Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Материалы и методы 9
Глава 2. Характеристика городских парковых территорий 20
Глава 3. Современное состояние и многолетнее изменение фауны и населения птиц Московских парков 29
Глава 4. Сезонная динамика и структура зимнего населения птиц парков Москвы 49
Глава 5. Пространственно - временная структура зимнего населения дендрофильных птиц в городском парке 68
Глава 6. Изменение экологии и поведения отдельных видов птиц при синантропизации и урбанизации 91
Общие выводы 108
Список литературы 109
Приложения
- Материалы и методы
- Характеристика городских парковых территорий
- Современное состояние и многолетнее изменение фауны и населения птиц Московских парков
Введение к работе
Актуальность темы.
Исследование фауны и населения урбанизированных ландшафтов является актуальным направлением современных экологических исследований. Особенно активно изучается авифауна крупных западноевропейских и российских городов с конца XIX - начала XX в [Buchner, Pleske,1881; Бихнер, 1884; Шереметев 1902; Patrizi-Montoro,1909 и др.]. Более ста лет продолжаются исследования птиц Лондона [Hudson, 1898; Fitter, 1949; Cramp 1980 и др.]. С конца XIX в изучают птиц парков крупных российских городов [Кайгородов, 1885,1886,1898,1908; Беляев, 1937,1938; Мальчевский,1969; Божко, 1957,1967; Флинт, Кривошеее, 1962; Птушенко, 1976; Константинов и др., 1990; и мн. др.]. К настоящему времени накоплен значительный материал по фауне и населению птиц в городских условиях. Однако, до последнего времени, было не так много работ, исследующих последовательность многолетних изменений в авифауне и населении птиц. Длительные (1963-2000 гг.) исследования птиц различных урбанизированных ландшафтов, в том числе городских парков, Московской промышленно-городской агломерации и сравнение их результатов с материалами других исследователей позволяют сделать некоторые обобщения, высказать предположения о тенденциях дальнейшей синантропизации и урбанизации птиц.
Явно недостаточно публикаций по результатам сравнительных исследований зимней фауны городских парков. Предлагаемая работа -первая попытка сравнительной оценки качественного и количественного состава зимнего населения птиц различных парков. Так же в условиях парковых насаждений слабо изучены пространственно-временные связи птиц в зимний период.
Развитие городских агломераций существенно влияет на экологию и население птиц, сохранившихся в городской черте элементов естественных местообитаний. В связи с этим весьма актуальным является изучение орнитокомплексов парков с позиции типологизации территорий по их структурным характеристикам.
Основная цель работы - эколого-фаунистическое исследование птиц парков крупного города на примере Москвы. Для выполнения указанной цели были поставлены следующие задачи:
Типологизация городских парков как мест обитания птиц.
Анализ многолетних изменений и современного состояния фауны и населения птиц.
Сравнительный анализ сезонной динамики зимнего населения. Выявление специфики структуры зимнего населения птиц парков различных типов.
Выяснение пространственно-временной структуры населения дендрофильной группировки птиц в зимний период.
5. Изучение путей адаптации птиц к обитанию в парковых насаждениях.
Научная новизна. Проведена типологизация парков как мест обитания птиц.
Охарактеризован наименее изученный, зимний период годового жизненного
цикла птиц городских парков. Исследована структура зимнего населения
птиц парков. Выявлена специфика динамики зимнего населения птиц в
городских парках различных типов. Показано сходство сезонной динамики
населения птиц всех лесных парков в зимний период. Разработаны методы
описания пространственно-временной структуры дендрофильной
группировки птиц в парковых насаждениях. Выявлена устойчивая во времени
мозаичность территории по интенсивности ее использования птицами
дендрофильной группировки.
Оригинальные данные используются при разработке мер по поддержанию биологического разнообразия и коррекции орнитофауны парковых территорий большого города. Результаты учетов и определения гнездовых территорий птиц-дуплогнездников внедрены в практику при коррекции населения птиц парков музеев -усадеб Л.Н. Толстого (в Хамовниках), СП. Королева (у ВВЦ), М.М. Пришвина (в Дунино), регулярном парке Останкино. На основе собранных данных и разработанной методики подготовлена программа «Старым паркам - новую жизнь», включенная в список исполняемых приоритетных программ ЮНЕСКО.
4 Результаты исследований используются в курсах экологии, зоологии и биогеографии в Московском педагогическом государственном университете (МПГУ) и Международном независимом эколого-политологическом университете (МНЭПУ).
Материалы исследований докладывались на научных конференциях МПГУ (1995,1996,1999), на конференции по врановым птицам (Ставрополь 1999). Материалы диссертации были представлены на конференциях по вопросам урбанизации и синантропизации птиц (Rhodos 1998, Tucson 1999). Докладывались на заседание Научно -Технического Совета ЦС ВООП (2000г.), на методологическом семинаре кафедры зоологии и экологии МПГУ. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Автор глубоко признателен своему научному руководителю В.М. Константинову за всестороннюю помощь и поддержку на всех этапах работы. Неоценимую помощь при сборе полевого материала оказали М.М. Месенко, О.П. Вагина. Значительную поддержку на этапе обработки материала оказали А.А. Ефремов, СЕ. Черенков и И.А. Жигарев. Автор хотел бы поблагодарить всех сотрудников кафедры зоологии и экологии МПГУ за поддержку и творческую атмосферу при исследованиях и обсуждении результатов работы.
Краткая история исследований авифауны парков городов.
Изучение авифаун и населения птиц урбанизированных ландшафтов в последние годы стали чрезвычайно популярными для специальных орнитологических исследований.
Как известно, первые публикации, посвященные исследованиям птиц городов, появились почти одновременно в Западной Европе и в России (Buchner, Pleske, 1888; Marschall, Pelsen, 1882; Бихнер 1884; Шереметьев, 1902; Patrizi-Montoro, 1909 и др.). Более ста лет продолжаются исследования птиц Лондона (Hudson, 1898; Fitter, 1949; Cramp, Teagle, 1957; Cramp 1980 и др. ) С конца прошлого века изучают птиц парков крупнейших российских городов. Одними из первых были опубликованы результаты наблюдений Д.Н. Кайгородова за орнитофауной парка Лесного института (Кайгородов, 1897). Работы содержали качественную оценку гнездовой фауны птиц парка, заметки по биологии и фенологические наблюдения. Оценка количественных показателей населения птиц и его динамики не проводилось. Д.Н. Каигородовым опубликованы две сравнительные статьи. Первая за период с 1886 по 1896 год и вторая с 1897 по 1907 гг. Таким образом, впервые была осуществлена попытка сравнения многолетних изменений авифауны городского парка. Однако в данных статьях не обсуждаются возможные причины происходивших изменений.
Исследования, начатые В.М. Каигородовым, были продолжены в работах А.С. Мальчевского. Им были исследованы изменения фауны птиц того же парка, называемого теперь парком Лесотехнической академии им. СМ. Кирова. В своей статье (Мальчевский, 1950) он рассматривает орнитофауну парка академии и ее изменение с 1880 по 1950 год. В этой работе в практику вводится правило количественной оценки населения птиц и делаются предположения о вероятных причинах изменения качественного и количественного состава орнитофауны в городских парках.
В 1937 году выходит статья М.М. Беляева об изменениях авифауны Сокольнической рощи за период с 1922 -37 год, в которой автор приходит
к выводу о том, что антропогенное воздействие на птиц не всегда приводит к обеднению орнитофауны «культурных биоценозов». И, что освобождающиеся «экологические ниши», довольно быстро заполняются новыми, более терпимыми к присутствию человека, видами. Однако им же высказывается сомнительное предположение о вреде хищных птиц, которые наносят ущерб многообразию птиц парка. Многие авторы в период 1930 - 1960 отмечали, что в целом ряде зеленых насаждений Москвы произошло заметное обеднение фауны как в видовом так и в количественном отношении.(Промптов, Беляев, 1938; Вельский, 1954,1956; Моравов и Смолин, 1960). В этом отношении интересна история этой проблемы в публикациях европейских авторов. Для британской столицы первые статьи о «катастрофическом падении разнообразия видов» датируются 1898 годом (Hudson, 1898). Однако, целенаправленные мероприятия: по очистке реки, создание территорий -резерватов на территории городских парков, создание искусственных гнездовий, введение жестких охраняющих природу города законов в сочетании с компанией по популяризации «зеленого» образа жизни, привели к тому , что количество регулярно гнездящихся в пределах центральной части (внутреннего) Лондона видов изменилось следующим образом.
( Cramp, 1978; Cramp, Gooders, 1967;).
В конце 50-х была опубликована работа СИ. Божко (1957), вначале продолжившая исследования авифауны парка Лесотехнической академии, затем сравнившая орнитофауну различных парков Ленинграда и его окрестностей. Таким образом, это одна из первых попыток сравнительного анализа населения птиц разных парков. Значительное место в работе занимает обсуждение взаимосвязи особенностей ландшафта парка, уровня его антропогенной измененности и состояния населения птиц. В статье высказано мнение о связи изменений в населении птиц с
вторичным антропогенными преобразованием ландшафтов и происходящим в связи с этим не обеднением (как отмечалось в более ранних работах), а переформированием структуры населения птиц «параллельно с выпадением некоторых видов фауна пополняется новыми формами и увеличивается численность птиц хорошо уживающихся в парках». Число публикаций, посвященных птицам городов, особенно возросло в 1970-1980-е гг. (Флинт, Кривошеее, 1962; Птушенко, 1976 и мн. др.). По данным за период 1971-1976 г. опубликованы результаты анализа гнездовой и зимней фауны парков Варшавы (Luniak, 1981). Проведено сравнение авифаун городов Восточной Европы в 1983-1984 гг. (Luniak,1991) и 1993-1994 гг. (Константинов и др., 1995, Konstantinov et al, 1996). Одним из результатов этого сравнения стал список гнездящихся в обследованных городах (более 30) видов, составленный по принципу устойчивости их численности. (+)-число городов где численность вида выросла;
(-)-число городов где численность вида сократилась;
Начиная с работ Е.С. Птушенко, В.Е. Флинта, В.М. Константинова, исследования динамики населения птиц антропогенных ландшафтов переходят в стадию планомерного изучения. Становится очевидным, что рассмотрение качественных изменений (видового состава) парков в сущности не отражает происшедших изменений орнитофауны. Только сочетание количественного и качественного методов изучения населения птиц в совокупности с глубоким анализом факторов определяющих основные направления изменений в орнитофауне, начатые в 70-х в 90-х годах, позволили вывести исследования авифаун парков городов на уровень самостоятельного направления в орнитологии. Поэтому в программы последних (XVII-XXI) Международных орнитологических конгрессов включены специальные симпозиумы по птицам урбанизированных ландшафтов.
Однако, вплоть до настоящего времени, было не так много работ, исследующих последовательность многолетних изменений в авифауне и населении птиц. Достаточно мало публикаций было по зимней фауне (Дергунов, 1977; Вахрушев, Шевцов, 1978; Бутьев и др., 1983), отсутствуют обобщения. К настоящему времени существует большая серия статей по биологии отдельных видов в условиях урбанизации (города, городских парков). Опубликованы результаты исследований по экологии зимующих врановых (Флинт, 1959,1963; Константинов, Андреев, 1969; Константинов и др., 1982), водоплавающих птиц (Авилова, Стоцкая, 1988; Авилова и др., 1994) и чаек, зимующих в черте г. Москвы ( Зубакин, 1992; Резанов, 1992).
Материалы и методы
Объектами исследования являются птицы населяющие городские лесопарковые и парковые территории. Модельной группой для проведения более детального анализа была выбрана дендрофильная группировка включающая следующие виды птиц - дуплогнездников: мухоловка -пеструшка (Ficedula hypoleuca)i, серая мухоловка (Muscicapa striata)ica), обыкновенная горихвостка (Phoenicurus phoenicurus) , большая синица (Parus major), лазоревка (Parus caeruleus), буроголовая гаичка (Parus montanus), московка (P. ater), обыкновенная пищуха (Certhia familiaris), европейский поползень(БМа europaea). Группа врановых птиц: ворон (Corvus согах), серая ворона (Corvus corone cornix), галка (Corvus monedula).
Главным методом полевой работы были количественные учеты птиц. Необходимость учета на значительных площадях потребовала использования маршрутного метода. Для учета птиц на значительных по площади территориях был использован традиционный для всей серии многолетних исследований маршрутный метод с фиксированной полосой визуальной и голосовой регистрации птиц. Выбор методики во многом определялся серией предшествующих работ по экологии и населению птиц московских парков. Кроме того, использование маршрутного метода неограниченной полосы обнаружения [Равкин, 1967], может привести к систематическому завышению плотности населения птиц (данные маршрутных учетов контролировались методом картирования гнездовых территорий) [Коровин, 1986].
Фиксированная полоса регистрации на постоянных маршрутах для лесных территорий составила 100 метров (по 50 метров слева и справа от линии маршрута), а для открытых пространств - 200 метров (100м. + 100м.). Протяженность постоянных учетных маршрутов составляла от 5.5 до 10 км. Считалось достаточным проведение 10 учетов за сезон для охвата всей авифауны и 80 % населения птиц [Кузякин, 1962]. Учеты проводили в утренние часы, в период наибольшей активности птиц, и в постоянное время относительно восхода солнца. Специальные вечерние учеты проводили для выявления особей певчего дрозда (Turdus pilaris). В зимний период необходимым условием была постоянная скорость движения учетчика, которая была определена в 3 км/ч, при этом регистрировали всех птиц, кроме летящих, т.е. чье местоположение относительно линии маршрута нельзя было точно определить. В гнездовой период в течение одного утра учет проводили только на одной половине маршрута. На второй половине учитывали в ближайший погожий день. Данные ближайших дат учетов объединяли. Интервал между ближайшими парами учетов составлял от 1 до 3 дней. Для более полного охвата гнездовой фауны исследуемых территорий использовали дополнительные маршруты.
Обязательным требованием для проведения учетов были оптимальные погодные условия в день учета, для зимнего периода - это температура не ниже -12С, отсутствие интенсивных осадков и скорость ветра, не превышающая 5 м/с. Для гнездового периода исключения составляли дождливые дни.
При проведении учетов составлялся протокол первичного сбора материала, в который вносили:
1) дату и время учета;
2) погодные условия: температуру, облачность, характер и направление ветра, наличие и характер осадков; 3) виды и число зарегистрированных птиц, характер их активности, время их регистрации, расстояние до объекта.
Во всех случаях особое внимание уделялось регистрации одновременного пения конспецифичных самцов.
Сплошное картирование всех гнезд и взрослых особей [Tomialojc, 1980; Морозов, 1992; Гудина, 1998] проводили в гнездовой период на выборочных площадях (модельных участках) лесопарка Кусково (Приложение: Рисунок 1) и по всей территории усадебных парков. Местоположение всех обнаруженных гнезд наносили на картосхемы участков. Дополнительно регистрировались места сбора корма и направления полетов гнездящихся на территории особей. В усадебных парках считалось достаточным трехкратное повторение учета за сезон. В среднем на одну площадку площадью 1-11 га тратилось от 2,5 до 4 часов учетного времени. Дополнительно, в осеннее время, проводился осмотр искусственных гнездовий и доступных укрытий.
В 1994-2001 годах проведено 189 учетных маршрутов общей протяженностью 1172 км и 33 учета по методу сплошного картирования. Всего, за время полевых исследований в Московских парках выполнено 222 комплексных учетов птиц, а общая площадь обследованной территории составила 7800 км2 (с учетом повторных маршрутов). По результатам учетов оценивали обилие птиц - плотность населения особь/км2. Расчет плотности населения представителей отрядов гусеобразных: обыкновенная кряква {Anas platyrhynchos), хохлатая чернеть (Aythya fuligula), обыкновенный гоголь (Bucephala clangula), соколообразных ястреб - тетеревятник (Accipiter gentiles), ястреб -перепелятник (A. nisus), чеглок (Falco subbuteo); совообразных: ушастая сова (Asio otus), серая неясыть (Strix aluco); стрижеобразных: черный стриж (Apus apus); семейства Hirundinidae: городская ласточка (Delichon urbica), деревенская ласточка (Hirundo rustica) - не проводился. Представителей семейств Laridae и Sternidae: сизая чайка (Larus canus), серебристая чайка (Lams argentatus), озерная чайка (L. ridibundus), речная крачка (Sterna hirundo) учитывали в местах потенциальной концентрации и вдоль береговой линии, расчет плотности населения этих видов не проводился.
. Характеристика городских парковых территорий
Первоначально городским парком называли естественный участок леса с аллеями, открытыми пространствами, водными поверхностями свободной конфигурации и архитектурой малых форм. «Это обширная (обычно более 10-15 га), озелененная территория, благоустроенная и художественно оформленная для отдыха под открытым небом [Гусев и др., 1993]. В более общем определении термин парк означает отгороженный, выделенный участок. Дальнейшая классификация парков зависит от планировки, типа его использования и аспектов изучения. С точки зрения современной ландшафтной архитектуры сады и парки имеют множество функциональных и «генетических» разновидностей: это лесопарки и лугопарки, общественные сады, зоопарки, сады развлечений, заповедные леса, мемориальные ансамбли и парки исторических усадеб. Почти все они имеют свои далекие прообразы в прошлом. Первые предшественники современных садов и парков, были распространены до периода расцвета Киевской Руси. Это плодовые сады и окружающие их лесные земли. Позже часть лесных угодий превратились в княжеские «зверинцы» - охотничьи леса со специальными просеками [Вергунов, Горохов, 1988]. Подобными зверинцами в Москве были Сокольники и Измайлово. Позже на Руси получили распространение монастырские сады и, в XI -XII веках, аптекарские огороды. В конце XVII начале XVIII века сформировался европейский тип регулярного дворцово-паркового ансамбля - «французский» сад. Регулярный парк имеет следующие основные признаки: во-первых, целостность композиции, включающей в себя дворец, прилегающие к нему открытые пространства, и более отдаленные лесопарковые территории; во-вторых, активное отношение человека к природной ситуации, когда естественный ландшафт преобразуется в соответствии с общей концепцией парка. Отношение к роли природного ландшафта в парковой композиции существенно изменилось к концу XVIII века. На смену модному в России и в Европе регулярному парку пришел пейзажный или «английский» тип парка. Он олицетворял идею естественности и был основан на «подражании» естественным природным ландшафтам. Парк пейзажного типа должен сливаться с его естественным ландшафтным окружением. В настоящее время среди обследованных нами парков трудно выделить чистые типы регулярных или пейзажных парков, что связано с происходившими сменами ведущих концепций их развития, а также с изменениями со временем статуса, режима использования и уровня ухода [Полякова,Гутников, 2000]. Например, парки усадеб Коломенское и Кусково первоначально формировались как «французские» сады, однако уже к XIX веку регулярность насаждений сохраняется в них только в непосредственно примыкающей к постройкам части парков [Палентреер, 1963]. Как пейзажные изначально планировались парк усадьбы Царицыно и Нескучный сад [Бахтина,1990; Рысин и др., 1996]. Но только первый из них относительно полно сохранил черты пейзажного, видового парка в своем современном облике.
Малые усадебные парки. К категории малых усадебных парков относят небольшие по площади (до 15 га) и различные по назначению территории, как правило, это сохранившиеся участки поместий, поглощенных городом.
Рост городов привел к рекреационному освоению и урбанизации все новых естественных природных ландшафтов, хотя часть исходных (например, лесных) территорий в значительной мере сохранилась и в черте города. Некоторые из этих участков приобрели статус лесопарков. Термин лесопарк в специальной литературе появился в 1909г. в Германии. В брошюре Салиша «Лесопарк, его устройство и содержание» лесопарк понимается как лес, «который служит полезным целям и в то же время открыт для посетителей, которые находят здесь отдых, наслаждение и поучение.» [цит. по: Казанская и др., 1977]. В настоящее время под лесопарком понимают лес, или часть леса зеленой зоны города, введенный в рекреационное использование. И если раньше речь шла в основном о пригородных территориях, то сейчас этот термин используется более широко. Так, в городской черте Москвы до сих пор сохранились участки леса, наиболее крупные из которых располагаются на окраинах города: Битцевский лесопарк, Измайловский лесопарк, Лосиный остров. Лесопарковый пояс Москвы первоначально был создан в радиусе 10 км за пределами городской черты в 1935 году. Площадь его составила 23 тыс. га. В связи с расширением границ города, площадь лесопаркового пояса постепенно увеличивалась и к 1977 году достигла 70946 га. На территории лесопаркового пояса было создано 11 лесопаркхозов, а сам лесопарковый пояс Москвы распространился до 60 км вокруг города [Казанская и др., 1977].
По мере своего роста город включал в свои границы и пригородные усадьбы, иногда с прирезанными к ним участками леса. Всего естественные леса стали основой для 17 из 90 с лишним парков города. При этом многие городские парки и лесопарки оказались настолько сильно изолированы друг от друга транспортными путями и постройками, что их можно рассматривать как островные. Это, например, позволило Б. Клауснитцеру использовать теоретические положения островной биологии [MacArthur, Wilson, 1967] для объяснения закономерностей формирования фауны птиц и млекопитающих крупных городов Европы [Клаустницер, 1990]. Традиционная радиально-кольцевая инфраструктура Москвы и последовательный характер включения в мегаполис пригородных территорий обусловили радиально-лучевое расположение парков, парковых массивов и их комплексов, образующих в городе единую систему зеленых насаждений
Современное состояние и многолетнее изменение фауны и населения птиц Московских парков
Зимняя авифауна городских парков имеет ряд характерных черт -обедненный видовой состав, агрегированность птиц в стаи, низкая численность большинства видов [Вахрушев, Швецов, 1978; Константинов, Резанов, Захаров, 1997]. Изучаемые парки различаются размерами, степенью рекреационной нарушенности насаждений, структурой древостоя (см. Глава 2), что очевидно влияет на условия пребывания в них птиц.
Всего в зимний период в парках Москвы зарегистрировано 41 вид птиц (Таблица 11)
Особый интерес представляют встречи редких видов птиц на территории Московской промышленной агломерации и нечерноземного центра России. Так, на учетах в зимний период отмечены: дербник, серая неясыть, белоспинный дятел, ушастая сова.
В октябре - ноябре 1998 года в парке Кусково на разреженно стоящих елях на дневках набдюдали две взрослых и 3 молодых особи ушастой совы. Зимой регулярно встречались только взрослые птицы. С октября 1999 по март 2000 г. примерно на том же, что и в 1998 году месте на дневках держались 3 взрослых птицы. Зимой 2000/ 2001, в участке еловых посадок лесопарка Кусково обнаружено скопление ушастых сов 10-12 особей. В марте 1998 две серых неясыти держались несколько дней в южной части парка «Кусково». В утренние часы птицы активно перемещались и кричали. 18.02.2000 найден труп совы (серая морфа). Труп был сильно расклеван. Этот вид был отмечен в парке Царицыно и парке Музея -Заповедника Коломенское.
Ворон. Пары воронов постоянно держались в парках Кусково, Измайлово, Коломенское. Нужно отметить, что ворон испытывает достаточно сильный пресс со стороны серой вороны и человека. Молодых особей неоднократно отмечали в смешанных стаях врановых на суточных миграциях.
Белоспинный дятел. 15 февраля 1999 в Кусковском парке в березовой роще в центральной части парка встречен самец белоспинного дятла. Ранее нам удавалось регистрировать этот вид на постоянном маршруте в Измайловском парке -это были регулярные встречи в зимний период сезонов 1997 -1999 гг. одиночная особь(самец), в участке лиственного леса (преимущественно липа, дуб и береза).
Из общего числа встречающихся в зимний период видов птиц 24 (58,5%) были общими для всех изученных парков. Традиционно для сравнения авифауны парков был использован коэффициент
Полученные результаты показали, что метод недостаточно чувствителен для сравнения зимнего населения птиц парков. Полученные дендрограмма сходства авифаун парков трудно интерпретируется из-за недостаточных значений дистанций. Это объясняется относительно низким видовым богатством зимней авифауны и выравненностью данных о регистрации видов птиц за счет использования среднесезонных показателей. Однако уже здесь в ряду исследуемых парков четко выделяется авифауна заказника «Крылатские холмы».
