фактором изоляции систематически близких видов поганок в Центральном Предкавказье является плотность стеблей макрофитов.

4. Симбиотопия большой поганки с близкородственными видами является отличительной чертой поганок Центрального Предкавказья. Высокая конкурентоспособность вида обусловлена большей шириной ниши по сравнению с малой, черношейной, серощекой поганками. Большая поганка способна, кроме предпочитаемых участков гнездопригодной площади, использовать и побочные ресурсы. Об этом свидетельствует широкий спектр эксплуатируемых для расположения гнезда глубины водоема и расстояния до открытой акватории.

5. Зимовки поганок в регионе носят пульсирующий характер и зависят от хода зимы и ледостава. Благодаря сохранению незамерзающих акваторий вблизи гидротехнических сооружений, Новотроицкое водохранилище является стацией переживания неблагоприятных условий в период зимовок для малой, черношейной, серощекой и большой поганок. Наивысшая численность малой (380 особей) и большой (850 особей) поганок здесь приходится на январь.

6. Сроки наступления этапов годового цикла у серощекой и большой поганок близки. Позднее к размножению приступает малая и черношейная поганки. Расхождение по фенологическим показателям у разных видов обеспечивает их временную изоляцию. Снижение межвидовой конкуренции поганок за гнездовые стации также достигается различными сроками размножения.

7. Поганкам Центрального Предкавказья свойственно 5 способов крепления гнезд: закрепленные среди стеблей макрофитов, опирающиеся на дно, на сплавинах, на отмершем корневище и подтопленных заломах тростника. В способах крепления и конструкции гнезд между систематически близкими видами поганок Центрального Предкавказья выявляются общие черты. Это свидетельство параллельного развития адаптаций у близкородственных видов. Среди видов, обладающих сходством стратегий гнездования, наибольший спектр способов крепления гнезд характерен большой поганке, наименьший -черношейной.

8. Величина кладки убывает в ряду (малая поганка - 4,29±0,14, большая поганка - 4,18±0,07, серощекая поганка - 3,91 ±0,18, черношейная поганка — 3,41 ±0,13). Тенденция к удлиненной форме яйца выявлена у всех четырех видов, в большей степени у серощекой поганки. Общая продолжительность насиживания (начиная со второго яйца) у малой поганки - 20,24±0,23, у черношейной - 22,00±0,33, у серощекой - 25±0,54 , у большой - 27,19±0,16 суток.

9. Основное воздействие лимитирующих факторов как абиотического, так и биотического происхождения приходятся на время инкубации и первые три недели после вылупления птенцов. Наибольший успех размножения свойственен большой поганке (58,2 %). Антропогенное воздействие в большинстве случаев косвенно.

10. Поганкам свойственна дневная активность с пиками в утренние и вечерние часы. Изменение набора форм поведения и временных затрат на них носит фенологический характер. Экономия времени достигается за счет совмещения двух типов активностей, при этом кормление может выступать в качестве ведущей или сопутствующей формы поведения.

11 .Наибольшее сходство в кормлении нырянием обнаруживается между малой и черношейной поганками и между серощекой и большой поганками. Продолжительность ныряний во время кормления выявляет видовую специфичность и изменяется в зависимости от глубины водоема и погодных условий, а также этапа жизненного цикла. Применение различных наборов, последовательности и частоты кормовых движений свидетельствует о различии спектров кормовых объектов у изучаемых видов поганок и расхождении их трофических ниш.

12.Болыпая поганка может считаться условно проблемным видом птиц-ихтиофагов. Численность вида свыше 9,5 особей на один вырастной и 21,2 на один нагульный пруд необходимо контролировать путем прямого (добыча) или косвенного (сокращение гнездопригодных зарослей макрофитов) воздействия.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Рязанова, Ольга Николаевна, 2005 год

1. Велик В.П. Орнитофауна степного Подонья: современное состояние //Кавказский орнитологический вестник. Ставрополь, 1994. — Вып.6 — С.5.

2. Бичерев А.П., Хохлов А.Н. О зимней орнитофауне Новотроицкого водохранилища // Материалы по изучению Ставропольского края. — Ставрополь, 1988. Вып. 15—16. - С.198-203.

3. Богданов М. Птицы Кавказа // Труды Общества Естествоиспытателей природы Императорского Казанского университета. Казань, 1879. Т.8, вып. 4. - 188с.

4. Болотников A.M., Шураков А.И., Каменский Ю.Н., Добринский JI.H. Экология раннего онтогенеза птиц. Свердловск, 1985. - 228 с.

5. Бонстанжогло В.Н. Орнитологическая фауна Арало-Каспийских степей. -М., 1911.-410с.

6. Бородулина Т.Д. Морфологические приспособления птиц к водному образу жизни // Орнитология. М., 1963. - Вып. 6 - С.456-460.

7. Бородулина Т.Д. Приспособления к нырянию и подводному передвижению у поганок // Материалы VI Прибалтийской орнитологической конференции. Вильнюс, 1966. - С. 17-18.

8. Бородулина Т.Д. Гнездовое поведение черношейных поганок и их птенцов // Орнитология СССР. Ашхабад, 1969. - С.45-48.

9. Бородулина Т.Д. Морфология и функции оголенных участков головы птенцов поганок (Podiceps) II Бюлл. МОИП, отд. биолог., 1971. Т. 56 . -С.4.

10. Бородулина Т.Д. Особенности строения летательного аппарата поганок в связи с их водным образом жизни //Орнитология. -М., 1977. -№3 -С.160-172.

11. Бородулина Т.Д. Видовые особенности питания и некоторые адаптации палеарктических поганок // Бюлл. МОИП, отд. Биолог. М., 1996. №3. -С. 10-22.

12. Бородулина Т.Д., Прокудина Т.А. К экологии и поведению поганок // Материалы VI Всесоюзной орнитологической конференции. М., -1974. -Ч. 2-С.31-32.

13. Брауде М.И. Результаты учетов зимующих водоплавающих птиц в Краснодарском крае // Миграции и зимовки птиц Северного Кавказа: Сб. научн. тр. Вып. 11. - Ставрополь, 1990. - С. 239-244.

14. Бучко В.В., Бокотей А.А., Скильский И.В., Годованец Б.И, Шидлов-ский И.В. К экологии серощекой поганки на Западе Украины // Беркут. -1995. С.25-30.