Закономерности формирования и динамики авифауны гор Азиатской Субарктики

p align="center">Глава 5 Закономерности формирования и динамики пространственно-временной структуры населения птиц гор Азиатской Субарктики

5.1 Общие закономерности формирования структуры гнездового населения птиц в условиях высотной поясности гор Азиатской Субарктики

В ГАС с высотой поступательно сокращаются видовое богатство, плотность населения птиц, обилие абсолютного большинства видов (табл. 1).

Таблица 1. Плотность населения (ос/км?) птиц в различных высотных поясах гор Азиатской Субарктики

№	Высотно-ландшафтный пояс	Приполярный и Полярный Урал	Плато Путорана	Анабарское плато	Горы Якутии	Колымское нагорье	Корякское нагорье	Всего в ГАС
1	Гольцовый	149	47	42	?	14	?	63
2	Подгольцовый	194	164	147	?	55	?	140
3	Лесной	420	405	185	?	145	?	289

Примечание: для составления таблицы использованы данные по Уралу (Естафьев, 1977, 1981; Селиванова 2002, 2008), плато Путорана (Романов, 1996, 2003, 2006; Романов и др., 2007), Анабарскому плато (А.Е. Волков, личное сообщение; Бабенко, 2007; Поспелов, 2007), Колымскому нагорью (Кищинский, 1968, 1988).

Значительные отличия между населением птиц 3 высотных поясов ГАС, выявленные с применением коэффициента сходства населения - КСН (Наумов, 1964), указывают на высокую степень автономности процесса его формирования в пределах каждого из поясов. Например, на плато Путорана уровень сходства населения лесного и подгольцового поясов не превышает 29%, подгольцового и гольцового - 18%, а лесного и гольцового - составляет всего 2%. С подъемом на каждые 100 м плотность населения птиц сокращается в среднем (n=4) - на 28 ос/км?. В большинстве горных регионов основное сокращение плотности населения птиц происходит при переходе из подгольцового пояса в гольцовый, и чуть менее существенное - при переходе из лесного пояса в подгольцовый. Имеются и отличия в выявленной общей закономерности. Например, на Анабаре повышенная общая суровость климата и очень пологие склоны невысоких поднятий (более напоминающих увалы и низкие сопки, нежели настоящие горы) существенно нивелируют, а местами даже сводят на нет различия экологических условий лесного и подгольцового поясов. Поэтому в силу очень плавного и постепенного перехода между ними смена сообществ и интенсивность сокращения плотности населения птиц на Анабарском плато весьма незначительна.

На плато Путорана в рамках снижения от подножий к вершинам общей плотности населения птиц, выявлены 4 группы видов, имеющие различные векторы вертикальной динамики обилия. 1 - поступательно сокращающие обилие с высотой (дербник, белая куропатка, горная и белая трясогузки, таловка, бурый дрозд, обыкновенная чечетка, овсянка-крошка). 2 - поступательно увеличивающие обилие с высотой (обыкновенная каменка). 3 - сохраняющие стабильное обилие в лесном и подгольцовом поясах и сокращающие его лишь в гольцах (азиатский бекас, желтоголовая трясогузка, весничка). 4 - имеющие максимальное обилие в подгольцах и сокращающие его в сторону вершин и подножий склонов (сибирский пепельный улит, обыкновенная кукушка, болотная сова, краснозобый конек, варакушка, сибирская чечевица, полярная овсянка). В силу региональной специфики экологических условий в разных горах Азиатской Субарктики направления пространственного изменения обилия одних и тех же видов в них могут не совпадать. Например, в Колымском нагорье таловка и обыкновенная чечетка достигают максимального обилия не в лесном поясе (как на плато Путорана), а в подгольцовом (Кищинский, 1968). Наиболее крайние формы таких тенденций могут проявляться в том, что некоторые виды, обитающие на большей части ГАС преимущественно (или в том числе) в лесном поясе, на востоке «покидают» пределы лесного пояса и населяют только вышележащий подгольцовй пояс. Таковы, например, азиатский бекас в Корякском нагорье или варакушка в Колымском нагорье (Кищинский, 1988).

В пределах цепи гор Азиатской Субарктики плотность населения птиц на уровне всех высотно-ландшафтных поясов сокращается в направлении с запада на восток. Это согласуется с сокращением в этом же направлении общей продуктивности растительного покрова (Национальная стратегия и план действий по сохранению биоразнообразия России; http://www.sci.aha.ru/biodiv/npd/ind1.htm). Корреляция сокращения плотности населения птиц с долготой близка к достоверности для показателей плотности населения в пределах гольцового, подгольцового и лесного поясов (табл. 2).

Таблица 2. Достоверность корреляции между долготой и плотностью населения птиц

Высотно-ландшафтный пояс	n	R (коэффициент корреляции между долготой и плотностью населения птиц)	P (достоверность коэффициента корреляции)
Гольцовый	4	-0.89	0.10
Подгольцовый	4	-0.92	0.07
Лесной	4	-0.94	0.06

В 10 раз в восточном направлении сокращается плотность населения птиц гольцового пояса, и не столь существенно - подгольцового (в 3,5 раза) и лесного (в 3 раза) поясов.

Выявлен сходный состав лидирующих видов во многих горах Азиатской Субарктики, что свидетельствует в пользу не только общности ядра их авифаун, но и определенного единства экологических и зоогеографических закономерностей формирования основы населения птиц этих регионов. Пространственная преемственность населения птиц поддерживается в горизонтальной плоскости видами лидирующими по обилию одновременно в нескольких регионах ГАС, а в вертикальной - одновременно лидирующими в двух, обычно смежных высотно-ландшафтных поясах. В лесном поясе большей части цепи ГАС лидируют 7 видов, из которых 4 (таловка, вьюрок, обыкновенная чечетка, овсянка-крошка) являются общими. В населении птиц подгольцового пояса лидируют таловка и обыкновенная чечетка. В гольцах ГАС почти повсеместно лидирует обыкновенная каменка в различном сочетании еще с 5 видами, обычно - представителями рода Anthus. В западной части цепи ГАС, на Урале это - луговой и краснозобый коньки (Естафьев, 1977, 1981; Головатин, Пасхальный, 2005), а восточнее - американский и краснозобый коньки (Кищинский, 1980; Романов, 1996, 2004). Широкое распространение и массовый характер пребывания разных видов коньков в верхних поясах гор севера Евразии, видимо, в значительной мере объясняется, с одной стороны, их экологической пластичностью, а с другой стороны, достаточно глубокими экологическими адаптациями некоторых видов этой группы к экстремальным условиям горных вершин (Ирисов, 1997; Ирисова, 2002).

5.2 Внутрирегиональная изменчивость плотности и структуры гнездового населения птиц в пределах отдельно взятой горной страны

Огромные размеры и сложная орография горных стран Азиатской Субарктики предопределяют внутрирегиональные (провинциальные) особенности населения птиц. В качестве модельного региона, где c помощью коэффициента сходства населения - КСН (Наумов, 1964) выявлены особенности внутрирегиональных различий в плотности и структуре населения птиц, выбрано плато Путорана.

Наиболее существенные внутрирегиональные отличия выявлены в населении птиц подгольцового пояса. В подгольцах самые низкие показатели минимального (3%) и максимального (49%) сходства населения. Общий уровень абсолютных значений КСН также заметно ниже, чем в гольцовом и лесном поясах: более чем в половине сравниваемых пар районов сходство населения птиц не превышает 20%; всего в 10 из 55 сравниваемых пар районов сходство населения несколько превышает 30%. Ярко выраженная провинциальность подгольцовых сообществ птиц по сравнению с гольцовыми или, тем более, лесными обусловлена неоднородными и менее стабильными экологическими условиями, а также почти полным отсутствием видов адаптированных к ним.

В пределах гольцового пояса провинциальные отличия населения птиц не столь контрастны, как в подгольцовом поясе. В гольцах, как и в подгольцах довольно значительна амплитуда между минимальным (8%) и максимальным (67%) показателем коэффициента сходства населения (КСН). Однако абсолютные их значения, равно как и общий уровень абсолютных значений КСН, выше, чем в подгольцовом: более чем в половине сравниваемых пар районов сходство населения птиц превышает 30%; всего в 9 из 67 сравниваемых пар районов сходство населения ниже 20%. Экологические условия в гольцовом поясе более экстремальны и одновременно более стабильны, чем в подгольцовом. В населении птиц гольцов значительна доля участия альпийских и арктоальпийских видов хорошо адаптированных к условиям субарктических горных вершин. Все это обеспечивает большую общую пространственно-временную устойчивость населения птиц гольцов.

В лесном поясе провинциальные отличия населения птиц выражены намного меньше, чем в гольцовом и подгольцовом поясах. Меньше амплитуда между минимальным (36%) и максимальным (67%) показателем коэффициента сходства населения (КСН). Абсолютные значения КСН, равно как и общий уровень абсолютных значений КСН, выше, чем в гольцовом и тем более в подгольцовом поясах. Более чем в половине сравниваемых пар районов сходство населения птиц превышает 50%. Лишь в 4 из 45 сравниваемых пар районов сходство населения ниже 40%. В целом, высокие абсолютные значения коэффициента сходства населения (КСН) характерны для всех сравниваемых пар районов. Это свидетельствует о достаточно стабильном и равноценном взаимовлиянии сообществ птиц даже взаимоудаленных районов на уровне лесного пояса. В гольцовом и подгольцовом поясах сообщества птиц этих же районов, при их попарном сравнении, дают гораздо больший разброс значений КСН.

Выявленные векторы изменения плотности населения и обилия большинства фоновых видов указывают на то, что их пространственная динамика в ГАС имеет концентрически центробежный характер. Эти показатели имеет тенденцию увеличения от наиболее высоких внутренних районов горных стран, где их величины минимальны, в сторону периферии (Воробьев, 1963; Кищинский, 1968, 1980; Естафьев, 1977; Селиванова, 2002, 2008; Романов, 1996, 2003, 2004; Головатин, Пасхальный, 2005; Борисов и др., 1996, 2007; Бабенко, 2007; Поспелов, 2007). Особенно четко эта закономерность проявляется в населении птиц самой нижней и самой верхней части высотного профиля: в лесном и гольцовом поясах.

Провинциальные отличия в пределах всех высотно-ландшафтных поясов характерны как в общих показателях населения птиц, так и в специфике пространственных изменений обилия отдельных видов, что подробно было рассмотрено на примере плато Путорана. Оказалось, что в лесном, подгольцовом и гольцовом поясах закономерности провинциальных отличий в плотности населения птиц весьма специфичны. В лесном поясе провинциальные отличия плотности населения определяются различным составом основных лесообразующих пород и бонитетом лесов в зависимости от географической широты местности и континентальности климата. Этим объясняется наличие двух равноценных трендов сокращения этого показателя - с юга (566-673 ос/км?) на север (295-309 ос/км?) и с запада (364-488 ос/км?) на восток (251 ос/км?). В подгольцовом поясе основным фактором, определяющим провинциальные отличия плотности населения в пределах отдельной горной системы, следует признать пространственную неравномерность развития полосы кустарников и стлаников, связанную, прежде всего, с уровнем континентальности климата. В подгольцах Путорана это подтверждается наличием лишь одного достоверно выявленного тренда сокращения плотности населения - с запада (196-388 ос/км?) на восток (71 ос/км?). Зависимости плотности населения от широты местности в пределах подгольцов Путорана не выявлено. В гольцовом поясе Путорана провинциальные отличия плотности населения определяются характером господствующих горно-тундровых типов растительности, связанных, в основном, с абсолютной высотой местности, чем объясняется наличие трендов увеличения этого показателя от наиболее высокой средней части плато (30 ос/км?) к более низким южным (43-46 ос/км?) и северным (102-115 ос/км?) окраинам. Повышенная плотность населения птиц в гольцах самых северных частях гор Азиатской Субарктики обусловлена не столько собственно географической широтой, сколько их непосредственным контактом с зональной тундрой и лесотундрой, достаточно плотно заселенными птицами, и в качестве «донора» поддерживающими достаточно высокий уровень обилия ряда видов в гольцах.

Сообщества птиц лесного пояса, по сравнению с гольцовыми и подгольцовыми, более разнообразны, стабильны и однородны в пространстве и времени. На это, кроме небольших провинциальных отличий выявленных по коэффициенту сходства населения (КСН), указывает минимальное превышение показателей видового богатства и плотности населения в различных районах лесного пояса, равномерное распределение по территории региона более 50% видового состава, несущественные провинциальные отличия в составе лидеров, основная часть которых встречается в этом качестве в лесном поясе почти повсеместно.

Провинциальные отличия населения, диагносцируемые с помощью КСН, неодинаковы на уровне каждого из рассматриваемых высотно-ландшафтных поясов. Характерна также высотно-поясная специфичность провинциальных различий основных параметров населения (видового состава, плотности, состава лидирующих и фоновых видов), а в ряде случаев и закономерностей определяющих их пространственные тренды. Это свидетельствует в пользу достаточно высокого уровня автономности формирования населения птиц горной Субарктики на разных высотах.

5.3 Закономерности пространственной изменчивости гнездового населения птиц гор Азиатской Субарктики в пределах однородного ландшафта

Во всех ГАС общие закономерности формирования пространственной изменчивости населения птиц в пределах однородного ландшафта сходны. В значительной мере они зависят от абиогенных факторов, в частности - литогенной основы (абсолютная высота местности, угол наклона поверхности, экспозиция склона, механический состав грунтов). Плотность населения птиц заметно возрастает в устьевых и пойменных местообитаниях - 808-1324 ос/км?, на склонах южной экспозиции - 570-780 ос/км?, ледниковых геоморфологических структурах - 79-200 ос/км?), и сокращается - на плоских участках межгорных долин - 236-260 ос/км?, склонах северной экспозиции - 89 ос/км?, горных водоразделах без следов деятельности поздне-плейстоценовых ледников - 8-30 ос/км? (Романов, 1996, 2003, 2009).

Локальное размещение многих видов птиц в горах Азиатской Субарктики поддерживается горно-котловиннным характером местности и усиливается склонностью целого ряда неколониальных видов образовывать «микро-ассоциации». Поливидовые ассоциации образуют 1-2 территориальные пары 3-5 видов (воробьинообразных) в одном небольшом участке, вокруг которого на значительном расстоянии (0,3-20 км) в пределах абсолютно сходных условий этих видов нет. Такие ассоциации образуют мелкие виды воробьинообразных, ни один из которых не выступает в роли покровителя по отношению к остальным. В случае опасности все участники оказываются одинаково уязвимы. Их объединяет компактное расположение наиболее подходящих для гнездования и кормодобывания местообитаний. Как показали наши исследования плато Путорана, подобного рода поливидовые ассоциации (n=447) встречаются более чем в 3 раза чаще, чем моновидовые (n=131). Разница в пользу поливидовых ассоциаций высоко достоверна (P=0.0001). В лесном поясе поливидовые «микро-ассоциации» обычно составляют сибирская завирушка, бурый дрозд, таловка, зарничка и вьюрок, в подгольцовом и гольцовом поясе - весничка, варакушка и полярная овсянка (Романов, 1996, 2003, 2004, 2006). Можно предположить, что причина преимущественного формирования поливидовых ассоциацией заключается в существовании определенной самоорганизации птичьих сообществ - тенденции поддерживать экологически, а затем, видимо, эволюционно закрепленную плотность населения, определенное сочетание и интенсивность взаимодействия между разными видами даже при минимальном количестве особей в условиях «недонаселенности» гор Азиатской Субарктики. Учитывая расширение признания гипотезы о самоорганизации животных сообществ вообще (Лапкин, Извеков, 1995; Князева, Курдюмов, 2004), данное предположение представляется еще более убедительным. Не исключен еще один аспект выявленной на плато Путорана закономерности. В условиях крайне низкой населенности, далекой от потенциально возможной, и, следовательно, почти при отсутствии межвидовой конкуренции, горно-субарктические ландшафты, вероятно, более активно осваиваются целыми сообществами птиц, нежели отдельными видами. И хотя механизмы выявленной закономерности пока еще не исследованы, все это вполне согласуется с взглядами на сообщества как целостные самоорганизующиеся живые системы, способные эволюционировать (Шварц, 1973; Уитеккер, 1980; Разумовский, 1981; Чернов, 1984; Северцов, 1990). К сожалению, теория эволюции сообществ, к построению которой ближе всех подошел В.В. Жерихин (1987, 1994, 1997, 2003), еще далека от полноценной разработки (Воронцов, 2004).

5.4 Закономерности вертикальной изменчивости гнездового населения птиц гор Азиатской Субарктики в пределах однородного ландшафта

В ГАС отличия в общей плотности населения птиц и обилии многих видов обнаруживаются при относительно небольшом смещении по вертикали в пределах однородного ландшафта любого из высотно-ландшафтных поясов (Кищинский, 1988; Романов, 1996). Размещение птиц по высотному профилю в пределах лесного пояса ГАС подчиняется важной закономерности: концентрации их в нижних частях пояса. В пределах подгольцового пояса гор Азиатской Субарктики вертикальная дифференциация размещения видов связана с экологической спецификой двух основных предпочитаемых местообитаний. Верхние подгольцы Путорана, отличающиеся максимально разреженными древостоем и кустарниковой растительностью, населяют виды открытых тундровых пространств гольцов: тундряная куропатка, хрустан, золотистая ржанка, американский и краснозобый коньки, обыкновенная каменка. Виды, в большинстве своем связанные с зарослями кустарников и обитающие в основном в лесных ландшафтах Путорана, тяготеют в пределах подгольцов к нижней их полосе, непосредственно примыкающей к расположенному ниже лесному поясу. Среди них кукша, варакушка, таловка, бурый дрозд, обыкновенная чечетка, полярная овсянка, овсянка-крошка (Романов, 1996, 2003, 2006). В основе вертикальной изменчивости населения птиц в пределах гольцового пояса гор Азиатской Субарктики лежит поступательная трансформация растительного покрова с высотой. Например, на плато Путорана более богатый видовой состав и максимальная плотность населения птиц выявлена в нижней полосе гольцового пояса, составляющей лишь 18% их жизненного пространства в вертикальной плоскости. Здесь представлены 80% (n=16) всего видового состава птиц гольцов, а плотность населения (79 ос/км?) более чем в 2 раза выше средней (35 ос/км?) по данному высотному поясу. С высотой происходит резкое падение обоих показателей (8 видов; 22,5 ос/км?) и минимальных значений они достигают в самой обширной верхней части гольцового пояса (5 видов; 8 ос/км?), составляющей почти 60% жизненного пространства птиц в вертикальной плоскости. Из-за особой экстремальности экологических условий горных вершин сюда проникают лишь 20% видов птиц, формирующих авифауну гольцов, а плотность населения более чем в 4 раза ниже средней по данному высотному поясу (Романов, и др., 2007).

5.5 Общие закономерности формирования гнездового населения птиц озерно-речной системы гор Азиатской Субарктики

В сухопутных и водных местообитаниях векторы изменения плотности населения птиц, связанные с увеличением абсолютной высоты, различны. На плато Путорана плотность населения птиц водно-околоводных местообитаний постепенно возрастает от лесного пояса (6 особей на 1 км береговой линии) к подгольцовому, где достигает максимальной величины (10,3 особи на 1 км береговой линии). Далее, по мере увеличения абсолютных высот местности, она неуклонно снижается в гольцовом поясе, но достигает здесь значений (5,4 особи на 1 км береговой линии) лишь не намного уступающих соответствующим показателям лесного пояса. Сокращение обилия ряда фоновых (или лидирующих) видов от подгольцового пояса в сторону лесного и гольцового позволяет сделать предположение о том, что оптимальные местообитания в вертикальной составляющей ареала этих видов расположены в подгольцовом поясе, а субоптимальные - в лесном и гольцовом поясах. Например, на плато Путорана таковы морянка, синьга, обыкновенный турпан, сибирский пепельный улит, полярная крачка. Для сибирского пепельного улита подобная ситуация указывает на его тесные экологические связи со специфическими условиями горных вершин Азиатской Субарктики. Морянка, синьга, обыкновенный турпан и полярная крачка, будучи экологически тесно связанными с зональными гипоарктическими ландшафтами (Данилов, 1966; Успенский, 1969; Кищинский, 1988; Рябицев, 2001; Кречмар, Кондратьев, 2006), и в условиях ГАС осваивают преимущественно горные аналоги этих ландшафтов, господствующие в подгольцовом поясе.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6