Исследование влияния характера градостроительной структуры на особенности гнездовой экологии и поведения серой вороны (cоrvus cornix) в пределах селитебной зоны города Волжского Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 594.524.23, 504.54.056

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХАРАКТЕРА ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОМ СТРУКТУРЫ НА ОСОБЕННОСТИ ГНЕЗДОВОЙ ЭКОЛОГИИ И ПОВЕДЕНИЯ СЕРОЙ ВОРОНЫ (СОЯУШ СОЯШХ) В ПРЕДЕЛАХ СЕЛИТЕБНОЙ ЗОНЫ ГОРОДА ВОЛЖСКОГО

© 2014 г. Д.С. Сухоносенко

Сухоносенко Денис Сергеевич - кандидат географических наук, доцент, кафедра природопользования, геоинформационных и наноэкономических систем, Волжский гуманитарный институт (филиал) Волгоградского государственного университета, ул. 40 лет Победы, 11, г. Волжский, Волгоградская область, 404133, e-mail: dsuhonosenko@mail.ru.

Sukhonosenko Denis Sergeevich - Candidate of Geographical Science, Associate Professor, Department of Using of Nature, Geoinformation and Nanoeconomic Systems, Volzhskiy Humanitarian Institute (Branch) of Volgograd State University, 40 Let Pobedy St., 11, Volzhskiy, Volgograd Region, 404133, Russia, e-mail: dsuhono-senko@mail.ru.

Представлены результаты исследования влияния характера градостроительной структуры на особенности гнездовой экологии и поведения серой вороны в пределах селитебной зоны города. Установлено, что в зависимости от степени урбанизированности территории изменяются параметры гнездовых поселений и поведения серой вороны. Для различных микрорайонов и кварталов города Волжского приведены показатели, отражающие характер трансформации структуры гнездовых поселений серой вороны.

Ключевые слова: градостроительная структура, селитебная зона города, гнездовая экология, поведение серой вороны, фактор беспокойства, степень урбанизированности территории.

The results of studies on the influence of the elements of urban .structure on the characteristics of the breeding ecology and behavior of gray crows within the residential areas of city are submitted. Found that, depending on the degree of urbanization changes the parameters of the nesting territory of settlements and behavior of gray crows. For the various districts and neighborhoods of Volzhskiy city are indicators that reflect the nature of the transformation of structure of settlements gray crows nest.

Keywords: urban structure, residential areas of city, breeding ecology, behavior of gray crows, disturbance, the degree of urbanization.

Постановка проблемы

В конце XIX - начале XX в. серая ворона (Согуш согтх) не гнездилась в городах низовья Волги [1]. К настоящему времени гнездовая популяция серых ворон в городах Волгоград и Волжский достигла значительных размеров. В пределах урбогеосистемы формируется среда обитания животных, существенно отличающаяся от природной. На территории города увеличивается мозаичность местообитаний, возрастает разнообразие предметных компонентов окружающей среды, появляется и интенсифицируется фактор беспокойства, который влияет на поведение животных, обитающих в городе.

В процессе освоения серой вороной городских территорий происходит перестройка всех сторон экологии птиц, оказавшихся в зоне воздействия антропогенных факторов. Одним из проявлений процесса си-нантроипизации серой вороны в пределах урбогео-системы является трансформация структуры гнездовых поселений. При этом изменяется высота размещения гнезд над землей, плотность гнездования птиц, размер гнезд, используемый строительный материал, набор древесных пород, используемых для гнезд [2]. Кроме того, защитная реакция птиц на фактор беспокойства в городе выражается в виде изменения дистанции вспугивания (дистанции, с которой птица взлетает при приближении хищника).

Характер трансформации структуры гнездовых поселений и особенностей поведения серой вороны в различных районах города неодинаков. Проявление этого фактора во многом обусловлено степенью ур-банизированности территории, которая в свою оче-

редь определяется характером градостроительной структуры урбогеосистемы, являющейся пространственно неоднородной. Ландшафтно-экологический подход к изучению городской территории предполагает исследование взаимодействий градостроительной структуры и природного ландшафта, их совместного влияния на состояние городских экосистем. Взаимное наложение результатов природного и функционального зонирования позволяет выделить территориальные выделы, однородные по характеру застройки, расположенные в схожих природно-ландшафтных условиях. С их помощью определяются в процессе орнитологических исследований районы города с различной орнитологической ценностью [3].

Элементы градостроительной структуры оказывают существенное влияние на трансформацию природ-но-ландшафтной основы урбогеосистемы, формируя антропогенно обусловленные факторы преобразования рельефа, микроклимата и других компонентов городской экосистемы [4]. Поскольку территория г. Волжского находится в пределах одного ландшафтного района и характеризуется относительным единством природно-ландшафтной основы, то одним из основных факторов, определяющих разнообразие городской среды обитания серой вороны, является специфика градостроительной структуры (характер застройки). В связи с этим в данной работе проведено исследование характера и степени влияния элементов градостроительной структуры на трансформацию структуры гнездовых поселений и дистанцию вспугивания серой вороны.

Материалы и методы

Материал по гнездовой экологии серой вороны собирался в течение 2012, 2013 годов. В пределах каждого микрорайона и квартала число гнезд серой вороны определено методом прямого сплошного подсчета. Гнездование считалось доказанным, если обнаружена насиживающая птица. Площадь территории, в пределах которой проведены исследования, - 745 га. Данная территория охватывает районы мало-, средне- и многоэтажной застройки г. Волжского.

Данные о величинах дистанции вспугивания серой вороны в различных районах получены в результате анализа порядка 100 подходов наблюдателей к птицам. Дистанция вспугивания определялась при индифферентном поведении человека во время его подхода к птице (без резких движений).

Исходные данные

Природно-ландшафтные особенности территории, занимаемой городом Волжским, обусловлены ее принадлежностью к Заволжскому полупустынному ландшафтному району. Хвалынская аккумулятивная равнина (терраса), на которой расположен город, характеризуется отметками высот в пределах от 23^27 м в окрестностях города. Общий ровный фон низменности слабо осложнен лиманами и падинами - бессточными понижениями глубиной от 0,5^2 до 3^4 м (Большой лиман). На светло-каштановых почвах растут типчак, белая полынь, ромашник; на лугово-каштановых - ковыль, типчак; на солонцах - черная полынь, прутняк; на солончаках развиваются солянки: сарзан, солерос. В пределах лиманов благодаря луч-

шему увлажнению растут пыреи, острец, луговое разнотравье [5]. Характерный тип ландшафта - плоские низменные равнины с развитым микрорельефом, бе-лополынно-ромашниковой растительностью на светло-каштановых солонцеватых и солончаковатых почвах с солонцами и солончаками [6]. Расположение города в пределах полупустынной зоны обусловливает формирование урбанистического градиента, который важен при изучении пространственной структуры гнездовых поселений серой вороны. Этот городской градиент характеризуется тем, что в центре города расположены крупные древесные насаждения, а в пригородной зоне они отсутствуют (Е-А градиент, по Б. Клаусницеру [7]).

На территории г. Волжского в зависимости от преобладающего типа и размера зданий можно выделить четыре района: 1) 1-, 2-этажной застройки; 2) 2- и 3-этажной; 3) 5-этажной; 4) 5-, 9-этажной. В связи с этим исследование структуры гнездовых поселений и дистанции вспугивания серой вороны проведено в пределах районов с различным характером застройки. Это позволило оценить характер трансформации гнездовой экологии и поведения серой вороны в пределах жилой зоны в зависимости от особенностей градостроительной структуры ур-богеосистемы, которая определяет степень урбани-зированности территории.

Результаты и обсуждение

В результате проведенных исследований получены данные о высоте расположения над землей гнезд серой вороны в пределах селитебной зоны г. Волжского (табл. 1). Число учтенных гнезд - 220.

Таблица 1

Основные характеристики вариационного ряда высоты расположения гнезд серой вороны

Высота, м Стандартное отклонение Коэффициент вариации, %

Средняя арифметическая Минимальная Максимальная Средняя геометрическая

13,962 6 27 13,353 4,128 29,57

Для каждого микрорайона и квартала рассчитано значение средней высоты расположения гнезд серой вороны над землей. Установлено, что она зависит от высотности застройки. В связи с этим для каждого района (квартала, микрорайона) жилой зоны рассчитано значение средней высоты застройки. Данный параметр определен по следующей формуле:

hp = [|л • Siy[jtfi), С1)

где hcp - средняя высота застройки данного района, м; h - высота /-го здания, м; Sj - площадь территории под i-м зданием, м2; N - число зданий в данном районе.

Для различных районов значение средней высоты застройки варьирует в диапазоне от 7 до 22 м. Рассчитан коэффициент корреляции, позволяющий оценить характер и степень взаимосвязи между средней высотой застройки различных районов и средней высотой расположения гнезд серой вороны над землей (г=0,888, /=9,074, ^<0,01). Выявленная связь между изучаемыми явлениями является статистической значимой, по степени проявления - тесной.

Таким образом, одной из форм изменения структуры гнездовых поселений серой вороны в г. Волжском под влиянием фактора урбанизированности территории (критерием которой выступает высота застройки жилой зоны) является увеличение высоты расположения гнезд над землей в пределах более урбанизированных районов.

Все микрорайоны и кварталы г. Волжского в зависимости от значения средней высоты застройки можно разбить на 3 группы: 1) районы 2-, 3-этажной застройки (среднее значение высоты застройки не превышает 10 м); 2) 5-этажной застройки со средним значением высоты от 10 до 16 м; 3) 5-, 9-этажной застройки со средним значением высоты расположения гнезд более 16 м.

Высотность застройки в различных районах является показательным количественным критерием изменения высоты расположения гнезд серой вороны. Зная значение средней высоты застройки, можно отнести каждый участок селитебной зоны г. Волжского к районам с тем или иным интервалом высот расположения гнезд серой вороны. В зависимости от значения сред-

ней высоты расположения гнезд серой вороны выделены 3 группы районов жилой застройки (табл. 2).

Проведена оценка достоверности различий между средними значениями высоты расположения гнезд серой вороны в трех выделенных группах районов селитебной зоны. При этом использован параметрический критерий Стьюдента для независимых выборок неравных дисперсий. Сравнение средних значений в двух выборках малого объема с нормальным распределением и неравными дисперсиями составляет сущность проблемы Беренса-Фишера. Проверка нормальности распределений анализируемых выборок проведена с помощью критерия Пирсона х2 Установлено, что отклонения фактических частот данных от теоретических можно считать случайными, распределение значений высоты гнезда близко к нормальному.

С помощью критерия Стьюдента установлена статистическая достоверность (р<0,01) различий средних значений высоты расположения гнезд в трех выделенных группах районов селитебной зоны 0=4,365>кр =2,649 и t=3,21>tкр=2,605 соответственно). Кроме того, дополнительно рассчитан непараметрический ранговый ^критерий Манна-Уитни, подтвердивший статистическую достоверность различий между независимыми переменными анализируемых выборок ф<0,05).

Таблица 2

Районирование территории г. Волжского по величине высоты расположения гнезд серой вороны в пределах жилой зоны

Кроме того, изучение пространственной динамики плотности гнездования серой вороны, вероятно, должно проводиться с учетом степени мозаичности городской территории, поскольку устойчивость и долговре-менность существования вида в пределах городской среды зависит от соотношения средних размеров постоянных участков отдельных особей и степени мозаичности местообитаний в пределах участка [8].

Таким образом, одной из форм изменения структуры гнездовых поселений серой вороны под влиянием фактора урбанизированности территории (критерием которой выступает плотность проживающего

Необходимо отметить, что высота расположения гнезд серой вороны над землей во многом зависит от высотных параметров древесных насаждений. Селитебная зона отличается достаточно однородным характером древесных насаждений с преобладанием вяза приземистого, тополя пирамидального, клена ясенелистного, березы бородавчатой. Древесные насаждения относятся в основном к первому классу (от 20 м высоты и более). На территории дачных участков, приуроченных к рекреационной зоне города, преобладают древесные насаждения, относящиеся к третьему классу (до 5-10 м высоты): яблоня, груша, абрикос, вишня. Сравнивая значения средней высоты расположения гнезд серой вороны над землей в пределах селитебной зоны (14 м) и дачных участков (7,8 м), можно увидеть, что высотные параметры древесных насаждений оказывают существенное влияние на этот показатель гнездовой экологии.

В результате проведенных исследований получены данные о плотности расположения жилых гнезд серой вороны в различных районах селитебной зоны (табл. 3). Число учтенных жилых гнезд - 75.

Установлено, что число жилых гнезд серой вороны на единицу площади зависит от плотности проживающего населения. Для различных районов значение плотности проживающего населения варьирует в диапазоне от 127 до 380 чел/га. Рассчитан коэффициент корреляции, позволяющий оценить характер и степень взаимосвязи между плотностью проживающего населения в различных районах и средней плотностью размещения жилых гнезд серой вороны (г = - 0,752; t = 5,103; p<0,01). Выявленная связь является статистической значимой, по степени проявления - тесной.

Это объясняется интенсификацией фактора беспокойства при увеличении плотности населения. Кроме того, в пределах наиболее урбанизированной части селитебной зоны с высокой плотностью населения доля территории, занятая древесными насаждениями (и число деревьев, подходящих для устройства гнезд), как правило, ниже по сравнению с менее урбанизированными участками. Вследствие этого плотность расположения гнезд серой вороны уменьшается.

населения) является уменьшение плотности размещения жилых гнёзд.

Все микрорайоны и кварталы г. Волжского в зависимости от плотности проживающего населения разбиты на 3 группы: 1) с низкой плотностью (до 180 чел/га); 2) средней (от 180 до 250 чел/га); 3) высокой (более 250 чел/га). Выделенные группы соответствуют трем типам застройки. Районы 2-, 3-этажной застройки характеризуются низкой плотностью населения, 5-этажной - средней. Наибольшие значения плотности населения соответствуют районам смешанной 5-, 9-этажной застройки.

Тип района Средняя высота застройки, м Средняя высота расположения гнезд, м Степень урбанизированности территории

1 (малоэтажный) <10 <10 Низкая

2 (средне-этажный) 10-16 10-14 Средняя

3 (многоэтажный) >16 >14 Высокая

Таблица 3

Основные характеристики вариационного ряда плотности размещения жилых гнезд серой вороны в различных районах жилой зоны г. Волжского

Плотность, число гнёзд/га Стандартное отклонение Коэффициент вариации, %

Средняя арифметическая Минимальная Максимальная Средняя геометрическая

0,294 0,03 0,62 0,227 0,186 63,3

Плотность населения в различных районах является показательным количественным критерием изменения плотности размещения жилых гнезд серой вороны. Зная значение плотности населения, можно отнести каждый участок селитебной зоны к районам с тем или иным интервалом плотности расположения гнёзд серой вороны (табл. 4).

С помощью критерия Стьюдента установлена статистическая достоверность (р<0,01) различий между средними значениями показателя плотности размещения жилых гнезд в трех выделенных группах (1=4,881>гкр=3,106 и 1=7,231^=3,055). Кроме того, дополнительно рассчитан непараметрический ранговый и-критерий Манна-Уитни, подтвердивший статистическую достоверность различий между независимыми переменными анализируемых выборок (р<0,05).

К важным факторам, определяющим плотность размещения жилых гнёзд серой вороны в пределах урбанизированной территории, относятся наличие кормовой базы и площадь, занимаемая древесными насаждениями. В пределах наиболее урбанизированной части селитебной зоны с высокой плотностью застройки доля территории, занятая древесными насаждениями, как правило, ниже по сравнению с менее урбанизированными участками. В связи с этим выявленная закономерность в пространственном распределении плотности размещения жилых гнёзд серой вороны правомерна. Снижение плотности размещения жилых гнёзд серой вороны в районах новостроек объясняется уменьшением степени озеленения (и, соответственно, количества подходящих для гнездования деревьев) данных участков.

В пределах селитебной зоны в целом плотность размещения жилых гнёзд серой вороны выше, чем на пригородной территории. Это объясняется особенностями природно-ландшафтной основы урбогеосисте-мы. Поэтому территория, расположенная вне города и

относящаяся к данному ландшафтному району, характеризуется отсутствием древесных насаждений, необходимых для размещения гнёзд серой вороны. Однако даже на тех пригородных участках, которые имеют древесные насаждения (например, территории, занятые дачными участками), плотность размещения гнёзд серой вороны меньше, чем в пределах жилой зоны. Это свидетельствует о высокой значимости фактора кормовой базы.

Таблица 4

Районирование территории г. Волжского по величине плотности размещения жилых гнёзд серой вороны в пределах селитебной зоны

Тип Плотность Плотность раз- Степень

района населения, мещения жилых урбанизированности

чел/га гнезд, число гнезд/га территории

1 <180 >0,4 Низкая

2 180-250 0,2-0,4 Средняя

3 >250 <0,2 Высокая

Получены данные о величинах дистанции вспугивания серой вороны в различных районах жилой зоны г. Волжского (табл. 5).

Установлено, что среднее значение дистанции вспугивания серой вороны в различных районах жилой зоны зависит от плотности проживающего населения. Рассчитан коэффициент корреляции, позволяющий оценить характер и степень взаимосвязи между значением плотности проживающего населения в различных районах жилой зоны и средним значением дистанции вспугивания серой вороны. Значение коэффициента составляет г = - 0,628 (1=3,424; р<0,01). Выявленная связь между изучаемыми явлениями является статистической значимой, по степени проявления - умеренной.

Таблица 5

Основные характеристики вариационного ряда значений дистанции вспугивания серой вороны в различных районах жилой зоны г. Волжского

Дистанция, м Стандартное отклонение Коэффициент вариации, %

Средняя арифметическая Минимальная Максимальная Средняя геометрическая

8,05 2 23 6,997 4,947 61,45

Таким образом, одной из форм изменения поведения серой вороны под влиянием фактора урбанизиро-ванности территории (критерием которой выступает плотность проживающего населения) является уменьшение дистанции вспугивания в пределах более урбанизированных районов.

Плотность населения в различных районах жилой зоны является показательным количественным критерием изменения дистанции вспугивания серой вороны. Зная значение плотности населения, можно отнести анализируемый участок жилой зоны к районам с тем или иным уровнем проявления толерантности серой вороны к фактору беспокойства (табл. 6).

Таким образом, в данной работе проанализирован характер влияния градостроительной структуры селитебной зоны г. Волжского на трансформацию параметров гнездовых поселений и поведение серой вороны. Установлено, что в зависимости от степени урба-низированности территории (т.е. от плотности и вы-

сотности застройки, плотности населения) изменяются средняя высота расположения гнезд, плотность гнездования и дистанция вспугивания птиц. В табл. 7 приведены данные, отражающие дифференциацию микрорайонов и кварталов по характеру трансформации структуры гнездовых поселений серой вороны.

Таблица 6

Районирование территории г. Волжского по величине средней дистанции вспугивания серой вороны в пределах селитебной зоны

Тип Плотность Среднее зна- Степень

района населения, чение дис- урбанизированности

чел/га танции вспугивания, м территории

1 <180 >10 Низкая

2 180-250 6-10 Средняя

3 >250 <6 Высокая

* - тип района соответствует номеру, указанному в табл. 2; ** - тип района соответствует номеру, указанному в табл. 4; - тип района соответствует номеру, указанному в табл. 6.

Таблица 7

Характер трансформации структуры гнездовых поселений и дистанции вспугивания серой вороны в селитебной зоне г. Волжского

Тип района Общая степень

Район города по среднему значению по плотности по значению дистанции урбанизированности

высоты гнезд расположения гнезд вспугивания территории

18-й микрорайон 3 2 2 Средняя

16-й микрорайон 2 2 2 Средняя

10/16-й квартал 2 2 2 Средняя

19-й микрорайон 3 3 3 Высокая

17-й микрорайон 3 3 3 Высокая

10-й микрорайон 2 2 2 Средняя

32-й микрорайон 2 3 3 Высокая

26-й микрорайон 3 3 3 Высокая

25-й микрорайон 3 3 3 Высокая

11-й микрорайон 2 2 2 Средняя

12-й микрорайон 2 2 2 Средняя

27-й микрорайон 2 3 2 Средняя

34+35-й квартал 2 2 2 Средняя

36-й квартал 2 2 2 Средняя

40-й квартал 2 2 2 Средняя

42-й квартал 3 2 2 Средняя

37-й квартал 1 3 2 Средняя

38-й квартал 2 2 2 Средняя

39-й квартал 2 2 2 Средняя

23-й микрорайон 3 3 3 Высокая

24-й микрорайон 3 3 3 Высокая

22-й микрорайон 2 3 3 Высокая

21-й микрорайон 3 3 3 Высокая

14-й квартал 2 2 2 Средняя

18-й квартал 1 1 1 Низкая

22-й квартал 2 2 1 Средняя

23-й квартал 1 1 1 Низкая

Г квартал 1 1 1 Низкая

6-й квартал 1 1 1 Низкая

1+1а квартал 1 1 Низкая

2+2а квартал 1 1 1 Низкая

15-й квартал 1 1 1 Низкая

100-й квартал 3 2 1 Средняя

Районы, характеризующиеся высокой степенью урбанизированности территории, занимают 37,9 %, с низкой - 14.

Выводы

Таким образом, особенности градостроительной структуры, определяющие степень урбанизированно-сти территории селитебной зоны (плотность и этажность застройки, плотность проживающего населения), оказывают существенное влияние на характер трансформации гнездовой экологии и поведения серой вороны в пределах урбогеосистемы.

Зная степень урбанизированности конкретного района селитебной зоны, можно определить характер трансформации структуры гнездовых поселений и особенностей поведения серой вороны.

Литература

1. Константинов В.М. Врановые птицы как модель си-нантропизации и урбанизации // Экология врановых птиц в антропогенных ландшафтах : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. Саранск, 2002. С. 9 - 12.

2. Ушаков В.А., Ушаков А.В. Некоторые особенности гнездования сороки в Нижнем Новгороде // Там же. 2002. С. 124 - 126.

3. Jankov P. Determination of ecological zones of Sofia // Urban ecological studies in Central and Eastern Europe. Warszawa, 1990. P. 150 - 154.

4. Сухоносенко Д.С. Расчетная оценка влияния элементов градостроительной структуры на формирование условий накопления и рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе жилой зоны урбогеосистемы г. Волжского // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2013. № 4. С. 69 - 72.

5. Брътев В.А., Жбанов Ф.И., Самборский Ю.П. География Волгоградской области. Волгоград, 1989. 128 с.

6. Атлас Волгоградской области / под ред. А.Г. Ляховой. М., 1967. 32 с.

7. Klausnitzer B., Richter K. Veränderungen tropischer Strukturen bei unterschiedlich urban beeinflussten Artthropo-

gengesellschaften // Tag. ber. 2. Leipziger Symp. urb. Ökologie. 1984. P. 19 - 24.

8. Фридман В.С. Преадаптированность птиц к освоению городской среды: этологические аспекты // Экопо-лис-2000: экология и устойчивое развитие города : материалы III Междунар. конф. М., 2000. С. 176 - 178.

Поступила в редакцию_18 декабря 2013 г.