Особенности экологии и этологии представителей рода Parus в горно-лесном поясе заповедника "Столбы" в осенне-зимний период

КУРСОВАЯ РАБОТА

Особенности экологии и этологии представителей рода Parus в горно-лесном поясе заповедника «Столбы» в осенне-зимний период

Введение

Птицы -- одна из своеобразных групп животных. Зоологи их считают настолько отличными от других позвоночных, что выделяют в особый класс наравне с амфибиями, рептилиями и млекопитающими. Практически все стороны жизни птиц стали предметом пристального внимания, по крайней мере, со времён Аристотеля. Биологические исследования птиц сегодня так усложнились, что стали в основном уделом профессиональных учёных, имеющих в своём распоряжении сложную и дорогостоящую аппаратуру. К счастью биология птиц относится к тем областям знаний, в которые существенный вклад могут внести и любители.

Несмотря на относительно хорошую изученность орнитофауны Восточного Саяна, в литературе по исследуемому нами району лишь фрагментарно отражены особенности экологии и этологии населения птиц заповедника «Столбы». В основном работы орнитологов посвящены изучению видового и количественного состава орнитофауны (Ким, Баранов 1974; Тугаринов 1913; Крутовская 1958; Гаврилов 1996.)

Вопросы особенности кормопоисковой активности зимнего населения птиц более полно отражены в работах Д.В.Владышевского (1975). Автор приводит сведения о факторах, определяющих особенности питания лесных птиц, о биотопическом значении кормодобывающей деятельности. Ряд ранее опубликованных работ весьма неполно отражает особенности экологии и этологии зимующих птиц горно-лесного пояса заповедника (Крутовская 1958). В летописях природы заповедника (1980-1996) в основном уделяется внимание орнитофауне зоны строгого заповедного режима, а исследования в ТЭР не дают возможности представить полную картину и сравнить полученные нами данные с результатами прошлых исследований.

Цель работы: изучение особенностей суточной и кормопоисковой активности представителей рода Parus и выявление особенностей этологии птиц в туристско-экскурсионном районе заповедника «Столбы» для определения значения этих видов для природного сообщества.

Задачи

1.Овладение методикой проведения визуально-оптических наблюдений, маршрутами учетов, статистической обработкой маршрутов.

2.Более глубокое изучение орнитофауны заповедника «Столбы» и привлечение внимания школьников к проблемам сохранения биокомплекса ТЭР.

1. Краткое описание природно-климатических особенностей района исследований

Расположен заповедник на юге приенисейской Сибири на стыке её западной и восточной частей. Разнообразие местообитаний птиц обусловлено контактом горной тайги северо-западных отрогов Восточного Саяна с лесостепью. Смежные заповеднику районы в значительной степени трансформированы деятельностью человека в связи с развитием различных отраслей промышленности г. Красноярска. Наибольшие антропогенные изменения претерпели предгорные и низкогорные леса. Под ТЭР выделено и подвергается высокой рекреационной нагрузке 1470 га. В связи с этим отмечаются значительные изменения местообитаний птиц (Полушкин, 1989).

Климатические особенности осенне-зимнего периода на исследуемой территории следующие.

С первой половины октября на колебания температуры и другие атмосферные явления оказывает влияние Центрально-Азиатский антициклон, с которым связано высокое давление, безоблачность и низкие температуры. Приносят холода и континентальные воздушные арктические массы. Средняя температура октября достаточно высока +5^оС, в ноябре характерны более низкие средние показатели минус 3,2^оС. Средняя температура зимнего периода минус 18,1^оС.

Заморозки на почве могут наблюдаться в течение всего года (исключение составляет лишь июль месяц).

Климат среднегорного пояса заповедника более суровый, чем климат в низкогорье, но характеризуется меньшей континентальностью: сравнительно мягкой зимой с большим количеством осадков (530 мл), глубоким снежным покровом с продолжительным залеганием и медленным таянием, коротким вегетационным периодом (Крутовская, 1975).

Растительный мир заповедника как важный биотопический фактор оказывает влияние на видовой состав, кормовые условия его орнитофауны. В достаточно большой пестроте состава растительности можно отметить не только результат длительного естественного процесса, но также влияние антропогенного фактора.

Вырубки, пожары, массовое вытаптывание очень изменили во многих фитоценозах видовой состав.

Выделяется на территории заповедника два пояса.

1 -- от поймы реки Енисея до 400 м высоты.

Здесь типичные сосново-лиственные насаждения. Однако из-за несанкционированных вырубок и пожаров в настоящее время, преобладают смешанные леса.

2 -- от 400 м над уровнем моря.

Здесь господствует пихтовая горная тайга. Склоны покрыты пихтово-зелёномошниковой тайгой, на водоразделах сменяющейся брусничной (Буторина, 1961).

Сиенитовые массивы покрыты сосняком-брусничником и сосняком-черничником, юго-западные склоны исследуемого района представлены сосняком-черничником с ольховым ярусом, северные склоны покрыты пихтово-зелёномошниковой тайгой.

Необходимо отметить, что в результате неоднократных пожаров в районе Центрального скального массива развиваются лиственные леса (берёза, осина). Видовой состав лесообразующих пород немногочислен: сосна, сосна сибирская, пихта, ель.

Лиственные породы представлены: берёзой бородавчатой, берёзой пушистой, осиной. Второй ярус представлен рябиной, ольхой, ивой, черёмухой.

Из мелких кустарников произрастают чёрная смородина, брусника, синяя жимолость, черника.

Используя классификацию ландшафтов, приведённую Д.В.Владышевским (1975) по степени интенсивности воздействия, ТЭР характеризуется как значительно изменённый природно-антропогенный. Здесь господствующее положение занимают следующие биоценозы: пойменные леса, светлохвойная тайга и темнохвойная тайга. Однако развитие данного района определяется достаточно интенсивным антропогенным воздействием.

2. Материалы и методы исследований

Использованы данные дневных визуально-оптических наблюдений. Изучение особенностей экологии и этологии представителей рода Parus проводилось с 3 по 9 ноября 1999 г. в Центральном скальном массиве ТЭР заповедника (в районе ручья Нелидовский).

Маршрутные учёты проводились по методике Ю.С. Равкина (1967) без ограничения полосы. Протяжённость постоянного учётного маршрута составила 1000 м. Общая суммарная протяжённость составила 130.000 м. Всего совершено за весь период исследований 130 выходов. Учёт птиц проводился в течение дня с 7.00 до 19.00. Общее время за весь период исследований составило 80 часов.

Для изучения особенностей кормодобывания во время наблюдений отмечались породы деревьев и их части, где регистрировались птицы.

Основные особенности суточной активности, кормодобывания, стайного поведения и биотопической приуроченности мы решили показать на представителях отряда воробьиных рода Parus -- гаичке буроголовой, московке, большой синице и представителе семейства длиннохвостых синиц -- длиннохвостой синице, так как эти виды составляют основу зимнего населения горно-лесного комплекса: свыше 10% от общей плотности ос/км² (Иванова, Мещерякова, 1996).

3. Результаты работы

3.1 Повидовые очерки синиц

Характеризуя осенне-зимний период в жизни птиц, необходимо отметить крайне бедную по качественному и количественному составу орнитофауну заповедника, где преобладают в основном оседлые формы.

Московка, или чёрная синица -- мелкая синица весом 8,5-10 г. Спина серая, крылья и хвост буровато-серые, голова и верх груди черные, щёки, пятно на затылке и грудь белые, брюшко и бока беловатые с охристым оттенком.

На гнездовье встречаются в хвойных лесах (особенно еловых), реже в смешанных лесах. Населяют равнинные и горные леса. В осенне-зимний период держатся небольшими стайками, вмести с пухляком.

Буроголовая гаичка, или пухляк -- очень похожа на черноголовую гаичку, но шапочка длиннее, доходит до спины и более бурая, без металлического оттенка. Буроголовая гаичка -- самая многочисленная из синиц Красноярского края.

Предпочитает хвойную и смешанную тайгу. Гнездовой биотоп -- преимущественно хвойные и смешанно-хвойные леса, реже приречные заросли. В осенне-зимний период держатся группами по 5-7 особей, вместе с московками.

Длиннохвостая синица -- пушистая маленькая птичка весом 8-10 г с очень длинным, слегка ступенчатым хвостом. Спина, крылья и хвост -- чёрные, голова белая, низ белый с грязно-розовым оттенком. У молодых верх головы буроватый с более тёмными полосами по бокам.

Спорадически встречающаяся птичка смешанных и лиственных лесов, пойменных зарослей, парков, рощ и садов. В осенне-зимний период предпочитает держаться довольно крупными стайками по 9-15 особей в пойменных лесах.

Большая синица -- самая крупная из наших синиц, весом 18-21 г. Голова, горло, полоса посреди груди и подхвостье чёрные, крылья и хвост голубоватые, спина зелёная или голубовато-серая, грудь и брюшко жёлтые или белые, щёки и пятно на затылке белые. Очень бойкая подвижная птица.

Обычная птица разнообразных лиственных и смешанных насаждений, лесостепных рощ, парков, приречных зарослей, включая нижние пояса гор. Широко населяет подтайгу. А также обычна в лесах разреженных или пострадавших от пожара. В осенне-зимний период откочёвывает в городские массивы, а оставшиеся особи в лесной зоне встречаются чаще в светлохвойной тайге, в составе небольших групп гаичек, поползней.

Все выше указанные виды осёдлые.

3.2 Биотопическая приуроченность и численность

Для анализа размещения птиц в исследовательском районе нами было выделено 3 основных биотопа: светлохвойная тайга, темнохвойная тайга и пойменная растительность.

Рис. 1. Зимнее население представителей рода Parus и представителя рода Aegithalos ТЭР заповедника «Столбы»

Биотоп темнохвойной тайги предпочитают практически все виды из рода Parus, отмеченные нами. Но больше, чем в других биотопах, нами встречено синиц -- московок (26%), буроголовых гаичек (41%).

В биотопе светлохвойной тайги чаще фиксировались встречи с большой синицей, буроголовой гаичкой. Очевидно, эти виды достаточно мобильны (эврибионтны). А большая синица предпочитает держаться ближе к городской черте, в биотопе светлохвойной тайги, которая прилегает к окрестностям города. Наиболее характерным видом для пойменной части леса, с преобладанием берёзы является длиннохвостая синица (23%).

Анализируя количественное соотношение видов на исследуемой территории, отметили следующее (прил.табл.1).

Общая численность учтённых особей за весь период исследований составила 278 ос. Суммарный показатель плотности населения синиц составил 171,08 ос/км².

Чётко выделяется по численности 2 вида: буроголовая гаичка и московка. Они являются доминантными видами: их относительная доля от всех представителей рода Parus составляет 41% и 26% соответственно. Показатели обилия большой синицы самые минимальные и составляют лишь 9% от общей доли. Это связано с откочевкой данного вида в городские массивы, где им достаточно легко прокормиться.

Численность длиннохвостой синицы занимает среднее положение среди цифровых показателей других видов (23%). Этот вид можно отнести к содоминантам.

3.3 Особенности кормопоисковой активности

Изучение кормодобывания и трофических связей необходимо для выяснения роли этих видов в биоценотических процессах. Эта задача тесно связана с нарушением природной экосистемы ТЭР человеком и проблемой уменьшения отрицательных воздействий.

Кормодобывающая деятельность птиц лежит в основе их биоценотических отношений. Нарушение последних в результате антропогенных воздействий часто приводит к снижению полезной продуктивности растительных сообществ.

Выбор в качестве объектов исследований синиц обусловлен спецификой их среды обитания. Леса в отличии от других растительных формаций дают возможность изучать роль птиц как в естественных (зона СЗР), так и в преобразованных влиянием человека сообществах. Благодаря возможности прямых визуальных наблюдений очень удобны для выявления общих закономерностей экологии питания птиц.

Вопрос кормопоисковой активности рассматривался нами на основе материалов, полученных при изучении трофических особенностей представителей рода Parus. Количественная оценка потребления беспозвоночных не проводилась.

Отмеченное выше антропогенное влияние на леса ТЭР не привело к принципиальным изменениям способов питания, но для некоторых видов (буроголовой гаички, московки) в какой-то степени изменило состав кормов. А именно: эти виды чаще использовали кормушки, установленные на территории ТЭР. Это оказало влияние на плотность населения соответствующих видов и привело к повышению их численности (особенно буроголовой гаички).

Поздней осенью и в зимний период, после установления снежного покрова, почти единственной поверхностью питания птиц становятся ветви и стволы. Птицы отыскивают беспозвоночных, осматривая с близкого расстояния наиболее характерные укрытия. Нужно отметить, что значительным подспорьем для птиц служат и кормушки, установленные в туристическом районе, хотя находящийся там корм может быть отнесён к вынужденному (хлеб, крупы, семена).

Все отмеченные нами виды рода Parus (прил. табл. 1) отыскивали корм, задерживаясь на ветке 8-15 с, иногда всего 5-6 с. Кормом птицам, вероятно, служили беспозвоночные, находящиеся на ветвях, стволах, хвое.

Необходимо также отметить, что в исследуемый период, когда возникает «дефицит» корма, птицы отыскивают не непосредственно пищевой объект, а свидетельствующие о возможном его присутствии сигналы (сухие листья, повреждённые ветки) (Владышевский, 1980).

Фактически все синицы предпочитают отыскивать корма на ветвях различного диаметра, используя лишь в редких случаях ствольную часть, хотя стволы деревьев и являются одним из наиболее стабильных по условиям питания элементом биотопа ( табл. 4). Этот приоритет можно объяснить двумя группами факторов: удобство передвижения по поверхности субстрата и доступность объектов. Ведь удобство передвижения и кормёжки на стволах осложнено тем, что именно синицы менее всего приспособлены для поиска корма в этой части деревьев. А такие породы деревьев, как ель, пихта и верхняя часть стволов сосны, имеют гладкую поверхность.

Кроме этого необходимо отметить и значительное влияние метеоусловий. В период исследований погода характеризовалась довольно резкими перепадами температуры (от 5^оС до минус 19^оС), что повлекло за собой обмерзание стволов деревьев. Естественно, что расположенные под снегом и слоем льда кормовые объекты были почти недосягаемы.

Повидовой анализ показал, что:

- буроголовая гаичка предпочитает обследовать ветви ели, пихты, берёзы (d не менее 4см);

- московка чаще встречалась нами на ветвях берёзы и пихты (d не менее 1см);

- длиннохвостая синица предпочтение отдавала ветвям берёзы и ели, используя ветви d не менее 1см;

- универсальным и мобильным видом оказалась большая синица. Она использовала фактически все породы деревьев, причём и стволовую их часть. При более детальном анализе выяснилось, что большие синицы предпочитают светлохвойные и пойменные участки.

Так как в исследуемом нами районе не было вырубок и пожаров, здесь преобладают старые ели, сосны и пойменные леса (берёза, черёмуха, осина и др.).

Можно предположить, что увеличение интенсивности поисков корма на ветвях спелых хвойных пород связано с тем, что у них достаточная протяжённость, толщина и они, что более важно, менее охвоены. Все эти факторы создают удобство кормления. Общая картина такова:

длиннохвостые синицы обследуют в основном концы ветвей и тонкие ветки, буроголовые гаички -- ветви d свыше 1 см, их толстые основания, московки предпочтение отдают средним частям ветвей d свыше 1 см.

Такая чёткая специализация, с экологической точки зрения полностью подтверждает правило: «Чем больше видов живёт вместе, тем более детально они отличаются друг от друга по использованию сходных ресурсов» -- и позволяет свести до минимума межвидовую конкуренцию, особенно жёстко проявляющуюся в условиях дефицита кормов.

3.4 Особенности суточной активности

В ходе приведённых детальных почасовых наблюдений за активностью получены следующие результаты.

Данные, полученные нами за период с 4 по 9 ноября 1999 г. показывают, что активность всех без исключения видов значительно меняется в течение суток ( прил.табл. 3а, б, в, г) (рис.2-5).

Рис. 2. Средние показатели суточной активности

птиц в Т.Э.Р. за 1999 г.

Рис. 3. Суточная активность большой синицы за 1999 г.

Рис. 4. Суточная активность буроголовой гаички за 1999 г.

Рис. 5. Суточная активность московки за 1999 г.

Таблица 4

Количество синиц встреченных на породах деревьев, в различных их местах.

Выводы

Особенности суточной активности

Суточная активность у всех видов не имеет особых различий. Наибольшая активность отмечается у птиц в 12.00-15.00 и значительно снижается в утренние и вечерние часы (короткий световой день) из-за двух основополагающих факторов: абиотического (t⁰) и антропогенного.

Особенности кормопоисковой активности

Птицы отыскивают беспозвоночных, рассматривая с близкого расстояния наиболее характерные укрытия. Когда возникает «дефицит» корма, их птицы разыскивают не непосредственно пищевой объект, а свидетельствующие о возможности его присутствия сигналы.

Синицы собирают корм с поверхности стволов и сучьев, а также из-под коры и древесины. Значительное влияние на кормопоисковую активность оказывают метеоусловия. Фактически все птицы предпочитают отыскивать корма на ветвях различного диаметра.

Буроголовая гаичка -- ветви ели, пихты, берёзы (d не менее 4 см).

Московка -- ветви берёзы и пихты (d не менее 1 см).

Длиннохвостая синица -- ветви берёзы и ели (d не менее 1 см).

Большая синица -- практически все части деревьев, в том числе и ствольную.

Список литературы

1. 1. Буторина Т.Н. К характеристике лесорастительных условий гос. заповедника «Столбы»// Тр. гос. заповедника «Столбы» Т.3. -- Красноярск: Краснояр. кн. изд., 1961. -- С.35-39.

2. 2. Владышевский Д.В. Птицы в антропогенном ландшафте. -- Новосибирск., Наука., 1975. -- 179 с.

3. 3. Гаврилов И.К. К зимней орнитофауне Крутчинского Белогорья //Фауна и экология животных Средней Сибири: Межвуз. сб. науч. тр.-- Красноярск, 1996.-- С.52-71.

4. 4. Иванова А.А., Мещерякова О.Г. Количественный и видовой учёт зимующих птиц по программе «Parus» в заповеднике «Столбы» //Фауна и экология животных Средней Сибири. Межвуз. сб. науч. тр.-- Красноярск, 1996.-- с.148-151.

5. 5. Ивантер Э.В. Основы практической биометрии. -- Петрозаводск: Карелия, 1979.-- 93 с.

6. 6. Крутовская Е.А., Буторина Т.Н. Календарь природы заповедника «Столбы» //Вопр. экологии. Тр. гос. заповедника «Столбы». Т.10. -- Красноярск: Краснояр. кн. изд., 1975.-- С. 77-93.

7. 7. Полушкин Д.В. Результаты осеннего отлова птиц в долине реки Мана. //Сб. науч.тр. -- Красноярск: Изд. КГУ, 1989.-- С.106-113.

8. 8. Равкин Ю.С. К методике учёта птиц лесных ландшафтов //Природа очагов клещевого энцефалита на Алтае. -- Новосибирск: Наука, 1967.-- С. 66-75.

9. 9. Радченко А.Н. Особенности суточной ритмики гаичек в заповеднике «Столбы».- Красноярск: Рукописный фонд ОЭБШЦ «Фламинго», 1999.

Приложение

Таблица 1

Численность зимнего населения представителей рода Parus и рода Aegithalos ТЭР заповедника «Столбы» (ноябрь 1999 г.)

Таблица 2

Средние показатели суточной активности птиц в ТЭР за 1999 г.

Таблица 3б

Суточная активность московки за 1999 г.

Таблица 3в

Суточная активность длиннохвостой синицы за 1999 г.

Таблица 3г

Суточная активность большой синицы за 1999 г.