|
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ ЗООЛОГІЇ ім. І. І. ШМАЛЬГАУЗЕНА НАН УКРАЇНИ
МАТВЄЄВ МИКОЛА ДМИТРОВИЧ
УДК 598.841(477.43+477.44+477.84):591
ПТАХИ РОДИНИ СИНИЦЕВІ (PARIDAE) В УМОВАХ ПОДІЛЛЯ
(СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦІЙ, БІОЛОГІЯ РОЗМНОЖЕННЯ, МІЖВИДОВІ ЗВ’ЯЗКИ)
Спеціальність 03.00.08 - зоологія
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Київ - 1998
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у відділі фауни і систематики хребетних Інституту зоології
ім. І.І. Шмальгаузена НАН України.
Наукові керівники: доктор біологічних наук, професор
кандидат біологічних наук
ПОЛУДА А. М.,
Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України,
старший науковий співробітник
відділу фауни і систематики хребетних
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор
ЛИСЕНКО В. І.,
Таврійська аграрно-технічна академія,
завідувач кафедрою мисливствознавства
та біоресурсів
кандидат біологічних наук
КОСТЮШИН В. А.,
Національний екологічний центр України,
співголова
Провідна установа: Мелітопольський державний педагогічний інститут
Захист відбудеться “ 26 ” січня 1999 р. о 10-00 годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 26.153.01 при Інституті зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України за адресою: 252601, Київ-30, вул. Богдана Хмельницького, 15.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту зоології ім. І. І. Шмальгаузена НАН України.
Автореферат розісланий “19” листопада 1998 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат біологічних наук В. В. Золотов
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність роботи. Популяцiйний пiдхiд в екології надає особливого значення вивченню окремих видів тварин. Найчастiше це численнi види, якi вiдiграють важливу роль у функцiонуваннi природних і урбанiзованих екосистем, і якими, зокрема, є синицi. Деякi види цiєї родини (Paridae) досить ретельно вивчаються протягом десяткiв рокiв i, наприклад, такий вид, як велика синиця (Parus major L.), став практично модельним об'єктом дослiджень у певних напрямах орнiтологiї. Актуальність дослідження полягає у вивченні структури популяцій та репродуктивного періоду видів синиць, які гніздяться на певній території ареалу – на Поділлі, а також міжвидових відносин птахів у зграях у позагніздові періоди. Розгляд вказаних питань сприяє виявленню механізмів підтримування гомеостазу природних популяцій, що при певному рівні узагальнення має природоохоронне значення (дозволяє зрозуміти механізми функціонування популяцій, що необхідно для розробки заходів, спрямованих на збереження окремих видів птахів), а також практичне значення (пов’язане з необхідністю керування популяціями видів птахів для боротьби зі шкідливими комахами).
Мета даного дослідження полягає в аналізі основних характеристик екології синиць фауни Подiлля, зокрема, структури популяцiй, репродуктивного перiоду, порівняння цих характеристик у природних і антропогенних ландшафтах, а також мiжвидових зв'язкiв у межах цієй родини i з деякими iншими видами птахiв i ссавцiв.
Для досягнення мети необхiдно було розв'язати такi завдання:
- уточнити видовий склад синиць, які гнiздяться на Подiллi, а також характер їхнього перебування на територiї регiону в iншi сезони року;
- для визначення просторової структури в різні періоди року вивчити бiотопiчний розподiл i чисельнiсть цих птахiв у бiотопах з рiзним рівнем антропогенного впливу, дослiдити просторово-часовi вiдношення особин пiд час використання ними простору життєдiяльностi, а також динамiку чисельностi в гнiздових мiсцепомешканнях;
- встановити динамiку прольоту та особливостi мiграцiї досліджуваної групи птахiв на Подiллi;
- визначити деякi демографiчнi показники (шлюбнi системи, статево-вiкову структуру, продуктивнiсть розмноження) синиць на територiї Подiлля;
- проаналiзувати внутрiшньопопуляцiйну мiнливiсть основних репродуктивних показникiв цих птахів у природних та антропогенних ландшафтах району дослідження;
- порівняти видовий склад змiшаних зграй птахiв у природних і антропогенних ландшафтах Поділля;
- за кiлькiстю мiжвидових конфлiктiв вивчити iєрархiчну структуру угруповань птахiв у позагнiздовi перiоди, встановити iєрархiчний статус птахiв родини Синицевi в зграях;
- з метою виявлення закономiрностей спiвiснування видiв зі схожими умовами добування їжi дослiдити характер використання деревних порiд, кормових мiкростацiй та висотних iнтервалiв просторових кормопошукових нiш, а також ширину та перекривання цих нiш у птахiв, що входили до складу змiшаних зграй.
Наукова новизна дослiдження полягає в тому, що вперше на територiї України проведено порiвняння основних показникiв екологiї синиць в антропогенних і природних ландшафтах, а також вивчення просторової структури болотяної синицi (Parus palustris L.). Для лiсостепової зони України вперше дослiдженi закономiрностi використання просторових кормопошукових нiш представниками змiшаних зграй птахiв у позагнiздові перiоди, а також iєрархiчна структура територiальних угруповань. Відбулось подальше вивчення популяцiйної структури великої, блакитної (Parus caeruleus L.) і болотяної синиць. Проведена спроба визначити тенденцiї до змiн у територiальнiй поведiнцi цих птахів пiд впливом антропогенного чинника. Вперше на територiї Подiлля проведенi дослiдження екологiї видiв синиць, які гнiздяться в даному регiонi; наведенi відомості про бiотопiчний розподiл та чисельнiсть синиць; встановленi особливостi їхнього територiального розміщення в мiсцепомешканнях з рiзним рівнем впливу антропогенного чинника; визначенi деякi аспекти демографiчної структури; одержанi данi про термiни і динамiку мiграцiї птахiв цiєї групи; проведено аналiз основних показників репродуктивного періоду синиць, а також видового складу змiшаних зграй птахiв у позагнiздовi перiоди в природних та антропогенних ландшафтах.
Практичне значення. Результати вивчення популяцiйної екологiї окремих видiв тварин, зокрема синиць, можуть бути використанi для здiйснення програми довготривалого монiторингу на певнiй територiї, в прогнозуваннi та керуваннi популяцiями птахiв в iнтересах природоохоронної дiяльностi, лiсового та сiльського господарств, що особливо важливо в період, коли зростає вплив антропогенного чинника на природнi популяцiї тварин.
Результати дослiджень використанi в процесі викладання загальних навчальних курсiв зоологiї хребетних та методики викладання бiологiї на педагогiчному факультетi Кам'янець-Подiльського державного педагогiчного унiверситету (Кам'янець-Подiльський, 1994-1998), при складанні кадастру тварин Хмельницької областi (Хмельницький, 1995), в навчально-методичному посiбнику “Птахи Хмельницької областi” (Кам'янець-Подiльський, 1996) та лiтопису природи Нацiонального природного парку “Подiльськi Товтри” (Кам'янець-Подiльський, 1997-1998).
Декларацiя конкретного особистого внеску. Протягом дев’ятирічних польових дослiджень особисто дисертантом зiбрано матерiал по екологiї 4-х видiв синиць, що гнiздяться на Подiллi. Згідно обраних методик дослідження автором самостійно проведено аналіз отриманих результатiв і порiвняння їх з даними наукової літератури.
Апробацiя результатiв дисертацiї. Результати дослiджень представлені на наукових конференцiях професорсько-викладацького складу Кам'янець-Подiльського державного педагогiчного унiверситету (Кам'янець-Подiльський, 1993, 1995, 1998), на науковiй конференцiї “Птахи басейну Сiверського Донця” (Харкiв, 1994), на Всеукраїнськiй науково-практичнiй конференцiї “Природа Хмельниччини: духовно-етнологiчнi та екологiчнi проблеми” (Лiсоводи-Макiв, 1995), на 2-й науковiй конференцiї Спiлки молодих орнiтологiв України (Канiв, 1996) та на Всеукраїнськiй науково-практичнiй конференцiї “Екологiчна освiта та виховання молодi” (Кам'янець-Подiльський, 1998).
Публiкацiї. На основi матерiалiв дисертацiї опублiковано 14 праць, з яких 1 методичний посiбник, 5 статей і 8 тез конференцій, із загальним обсягом 98 сторинок машинописного тексту.
Структура та обсяг роботи. Дисертацiя викладена на 179 сторiнках машинописного тексту та складається зі вступу, трьох роздiлiв, висновкiв, списку використаної лiтератури, який мiстить 299 найменувань, і додаткiв. Робота включає 34 таблиці та 28 малюнків.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі розкривається актуальність теми, мета і завдання дослідження, наукова новизна одержаних результатів, практичне значення роботи, особистий внесок здобувача, апробація результатів дисертації, кількість публікацій автора за темою дисертації.
У першому розділі “Характеристика району дослідження, матеріал та методика роботи” розглядаються фiзико-географiчнi особливостi Поділля, наводиться характеристика району стаціонарних досліджень та використані під час роботи методики.
Неоднорiднiсть природи в рiзних частинах регiону призводить до подiлу його на чотири природних областi: Пiвнiчне, Захiдне i Схiдне Подiлля та Подiльське Побужжя.
Основний матеріал дослідження було зібрано протягом 1988-1996 рр. у Подільському Придністров’ї - на території Кам’янець-Подільського району і м. Кам’янця-Подільського Хмельницької області. Короткотривалі роботи проводилися протягом 1993-1996 рр. у 16 пунктах всіх природних областей Поділля. Дослідженнями в цих районах були охоплені широколистяні, хвойно-широколистяні і вільхові ліси, сади, лісосмуги, каньйони річок та населені пункти – місцепомешкання синиць з різним рівнем антропогенного впливу.
Для визначення чисельності птахів у біотопах, в яких зустрічаються синиці в різні сезони року, були закладені постійні маршрути. Облік проводився в середньому 1-2 рази за період у кожному місцепомешканні з листопада 1991 р. до листопада 1995 року. Загальна протяжність маршрутів склала 47.3 км. Маршрутні обліки здійснювались без обмеження ширини трансекти з наступним підрахунком щільності (особин на кв. км) за середньою дальністю виявлення птахів (Равкин, Доброхотов, 1963; Равкин, 1967), а в населених пунктах міського типу – на трансектах зі змінною шириною смуги обліку, через різну відстань між будовами (Козлов, 1988).
Оцiнюючи чисельнiсть i рівень домiнантностi синиць, ми викорис-товували такi шкали: вид за чисельнiстю (особин на кв. км) у бiотопi визначався як численний (бiльше 100), звичайний (вiд 10 до 100), рiдкiсний (вiд 1 до 10) i дуже рiдкiсний (менше 1), а його значимiсть у населеннi бiотопу представлено за допомогою градацiй: домiнантний (10% i бiльше), спiвдомiнантний (вiд 1 до 10%), другорядний (менше 1%).
Вивчення міграції птахів проводилось восени (перша декада вересня – друга декада листопада) 1991-1994 рр. і навесні (друга декада лютого – перша декада квітня) 1993-1995 рр. на стаціонарних пунктах спостереження, які знаходилися в каньйонах річок Смотрич та Мукша, а також на тимчасових пунктах – на березі Дністровського водосховища. Роботи на стаціонарах здійснювались за модернізованою методикою Е.В. Кумарі (Воинственский и др., 1977).
З метою вивчення демографічної структури й територіальної поведінки синиць відловлювали різними способами з наступним міченням алюмінієвими кільцями та кольоровими мітками. Було закладено шість стаціонарних майданчиків, на яких з жовтня до кінця березеня підгодовували, виловлювали і кільцювали птахів.
Статево-вікова структура популяцій синиць визначалася протягом 1988-1996 рр. в осінній, зимовий, весняний та гніздовий періоди на підставі аналізу співвідношення статевих і вікових груп серед відловлених 1375 особин великої, 408 особин блакитної та 106 особин болотяної синиць.
Середню щорічну смертність дорослих птахів та середню очікувану тривалість життя вираховували за методом Д.Лека (за Паєвським, 1985), а смертність молодих – за формулою Р. Ріклефса (Ricklefs, 1973, цит. за Паєвським, 1985).
За час польових робіт знайдено і описано 819 гнізд чотирьох видів синиць, з них 547 гнізд великої, 191 гніздо блакитної, 74 гнізда болотяної та 7 гнізд чорної синиць. Протягом 1988-1996 рр. контролювались 1069 штучних гніздовищ: 844 (з них 35,6% шпаківень) були розміщені в лісових та 225 (57.6% шпаківень) – у міських біотопах. Визначена величина 318 завершених кладок 4 видів синиць.
Дані спостережень за 216 гніздами використовувалися для визначення успішності розмноження досліджуваних видів синиць, яка підраховувалась за методом В.О. Паєвського (1985), а також за традиційним методом (Лек, 1957).
З метою виявлення закономірностей співіснування видів зі схожими можливостями добування їжі були проведені спостереження за різними типами угруповань птахів, до складу яких входили особини видів синиць, що вивчались. Протягом позагніздових періодів 1992-1995 рр. досліджено 534 змішані зграї птахів.
Механізми співіснування видів, що входять до складу змішаних зграй, виявляються в процесі вивчення їхніх просторових кормопошукових ніш, опис яких здійснювався за методикою О.С. Боголюбова (1986). Ширина просторових кормопошукових ніш підраховувалась за індексом полідомінантності Е.Сімпсона (Simpson, 1949). Для розрахунків перекривання ніш використовували формулу Е.Піанки (Pianka, 1973). Було проаналізовано 3215 реєстрацій кормо-пошукових ніш синиць.
Ієрархічна структура змішаних зграй встановлювалася завдяки аналізу конфліктних ситуацій, що виникали між членами групи. Місце кожної особини і кожного виду в складній системі ієрархічних відносин у зграї визначалось на основі спостереження за міжвидовими та внутрішньовидовими конфліктами, що носили характер агресивних сутичок. Дані цих спостережень були
використані для визначення індексу домінування: , де C – сума міжвидових конфліктів, в яких вид домінував; Sn - сума міжвидових конфліктів, де вид брав участь; N – загальна кількість міжвидових конфліктів зграї. Для вивчення ієрархічної структури змішаних угруповань птахів протягом осінньо-весняних сезонів 1993/94-1994/95 рр. у межах лісових і міських біотопів ми контролювали 18 територіальних зграй, більшість членів яких були окільцьовані і помічені індивідуальними мітками.
Другий розділ “Структура популяцій та особливості репродуктивного періоду синиць фауни Поділля” присвячено аналізу результатів дослідження з екології видів синиць, які зустрічаються на Поділлі.
Висока пластичність великої синиці (Parus major L.) у виборі корму і місць для гніздування сприяє заселенню різних біотопів, про що свідчить велика кількість даних, наведених у літературі, в тому числі і для Поділля (Боголепов, 1913, 1915; Храневич, 1925-1926, 1929; Портенко, 1928; Godyn, 1939; Марисова, 1957; Майхрук, 1992, 1995; Талпош, 1993, 1995; Очеретный, 1994).
Аналіз результатів проведених нами досліджень показав, що велика синиця є численним та звичайним видом більшості біотопів Поділля (табл. 1). У зимовий період вона концентрується в населених пунктах і практично відсутня в лісових біотопах.
Таблиця 1
Щільність (особин на кв.км), частка участі в орнітоценозі (%) синиць
у біотопах Поділля
При розвішуванні штучних гніздовищ у глибині лісових масивів щільність гніздування великої синиці значно збільшується. Так на ділянці середньовікового дубово-грабового лісу, де розвішані синичники, чисельність даного виду становить в середньому 344.4 особини на кв. км, а в лісі такого ж типі без штучних гніздовищ – лише 97.4 особин на кв. км.
Осіння міграція великої синиці в районі дослідження починається наприкінці серпня – на початку вересня. Найбільша кількість синиць пролітає в 3-й декаді вересня (20.5% від зага |