Формирование пространственной структуры населения птиц в Высокогорном Дагестане и концепция сохранения его авифауны

Е.В. Вилков

Труды Зоологического института РАН, 2024, 328(4): 578–594 · https://doi.org/10.31610/trudyzin/2024.328.4.578

Резюме

Представленная работа является заключительной частью ранее опубликованной статьи (Вилков [Vilkov] 2023) и основана на математическом анализе эмпирического материала, собранного в ходе маршрутных учетов птиц в 1998–2021 гг. в Высокогорной провинции Дагестана. По данным средних многолетних показателей плотности населения 96 гнездящихся и вероятно гнездящихся птиц проведен кластерный анализ, в ходе которого выделенные авифаунистические сообщества сгруппированы по сходству их обилия. С помощью корреляционного анализа выявлены факторы среды, определяющие территориальную изменчивость обилия населения птиц. По оценкам сил связей, определенных по матрице данных сходства коэффициентов Жаккара-Наумова, построен граф, отражающий пространственную структуру населения птиц на уровне выделенных ключевых участков. При интерпретации пространственной структуры населения птиц с использованием данных кластерного и корреляционного анализов, а также данных фаунистического и экологического ранжирования выявлено сходство между сравниваемыми авифаунистическими сообществами и определены 4 основных тренда изменения населения птиц в факторном пространстве. По результатам оценки силы и общности связей структурообразующих факторов с территориальной изменчивостью населения птиц (с учетом площадей ландшафтов) наиболее значимым оказалось воздействие облесенности, площади открытых пространств и площади селитебных ландшафтов. При интерпретации пространственных отличий с учетом естественных и антропогенных изменений возможно создание прогностической модели трансформации авифаунистических сообществ в пределах исследуемой территории. Анализ существующих угроз, оказывающих отрицательное воздействие на численность и видовое разнообразие птиц, позволил разработать концепцию управления популяциями, основу которой составляют 4 стратегических направления. 1. Газифицировать Высокогорный Дагестан в целях предотвращения рубки лесов и восстановления видового разнообразия лесных птиц. 2. Для сохранения видового разнообразия луговых птиц, на участки лугов с повышенной зарастаемостью травянистой растительностью перенаправить выпас скота. 3. Увеличить площадь полей под посев зерновых культур для сохранения видового разнообразия зерноядных птиц. 4. Для сохранения видового разнообразия хищных птиц на полях зерновых культур установить в мозаичном порядке присады.

Ключевые слова

Высокогорный Дагестан, население птиц, сохранение птиц, структурообразующие факторы, формирование пространственной структуры авифауны

Поступила в редакцию 21 августа 2024 г. · Принята в печать 8 октября 2024 г. · Опубликована онлайн 18 ноября 2024 г.

Литература

Afonin P.V. 1985. Structure of the bird population in the altitudinal zones of Kabardino-Balkaria. Ornithology (Moscow), 20: 104–112. [In Russian].

Astamirova M.A.-M., Taysumov M.A., Umarov M.U., Baybatyrova E.R., Magomadova R.S. and Abdurzakova A.S. 2021. Brief analysis of the vegetation cover native to the Russian Caucasus. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 817: 012007. https://doi.org/10.1088/1755-1315/817/1/012007

Ataev Z.V. 2018. Recent glaciation of Bogossky Range. Dagestan State Pedagogical University Journal. Natural and Exact Sciences, 12(2): 62–74. [In Russian]. https://doi.org/10.31161/1995-0675-2018-12-2-62-74

Ataev Z.V. and Bratkov V.V. 2014. Response of landscapes of the North Caucasus to modern climate change. South of Russia: ecology, development, 9(1): 141–157. [In Russian]. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2014-1-141-157

Ataev Z.V., Bratkov V.V. and Gadzhimuradova Z.M. 2013. Geomorphological differentiation of the landscape belts of Dagestan. Monitoring, Science and Technology, 4(17): 7–10. [In Russian].

Banin D.A. 1988. Ornithological characteristics of the avifauna of the subalpine belt of the southern mountain chain of the Soviet Union and adjacent mountainous countries. Ornithology (Moscow), 23: 23–63. [In Russian].

Baranov A.A. and Voronina K.K. 2006. The main reasons for the formation of a high level of bird biodiversity in the Altai-Sayan ecoregion (Central Siberian part). Bulletin of the Krasnoyarsk State University of Natural Sciences, 5(1): 67–72. [In Russian].

Boehme R.L. and Banin D.A. 2001. Mountain avifauna of the southern Palearctic (Eco-geographical analysis). Publishing House of Moscow State University, Moscow, 256 p. [In Russian].

Borisov B.Z., Borisov Z.Z. and Isaev A.P. 2007. Climatic features and the population of nesting birds on the macrostructures of the mountains of Central Verkhoyansk. Influence of climatic and environmental changes on permafrost ecosystems. Proceedings of the third international conference “The role of permafrost ecosystems in global climate change”, Yakutsk: 218–224. [In Russian].

Borisov Z.Z., Romanov A.A., Isaev A.P. and Borisov B.Z. 2011. Distribution of lowland birds in the mountain ranges and plateaus of Northern Asia. Russian Journal of Ornithology, 20(634): 347–354. [In Russian].

Chilikina L.N. 1960. Essay on the vegetation of Dagestan ASSR and its natural fodder lands. In: E.V. Shiffers (Ed.). Natural fodder vegetation of Dagestan. Dagestan Branch of the Academy of Sciences of the USSR, Makhachkala: 8–88. [In Russian].

Crick H.Q.P. 2004. The impact of climate change on birds. Ibis, 146(Suppl. 1): 48–56. https://doi.org/10.1111/j.1474-919X.2004.00327.x

Dorzhogutapova G.D. and Makarova A.V. 2011. Summer bird population of high-mountain shrub communities on the Velsky and Chinese loaches (Eastern Sayan). Bulletin of the Buryat State University. Biology, geography, 4: 189–194. [In Russian].

Golovatin M.G. and Paskhalny S.P. 2005. Birds of the Polar Urals. Ural University Publishing House, Ekaterinburg: 560 p. [In Russian].

Golubchikov Yu.N. 1996. Geography of mountainous and polar countries. Moscow State University Publishing House, Moscow, 304 p. [In Russian].

Grigoriev A.A., Moiseev P.A. and Nagimov Z.Ya. 2013. Dynamics of the upper limit of tree vegetation in the highlands of the Subpolar Urals under the influence of modern climate change. Ecology, 4: 284–295. [In Russian].

Herzog S.K., Kessler M. and Bach K. 2005. The elevational gradient in Andean bird species richness at the local scale: a foothill peak and a high-elevation plateau. Ecography, 28(2): 209–222. https://doi.org/10.1111/j.0906-7590.2005.03935.x

Irisov E.A. 1997. Birds in mountainous countries: An analysis of ecological and physiological adaptations. Nauka, Sibirskoe otdelenie RAN, Novosibirsk, 208 p. [In Russian].

Isakov Yu.A. 2005. On the issue of elementary populations in birds. Russian Ornithological Journal, 14(297): 769–791. [In Russian].

Jaccard P. 1902. Lois de distribution florale dans la zone alpine. Bulletin de la Société vaudoise des sciences naturelles, 38: 69–130.

Karavaev A.A. and Khubiev A.B. 2015. Ecological structure of nesting bird fauna in mountain meadows of Karachay-Cherkessia. Steppe birds of the North Caucasus and adjacent regions: Study, use, protection: Proceedings of the International Conference, village Divnoe, April 17–19, 2014. Akademtzentr, Rostov-na-Donu: 42–55. [In Russian].

Kattan G.H. and Franco P. 2004. Bird diversity along elevational gradients in the Andes of Colombia: area and mass effects. Global Ecology and Biogeography, 13(5): 451–458. https://doi.org/10.1111/j.1466-822X.2004.00117.x

Kaufman В., Schneider D., McKay N., Ammann K., Bradley R., Briffa R., Miller G., Otto-Bliesner B., Overpeck J. and Vinther B. 2009. Arctic Lakes 2k Project Members. Recent Warming Reverses Long-Term Arctic Cooling. Science, 325(5945): 1236–1239. https://doi.org/10.1126/science.1173983

Lebedeva N.V., Ponomarev A.V., Savitsky R.M., Arzanov Yu.G. and Ilyina L.P. 2010. Terrestrial fauna as an indicator of pasture load. Bulletin of the Southern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 6(4): 84–95. [In Russian].

Lehikoinen A., Brotons L., Calladine J., Campedelli T., Escandell V., Flousek J., Grueneberg Ch., Haas F., Harris S., Herrando S., Husby M., Jiguet F., Kålås J., Lindström Å., Lorrillière R., Molina B., Pladevall C., Calvi G., Sattler T. and Trautmann S. 2019. Declining population trends of European mountain birds. Global Change Biology, 25(2): 577–588. https://doi.org/10.1111/gcb.14522

Litvinskaya S. and Murtazaliev R. 2015. Chapter 20. Vegetation diversity of the Russian part of the Caucasus in the era of climate change. In: M. Ozturk, Khalid Rehman Hakeem, I. Faridah-Hanum and Recep Efe. (Eds). Climate change impacts on high-altitude ecosystems. Springer International Publishing, Switzerland: 523–544. https://doi.org/10.1007/978-3-319-12859-7_20

Loarie S.R., Duffy P.B., Hamilton H., Asner G.P., Field C.B. and Ackerly D.D. 2009. The velocity of climate change. Nature, 462: 1052–1055. https://doi.org/10.1038/nature08649

McCain C.M. and Grytnes J.A. 2010. Elevation gradients in species richness. In: Encyclopedia of Life Sciences (ELS). John Wiley & Sons, Ltd, Chichester: 1–10. https://doi.org/10.1002/9780470015902.a0022548

Nathan R. and Werner Y.L. 1999. Reptiles and breeding birds on Mt. Hermon: Patterns of altitudinal distribution and species richness. Israel Journal of Zoology, 45(1): 1–33.

Naumov N.P. 1963. Ecology of animals. Visshaya shkola, Moscow, 618 p. [In Russian].

Naumov R.L. 1964. Birds in the foci of tick-borne encephalitis in the Krasnoyarsk Territory. Abstract of the Сandidate of Biological Sciences thesis. Moscow, 19 p. [In Russian].

Parra J.L., Graham C.C. and Frelle J.F. 2004. Evaluating alternative data sets for ecological niche models of birds in the Andes. Ecography, 27: 350–360. https://doi.org/10.1111/j.0906-7590.2004.03822.x

Perevozov A.G. 2011. Changes in species richness and population density of insectivorous birds along the altitudinal gradient in the western Caucasus. Zoological Journal, 90(12): 1492–1501. [In Russian].

Polivanov V.M., Polivanova N.N. and Vitovich O.A. 1986. Ornithological research in the North-West Caucasus. Proceedings of the Teberdinsky State Reserve (Stavropol), 10: 1–320. [In Russian].

Post E., Forchhammer M., Bret-Harte M., Callaghan T., Christensen T., Elberling B., Fox A., Gilg O., Hik D., Høye T., Ims R., Jeppesen E., Klein D., Madsen G., McGuire A., Rysgaard S., Schindler D., Stirling I., Tamstorf M., Tyler N., Wal R., Welker J., Wookey P., Schmidt N. and Aastrup P. 2009. Ecological Dynamics Across the Arctic Associated with Recent Climate Change. Science, 325: 1355–1358. https://doi.org/10.1126/science.1173113

Poulsen B.O. 2002. Avian richness and abundance in temperate Danish forests: tree variables important to birds and their conservation. Biodiversity and Conservation, 11: 1551–1566. https://doi.org/10.1023/A:1016839518172

Romanov A.A. 2013. Avifauna of the mountains of the Asian Subarctic: patterns of formation and dynamics. Moscow: Russian Society for the Conservation and Study of Birds named after M.A. Menzbir, Moscow, 360 p. [In Russian].

Romanov A.A., Koblik E.A., Melikhova E.V., Arkhipov V.Yu., Golubev S.V., Volchenkova M.V. and Astakhova M.A. 2016. Richness in Bird Species of the Eastern Himalayas in Early Spring. Contemporary Problems of Ecology, 9(5): 529–534. https://doi.org/10.15372/sej20160502

Romanov A.A., Melikhova E.V. and Zarubina M.A. 2019a. Birds of the mountains of North Asia: results of research 2010-2018. Russian Society for the Conservation and Study of Birds named after M.A. Menzbir, Moscow, 240 p. [In Russian].

Romanov A.A., Melikhova E.V., Zarubina M.A., Miklin N.A. and Yakovlev V.O. 2019b. Avifauna of Mountains in Northeastern Siberia. Contemporary Problems of Ecology, 12(4): 339–345. https://doi.org/10.1134/S1995425519040097

Shemyakin E.V., Vartapetov L.G., Borisov B.Z., Borisov Z.Z. and Isaev A.P. 2014. Summer population of birds in the upper altitudinal plant zones of the Aldan Highlands (on the example of the city of Evota). Bulletin of the North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosova, 11(3): 53–59. [In Russian].

Swen C.R. 2004. Struktur und Diversitat von Vogelgemeinshaften in Bergnebelwalgebieten von Alta Verapaz, Guatemala, und deren Relevanz Fur Naturschutzstrategien. Die Vogelwarte, 42(4): 368–370.

Tsybulin S.M. 2009. Birds of Altai: spatiotemporal differentiation, structure and organization of the population. Nauka, Novosibirsk, 234 p. [In Russian].

Tsybulin S.M., Mitrofanov O.B., Ravkin Yu.S., Smetanin V.N., Belyaev K.G., Malkov N.P., Gureev S.P., Malkov E.E., Durnev Yu.A., Grabovsky M.A., Malkov V.N. and Ananin A.A. 2001. Spatial differentiation of the winter bird population in the mountains of Southern Siberia: main directions and factors. Siberian Ecological Journal, Ekaterinburg, 1: 35–52. [In Russian].

Vilkov E.V. 2018. Structure and Distribution of the Bird Population in Inner-mountain Dagestan. Contemporary Problems of Ecology, 11(6): 635–651. https://doi.org/10.1134/S1995425518060124

Vilkov E.V. 2023. Structural organization and ecology of birds of the High-Mountainous Dagestan. Proceedings of the Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences, 327(2): 139–169. [In Russian]. https://doi.org/10.31610/trudyzin/2023.327.2.139