ВВЕДЕНИЕ
ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
В настоящее время человек оказывает существенное воздействие на природу и составляющие ее компоненты. Оно росло на протяжении мно-гих веков, а в последнее столетие стало одним из основных факторов, определяющих развитие жизни в биосфере Земли. Одна из основных задач современной экологии заключается в разработке оптимальных вариантов природопользования, сведения к минимуму отрицательных последствий деятельности человека (Владышевский, 1975).
Интенсивный процесс урбанизации, быстрое развитие промышленности, рост населения городов неизбежно ведут к увеличению рекреаци- онной нагрузки на природные комплексы. Следствием этого воздействия являются изменения структуры и функционирования биогеоценозов. Возникает проблема оптимизации отношений человека-рекреанта с составляющими биологических сообществ, подверженных рекреационной нагрузке. Для ее разрешения необходимы исследования, вскрывающие закономерности действия антропогенных факторов.
По определению Н.Ф. Реймерса (1990): «Рекреация - это восстанов- ление здоровья и трудоспособности населения путем отдыха вне жилища: на лоне природы или во время туристической поездки, связанной с посещением интересных для обозрения мест, в том числе национальных парков, архитектурных и исторических памятников и т.п.».
Среди рекреационных ресурсов особой привлекательностью для населения отличаются рекреационные леса. Современная потребность общества в рекреационных, санитарно-гигиенических и защитных функциях леса исключительно велика. В мировом масштабе использование лесов стало настолько широким, что на VII Всемирном лесном конгрессе в Аргентине была поставлена задача учета и прогноза полезных функций леса нематериального характера (Пронин, Русанов, 1981).
Специальные исследования, посвященные комплексному изучению
природных сообществ рекреационных лесов европейской части России, проводились М.И. Прониным и Я.С. Русановым (1981), Г.А. Поляковой, Т.В. Малышевой, А.А. Флеровым (19S3), В.М. Лукьяновым (1987), B.C. Моисеевым с соавторами (1990), И.А. Жигаревым (1993, 1997). Этой проблеме посвящены два научных сборника «Биоиндикация состояния окру-жающей среды Москвы и Подмосковья» (1982, ред. Д.А. Криволуцкий), «Научные основы охраны живой природы Подмосковья» (1988, ред. Т.Б. Саблина).
Разные компоненты биоты рекреационных лесов изучены неравномерно. Больше всего работ посвящено птицам. В основном они касаются Москвы и Подмосковья (Флинт, Кривошеее, 1962; Птушенко, 1976; Флинт, Тейхман, 1976; Соколов, Саблина, 1982; Иноземцев, Ежова, Френкина, 1982; Френкина, 1983; Равкин, 1987; Ильичев и др., 1987; Равкин, 1988; Савохина, 1989; Константинов и др., 1990 а, б). Гораздо меньше работ, затрагивающих другие территории: Башкирию (Нехорошков, 1986, 1989 а,б,в, 1990, 1991), Бурятию (Боровицкая, 1991; Ешеев, Елаев, 1991), Владимирскую область (Измайлов и др., 1972; Измайлов, 1981, 1986), Гомельскую область Белоруссии (Кусенков, 1988, 1989).
В Центральном Черноземье эта проблематика также отражена в ряде публикаций (Артюховский, Харченко, 1961; Щеголев, 1968, 1978; Артю-ховский, Венгеров, 1984; Климов, Овчинникова, 1989; Френкина, Хазин, 1991;Венгеров, Лихацкий, 1993; Землянухин, 1993, 1994, 1995,2001,2002; Землянухин, Климов, 1997, 2002, 2001).
Несмотря на значительное число работ, посвященных вопросам взаимоотношений птиц и человека в рекреационных лесах, требуется систематизация сведений по данному вопросу из-за их фрагментарности и обобщение данных, приводимых разными авторами.
л Этим был обусловлен выбор автором темы настоящего исследова-
ния.
Цель и задачи работы. Целью работы было выявление изменений, происходящих в фауне, населении и экологии птиц лесов Центрального
Черноземья под воздействием рекреации.
Для ее решения ставились следующие задачи:
1. Изучить видовой состав птиц рекреационных лесов Центрального Черноземья.
2. Рассмотреть структуру и динамику фауны и населения птиц рек-реационных лесов Центрально-Черноземного региона.
3. Выявить особенности экологии птиц рекреационных лесов на примере модельных видов.
Научная новизна. Впервые для Центрального Черноземья проанализированы последствия рекреационного воздействия на фауну, население и экологию лесных видов птиц. Показаны эколого-фаунистические особенности формирования орнитологических комплексов в рекреационных ле-сах рассматриваемого региона. Определены тенденции изменения фауны и населения птиц в результате усиления рекреационного воздействия на леса. Выявлены экологические реакции птиц при обитании на территориях с разным уровнем рекреационного воздействия.
Практическое значение работы. Данная работа вносит вклад в разработку проблемы взаимоотношения птиц с человеком в антропогенном ландшафте. Результаты исследования показывают направления изменения орнитокомплексов лесных территорий под воздействием рекреации.
Материалы выполненного исследования могут быть использованы в разработке региональных природоохранных программ. Целый ряд результатов работы нашел свое отражение в «Красной книге Липецкой области. Животные» (Липецк, 1997), «Атласе гнездящихся птиц Европы» (Лондон, 1998).
Полученные данные могут использоваться в мониторинге окружаю- щей среды, в практической деятельности работников лесного хозяйства и природоохранных служб.
Отдельные разделы диссертации используются автором при чтении лекций по курсу «Мониторинг окружающей среды», в процессе проведения учебно-полевых практик по «Зоологии позвоночных» и «Экологии» в
Липецком государственном педагогическом университете.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на межвузовских конференциях молодых ученых (Липецк, 1983-1986;1995;1996; 2000), на Всероссийских конференциях, посвященных научному наследию П.П. Семенова-Тян-Шанского (1997, 2002), на II Всесо-юзном совещании «Врановые птицы в естественных и антропогенных ландшафтах» (Липецк, 1989), на Международных конференциях: «Проблемы изучения и охраны гусеобразных птиц Восточной Европы и Северной Азии» (Москва, 2001), «Актуальные проблемы оологии» (Липецк, 1998), «Актуальные проблемы изучения и охраны птиц восточной Европы и Северной Азии» (Казань, 2001), «Экология врановых птиц в антропогенных ландшафтах» (Саранск, 2002) и на IV конференции по хищным пти- цам Северной Евразии (Пенза, 2003) и др.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 1 монография (в соавторстве), 7 статей и 18 тезисов.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав и выводов, содержит 67 таблиц, 15 рисунков. Общий объем диссертации 140 страницы машинописного текста. Список литературы включает 183 наименования, из них 15 на иностранных языках.
Благодарности. Автор глубоко признателен коллегами, оказавшим помощь и поддержку на разных этапах выполнения работы: профессору В.М. Константинову, доцентам В.Н. Александрову, М.В. Мельникову, Н.А. Овчинниковой, Ю.Э. Шубиной, Д.А. Шитикову, к.б.н. B.C. Сарычеву за консультации в процессе подготовки работы; В.В. Ситникову, принимавшему участие в сборе полевого материала; Н.А. Землянухиной за помощь в корректировании рукописи.
Особые слова хочу посвятить светлой памяти моего научного руко- водителя д.б.н., профессора С.М.Климова, который на протяжении многих лет поддерживал и направлял мои исследования.
8
Глава 1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Район работы, методы и материалы
Исследования проводились с 1988 по 2001 год в Центральном Черноземье в пределах Липецкой, Тамбовской и Воронежской областей (рис.1). Основной материал собран на стационарных площадках, расположенных в лесопарковой зоне г. Липецка, а также на разном удалении от него. Кроме этого полевые сборы проводились на территории лесных баз и зон отдыха, санаториев. Параллельно исследования велись в лесном массиве областного зоологического заказника «Липецкий», который был избран нами в качестве территории с условно низким уровнем рекреационной нагрузки. Наблюдения на стационарных площадках велись круглогодично.
• - стационары
- полустационары
- район сбора материала
- граница ЦЧР
Рис. 1. Схема района исследования.
В 1988 г. были выбраны 4 стационарных участка, в каждом из которых выделялось по 2 пробные площадки, равноценные по площади, растительному составу, но отличающиеся уровнем рекреационной нагрузки. Стадии деградации напочвенного покрова пробных площадок определя-
9
лись по методике Г.А. Поляковой (1983). Состояние растительности лесов, подверженных рекреационной нагрузке, описывалось по стадиям дигрессии (Казанская и др., 1977). При оценке видов и форм рекреационного воздействия использовались модифицированные методики Н.С. Казанской с ^ соавторам и(1977)иМ.И. Пронина, Я.С. Русанова (1981).
Степень рекреационной освоенности (нагрузки) территории определяли следующим образом. В каждой из пробных площадок закладывалось по 5 оценочных квадратов площадью 100 х 100 м. Всего было заложено 40 таких квадратов. Последние располагались так, чтобы они покрывали все типичные местообитания площадки (окраинные и центральные участки). В каждом квадрате подсчитывалось:
1. Площадь дорог и тропинок (км2). "II
2. Площадь гарей и кострищ (км2).
3. Площадь свалок и мусорных куч (км2).
4. Количество вырубленных и механически поврежденных деревьев за исключением промышленных рубок и рубок ухода (экз.).
5. Количество стоящих на участках автомобилей (шт.).
г т/- - / человек л
о. Количество людей, посетивших оценочный квадрат (----).
час х га
^*^ Позиции 1 - 4 отрабатывались не реже 2-3 раз в месяц, позиции 5 и
6 обязательно как в будние, так и в выходные дни, но не реже 2-х дней в неделю.
Данные, полученные в результате применения разных методик оценки уровня рекреационной нагрузки, заносились в таблицы, которые приведены далее. Обобщенные результаты экстраполировались на всю площадь стационара.
Разделение лесов на рекреационные и нерекреационные осуществля->> лось следующим образом. К категории рекреационных лесов были отнесе-
ны массивы, в которых размещаются зоны отдыха, санатории и спортивно-оздоровительные лагеря. Леса с эпизодическим посещением людьми были отнесены к категории нерекреационных. В работе не анализировались ор-
10
нитокомплексы лесов, не используемых в рекреационных целях. К ним отнесены ольшаники, ивовые, осиновые и тополевые леса.
Фауну и население птиц выявляли методом маршрутных учетов по методике А.П. Кузякина с соавторами (1958). При описании населения птиц применяли бальную шкалу численности и доминирования А.П. Кузя-кина (1962). Доминантами считали виды, численность которых составляла от 5 и выше пар на км2, фоновыми - не менее 1 особи/км2. Для более детального сравнения населения птиц площадок, отличающихся уровнем рекреационной нагрузки, использовалась плотность населения одного условного вида птиц. Она рассчитывалась как отношение суммарной плотности населения птиц конкретной площадки к общему числу видов птиц, выявленных на ней.
Индексы сходства фаун птиц рассчитаны по П. Жаккару (Чернов, 1971; Песенко, 1982), населения птиц - по Р.Л. Наумову (1964). Разнообразие птиц оценивали по индексу Шеннона (Мэгарран, 1992).
За период исследований выполнено более 250 маршрутных учетов (табл. 1). Проведены наблюдения на 4-х стационарах общей площадью 70 км2.
В репродуктивный период осуществлялось картирование гнездовых
А.
территорий, определилась плотность населения гнездящихся видов. Всего обнаружено и описано более 1000 гнезд 84 видов птиц, из них 575 гнезд -модельных видов. Найденные гнезда описывались по методикам А.В. Ми-хеева (1975), М.Е. Никифорова с соавторами (1989) и СМ. Климова с соавторами (1998). За гнездами модельных видов птиц велись постоянные наблюдения от откладки яиц до вылета птенцов из гнезда. Успешность размножения рассчитывалась по методу Мейфилда-Паевского (Паевский,
11
Объем материала
Таблица 1
Показатели Объем материала
Площадь стационарных площадок Количество проведенных маршрутных учетов Общая протяженность маршрутных учетов Всего найдено гнезд - в том числе модельных видов 70 км' 254 около 250 км 1012 гнезд (84 вида) 575 гнезд (8 видов)
Систематический порядок и названия птиц приведены по Л.С. Сте-паняну (1990). Русские и латинские названия растений даются по «Флоре Липецкой области» (1996).
Статистическая обработка материала выполнена по Г.Ф. Лакину (1990).
1.2. Характеристика стационарных площадок Стационар № 1. Расположен в 15 км от г. Липецка между пос. Дачный и с. Фащевка (рис. 2). Общая площадь 24 км2. Представляет собой смешанный лес с преобладанием лиственных пород (береза повислая Betula pendula, осина Populus tremula, дуб черешчатый Qvercus robur). Из хвойных пород представлена сосна обыкновенная {Pinus silvestris), на долю которой приходится около 10% площади. Возраст деревьев варьирует от 40 до 100 лет, в среднем 60-80 лет. Ярусность и сомкнутость крон выражены достаточно хорошо. Во втором ярусе распространены клен остролистный (Acer platanoides), ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior), липа мелколистная (Tilia cordatd). Эти породы местами выходят в первый ярус. Кроме того, встречаются клен равнинный (Acer campestris), черемуха обыкновенная (Padus avium), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), бузина красная (Sambucus racemosa) и др. Сомкнутость подлеска - 0,8. Довольно хорошо развиты кустарниковые сообщества, представленные жимолостью обыкновенной (Lonicera xilosteum), бересклетом бородавчатым (Euonymus verru-
12
cosa), жостером слабительным (Rhamnus cathartica), а также внедренной в культуру караганой древовидной (Caragana arborescens). Травяной покров образован осокой волосистой (Carex pilosa), снытью обыкновенной (Ае-gopodium podograria), мятликом дубравным (Роа nemoralis), ландышем майским (Convallaria majalis) и др. Его проективное покрытие составляет 60%. Моховой покров образует мозаику с проективным покрытием от 3 до 15%.
- 1 площадка
- 2 площадка
смешанный лес
автодорога
Рис. 2. Схема расположения стационара № 1.
Территория стационара целиком лежит в пригородной зоне г. Липецка, граничит с двумя населенными пунктами (городского и сельского типов), тремя садоводческими обществами, которые имеют прямое сообщение с городом. Рядом проходит крупная автомагистраль «Липецк - Грязи».
Близость расположения с областным центром, удобство транспортного передвижения для садоводов, живописность лесных ландшафтов, старо-возрастность отдельных его участков обусловливает высокую привлекательность этой территории для рекреантов.
На этом стационаре развит пешеходный, вело- и автотуризм, сбор ягод, грибов, орехов, охота, лыжные прогулки и др.
Как уже говорилось ранее, каждый стационар был разбит на 2 проб-
13
ные площадки, отличающиеся уровнем рекреационной нагрузки.
Площадка № 1 данного стационара испытывает более высокий рекреационный пресс в сравнении с площадкой № 2, удаленной от автомагистралей, населенных пунктов и садоводческих обществ. На протяжении 10 лет происходит увеличение уровня рекреационной нагрузки на обеих площадках (табл. 2).
Таблица 2
Динамика рекреационной нагрузки в смешанном лесу пригородной : Липецка (стационар № 1) юны г.
Показатели Годы
1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Стадии деградации напочвенного покрова (Полякова, 1983) II II Н-Ш И-Ш И-Ш III III III III III
I-II I-II I-II I-II 1-Й I-II II II II II
Дигрессия насаждений (по В.И. Россомахину из. B.C. Моисеева и др., 1990) II И-Ш И-Ш Н-Ш Н-Ш Н-Ш III III III III
I-II 1-И I-II I-II I-II 1-Й I-II II II II
Автотранспортная нагрузка, п/деньхкм2 0,84 0,95 0,97 1,08 1,09 1,40 1,50 1,48 1,50 1,47
0,34 0,37 0,39 0,49 0,49 0,72 0,81 0,71 0,74 0,73
Посещение леса рекреан-тами, чел./часхга 0,15 0,16 0,15 0,17 0,18 0,18 0,19 0,20 0,22 0,24
0,03 0,03 0,03 0,03 0,06 0,06 0,07 0,07 0,10 0,12
Площадь гарей и кострищ, км2 0,21 0,28 0,30 0,34 0,35 0,41 0,43 0,37 0,30 0,35
0,12 0,20 0,25 0,20 0,24 0,26 0,26 0,28 0,32 0,28
Примечание: в числителе приведены данные для пробной площадки № 1, в знаменателе - для площадки № 2.
Стационар № 2. Расположен в пригородной зоне г. Липецка, граничит непосредственно с ним, селом Заречье и Балашевским лесничеством (рис. 3). Общая площадь стационара 20 км . Его пересекает крупная автомагистраль «Липецк - Усмань» с интенсивным движением транспорта. По возрасту и своему флористическому составу этот стационар незначительно отличается от стационара № 1. Однако уровень рекреационной нагрузки здесь выше (табл. 3).
14
Балашовское лесничество
Фааквка
- I площадка
- 2 площадка
- смешанный лес
- автодорога
Рис. 3. Схема расположения стационара № 2.
Таблица 3
Динамика рекреационной нагрузки в смешанном лесу г. Липецка (стационар № 2) пригородной зоны
Показатели Годы, стадии
1994 1995 1996 1997 1998
Стадии деградации напочвенного по- и-ш И-Ш III III III
крова (Полякова, 1983) II И-Ш Н-Ш Н-Ш П-Ш
Дигрессия насаждений (по В.И. Россо- И-Ш И-Ш П-Ш III III
махину из. B.C. Моисеева и др., 1990) 1-Й II Н-Ш П-Ш И-Ш
Автотранспортная нагрузка, п/деньхкм 1,63 1,74 1,90 1,81 1,92
0,81 0,89 1,24 1,19 1,26
Посещение леса рекреантами, 0,35 0,42 0,44 0,39 0,43
чел ./час х га 0,18 0,24 0,26 0,20 0,27
Площадь гарей и кострищ, км2 0,25 0,37 0,43 0,39 0,44
0,26 0,20 0,18 0,20 0,23
Примечание: в числителе приведены данные для пробной площадки № 1, в знаменателе - для площадки № 2.
Стационар № 3. Расположен в 15 км от г. Липецка. Общая площадь 20 км2. Граничит с двумя населенными пунктами сельского типа (с. Коре-невщино и с. Капитанщино), пансионатом «Здоровье» и санаторием «Меч-
15
та». Рядом проходит крупная автомагистраль «Липецк - Мичуринск», расположена сеть садоводческих обществ (рис. 4). Лес представлен средневозрастным сосняком (около 60 - 80 лет) с включением лиственных пород. Подлесок выражен слабо (0,2 - 0,3). Кустарников немного, и они представлены в основном ракитником русским (Chamaecytisus rutenicus) и бересклетом бородавчатым (Euonymus verruccosa). Травяной покров образуют мятлик сплюснутый (Роа compressa), вероника седая (Veronica incana), вейник наземный (Calamagrostis epigeios) и др. Мхи распространены отдельными вкраплениями. В сравнении со стационарами 1 и 2 данный лес не отличается высоким рекреационным спросом у населения, т.к. совсем рядом расположен более привлекательный речной комплекс. Здесь практикуются пешие и лыжные прогулки, сбор грибов и ягод. Общее состояние стационара по наблюдениям за 3 года представлено в таблице 4.
Пансионат "Здоровье"
¦ ^v Санаторий
¦ ^^ "Мечта"
Кореневшина
Калитаншино
- 1 площадка
- 2 площадка
- автодорога
Рис. 4. Схема расположения стационара № 3.
Стационар № 4. Расположен в пригородной зоне, в 15 км от г. Липецка. Общая площадь 6 км2. Граничит с пос. Матырский, населенным пунктом городского типа, а также с двумя садоводческими обществами и сетью зон отдыха. Рядом проходит крупная автомагистраль «Липецк - Грязи» (рис. 5). По своему флористическому и возрастному составу идентичен стационару № 3. Однако в сравнении с ним испытывает более высокий
16
уровень рекреационного воздействия. Состояние пробных площадок по 3-х летним данным представлено в таблице 5.
Таблица 4
Динамика рекреационной нагрузки в сосновом лесу пригородной зоны г. Липецка (стационар № 3)
Показатели Годы, стадии
1996 1997 1998
Стадии деградации напочвенного покрова И-Ш П-Ш П-Ш
(Полякова, 1983) II II II
Дигрессия насаждений (по В.И. Россомахи- И-Ш И-Ш П-Ш
ну из. B.C. Моисеева и др., 1990) II II II
Автотранспортная нагрузка, п/деньхкм2 1,32 1,44 1,60
1,28 1,33 1,41
Посещение леса рекреантами, чел./часхга 0,23 0,27 0,29
0,24 0,23 0,20
Площадь гарей и кострищ, км 0,18 0,16 0,23
0,14 0,15 0,17
Примечание: в числителе приведены данные для пробной площадки № 1, в знаменателе - для площадки № 2.
Матырское водохранилище
Казинк
Маты реки й
-1 площадка
- 2 плошадка
- автодорога
- железная дорога
Рис. 5. Схема расположения стационара № 4.
17
Таблица 5
Динамика рекреационной нагрузки в сосновом лесу пригородной зоны
г. Липецка (стационар № 4)
Показатели Годы, стадии
1996 1997 1998
Стадии деградации напочвенного покрова (Полякова, 1983) III III III
III III III
Дигрессия насаждений (по В.И. Россомахи-ну из. B.C. Моисеева и др., 1990) III-IV III-IV III-IV
III-IV III-IV III-IV
Автотранспортная нагрузка, п/деньхкм 1,96 1,98 2,12
1,89 1,90 2,00
Посещение леса рекреантами, чел./часхга 0,43 0,47 0,52
0,51 0,49 0,50
Площадь гарей и кострищ, км2 0,04 0,08 0,08
0,02 0,06 0,07
Примечание: в числителе приведены данные для пробной площадки № 1, в знаменателе - для площадки № 2.
Анализ показателей рекреационной освоенности, приведенных выше, позволяет заключить, что стационары № 1 и №3 характеризуются невысоким уровнем рекреационной нагрузки, в то время как стационары № 2 и №4 находятся под значительным воздействием рекреации. |
