автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Разработка технологии повышения износостойкости деталей буровых инструментов

На правах рукописи

ЗАКИРОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ БУРОВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

05.15.10 - Бурение скважин

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень 1997

Работа выполнена в Тюменском центре научно-технических услуг "Надежность машин".

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор технических наук,

член-корреспондент АИН Бородин И.Н.

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: кандидат технических наук,

действительный член МАИ Вяхирев В.И.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук

профессор Алексеев Л.А.

доктор химических наук, доцент Жихарев А.И.

ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ: Тюменский филиал Сургутского научно-

исследовательского и проектного института нефтяной промышленности ОАО «Сургутнефтегаз»

Защита состоится 23 декабря 1997 г. в 12 часов на заседаи диссертационного совета Д 064.07.03 при Тюменском государственн нефтегазовом университете по адресу: 625000 г. Тюмень, ул. Вол од ского, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в техническом архиве ТюмГНГУ.

Автореферат разослан 23 ноября 1997г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук профессор

В.П. Овчинников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тепы. Коллективные сады вокруг индустриальных центров юга Центральной Лесостепи призваны прежде всего помочь в решении продовольственных проблем городского населения, регулярно обостряющихся в последние десятилетия. В то же время садовые массивы стали выполнять и рекреационные функции, явившись пестом отдыха для многих категорий населения. В связи с интенсификацией посещений садовых массивов последних лет назрела необходимость рассмотрения вопроса о включении массивов пригородных коллективных садов в лесопокрытую площадь зеленых зон.

Первостепенную роль в плане психоэмоциональной реабилитации урбанизированного населения играют птицы, так как их воздействие осуществляется как через органы слуха, так и через органы зрения. Также трудно переоценить роль птиц в биологической защите плодовых, ягодных и огородных культур от вредителей в условиях садовых массивов, где интенсивные технологии возделывания вносят оцутимый дисбаланс в природные сообщества. Птицы, являясь сапой разнообразной и .многочисленной по биомассе группой позвоночных животных садовых массивов, активно участвуют и в утилизации и обезвреживании огромного количества отходов, постоянно сопровождающих человека в его жизнедеятельности. Многие виды птиц, ставшие редкими в результате глобальных нарушений в их среде обитания, находят для себя подходящие условия в коллективных садах и постепенно восстанавливают численность. Все указанные причины обуславливают несомненную актуальность проблемы изучения фауны и населения птиц массивов коллективных садов.

Цель и задачи исследований - определить видовой состав орнитофауны новых пригородных ландшафтов юга Центральной Лесостепи, изучить динамику структуры и плотности населения птиц садовых сообществ, выявить ведущие экологические факторы этой динамики в различные сезоны, в садах различных возрастов. Для достижения данной цели нам представлялось целесообразным решение следующих конкретных задач: 1) проведение количественных учетов птиц з садах различных возрастов и различной биотопической приуроченности на протяжении всего года; 2) установление уровня антропогенной нагрузки в опытных участках и характера ее влияния на структуру и плотность населения птиц; 3) определение уровня облесенности но-

бых ландшафтов к ее значение в формировании структуры и плотности населения птиц ; 4) оценка значимости окружающих ландшафтов в становлении фауны птиц садовых массивов; 5) учет основных элементов новых ландшафтов и определение значения их защитных свойств в формировании структуры и плотности населения.

Научная новизна. На основании анализа литературных источников установлено, что фауна и население птиц садовых массивов до настоящего времени оставались неисследованными. Нами по результатам работы составлена полная фаунистическая сводка птиц новых ландшафтов юга Центральной Лесостепи, а также сводки видов птиц для шести сезонов года - гнездового (май - июнь), послегнездового (конец июня - июль), позднелетнего (2-я половина августа), осеннего (начало октября), предзимнего (2-я половина ноября), зимнего (январь - февраль).

Для указанных сезонов расчитаны показатели плотности населения, выделены различные комплексы по целому ряду признаков. Изучена возрастная и сезонная динамика структуры и плотности населения, выявлены ведущие ее факторы.

Особую ценность представляют материалы по составу и плотности населения птиц садовых массивов холодных сезонов года, так как подобные сведения весьма редки в научных публикациях и имеются далеко не для всех регионов и типов ландшафтов.

Обоснованность результатов исследований. Наши выводы базируются на результатах фактического материала, собранного на маршрутах по учету птиц, основных элементов новых ландшафтов, антропогенной нагрузки общей протяженностью (с учетом повторностей) 878 км. Для промежуточных расчетов закладывались пробные площадки по учету птиц общей площадью около 80 га.

Полученные полевые материалы обрабатывались с использованием статистических методов на программирующем микрокалькуляторе "Электроника Б3-34" и персональном компьютере "8оет1;гоп РС 286".

Практическая ценность. Результаты исследований могут служить основой для более глубокого изучения вопросов экологии, биологии и хозяйственного значения птиц в условиях нового массового ландшафта юга Центральной Лесостепи. Полученные материалы могут быть использованы орнитологами, экологами, специалистами по охране природы, по защите растений от вредителей, по ландшафтной архитектуре и рекреации.

Не исключен интерес со стороны общественных организаций (об-

щества садоводов и огородников), энтузиастов - любителей природы.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены, обсуждены и получили одобрение на заседаниях кафедры, на научной конференции, посвященной 60-летию Хоперского заповедника (Варварино, Воронежская обл., сентябрь 1995 г), на Всероссийской конференции "Комплексная продуктивность лесных ресурсов и организация многоцелевого (многопродуктивного) лесопользования" (Воронеж, декабрь 1395 г).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 работы, одна находится в печати. Тема выполненной работы входит в состав гранта по НТП "Черноземье", а также научной тематики кафедры защиты леса, экологии и лесного охотоведения, одним из основных направлений которой является комплексное изучение состояния биоценозов Центральной Лесостепи. Материалы исследований включены в соответствующие научные отчеты.

Структура и объем работы.Диссертационная работа изложена на 154 страницах машинописного текста, иллюстрирована 27 таблицами и 26 рисунками, в ней имеется 22 приложения и список использованной литературы из 139 источников, в том число 12 иностранных.

Постоянное внимание и оказание помощи со стороны научного руководителя, заслуженного лесовода России, академика РАЕН, доктора биологических наук, профессора Харченко Н.А., а также многих сотрудников кафедры сделало возможным завершение исследований и оформление работы в установленные сроки. Всем лицам, оказавшим внимание и поддержку, автор выражает искреннюю признательность.

агАтип, ^идьгллп/.с, глои1Г1

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования, положенные в основу настоящей работы, были проведены, в основной, в окрестностях г, Воронежа, а также частично в районе городов Острогожска, Боброва, Старого Оскола, Анны. В тексте диссертации изложены: особенности геоморфологического строения указанных частей исследуемой территории, характеристика гидрографической сети, растительности, почв, климата. С целью составления более полней характеристики района и объекта исследований нами были произведены фенологические наблюдения за орнитофауной в ближайшем Гюдворонежье (не далее 50 км от города).

2. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ, РАЗВИТИЯ, МАСШТАБЫ И СТРУКТУРА НОВЫХ ЛАНДШАФТОВ ЮГА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЛЕСОСТЕПИ

По результатам предварительных документальных и литературных исследований установлено, что первые коллективные садоводческие товарищества в регионе возникли в начале 50-х годов. Темпы основания новых товариществ и расширения имеющихся оставались невысокими с период с 50-х до середины 70-х годов.

Перелом в масштабах и характере отводимых площадей наступил с конца 70-х - начала 80-х годов, когда под сады начали осваивать более плодородные лесные и балочные участки, зачастую вблизи населенных пунктов и транспортных магистралей. Массовый характер движение коллективных садоводов приобрело с началом земельных реформ в конце 80-х - начале 90-х годов.

К моменту наших исследований общая площадь новых пригородных ландшафтов вокруг крупнейшего индустриального центра региона - г. Воронежа - составляла около 22 тыс. га, размещенных на территории восьми сельских районов и землях Воронова и Нововоронежа, что составляет около 3 Ъ общей площади пригородных земель.

Основные возрастные группы садов, выделенные нами: 1-2 года, 4-5 лет, 7-8 лет, 11-14 лет, 24-26 лет и 40 лет, соответствуют основным этапам развития новых ландшафтов и естественной структуре площадей, сложившейся на момент исследований. На основании анализа всего почвенно-экологического разнообразия, в котором находятся коллективные сады, нами выделены основные группы (экологические категории садов) условий: лесная (дубравная и боровая), степная (водораздельная и балочная), приречная (безлесная).

3. ОПЫТНЫЕ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА РАБОТ

3.1. Выбор опытных объектов

Одним из важнейших условий получения качественных результатов исследований является обоснованный выбор опытных объектов. В нашем случае в роли опытных объектов выступают массивы коллективных садов вокруг крупных индустриальных центров.

Фауна птиц, как объект наших исследований, имеет определенный характер зависимости по своему составу и плотности населения прежде всего от возраста садовых насаждений и от структуры окру-

жающих их ландшафтов. Исходя из этого, опытные участки должны по возможности представлять все возрастные группы садов, выделенные нами ранее, а также все экологические категории садов. Также существенным моментом при выборе массивов садов в качестве опытных объектов является ограничение минимальной площади (в нашем случае 20 га), что позволило подавляющее число видов гнездового сезона рассматривать в качестве гнездящихся в данных условиях.

С учетом вышеизложенных требований нами отобрано 29 садовых массивов в качестве опытных объектов с общей протяженностью 732 км учетных маршрутов (с учетом повторностей).

3.2. Методика полевых работ

В ходе исследований по теме диссертационной работы проводились следующие полевые работы: учеты птиц, учеты основных элементов новых ландшафтов, учет антропогенной нагрузки, учет экологических русел проникновения птиц в новые ландшафты.

Основным инструментом по зоогеографии и экологии птиц является количественный учет. В своих исследованиях мы использовали несплоиной, рандомизированный, абсолютный вид учетов по способу линейных трансект с изменяющейся шириной учетной полосы (Доброхотов, 1962; Наумов, 1960, 1961, 1963, 1965; Равкин, 1961, 1967).

Антропогенная нагрузка определялась в те же часы и на тех же маршрутах (на временных пробных площадках), что и птицы и выражалась в количестве человек на га.

Основные элементы новых ландшафтов учитывались по проценту площадей в модельных садовых участках (древесный полог, строения и открытые участки) и поштучно (запас стройматериалов, деревья, кустарники и лианы).

Окружающие ландшафты, выступающие в роли экологических русел проникновения птиц, учитывались для каждого садового массива, единицей учета была принята 1/4 периметра (сторона).

3.3. Методика балльных оценок

Для решения вопроса степени влияния основных элементов новых ландшафтов и окружающих ландшафтов на структуру и плотность населения птиц нами разработаны шкалы балльных оценок.

Оценка защитных свойств основных элементов определялась по

формуле:

Озс = Е а Ь (1)

где а - представленность элемента в структуре среднего садового участка, Ь - ранговый балл зацитности данного элемента.

Оценка экологических русел проникновения птиц определялась по формуле:

Оэр - Е 1 Ь (2)

где 1 - доля участия ландшафтов в периметре садового насаждения, Ь - ранговый балл ландшафта.

Для обработки фактического материала использовались традиционные методики статистики и биометрии (Доспехов, 1973; Лакин, 1980; Ломов,Успенский, 1980, 1985; Плохинский, 1978, 1980), а также специальные методики (Наумов, 1965).

Обработка материала осуществлялась на микрокалькуляторе "Электроника Б3-34" и персональных компьютерах "Искра 1030" и "БоеЫгоп РС 286" с использованием пакетов специальных программ.

4. ЭКОЛОГО-СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФАУНЬ! ПТИЦ НОВЫХ ЛАНДШАФТОВ

4.1. Изученность фауны птиц новых ландшафтов

Как мы уже отметили, садовые массивы ябляются достаточно новыми антропогенными ландшафтами для условий юга Центральной Лесостепи, и специальных работ, посвященных фауне и населению птиц этих своеобразных, интересных ландшафтов, пока не встречено.

В этой связи нам близки работы ряда европейских авторов, проводивших исследования по фауне птиц садово-огородных поселков пригородов ^акиМес, 1Э77, Мгос2к1еу/Шс, 1974, 1975,

Миз1оу/, 1976, Тот1а1о^с, 1970). Однако, в отличие от наших данных (Партолин, 1995, 1996, Харченко, Партолин, 1995), в садовых участках большинства европейских городов формируется достаточно-бедная фауна из 14 - 27 видов и очень противоречивы данные по плотности населения птиц - от 83 до 1579 пар/га.Г.

4.2. Фаунистическая сводка птиц садовых массивов

По результатам учетов, проведенных в условиях новых ландшафтов юга Центральной Лесостепи на протяжении всего года, установ-

лено, что список птиц составляет 118 видов четырнадцати отрядов. Фауна птиц садовых сообществ, таким образом, составляет около 44 % фауны края, составляющей 271 вид 17 отрядов (Барабаш-Никифо-ров, Семаго, 1963; Лихацкий, Венгеров, 1992).

Для сравнения фауны птиц садовых сообществ и фауны птиц края в целом была составлена таблица 1, где представлены данные по числу видов по отрядам.

Таблица 1

Распределение видов птиц садовых сообществ по отрядам сравнительно с фауной птиц края

Отряды Число видов

в крае в садовых массивах

п/% п/% в % от обилия в крае

Гагарообразные

Поганкообразные

Веслоногие

Голенастые

Гусеобразные

Соколсобразные

Курообразные

Журавлеобразные

Ржанкообразныэ

Голубеобоазные

Кукушкообразные

Совообразные

Козодоёобразные

Стрижеобразные

Ракшеобразные

Дятлообразные

Воробьинообразные

2/ 0.7 5/ 1.8 2/ 0.7 10/ 3.6 28/10.3 28/10.3 4/ 1.5 11/ 4.1 42/15.5 6/ 2.2 1/ 0.4 8/ 3.0 1/ 0.4 1/ 0.4 4/ 1.5 8/ 3.0 110/40.6

1/ 0.9 1/ 0.9 10/ 8.5 2/ 1.7 3/ 2.5 5/ 4.2 5/ 4.2 1/ 0.9 5/ 4.2 1/ 0.9 1/0.9 3/ 2.5 5/ 4.2 75/63.5

10.0 3.6 35.7 50.0 27. 3 11.9 100.0 100. 0 62.5 100.0 100.0 75.0 62.5 68.8

ьсего

271/100

118/100

43.5

Из таблицы видно, что наибольшее представительство в фауне садовых сообществ имеет отряд воробьинообразных (63,5 % всей фауны) , что немного превышает данный показатель в местной фауне в целом (40,6 %).

Следует также особо отметить отряды кукушкообразных, козодо-еобразных и стрижеобразных, все виды которых встречены в новых ландшафтах. Также значительно представлены отряды ракыеобразных, голубеобразных, совообразных, дятлообразных и курообразных.

Таким образом, фауна птиц садовых массивов характеризуется высоким видовым разнообразием, с преобладанием средних и мелких по размеру форм, в основном, отряда воробьинообразных.

- 8 -

4.3. Выделение различных комплексов птиц

В процессе анализа фактического материала в плане структуры фауны птиц садовых насаждений различных возрастов и экологических категорий нами было произведено выделение комплексов птиц по целому ряду признаков (Барабаш-Никифоров, 1963, Королькова, 1963):

1. По характеру пребывания в новых ландшафтах

2. По приуроченности к основным биотопам

3. По типу и месту расположения гнезд

4. По месту добывания пищи

5. По характеру потребляемого корма.

5. ВОЗРАСТ САДОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ - ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ФАКТОР ДИНАМИКИ НАСЕЛЕНИЯ ПТИЦ

Основным средообразующим элементом новых ландшафтов является покров из плодовых и декоративных деревьев, ягодных, колючих и декоративных кустарников, а также лиан. По своим биоценотическим функциям этот покров может быть приравнен к зеленым древесным насаждениям.

Садовые массивы закладываются, как правило, на открытых участках, поэтому основной элемент новых ландшафтов имеет полную картину развития от момента посадки саженцев (через фазы редин, смыкания крон, активного формирования оптимальной густоты) до перестойного состояния.

.Также возрастную привязку имеют и процессы накопления, складирования и расходования строительных материалов, появления строений и стабилизации строительной деятельности, а также уровень антропогенной нагрузки.

5.1. Возрастная динамика облесенности садовых товариществ -основной фактор динамики населения птиц

Под термином "облесенность" или "лесистость мы понимаем, применительно к садовым массивам, процент площади земли, занятой проекциями крон деревьев и кустарников.

При увеличении возраста садов происходит постоянное увеличение доли площади, занятой древесно кустарниковой растительностью, что ведет к неуклонному повышению общей плотности населе-

ния птиц (см. рис. 1), однако различные комплексы птиц по приуроченности к основным биотопам (экологические комплексы) проявляют неодинаковые тенденции в динамике плотности своего населения: птицы открытых участков (лугово-степной, скальный и околоводный экологические комплексы) снижают, а дендрофильные (опушечно-кус-тарниковый и лесной комплексы) наращивают свое обилие.

вограс!, дат

Рис. 1 Влияние уровня лесистости (а) на плотность населения птиц: общую (б, т}г=0. 94), открытых участков (в, т[2 =0. 96), лесопокрытых (г,г=0.96), кормящихся в открытых участках (д,г=-0.89), в лесопокрытых (е,г=0.96). имеющих широкий набор кормовых стаций (ж,П2=0-93)

Структура комплексов птиц по местам добывания пищи также имеет привязку к показателю облесенности новых ландшафтов: в самых молодых садах, где минимален % лесопокрытой площади, максимальна плотность населения птиц, кормящихся в открытых участках, и минимальна - кормящихся в лесопокрытых. В самых старых садах с максимальной лесистостью - наоборот, виды, добывающие корм в различных частях древесных насаждений, составляют почти 74 % населения. Птицы, имеющие широкий набор кормовых стаций, имеют максимальную плотность населения в средневозрастных садах (при облесенности 15 - 30 %), составляя при этом более 1/3 всего населения.

5.2. Возрастные изменения защитных свойств основных элементов новых ландшафтов - важный фактор динамики населения птиц

Защитные свойства новых ландшафтов подвержены возрастным изменениям. Это связано прежде всего с тем, что в процессе роста дрэвесно-кустарникового полога происходит увеличение лесопокрытой площади, разрастание крон деревьев и кустарников вширь и вверх. Кроме того, появление на участках разнообразных строительных материалов, затем построек, изменение характера и темпов строительной деятельности владельцев участков также имеют определенную возрастную привязку.

В результате увеличения возраста садов, приводящего к устойчивой динамике защитных свойств основных элементов новых ландшафтов, происходят существенные изменения в структуре населения птиц по типу и месту расположения гнезд. Это явление наглядно иллюстрирует рисунок 2.

оо

О О у

О 0 о ■</о

о

оо 0 о о

о г о

о о о

о о о

о с о

о

-*ТТ И к

IX-

111 ккк\

к к

ил. 1к 4 к к

о о

„"-1

11-11

24-ге

Рис. 2

40

возраст, лет

Влияние уровня развития защитных свойств основных элементов на плотность населения птиц различных комплексов по типу и месту расположения гнезд: а -кроногнездников(г=0.98), б - на земле под пологом деревьев(г=0.91), в - дуплогноздников(г=0. 98), г -кустогнездников(т)3=0. 98), д - в пустотах стройматериалов (г=0. 90), е - в пустотах строений(цг=0. 80)

Как видно из данного рисунка, в результате повышения защитных свойств древесного полога, связанного с его ростом, происходит увеличение плотности населения птиц, гнездящихся в кронах деревьев, на земле под пологом деревьев, дуплогнездников. Такая же, в целом, картина наблюдается и по отношению к кустогнездникам.

Виды птиц, гнездящихся в пустотах строительных материалов, имеют наибольшую плотность населения в самых молодых садах, где наибольший балл защитных свойств данного элемента ландшафта.

5.3. Особенности изменения антропогенной нагрузки в садах различных возрастов, .ее влияние на структуру населения птиц

Коллективные сады в условиях юга Центральной Лесостепи являются новыми антропогенными ландшафтами, выделяющимися спецификой характера антропогенной нагрузки. Если урбанизированные территории характеризуются очень высоким уровнем и постоянством антропогенной нагрузки, а ландшафты естественного ряда (агроландшафты, рукотворные лесные массивы, выпасы и сенокосы) - крайней неритмичностью уровня нагрузки, то коллективным садам присущи свои особые уровень и ритмика антропогенной нагрузки. Для иллюстрации сказанного приводим таблицу 2.

Таблица 2

Влияние уровня средней антропогенной нагрузки з садах различных

возрастов на плотность населения птиц

Возрастные группы садов, лет Уровень нагруз. чел/га Плотность населения птиц, особ/ю.г

Общая Наземногнездящиеся под древ.пологом Наземногнездящиеся под травян. пологом

1 - 2 5.58 931. 5 78.2 164.0

4 - 5 7.49 905.4 61.3 46.2

7-8 5.22 958. 9 128.1 6.5

11 - 14 5. 19 1043.3 173.0 13.1

24 - 26 5.10 1097.6 180.6 -

40 5.00 1370.0 199.0 -

= 0.85 цг = 0.98 Пз = 0.92

Из таблицы видим, что общую тенденцию роста населения птиц при увеличении возраста садов, сопровождающегося увеличением лесистости их и защитных свойств основных элементов, нарушает спад плотности населения в 4 - 5-летних садах. Именно в это время коллективные сады подвержены самому высокому среднему уровню антро-

погенной нагрузки. Данный спад плотности обусловлен только этой причиной, несмотря на резкий скачек роста защитных свойств садовых сообществ.

Особое значение фактор беспокойства играет в гнездовой жизни птиц. Из таблицы видно, что существенное влияние аномальный уровень антропогенной нагрузки в 4 - 5-летних садах оказывает на плотность населения птиц, гнездящихся под древесным пологом. Существенно также влияние и на комплекс наземногнездящихся под пологом трав видов.

6. РОЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РУСЕЛ В ФОРМИРОВАНИИ ОРНИТОФАУНЫ НОВЫХ ЛАНДШАФТОВ

На структуру и плотность населения птиц новых ландшафтов помимо возрастных изменений в значительной мере оказывают влияние и окружающие ландшафты, являющиеся для птиц экологическими руслами проникновения.

Различные окружающие ландшафты на разных этапах развития садовых насаждений имеют неравноценное влияние на формирование структуры и плотности населения птиц. С применением методики балльных оценок экологических русел проникновения птиц, основанной на использовании коэффициента видового разнообразия (Божко, 1968, 1972, 1976), произведен расчет суммарного балла экологических русел для каждого садового массива, а также для каждой экологической категории товариществ.

Наименьший суммарный балл экологических русел проникновения птиц оказался у степных водораздельных садов. Это объясняется тем, что наибольшее участие в периметре этих садов принимают аг-роландшафты, самые бедные в фаунистическом отношении и имеющие минимальный ранговый балл. Наибольшей балльной оценки удостоились дубравные сады, так как окружающие их дубовые насаждения имеют самое высокое фаунистическое разнообразие среди ландшафтов юга Центральной Лесостепи. Данное явление отмечалось нами ранее (Пар-толин, 1995, 1996).

Орнитофауна садовых насаждений каждой экологической категории имеет оригинальную структуру по соотношению экологических комплексов птиц. Это явление иллюстрирует рис. 3.

В результате анализа данных рисунка видно, что самым существенным образом реагирует на наличие экологических русел проникно-

сгепкые етепим боровы« прир8чные дубравные

водоразкелдае баночные

Рис. 3. Соотношение экологических комплексов птиц в садовых сообществах различных почвенно-зкологических категорий. Комплексы: 1 - лугово-степной, 2 - скальный, 3 - синантропный, 4 - сколоводный, 5 - опуаеч-но-кустарниксвый, 6 - лесной

вения околоводный комплекс птиц, отсутствующий в степных и боровых и почти отсутствующий в дубравных садах, в то враля как в фауне приречных садов он занимает 25, 0% (!) всего количества видов, хотя в населении его доля и не велика - 9,2 %. Также существенно значение экологических русел и для лесного комплекса: в населении боровых и дубравных садов он занимает около 35 %, а в составе фауны - 45 - 50 % (!), в то время как в степных садах доля в населении составляет 4 - 5 %.

Опушечно-кустарниковый комплекс - самый обильный в населении птиц всех садов, но по богатству фауны оказался лидером в балочных садах - 34,2 %, что полностью согласуется с его привязанностью к "диффузным" растительным ассоциация!.!, распространенным по степным балка!,!.

7. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА НАСЕЛЕНИЯ ПТИЦ САДОВЫХ МАССИВОВ

В связи с огромной значимостью птиц в структуре садовых сообществ нам представляется необходимым исследование орнитофауны

ке только в репродуктивный (гнездовий) период, когда связь пернатых с территорией наивысшая, максимально их психоэмоциональное и хозяйственнозначимое воздействие, но и по различным сезонам года.

С этой целью в 1993-94 гг были организованы учеты птиц в условиях коллективных садов в следующие сезоны года: гнездовый, послегнездовый, позднелетний, осенний, предзимний, зимний, ранне-весенний.

7.1. Сезонные изменения состава фауны птиц садовых массивов

Происходящие существенные изменения состава фауны птиц сивов коллективных садов характеризует рисунок 4.

мае-

Ш

II >1

и II

>1 II II

II II II

II II II

II || II

гяездмый послетадоаый позжлешя осен.та?

првдзимякй

Рис. 4. Изменения состава фауны птиц садов в различные сезоны года. Комплексы птиц: а) по характеру пребывания - 1 - оседлые, 2 - летующие, 3 - пролетные, 4 - кочующие зимой; б) по характеру потребляемых кормов -1 - насекомоядные, 2 - плодоядные, 3 - зерноядные, 4 - плотоядные, 5 - рыбоядные, 6 - всеядные

Из приведенного рисунка видим, что наивысшее видовое разнообразие присуще гнездовому сезону - 89 видов. С дальнейшим продвижением к зимним учетам происходит неуклонное снижение числа зарегистрированных в садовых массивах видов. Минимальное видовое богатство зафиксировано зимой - 38 видов.

С течением сезонов года происходит не только уменьшение об-

щего числа видов, но и существенное изменение соотношения различных комплексов птиц, например, по характеру потребляемых кормов: в гнездовый период в фауне птиц безраздельно господствует насекомоядный комплекс (74,2 %), но в дальнейшем постоянно уменьшается доля насекомоядных видов и неуклонно увеличивается как доля, так и абсолютное числа зерноядных видов в фауне птиц садов. Это объясняется тем, что некоторые виды птиц переключаются на питание растительными кормами после окончания гнездового периода. Своего максимума зерноядный комплекс птиц достигает в предзимний период, доминируя в фауне по числу видов (36,2 %).

7.2. Динамика плотности населения птиц по сезонам года

Сезонные изменения в садовых массивах влекут за собой и изменения в плотности птичьего населения. Для характеристики обилия птиц в садовых сообществах приводим таблицу 3.

Таблица 3

Сезонная динамика плотности населения птиц садовых насаждений различных возрастных групп

Сезоны учетов птиц Плотность населения птиц по группам возраста садов

1 - 2 4-5 7 - 8 И - 14| 24 - 26 40

Гнездовый

Послегнезд.

Позднелетн.

Осенний

Предзимний

Зимний

931.5 1058.8 1041.6 471.0 349.0 172. 4

905. 4 1071.8 1150.2 485. 1

394.1

204.2

958.9 1286.6 1263.7 485.4 361. 7 256.7

1043.3 1522. 5 1392.2 487. 3 350. 3 313. 8

1097.6 1691.4 1461.2 497.2 323. 3 349.0

1370.0 1832. 6

1580.1 518.9 306. 9 388.1

По результатам, приведенным в таблице, можно утверждать, что для садов всех возрастов сезонная динамика плотности населения имеет сходные тенденции. Так, самой высокой является плотность населения птиц послегнездоЕого периода, а самой низкой - плотность населения зимнего периода. При переходе от послегнездового к зимнему сезону происходит постоянное снижение обилия птиц.

Общей для всех сезонов года является закономерность, согласно которой плотность населения птиц минимальна в самых молодых садах и вырастает с увеличением возраста. Определяющими факторами, на наш взгляд, выступают лесистость и суммарные защитные свойства осноеных элементов новых ландшафтов, как и для гнездового периода, что нами уже отмечалось в главе 5. В этой картине исключением выступает предзимний сезон, по результатам учетов ко-

торого самая высокая плотность отмечена в 4 - 5-летних садах, с дальнейшим же увеличением возраста происходит снижение обилия птиц. Очевидно, что ни процент лесопокрытой площади, ни балл защитных свойств основных элементов новых ландшафтов, определявшие уровень плотности населения птиц в другие сезоны года, в данном случае не оказывают решающего влияния на характер возрастной динамики обилия птиц. Ведущее место в предзимний сезон принадлежит пищевому.фактору, а именно проценту площади земель, покрытых сорными растениями, семена которых используются б пищу представителями зерноядного и, частично, всеядного комплекса птиц. Минимальные защитные свойства садов (в плане защиты от неблагоприятных погодных условий) 1 - 2-летнего возраста являются ' лимитирующим фактором для населения птиц, несмотря на то, что сорная растительность занимает в них самый высокий процент площади. Развитие защитных свойств в садах старше 4-5 лет не приводит к увеличению плотности населения, так как ведущее место в предзимнее время принадлежит трофическому фактору.

С наступлением зимы и установлением глубокого снежного покрова трофические ресурсы зерноядного комплекса в садовых массивах различных возрастов выравниваются и на ведущее место в плане формирования уровня плотности населения птиц выходит фактор защитных свойств основных элементов, в данном случае от неблагоприятных погодных условий. Поэтому восстанавливается привычная (по результатам остальных сезонов года) картина распределения уровня плотности населения птиц в садах различных возрастоз. Также в этом плане имеет значение связь птиц с территорией, усиливающаяся з зимний период по сравнению с остальными негнездовыми сезонами года (Барабаш-Никифоров, Семаго, 1963, Владышевский, 1975).

ВЫВОДЫ

1. Фауна птиц садовых массивов насчитывает 118 видов четырнадцати отрядов и составляет около 44 % всей орнитофауны края. Фауна садов по своему составу имеет явные черты и лесного и си-нантропного комплекса птиц.

2. Плотность населения и фаунистическое разнообразие возрастают с увеличением возраста садов. Это обусловлено увеличением доли лесопокрытой площади, ростом защитных свойств основных структурных элементов новых ландшафтов.

3. При возрастном увеличении лесистости садов происходит неуклонное снижение доли птиц открытых пространств (лугово-степно-го, скального и околоводного экологических комплексов) и увеличение доли дендрофильных (опушечно-кустарникового и лесного экологических комплексов) видов птиц. Сходным образом реагируют и комплексы птиц по местам добывания пици: в молодых садах доминируют птицы, добывающие кори в различных фациях открытых участков, в старых - добывающие пищу в различных частях и ярусах дре-весно-кустарникового полога.

4. Антропогенная нагрузка (фактор беспокойства) также существенно влияет на структуру и плотность населения гнездового периода, а также частично и послегнездового. Средний уровень антропогенной нагрузки оказался близким для садов всех возрастов, за исключением 4-5-летних, где аномально высока антропогенная нагрузка, связанная со строительной деятельностью владельцев садов. Это обусловило снижение плотности населения птиц, особенно назем-ногнездящихся видов.

5. Существенное влияние на разнообразие фауны и плотность населения птиц оказывают окружающие садовые массивы ландшафты, выступающие в роли экологических русел проникновения птиц. Наиболее благотворно на видовое разнообразие и обилие птиц садов влияют дубравные насаждения, а также водно-береговые ландшафты. Меньшее влияние оказывают боровые насаждения, населенные пункты, степные балки. Самыми бедными фаунистически оказались водораздельные агроландаафты.

6. В отношении сезонов года наибольшее разнообразие присуще гнездовой фауне птиц, насчитывающей 89 видов, подавляющее большинство которых гнездится в условиях садов. С дальнейшим сезонным изменением происходит неуклонное обеднение фауны птиц - зимняя фауна самая бедная - 38 видов. Сезонная динамика плотности населения основывается на следующих закономерностях: 1) наивысшая плотность складывается в послегнездовый период, когда к гнездовавшемуся населению присоединяются молодые птицы, ставшие к этому времени на крыло; с продвижением сезонов обилие птиц падает, и в зимних учетах зафиксирована минимальная плотность населения птиц садов; 2) возрастная динамика плотности населения имеет сходные тенденции для всех сезонов года: минимально обилие в молодых садах, максимально - в самых старых.

7. Сады старших возрастов (24-26, 40 лет) формируют мини-

мальную плотность населения птиц не в зимний, а в предзимний сезон, что вызвано лимитирующей ролью фактора запаса сорных трав, семена которых служат кормом для зерноядного комплекса птиц, выступающего доминирующей группой населения в предзимний сезон.

8. Общая закономерность, согласно которой плотность населения минимальна в молодых садах и максимальна в старых, нарушается в предзимний сезон учетов, когда наивысшее обилие зафиксировано в 4 - 5-летних садовых насаждениях, и с увеличением возраста происходит неуклонное его снижение. Это обусловлено тем, что запас семян сорных трав, служащих кормом для подавляющего числа особей предзимней фауны, неуклонно снижается с увеличением возраста садов. Максимальный запас корма в 1 - 2-летних садах не позволяет максимальную плотность населения птиц из-за низкого уровня защитных свойств основных элементов садовых товариществ данного срока закладки.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Партолин И.В. Сравнительная характеристика фауны птиц традиционных и новых антропогенных ландшафтов Центральной лесостепи// Проблемы изучения и охраны заповедных природных комплексов. Матер, науч. конф., посвящ. 60-летию Хоперского залов. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1995. - с. 170 - 171.

2. Партолин И. В. Влияние лесных массивов на формирование орнитофауны прилегающих садовых насаждений//Комплексная продуктивность лесных ресурсов и организация многоцелевого (многопродуктивного ) лесопользования. Матер, всерос. конф. - Воронеж: Изд-во "Транспорт", 1996. - с. 171 - 175.

3. Харченко H.A., Партолин И.В. Экологические принципы формирования орнитофауны искусственных пригородных ландшафтов// Природные ресурсы Воронежской области, их воспроизводство, мониторинг и охрана. - Воронеж: Изд-во "Петровский сквер",

" 1995. - с. 94 - 97.

Заказ 135 от 7. ff. 1996 г. Тир. 100. Лаборатория оперативной полиграфии ВГУ.