3 курс / 2 семестр / Методы изучения экологии животных и растений / metody_polev_ekol_issl_2014

K 40б 10н 3д 1оч.д. 0,5ч.д. 30 время

В графе N данные по плотности сидящих и летящих птиц суммируются. Данные о плотности населения вида (ос./км2) являются основным первич-

ным материалом и составляют основу для научных выводов и дальнейших исследований.

При проведении учета по берегам больших озер и широких рек подсчитывают длину обследованной береговой линии в километрах и максимальную дальность обнаружения (определения) птиц – ширину учетной полосы. Она зависит от погодных условий, опытности учетчика, наличия оптических приборов и их качества. При проведении учета вдоль узких рек и ручьев подсчитывается длина обследованного водотока и указывается средняя ширина русла. При проведении учета на небольших озерах, прудах, водохранилищах нужно подсчитывать всех птиц на водном зеркале.

В странах Европы и в Америке используют фиксированную ширину учетной полосы. Например, методом финских линейных трансект (ФЛТ) подсчитываются птицы на основной учетной полосе (25+25 м в стороны от линии маршрута) или дополнительной учетной полосе (более 25 м от линии маршрута). Пролетающие птицы относятся к дополнительной полосе. При последующих расчетах для каждого вида определяется коэффициент обнаружения, который показывает долю птиц, обнаруженных в основной учетной полосе, по сравнению с общим числом особей данного вида зарегистрированных во время учета.

Другой метод основан на определении ширины учетной полосы по расстоянию от птицы перпендикулярно до линии трансекты, по которой идет учетчик (Бибби и др., 2000).

Метод точечных учетов заключается в подсчете всех птиц, обнаруженных с одной точки. Это один из наиболее простых и широко применяемых методов определения численности и видового состава птиц. Учет проводится на 360º вокруг фиксированного наблюдательного пункта. Ширина учета зависит от особенностей рельефа местности, активности и возможностей обнаружения того или иного вида (видов) птиц. Точечные учеты позволяют охватить большие территории. В зависимости от сложности биотопа учетные точки располагают в 150–400 м друг от друга. Продолжительность учета на точке составляет 5–10 мин., проводят его ранним утром, когда активность птиц наибольшая. В пределах одного маршрута учитывать птиц надо не менее чем на 10–15 точках, которые нежелательно закладывать не на границе биотопов, а только в центре или в пределах границ каждого из них.

Точечные учеты проводятся в течение определенного и четко фиксированного периода времени, обычно начинаются после того, как птицы успокоятся. Их можно проводить лишь с земли или с лодки, поскольку наблюдатели должны находиться на фиксированном наблюдательном пункте. Главным недостатком этого метода является невысокая точность (около 50%), неприменимость его для учета колониальных, редких и малозаметных видов птиц.

210

В полевом дневнике или на заранее заготовленных карточках отмечаются все увиденные или услышанные птицы независимо от расстояния. Не допускается учет одной птицы дважды. Время дня, погодные условия и уровень шума (например, текущая вода) фиксируются на каждой остановке (точке).

Точечные учеты особенно полезны в пересеченной местности, где закладка трансект и движение по ним невозможны. Это касается, например, наземных учетов водно-болотных птиц в мелководных заболоченных местообитаниях с топким субстратом или учетов птиц на полях, расположенных на крутых террасах. При использовании точечного учета больше времени можно затратить на описание местообитаний, регистрацию и определение птиц, выяснение биотопических связей разных видов. В этом случае увеличивается вероятность выявления осторожных видов, которые обычно прячутся или недоучитываются подвижным наблюдателем при учетах на линейных трансектах. При помощи точечных учетов можно выявлять птиц, которые активны в сумерках или ночью (совы, пастушковые), особенно при проигрывании фонограмм их голосов, что позволяет определить присутствие таких видов и их относительную численность.

10.2. Методы изучения морфометрических характеристик

При проведении полевых исследований одна из первостепенных задач исследователя – правильное и быстрое определение вида птицы. Это возможно только при знании полевых признаков птиц, которые у многих видов существенно различаются по сезонам года, зависят от возраста птицы и половой принадлежности. Прежде всего, при встрече птицы необходимо сравнить её с теми, которые хорошо известны (размером с воробья, голубя, ворону, утку, гуся). Следует описать окраску оперения, её общий тон и характер. Нужно отметить окраску отдельных перьев или участков оперения, существенно отличающуюся от основного фона (цвет шапочки, «зеркальце» на крыле, светлая (темная) бровь, полоса на крыле, хвосте и т.д.). Важно указать пропорции тела: длинные или короткие ноги, длинная или короткая шея, длина и форма хвоста, крыльев, форма клюва, цвет лап, глаз. Для более точного описания птицы и последующего точного определения вида необходимо знать названия участков оперения и частей тела птицы (рис. 10.1).

Описание этих участков также необходимо проводить для птицы, которая была добыта, найдена мертвой или погибающей, т.е. по которой можно и необходимо провести это более полно. У многих птиц, особенно воробьиных, важно знать и описывать окраску участков оперения на голове (цвет «шапочки», брови, щеки и т.д.) (рис. 10.1). Для выяснения видовой принадлежности, а также для установления характера и очередности линьки следует обращать внимание на маховые перья, которые подразделяются на первостепенные, второстепенные и третьестепенные, малые, средние и большие кроющие первостепенных и второстепенных маховых, крылышко. Описать их окраску, обратить внимание на вырезку опахал у отдельных перьев.

211

Рисунок 10.1. Названия участков оперения и частей тела птицы (по: Карташев и др., 1981): А – спинная, или верхняя, сторона тела; Б – брюшная, или нижняя, сторона тела: 1 – надклювье, 2 – гребень (конек) надклювья, 3 – подклювье, 4 – вершина клюва, 5 – угол рта, 6 – лоб, 7 – темя, 8 – затылок, 9 – уздечка, 10 – бровь, 11 – щека, 12 – кроющие перья уха, 13 – горло, 14 – шея, 15 – зоб, 16 – грудь, 17 – брюхо, 18 – передняя часть спины, 19 – задняя часть спины, 20 – поясница, 21 – первостепенные маховые, 22 – второстепенные маховые, 23 – верхние кроющие крыла, 24 – кроющие кисти, 25 – плечевые перья, 26 – рулевые перья, 27 – верхние кроющие хвоста, 28 – нижние кроющие хвоста, 29 – голень, 30 – цевка, 31 – внутренний палец, 32 – средний палец, 33 – наружный па-

лец, 34 – задний палец.

Особо важно измерение основных диагностических признаков. При помощи штангенциркуля и линейки (рулетки) проводятся измерения длины тела, крыла, хвоста, цевки, клюва, размаха крыльев.

Длина тела измеряется от кончика клюва до конца самого длинного хвостового пера при нормально вытянутой шее. Размах крыльев измеряется следующим образом: птицу необходимо положить на спинную или брюшную сторону, выпрямить крылья и измерить (у мелких птиц – штангенциркулем, у крупных – рулеткой) расстояние от кончика самого длинного махового пера левого крыла до кончика самого длинного махового правого крыла.

Длину крыла, являющуюся одним из наиболее важных видовых признаков птицы, принято измерять от кистевого сгиба до конца самого длинного первостепенного пера. Крыло в этом случае должно быть максимально выпрямленным в области кисти и прижиматься к линейке. Для этого лучше использовать специальную линейку, имеющую упор (ограничитель) на нулевой отметке. Длина хвоста представляет собой расстояние от пигостиля до конца самого длинного хвостового пера. Длина цевки измеряется от впадины сустава у задней поверхности его верхнего конца до соединения его передней поверхности с основанием среднего пальца. Длина клюва наиболее часто измеряется по коньку от лобового оперения до конца надклювья.

По возможности для сбора более подробной информации об экстерьерных признаках и нередко для более достоверного определения пола и возраста птицы при помощи штангенциркуля проводятся дополнительные промеры (в мм) отдельных частей тела птицы.

Ширина крыла представляет прямую дистанцию от кистевого сгиба до вершины 5-го второстепенного махового. Длина неоперенной части цевки измеряется от суставной впадины в месте сочленения цевки с пальцамидооснования перьев на передней части лапы. Длина пальцев – расстояние от суставной впадины в месте сочленения пальца с цевкой до основания когтя на передней части

212

лапы. Измеряется длина каждого пальца (наружного, внутреннего, среднего, заднего). Нельзя разжиматьпальцыспомощьюфизическойсилы,т.к. можно повредить их. Длина когтя – расстояние от основания когтя до его кончика. Длина клюва от лба – расстояние от кончика клюва до основания оперения на лбу птицы. Длина клюва от восковицы (у хищных птиц) – расстояние от кончика клюва до границы надклювья и восковицы на верхней стороне клюва. Длина клюва от ноздри– расстояние от кончика клюва до ближнего к концу клюва края ноздри. Высота клюва – максимальное расстояние от верхней части надклювья до нижнейчасти подклювья при сомкнутом клюве птицы. Разрез рта – расстояние от кончика клюва до угла рта птицы. Если имеется крупная фотография головы птицы в профиль имеет смысл делать лишь один промер клюва, т.к. остальные можно будет восстановить по фотографии – это сократит время, затрачиваемое на обработку птицы.

После проведения измерений, для выяснения общей массы тела птицы необходимо её взвесить на аптекарских или технических весах. Живую птицу в этом случае заворачивают в смирительный жакет, который предварительно взвешивают.

Иногда в полевых условиях необходимо не только измерить морфометрические показатели, но и выяснить пол, возраст, стадию линьки. Также следует определить, в какой фазе жизненного цикла она находится. Относительно легко можно установить половую активность у самцов многих птиц, особенно воробьиных по развитию клоакального выступа (рис. 10.2). В период размножения он увеличивается и принимает характерную цилиндрическую форму, а к концу периода размножения уменьшается и вскоре почти полностью исчезает. У самок также наблюдается увеличение размеров клоаки в репродуктивный период, хотя и меньше, чем у самцов. Репродуктивная активность самки легко определяется по развитию наседного пятна.

Рисунок 10.2. Схема увеличения клоакального выступа у самцов (а) и самок (б) воробьиных птиц в репродуктивный период от минимальных размеров у неактивных птиц до максимальных у гнездящихся (по:

Носков и др., 1984 )

Оно начинает формироваться на брюшной аптерии и в своем развитии проходит несколько состояний. Прежде всего, из брюшной аптерии выпадает покрывающий ее пух. Потом в коже постепенно образуются утолщающиеся

213

кровеносные сосуды. Затем на брюшке возникает отек, напоминающий отек при сильном ожоге. Позднее отек опадает, кожа сморщивается, подсыхает и начинает шелушиться. Наконец, брюшко зарастает новым пухом. Наличие наседного пятна свидетельствует об участии птицы в размножении.

У самки, откладывающей яйца, брюшная поверхность очищается от пуха во время строительства гнезда; наблюдается «васкуляризация кожи» (стадия, когда видны кровеносные сосуды), происходящая во время откладки яиц. Отек появляется к началу насиживания кладки, максимально развивается к моменту вылупления птенцов и постепенно уменьшается (а кожа при этом слегка сморщивается) в течение следующих нескольких дней, когда птенцам в гнезде еще требуется обогрев, и птица подолгу сидит на них. К вылету молодых из гнезда кожа на брюшке самки становится сухой и сморщенной.

Для некоторых птиц в репродуктивный период характерно изменение окраски клюва: он чернеет у воробьев, синеет у зябликов и дубоносов, желтеет у скворцов и черных дроздов, краснеет у садовых овсянок и т. д.

Для определения, находится ли птица в стадии линьки, нужно раздуть оперение на голове, спине, груди, расправить и рассмотреть поочередно крылья и хвост. При линьке у птиц формируются «пеньки» и «кисточки» новых перьев, растущих взамен выпавших. Часто птица утрачивает некоторые перья случайно. Отличить восстановление нечаянно утерянных перьев от закономерного процесса смены оперения помогает то, что во время линьки оперение сменяется в строго определенной последовательности. При этом для всех видов птиц характерно, что замена симметрично расположенных на теле перьев идет одновременно или почти одновременно, на каждом обособленном участке оперения (например, брюшном, спинном, плечевых, бедренных) замена происходит последовательно от центральных рядов к периферийным.

Особое внимание следует уделить фотографированию птиц или их съемке на видеокамеру. Такой материал, кроме достоверного свидетельства обитания птицы в той или иной местности, помогает в определении вида. Если птица поймана, необходимо ее сфотографировать в фас, профиль, сверху и снизу с расправленным крылом, чтобы хорошо были видны окраска хвоста, верха тела, затылочной части головы, шеи, груди, брюха, боков и испода крыльев. Особенно ценны фотографии редких видов птиц, которых нельзя добывать, поэтому для установления факта их встречи в регионе фотоматериал является наиболее важным и информативным свидетельством.

10.3. Методы изучения гнездовой биологии

Обнаружение гнезда – неоспоримый факт обитания птицы в определенной местности. По форме гнезда, его размерам, способам крепления к гнездовому субстрату и его характеру, строительному материалу можно составить представление о ряде важных сторон биологии вида и выяснить форму взаимосвязи

214

организма со средой обитания. Разнообразие гнезд по форме, размеру, конструкции, строительному материалу и месту расположения свойственно не только гнездам разных видов птиц, но нередко и одному виду. Изменчивость гнезд наиболее выражена у особей, населяющих удаленные друг от друга географические районы с резко отличающимися условиями обитания.

Способов обнаружения гнезд существует несколько, и только в ходе многолетней практики можно достичь в этом определенного мастерства. Одним из первых способов выявления гнезд, особенно при работе на новых участках, является осмотр потенциальных мест гнездования. Для видов, использующих гнёзда много лет подряд (крупные хищные птицы, голенастые и др.), следует осматривать гнезда, выявленные в предыдущие сезоны. У многих мелких видов птиц хороший результат дают наблюдения за гнездящимися особями. Особенно эффективны такие наблюдения при строительстве гнезд и в период выкармливания птенцов. Наиболее эффективен поиск гнезд в утренние часы и при использовании специальных укрытий.

Обследование гнездовых участков и тем более осмотр гнезд следует проводить очень осторожно. Необходимо помнить, что нарушение естественных условий вокруг гнезда приводит к тому, что птицы покидают свои гнезда. Нельзя оставлять следы, ведущие к гнезду. Если рядом с гнездом замечена серая ворона или другой потенциальный хищник, следует временно воздержаться от осмотра гнезда.

В начале работы с гнездами и кладками, если имеется возможность, необходимо зафиксировать на фото или видеоаппаратуру каждое найденное гнездо. Кладки фотографируют в естественном состоянии, т.е. в том, в каком ее оставила птица. В тех случаях, когда фотографирование выполнить невозможно (гнездо расположено высоко над землей, в неудобном для съемки положении или гнездо закрытого типа) кладку забирают и фотографируют на земле (после завершения съемки она возвращается в гнездо). Фотографирование целесообразно выполнять с одного и того же расстояния (50 см для мелких и 1 м – для крупных видов птиц), что позволяет в дальнейшем сравнивать кладки и яйца из разных популяций. Фотографический материал является прекрасным дополнением для дальнейшей работы с яйцом, в частности, по фотографии можно вычислить различные индексы яйца.

Не следует одно и то же гнездо посещать чаще, чем раз в три дня. Время осмотра гнезда должно быть как можно короче, чтобы свести к минимуму беспокойство птиц. Всё снаряжение должно быть заранее проверено и подготовлено к работе.

Во время приближения к гнезду, местоположение которого уже известно, не следует подкрадываться. Внезапное появление человека сильно пугает птиц.

215

Наоборот, рекомендуется негромко петь, потрескивать сухими ветками и т.д., чтобы дать возможность насиживающей птице заблаговременно удалиться.

При исследовании гнезда надо очень осторожно обращаться с яйцами и птенцами (особенно у мелких птиц). Если приходится для осмотра гнезда взбираться на дерево, следует минуту передохнуть перед тем, как взять яйца в руки. Для определения гнезд птиц следует пользоваться специальными определителями, но нередко сразу определить видовую принадлежность гнезда бывает очень трудно. Поэтому для дальнейшего определения и многогранной работы по гнездовой биологии необходимо зафиксировать определенные показатели того или иного гнезда в гнездовой карточке. Она изготавливается из обычного листа, лучше тонкого картона. Такая карточка (рис. 10.3) заводится на каждое конкретное гнездо, а после её заполнения хранится в банке гнезд. Полноценными считаются карточки, содержащие результаты, по меньшей мере, двух посещений гнезда: по одному на протяжении обеих (яйцевой и птенцовой) стадий гнездования. В карточке отмечается репродуктивный цикл (только если точно установлен – пара наблюдается с начала гнездового периода или самец и самка индивидуально помечены) – первая кладка, вторая кладка, повторная кладка и т.д.

Карточка гнезда №_____________

Вид__________________________________________

Дата ____________________ Репродуктивный цикл ____________________________

Адрес ______________________________________________________________________

Место______________________________________________________________________

Биотоп_____________________________________________________________________

Местность, окружающая биотоп _______________________________________________

Местоположение гнезда______________________________________________________

Вид растения_________Диаметр_______ Высота над землей________ Экспозиция_____

Укрытость_____________________Доступность___________________________________

Кол-во веток под гнездом____Толщина каждой ветки 1._____2.______3.______4.______

216

Успешность размножения (подчеркнуть): неизвестно, успешное, безуспешное Сколько вылетело птенцов______________________________________________________

Причина гибели гнезда ________________________________________________________

Ф.И.О. наблюдателя

Рисунок 10.3. Карточка гнезда (лицевая и оборотная стороны)

В графе «Дата» указывается дата находки гнезда. Следует подробно описать биотоп и окружающую его местность, т.к. такие сведения очень важны и своеобразны для каждого вида. В графе «Месторасположение гнезда» необходимо указать положение гнезда относительно ствола дерева, естественных укрытий, стены дома и т.д. Особое значение следует уделить случаям устройства гнезд в необычных местах (в пустой консервной банке, на крыше скворечника, в стенке гнезда хищной птицы и т.д.). Следует определить вид дерева или кустарника, на котором построено гнездо, их диаметр на уровне груди, количество веток на которых устроено гнездо и их толщину, травянистые растения, прикрывающие гнездо на земле. Для дупел нужно записать форму летка и приуроченность (если есть) к какому-либо дефекту коры и древесины (морозобоины, трещины, трутовики и т.п.). Очень полезно для обработки материала сделать схематический рисунок расположения гнезда. Необходимо указать характер почвы, глубину водоема, высоту дерева, высоту гнезда над землей (расстояние от земли до основания гнезда, а для дуплогнездников – до нижнего края летка), экспозицию по сторонам света, укрытость гнезда и доступность его для наблюдений.

Высота дерева может быть определена при помощи специальных устройств (высотомер Фаустмапа) или при помощи равнобедренного треугольника. Равнобедренный прямоугольный треугольник (чертежный, сделанный из фанеры или толстого картона) приставляют к глазу так, чтобы один из катетов

217

был направлен отвесно, а гипотенуза направлена на вершину. Приближаясь или удаляясь от дерева, находится такое место, из которого линия гипотенузы оказывается точно направленной на вершину дерева (при сохранении вертикальности катета). Расстояние от наблюдателя до дерева плюс высота роста человека будет равняться высоте дерева.

Для осмотра и описания гнезд птиц-дуплогнездников удобен в применении специальный прибор – «дуплоглаз» (рис. 10.4).

Данный прибор позволяет наблюдать за содержимым дупла, измерять его глубину, описывать окраску яиц, проводить наблюдения за птенцами, а при использовании насадки и фотоаппарата – фотографировать содержимое дупла. Можно осматривать дупла с входным отверстием не менее 26 мм, а при использовании призмы меньших размеров и дупла с меньшим диаметром.

При описании гнезд необходимо указать материал основания гнезда и лотка, а также использование птицами необычных материалов при устройстве гнезд: проволоки, бумаги, тряпок и т.д.

С каждого гнезда необходимо снятие нидологических показателей, которые в зависимости от типа гнезда существенно различаются (рис. 10.5).

Рисунок 10.4. Дуплоглаз. А– окуляр, Б – корпус, В – крепление лампочки, г – призма, д – линза объектива. Размеры – в мм (по: Митяй, Сичкарь, 1984)

Степень насиженности яиц определяется по их плавучести в воде (удобно использовать банку с водой), которая меняется по мере изменения удельного веса яйца в ходе инкубации. Например, для яиц уток выделяют 7 стадий насиженности. Необходимо описать форму яиц, которая у птиц может быть в 4 разных вариантах.

После описания гнезда, его фотографирования необходимо провести количественную оценку оологического (размеры яиц) материала. Размеры яиц даются в двух измерениях (рис. 10.6): длина (от тупого до острого конца) и ширина (в самой широкой части яйца). Яйца измеряются штангенциркулем с точностью до 0,1 или 0,01 мм. Для правильного измерения следует поместить яйцо между лапками штангенциркуля и движением сверху вниз пропустить его через лапки, плотно сжимая их, пока яйцо находится вне зоны давления лапок, до тех пор, пока яйцо будет касаться лапок. Нельзя сжимать лапки, поместив яйцо между ними, это может привести к разрушению скорлупы. Цифра, обозначающие первое измерение (длину), обычно отделяются от цифры второго измере-

218

ния (ширины) значком «×». Например: 19,4×14,7 мм (длина яйца 19,4 мм, ширина – 14,7 мм). Скорлупу яиц необходимо промерить микрометром.

Рисунок 10.5. Типы гнезд и способы их измерения (по: Никифоров и др., 1989). Условные обозначения: Н – высота гнезда открытого типа, Нп – высота гнезда закрытого типа, h – глубина лотка, hд –глубина дупла, hк – высота гнездовой камеры, Dл – диаметр гнезда открытого типа, D – размеры летка, d – диаметр летка, Lп – длина гнезда закрытого типа, lн – длина хода норы, lк – длина гнездовой камеры, Fп – ширина (или диаметр) гнезда закрытого типа, fд – ширина дупла, fк – ширина гнездовой камеры.

219