Закономерности формирования и динамики авифауны гор Азиатской Субарктики

Доминирующая закономерность формирования подгольцовой авифауны всей цепи ГАС связана со встречным взаимовлиянием северо-таежной авифауны нижней части горных склонов и гольцовой авифауны горных вершин. В основном - за счет проникновения многих обитателей лесного пояса выше границы распространения древесной растительности. Благодаря этому особенности подгольцовой авифауны каждой горной страны в значительной степени определяются особенностями местной лесной авифауны. Из 103 видов подгольцовой авифауны ГАС, лишь 26 из них (25%) формируют ее более или менее повсеместно. Большая их часть (75%) входит в состав подгольцовых авифаун 1-2, реже 3 горных систем.

Авифауна гольцового, подгольцового и лесного поясов гор Азиатской Субарктики, на современном этапе их формирования, имеют вполне определенные специфичные черты за счет ряда видов, экологически тесно связанных с горными ландшафтами.

Ядро гольцовой авифауны почти всех ГАС формируют арктоальпийские (тундряная куропатка, хрустан, рогатый жаворонок, пуночка) и альпийские (американский конек) виды, а также - обыкновенная каменка. Горный характер авифауны гольцов ГАС (за исключением Урала) определяют также горные формы - монгольский зуек, горный дупель, альпийская завирушка, сибирский вьюрок, и виды, связанные в своем генезисе с Азиатской Субарктикой (длиннопалый песочник (Леонович, 1973; Томкович, 1980), в частности горными ее районами (сибирский пепельный улит (Воробьев, 1963; Андреев, 1980; Кищинский, 1988; Романов, 2008), большой песочник (Tomkovich, 1997; Томкович, 2001). Все эти виды формируют своеобразный горный комплекс, представленный в наиболее полной форме в восточной половине цепи ГАС от Корякского нагорья до Верхоянского хребта. Западнее, на плато Путорана, обнаружить его в более или менее «целостном виде» уже не удается. Здесь повсеместно обычен лишь сибирский пепельный улит. Альпийские виды приобретают роль одной из ведущих географо-генетических групп в гольцовых авифаунах восточных регионов Азиатской Субарктики (от Корякского нагорья до Верхоянского хребта), где они представлены максимально, как по числу видов (n=5-6), так и по доле участия (11-32%).

Горную специфику подгольцовой авифауне ГАС придают сибирский пепельный улит, кроншнеп-малютка, кедровка (N. c. kamtschatkensis Barr.-Ham.), щур (P. e. kamtschatkensis (Dyb.), авифауне лесного пояса - каменушка, длинноносый и большой крохали, сибирский пепельный улит, кроншнеп-малютка, горная трясогузка, оляпка и бурая оляпка. К горному комплексу близки синехвостка и сибирская чечевица, на что указывают некоторые особенности их экологии, например, преимущественно горно-лесное распространение на значительной части гнездового ареала. Сокращение числа горных видов в региональных авифаунах с востока на запад следует признать объективной закономерностью пространственного формирования авифауны в пределах всей цепи гор Азиатской Субарктики.

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/км²) птиц в различных высотных поясах гор Азиатской Субарктики

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/км². 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

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/км²) на север (295-309 ос/км²) и с запада (364-488 ос/км²) на восток (251 ос/км²). 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/км²) на восток (71 ос/км²). 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/км²) к более низким южным (43-46 ос/км²) и северным (102-115 ос/км²) 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/км², на склонах южной экспозиции - 570-780 ос/км², ледниковых геоморфологических структурах - 79-200 ос/км²), и сокращается - на плоских участках межгорных долин - 236-260 ос/км², склонах северной экспозиции - 89 ос/км², горных водоразделах без следов деятельности поздне-плейстоценовых ледников – 8-30 ос/км² (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).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7