Роль серой цапли (Ardea Cinerea) в биогеоценозе
Аринина Алла Владимировна, к.б.н., доцент кафедры биоэкологии,
гигиены и общественного здоровья ФГОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»,
Антонова Оксана Анатольевна, студент ФГОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
В Республике Татарстан существует более 20 колоний серых цапель (Ardea cinerea). Сумкинская колония серой цапли Васильевского лесничества находится вблизи поселка Атлашкино Зеленодольского района Республики Татарстан с 1965 года. В 1987 году колония переместилась в северо-восточную часть квартала [2, с. 2206] на берег реки Сумки недалеко от ее впадения в Волгу, где и находится в настоящее время. Данная колония является ООПТ и ключевой орнитологической территорией. Исследования были проведены в весенне-летний период 2015-2017 годов.
Серая цапля – одна из рано прилетающих птиц. Птицы летят днем, одиночками и небольшими стаями. В РТ птицы начинают прилетать с начала апреля (табл. 1).
Таблица 1.
Фенологические наблюдения за цаплей Сумкинской колонии.
| Сроки прилета | Сроки отлета | Автор, год |
| 8-14 апреля | 28 августа - 4 сентября | А.Н. Миронов, В.И. Гаранин, 2005г. |
| 1-5 апреля | 1-5 сентября | А.Н. Миронов, В.И. Гаранин, 2006г. |
| 11 апреля | Покинули колонию до 25 августа | Наши данные, 2015г. |
Отлет начинается сравнительно рано – в августе-сентябре. Таким образом, цапли проводят на колонии 5 месяцев.
Колония развивается по стабильному типу динамики численности популяции. Колебания численности и успех размножения определяются колебанием численности рыб – основой кормовой базы. Также на численность колонии влияют и абиотические факторы. Так, лесной пожар 1996 года и ураган 2000 года явились причиной снижения численности (рис. 1). В 2007 году в колонии насчитывалось 386 гнезд [3, с. 5]. За последние годы колония стала сокращаться. В настоящее время в колонии насчитывается 199 гнезд (рис. 1), из них в 2015 году было занято всего 82 гнезда. Общее число особей вместе со слетками – 237.
Рисунок 1. Динамика численности гнезд (Миронов, Гаранин, 2007; наши данные)
Птицы строят свои гнезда на вершинах спелых 25-35- метровых соснах (P. sylvestris). Гнездо серой цапли имеет форму перевернутого конуса. Наружный диаметр гнезд равен 1 и более м, внутренний – 0,9-1 м; высота гнезда – 0,5 м, глубина лотка – 0,45 м. Половину веточного материала гнезда составляют береза повислая (Bеtula pеndula) – 25,2% и сосна обыкновенная (P. sylvestris) – 24,1%, а также тополь (Pоpulus) – 18,2% и клен ясенелистный (Acer negundo) - 15,0%. Преобладающую массовую долю веток составляет сосна и тополь, ветви которых служат основой гнездовой конструкции, а березовые и кленовые, как более гибкие, используются для придания формы гнездовой конструкции. В составе гнезда нами были обнаружены 2 алюминиевые проволоки, которые были вплетены в каркас.
Самка серой цапли начинает откладывать яйца с начала мая до середины июня. С момента кладки одного яйца до другого проходит около двух суток. Самка приступает к плотному насиживанию с первого яйца, поэтому в выводке находятся птенцы разного возраста. Яйца имеют светлую сине-зеленую окраску, размером с крупное куриное яйцо.
В 2015 году в колонии было выведено 76 птенцов. Под колонией в течение всего сезона размножения было обнаружено 19 мертвых птенцов на разных стадиях постэмбрионального развития. Предполагаемая причина смерти – конкуренция за пищевые ресурсы между птенцами. Одним из лимитирующих факторов колонии является конкуренция птенцов за пищевые ресурсы. Все вылупившиеся птенцы очень прожорливы. Более взрослые птенцы с громкими криками выталкивают младших птенцов из гнезда в отсутствие взрослых птиц. Так младшие птенцы оказываются под колонией и погибают от истощения, либо неудачного падения. Успex paзмнoжения в 2015 году составил 75%.
Колония цапель привлекает к себе позвоночных животных. Выроненную добычу подбирают бездомные собаки. Они регулярно обследуют участок под колонией цапель. Упавших птенцов они не трогают. Яйцами и птенцами кормятся черный ворон (Corvus corax) и, вероятно, сизая чайка (Larus canus). Черный ворон, притаившись за или под гнездом цапли, выжидает подлета одного из родителей и при первой же возможности выхватывает добычу цапель в момент ее передачи птенцам. Частота нападения воронов очень велика, т.к. собственное гнездо нахлебники свили в непосредственной близости от колонии.
С целью выявления средопреобразующего воздействия колонии серой цапли на растительные сообщества на опытном (под колонией) и контрольном (свободном от пребывания цапли аналогичном фитоценозе) участках провели геоботанические описания растительности. Геоботаническое описание выполнено по общепринятым методикам. Заложили по 3 ботанические площади 10х10 м, внутри которых описывали по 5 площадок 1х1 м. В каждом ярусе учитывали видовой и количественный состав, обилие, проективное покрытие, фенологическую фазу, жизненное состояние, высоту над земной поверхностью, обхват (для древесного яруса). Обилие определяли по шкале Друде. Жизненное состояние определяли по пятибальной шкале. Фенофазу — по шкале В.В. Алехина. Видовое богатство оценили индексом Менхиника, видовое сходство опытного и контрольного участков – индексом Жаккара. Экологические условия среды обитания фитоценозов оценили по почвенным и климатическим шкалам Д.Н. Цыганова. Описание проводили 4 раза: в мае, июне, июле, августе.
Фитоценозы контрольного и опытного участков имеют отличия. На контрольном участке видовой состав растительности более разнообразен и многочисленен, все растения проходят полный цикл развития, жизненное состояние отличное и хорошее. На опытном участке растительность более редкая, видовой состав заметно беднее. Непосредственно под гнездами участки лишены травянистого покрова. Азотофильные растения развиваются нормально, но листва немного прожжена экскрементами птиц. Остальные растения находятся в угнетенном состоянии, имеют потрепанный внешний вид.
В 2007 году фитоценоз под колонией состоял из 37 видов [3, с. 4], к 2015 г. число видов сократилось в 3,7 раза, индекс видового богатства по Менхинику снизился с 0,97 до 0,67 соответственно.
Сокращение количества видов под колонией объясняется усиленной экскреторной деятельностью цапель. Через их экскременты в почву поступает колоссальное количество азота. Растения, не приспособленные к избыточному количеству азота, не могут произрастать под колонией. Видовое богатство на участке под колонией заметно сокращается в течение одного вегетационного сезона (pис. 2).
Рисунок 2. Динамика степени сходства контрольного фитоценоза и фитоценоза под колонией по месяцам
Азотофильные растения занимают доминирующее положение. Другие растения угнетены и отстают в развитии либо погибают. Также на опытном участке развился мощный слой подстилки (10-12 см), что препятствует прорастанию семян растений и возобновлению древостоя.
Для изучения воздействия колонии серой цапли на почвенную фауну оценили изменения состава и численности сообществ коллембол, почвенных клещей и дождевых червей. Пробы изымались методом раскопок и ручной разборки непосредственно под колонией – опытный участок и на контрольном участке [1]. Места отбора пробы располагали равномерно друг от друга, в центре и по углам заложенных площадей. Пробы отбирали в лесной подстилке и в верхнем слое почвы на глубине 10 см. Все образцы помещали в эклеторные системы Тульгрена на 7 дней.
Рисунок 3. Сезонная динамика численности коллембол (Collembola)
Количество видов и численность коллембол (Collembola) под колонией ниже, чем на контрольном участке (pис. 3).
Видовой состав почвенных клещей одинаков и под колонией, и на контрольном участке, но общее число особей выше под колонией (pис. 4).
Рисунок 4. Сезонная динамика численности почвенных клещей (Mesostigmata)
Таким образом, экскреторная деятельность серых цапель влияет не только на растительные сообщества, но и на почвенную микрофауну. Под воздействием экскрементов серой цапли, наблюдаются изменения в количественном и качественном составах почвенных клещей и коллембол.
При анализе почвы с опытного участка нами не было обнаружено ни одного дождевого червя в течение всего периода исследований (за 4 месяца). На контрольном же участке они стабильно присутствуют (рис. 5).
Рисунок 5. Сезонная динамика численности дождевых червей (Lumbricina).
Таким образом, экскреторная деятельность серой цапли также оказывает существенное влияние на присутствие дождевых червей. При избыточном содержании азота почва меняет свои свойства, она имеет более кислую реакцию. Так как дождевые черви имеют определенный диапазон рН для обитания, в условиях повышенной кислотности почвы они не могут обитать на опытном участке.
Итак, экскреторное воздействие серой цапли на фитоценоз приводит к локальному снижению видового разнообразия, к разрастанию азотофильных видов и угнетению растительности, вплоть до ее полного исчезновения. Длительное гнездование на одном дереве приводит к опадению коры, усыханию и гибели древостоя. Такое изменения вынуждают птиц сменить прежнее место гнездования на новое.
Веточный опад формирует мощный слой подстилки (10-12 см), который препятствует прорастанию семян растений и возобновлению древостоя. В результате сукцессионных изменений под колонией формируются иные по составу и структуре растительные сообщества.
Под воздействием экскрементов серой цапли, наблюдается снижение видового разнообразия и количественного состава коллембол. Видовой состав почвенных клещей не изменяется, но общее число особей под колонией выше.
Колония серой цапли выступает как виолентный фактор, формирующий биогеоценотические связи: топические, трофические, объединяющие многие живые организмы в специфическое сообщество.
Литература:
1. Бызова, Ю. Б. Количественные методы в почвенной зоологии / Ю. Б. Бызова, М. С. Гиляров, В. И. Дунгер и др. - М.: Наука, 1987. - 288 с.
2. Гаранин, В. И. Колония серой цапли Ardea cinerea под Казанью / В. И. Гаранин, Г. Ю. Шахтарин, Д. Г. Будашов // Русский орнитологический журнал. - 2011. - Т.20. - С. 2206.
3. Миронов, А. Н. Колонии серой цапли – памятники природы Республики Татарстан. / А. Н. Миронов, В. И. Гаранин. - Казань: КГУ, 2007. – 28 с.
В номере
