CC BY
13
УДК 598.272.6:598.293.1:574.3: 597.2.5:574.3
А.О. Аськеев, О.В. Аськеев, И.В. Аськеев, С.П. Монахов
Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, [email protected]
НАСЕЛЕНИЕ РЫБ И ПТИЦ ЗАКАЗНИКА «СТАРАЯ МЕЛЬНИЦА»
(РЕСПУБЛИКА ТАТАРСТАН)
В статье приводятся результаты многолетних исследований ихтиофауны и орнитофауны на территории государственного природного заказника регионального значения «Старая мельница» (Республика Татарстан). Проанализирован видовой состав, численность и структура населения птиц и рыб. Определены основные экологические характеристики населения рыб по численности. Выявлены особенности многолетней динамики численности птиц на территории исследования.
Ключевые слова: население птиц и рыб; индексы биологического разнообразия; экологические характеристики; динамика численности.
Введение
В эпоху глобальных климатических изменений (Buisson et al., 2013; Comte, Grenouillet, 2013; International ..., 2014; Askeyev A. et al., 2017; Askeyev O. et al., 2017, 2018) изучение численности животных, особенно редких и исчезающих видов, нуждается в особо тщательном мониторинге. Знание численности и ее динамики может быть использовано в биоиндикации состояния водных и наземных экосистем и для охраны редких и исчезающих видов живых организмов. Биоиндикаторные возможности сообществ рыб и птиц, их чувствительность к изменениям природной среды, доступность для наблюдений делает их удобными моделями для исследования. Основной целью данной работы было проведение комплексной инвентаризации населения птиц и рыб на территории Государственного природного заказника регионального значения ландшафтного профиля «Старая мельница» и сопредельной территории, включающей в себя участок акватории реки Меша.
Материалы и методы исследования
Особо охраняемая природная территория «Старая мельница» находится в Пестречинском районе Республики Татарстан в 1 км восточнее с. Юнусово. К территории заказника относятся 66 и 67 кварталы Пестречинского участкового лесничества, расположенные на правом берегу р. Меша и гора Змеиная с луговиной (Государственный ..., 2007). Основная лесообразующая порода - сосна обыкновенная Pinus sylvestris. В составе древесной прибрежной растительности доминируют различные виды ив - Sálix и ольха чёрная - Alnus glutinosa. Верх склона обильно порос кустарни-
ком. Остальная площадь занята лугами - суходольными и отчасти заливными (Государственный ..., 2007).
Исследуемый участок р. Меша расположен в центральной части её среднего течения. Русло узкое, извилистое, шириной 20-25 м с наличием плесовых участков и перекатов между ними. Средняя скорость течения очень высокая для рек Республики Татарстан и на перекатах достигает 0.6 м/с. Глубина на участке исследования в среднем составляет 1-1.2 м, на плесах - до 2.5 м. Дно преимущественно глинистое, выделяются участки с мелкозернистым песком и галькой.
Сбор ихтиологического материала проводился ежегодно в период летней межени, с мая по август 2011-2017 гг. Отлов осуществлялся при помощи крупноячеистой мальковой волокуши-бредня длиной 5-15 м (с ячеёй в крыльях 5^5 мм, в кутке 3^3 мм) и рыболовными сачками (диаметр сачка 40-50 см, с ячеёй 4x4 мм). Вычисляли: видовое богатство, общую численность рыб, процентное отношение доли вида в населении рыб и индекс биологического разнообразия Шеннона - H'. Для описания структуры населения рыб приведены данные по основным экологическим характеристикам: принадлежность к типам фаун (Никольский, 1974), образу жизни, трофическим гильдиям и отношению к нерестовому субстрату (Noble, Cowx, 2002). Для оценки относительного обилия вида в уловах принято следующее деление их по значимости: редкий вид - 0.1-1%, малочисленный - 1.1-5.0%, обычный - 5.1-10.0%, многочисленный (доминант) - 10.1-50%, очень многочисленный (супердоминант) - >50% от общей численности в уловах.
Исследования орнитофауны проводились каж-
дыи месяц в период с мая по август в гнездовыи и постгнездовый периоды с 2013 по 2018 гг. по фиксированному маршруту. Птицы учитывались маршрутным методом без фиксированной полосы учета с последующим пересчетом плотности по среднегрупповым дальностям обнаружения на 1 км2 по методике Ю.С. Равкина (1967). Для участка вычислялось: видовое богатство, общая плотность птиц, индекс Бергера-Паркера и индекс Шеннона. При описании территориального распределения принята следующая оценка: до-минатами считались виды, составляющие более 10% от общей плотности населения птиц. Для обработки данных использовались прикладные статистические программы Microsoft Excel, XLSTAT 2017, Past 3.16.
Результаты и их обсуждение
Ихтиофауна
Всего за период исследования было отловлено 15 видов рыб, что составляет около 30% от современного видового богатства Волжско-Кам-ского края (Кузнецов, 2005) и 38% от наблюдаемого в малых реках РТ (Аськеев А., 2018; Askeyev O. et al., 2015). В таксономическом плане выявленные виды относятся к классу Лучепёрые -Actinopterygii, к трем отрядам и четырем семействам. Из них 2 вида занесено в «Красную книгу Республики Татарстан» (2016): обыкновенная быстрянка и волжский подуст. Наиболее богатым в видовом отношении был отряд карпообразные (Cypriniformes) - 12 видов (80% от видового богатства). Самыми богатыми в видовом плане
Таблица 1. Участие видов в населении рыб по численности, %
Вид Участие в населении рыб, % от общей численности
Обыкновенная щука - Esox lucius 0.2
Густера - Blicca bjoerkna 0.5
Обыкновенный пескарь - Gobio gobio 6.5
Белоперый пескарь - Romanogobio albipinnatus 1
Обыкновенная быстрянка - Alburnoides bipunctatus 10.8
Уклейка - Alburnus alburnus 47
Жерех - Aspius aspius 0.1
Волжский подуст - Chondrostoma variabile 0.8
Обыкновенный елец - Leuciscus leuciscus 12.4
Плотва - Rutilus rutilus 4.1
Голавль - Squalius cephalus 15.4
Сибирская щиповка - Cobitis melanoleuca 0.1
Обыкновенная щиповка - Cobitis taenia 0.4
Речной окунь - Perca fluviatilis 0.2
Обыкновенный ёрш - Gymnocephalus cernuus 0.5
семействами рыб были: карповые (Cypriшdae) - 10 видов (66.7% от общего числа), вьюновые (СоЬМае) и окуневые (Ре1^ае) - по 2 вида (по 13.3%). Индекс Шеннона на исследованном участке равнялся 1.644. Данный показатель выше, чем его среднее значение, характерное для малых рек Татарстана (Аськеев А., 2018), но ниже, чем все время наблюдений на участке р. Меша, расположенном ниже по течению (Аськеев А. и др., 2015). Эти результаты подтверждают факт снижения видового разнообразия населения рыб с увеличением высоты над уровнем моря (Askeyev А. е; а1., 2017).
По численности на исследуемом участке Меши доминирует уклейка. Ее доля в населении рыб составляет 47% (табл. 1). В состав доминирующих видов также входят голавль (15.4%), елец (12.4%) и обыкновенная быстрянка (10.8%) Обычным видом является обыкновенный пескарь, его доля в населении рыб составляет 6.5%. К малочисленным видам относится плотва. Все оставшиеся виды по численности относятся к редким (табл. 1).
Сравнивая полученные результаты с данными для низовий среднего течения р. Меша (Аськеев А. и др., 2015), можно отметить, что состав доминирующих видов здесь существенно различается. Доля участия в населении рыб обыкновенной быстрянки на нижнем участке среднего течения Меши никогда не превышало 0.5 % (Аськеев А. и др., 2015). В состав доминирующих видов входили серебряный карась, лещ и чехонь, которые не были встречены нами на центральном участке.
Отловленные виды рыб относятся к двум фа-унистическим комплексам - понто-каспийскому пресноводному и боре-ально-равнинному. По численности преобладают представители понто-каспийского пресноводного комплекса, их доля в населении рыб достигает 60.2 % (рис. 1).
По экотопическим группировкам в населении рыб доминировали эвритопные и реофильные виды: их доля составляет 52.9% и 47.1%, соответственно (рис. 2). Обращает на себя внимание полное отсутствие видов,
4
российский журннл ИМ! экологии
39,8
60,2
■ Бореально равнинный
Понто -
каспийский
пресноводный
Рис. 1. Фаунистические комплексы рыб на участке р. Меша, % от общей численности
47.1
■ Эвритопы 52 9 "Реофилы
Рис. 2. Экотопические группы рыб на участке р. Меша, % от общей численности
32,5
■ Детритофаги
■ Планктонофаги Всеядные
■ Бентофаги
■ Ихтиофаги
относящихся к лимнофильному комплексу. Вероятной причиной их отсутствия является высокая скорость течения на этом участке реки.
На исследуемом участке р. Меша отмечены представители 5 трофических гильдий (рис. 3). По численности преобладали представители гильдии планктонофагов, вместе их доля составила 47% от общего числа рыб. Представители гильдий всеядных и бентофагов также весьма многочисленны в населении рыб, их доли составляют 32.5% и 19.2%. Участие гильдий детритофагов и хищных в населении рыб незначительно.
В населении рыб исследуемого участка отмечено присутствие различных групп по отношению к субстрату икрометания: фитолитофилы, литофилы, псаммофилы и фитофилы. По численности здесь доминировали представители фитолитофилов (рис. 4): вместе их доля достигла 64.8%. Доля литофилов также весьма существенна и достигает 27.1%. Доля псаммофилов равна 7.4%, а доля фитофилов не превышает 1%.
Орнитофауна
Всего за период исследования было отмечено 108 видов птиц, что составляет около 33% от современного видового богатства орнитофауны Татарстана и 54.5% от числа гнездящихся на её территории видов (Аськеев И., Аськеев О., 1999). В предыдущих исследованиях на исследуемой территории отмечалось пребывание всего 27 видов птиц (Государственный ..., 2007).
Данный участок обладает высоким таксономическим разнообразием, на территории ГПКЗ «Старая Мельница» зафиксированы представители 14 отрядов, что составляет около 75% от всех отрядов, отмеченных на территории республики (Аськеев И., Аськеев О., 1999). Наиболее богатыми в видовом отношении являются отряды воробьинообразных (Passer-iformes) - 63 вида (58.3%) и соколообразных (Falconiformes) - 13 видов (12%). Девятнадцать отмеченных здесь видов птиц занесено в «Красную книгу Республики Татарстан» (2016). Установлено ежегодное гнездование на территории «Старой мельницы» орла-могильника (Aquila heliaca), лугового луня (Circus pygargus), полевого луня (Circus cyaneus), осоеда (Pernis apivorus) и зимородка (Alcedo atthis). Помимо этого, в отдельные годы на территории ООПТ отмечались такие редкие для республики виды как обыкновенная горлица (Streptopelia turtur), клинтух (Columba oenas), орел-карлик (Hieraaetus pennatus), сокол-сапсан (Falco peregrinus), сокол-кобчик (Falco vespertinus), сизоворонка (Coracias
Рис. 3. Трофические гильдии рыб на участке р. Меша, % от общей численности
garrulus), ястребиная сова (Surnia ulula), болотная сова (Asio flammeus). К интересным находкам в гнездовый период на территории Татарстана следует отнести наблюдение гнездования и слетков горной трясогузки (Motacilla cinerea). Общая плотность птиц заказника достаточно
но данный тренд замаскирован ежегодными флуктуациями обилия (р=0.12).
Установлено, что для ряда видов наблюдается достоверный тренд увеличения обилия. Так обилие пухляка за период исследования выросло в 3 раза (р=0.0002), а голубой лазоревки - в 5 раз (р=0.00001) (рис. 6). Рост численности этих видов отмечен по всей территории Республики Татарстан в зимний период (Askeyev О. е; а1., 2017, 2018). Вероятными причинами роста численности пухляка и лазоревки являются потепление климата в гнездовой и зимний периоды на территории Среднего Поволжья. Помимо этих видов, достоверная тенденция роста отмечена для канюка (р=0.003) и сороки (р=0.02). Достоверных трендов уменьшения обилия отдельных видов птиц выявлено не было.
Индексы биологического разнообразия населения птиц значительно варьировали по годам. Индекс Шеннона изменялся в течении шести лет от 2.852 до 3.516 (в среднем 3.222±0.11), указывая на высокое видовое богатство, характерное для пойменных лесов в последней стадии сукцессии (Аськеев, 1998). Индекс Бергера-Паркера варьировал от 0.08 до 0.2 (в среднем 0.126±0.02). К доминантам среди населения птиц относится один вид - черноголовый щегол (Car-duelis carduelis). Доминирование только одного вида и низкие значения индекса Бергера-Паркера свидетельствуют о высокой выравненности населения птиц на территории ООПТ «Старая Мельница».
Заключение
Таким образом, на территории заказника «Старая Мельница» отмечено высокое видовое разнообразие рыб и птиц, из них 21 вид включен в «Красную книгу Республики Татарстан». Полученные в ходе работы данные можно использовать в региональном экологическом мониторинге и для составления регионального кадастра животного мира.
Список литературы
1. Аськеев А.О., Аськеев О.В., Аськеев И.В. Многолетняя динамика численности рыб в среднем течении реки Мёша // Российский журнал прикладной экологии. 2015. №№1. С. 15-20.
2. Аськеев А.О. Население рыб в градиентах окружающей среды малых рек Республики Татарстан // Сборник научных трудов молодых ученых (по материалам III Республиканской молодежной экологической научной конференции). Казань: Изд-во АН РТ, 2018. С. 118-129.
3. Аськеев И.В., Аськеев О.В. Орнитофауна Республики Татарстан (конспект современного состояния). Казань, 1999. 124 с.
4. Аськеев О.В. Орнитофауна пойм малых рек Республи-
7,4 0,7
■ Фитолитофилы
■ Лито филы
■ Псаммофилы
■ Фито филы
Рис. 4. Нерестовые гильдии рыб на участке р. Меша, % от общей численности
1800
| 1600 £
§ 1400
(и
о 1200
О С
£ 1000
о
8
о 800 ч 1=
600
400
200
2015 Годы
Рис. 5. Многолетняя динамика общей численности птиц на территории заказника
£ 15
2015 Годы
Рис. 6. Многолетняя динамика численности пухляка (Poecile montanus) на территории заказника
высокая, в среднем за период исследования она равнялась 1011.6±176.8 особей на км2. По годам наблюдается рост общей численности (рис. 5),
35
30
а 25
20
10
5
6
российский журннл лриклнлной экологии
ки Татарстан: динамика населения и охрана: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 1998. 27 с.
5. Аськеев О.В., Аськеев И.В., Аськеев А.О., Монахов С.П., Галимова Д.Н. Ихтиофауна озерной системы Кабан города Казани // Георесурсы. 2012. № 7(49). С. 42-48.
6. Государственный реестр особо охраняемых природных территорий в Республике Татарстан. Казань: Идел пресс, 2007. 408 с.
7. Красная Книга Республики Татарстан. Казань: Идел-Пресс, 2016. 760 с.
8. Кузнецов В.А. Рыбы Волжско-Камского края. Казань, 2005. 208 с.
9. Равкин Ю.С. К методике учета птиц в лесных ландшафтах // Природа очагов клещевого энцефалита на Алтае. Новосибирск: Наука, 1967. С. 66-75.
10. Askeyev A., Askeyev O., Askeyev I. Long-term woodpecker winter population dynamics in the Tatarstan Republic // Vogelwelt. 2017. V. 137. P. 130-133.
11. Askeyev A., Askeyev O., Yanybaev N., Askeyev I., Monakhov S., Marie, S., Hulsman K. River fish assemblages along an elevation gradient in the eastern extremity of Europe // Environmental Biology of Fishes. 2017. V. 100. P. 585-596.
12. Askeyev O., Askeyev I., Askeyev A., Monakhov S., Yanybaev N. River fish assemblages in relation to environmental factors in the eastern extremity of Europe (Tatarstan Republic, Russia) // Environ. Biol. Fish. 2015. V. 98. P. 1277-1293.
13. Askeyev O., Askeyev A., Askeyev I. Bird winter population dynamics at the eastern edge of Europe // Vogelwelt. 2017. V. 137. P. 134-142.
14. Askeyev O., Askeyev A., Askeyev I. Recent climate change has increased forest winter birds densities in East Europe // Ecological research. 2018. V. 33(2). P. 445-456. DOI: 10.1007/ s11284-018-1566-4.
15. Buisson L., Grenouillet, G., Villeger, S., Canal, J., Laffaille, P. Toward a loss of functional diversity in stream fish assemblages under climate change // Global Change Biology.
2013. №19(2). P. 387-400.
16. Comte L., Grenouillet G. Do stream fish track climate change? Assessing distribution shifts in recent decades // Ecography. 2013. № 36(11). P. 1236-1246.
17. International Panel on Climate Change (IPCC). Climate change 2014. Synthesis report. Contribution ofWorking Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Core Writing Team.
18. Noble R., Cowx I. Development, evaluation & implementation of a standardised fish-based assessment method for the Ecological Status of European rivers - a contribution to the water framework directive (FAME) //A report to the European Commission. 2002. 51 p.
A.O. Askeyev, O.V. Askeyev, I.V. Askeyev, S.P. Monakhov. Fish and bird population of the Reserve «Staraya Melnitsa» (the Republic of Tatarstan).
The article presents the results of long-term study of ichthyofauna and avifauna on the territory of the state nature reserve of regional significance. The species composition, population size and structure of birds and fish are analyzed. The article determinates the main ecological characteristics of fish population in number. The work revealed features of the long-term dynamics of the abundance of birds in the study area.
Keywords: birds and fish population; indexes of biological diversity; environmental characteristics; population dynamics.
Информация об авторах
Аськеев Артур Олегович, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Казань 420087, ул. Даурская, 28, E-mail: [email protected].
Аськеев Олег Васильевич, кандидат биологических наук, зав. лабораторией, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Казань 420087, ул. Даурская, 28, E-mail: [email protected].
Аськеев Игорь Васильевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Казань 420087, ул. Даурская, 28, E-mail: [email protected].
Монахов Сергей Павлович, младший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Казань 420087, ул. Даурская, 28, E-mail: serega-28 @inbox.ru.
Information about the authors
Arthur O. Askeyev, Ph.D. in Biology, Junior Researcher, Research Institute for Problems or Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, st., Daurskaya, Kazan, 420087, Russia, E-mail: [email protected].
Oleg V. Askeyev, Ph.D. in Biology, Head of Laboratory, Research Institute for Problems or Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, st., Daurskaya, Kazan, 420087, Russia, E-mail: [email protected].
Igor V. Askeyev, Ph.D. in Biology, Senior Researcher, Research Institute for Problems or Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, st., Daurskaya, Kazan, 420087, Russia, E-mail: [email protected].
Sergey P. Monakhov, Junior Researcher, Research Institute for Problems or Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, st., Daurskaya, Kazan, 420087, Russia, E-mail: serega-28 @inbox.ru.
