Влияние очистных сооружений на динамику птиц в Башкирии (Валуев В.А.)
Валуев В.А.
зав. учебно-научным музеем, Башкирский государственный университет.
Экология урбанизированных территорий. № 2, 2014. С. 64-68.
Работа включает сведения о динамике численности некоторых охотничьих видов птиц за последние 100 лет. Показано: кадмия и свинца в водах очистных сооружений сахарных заводов РБ содержится меньше, чем в естественных водоёмах.
Ключевые слова: пестициды, птицы, очистные сооружения, естественные водоёмы, обилие, тяжёлые металлы.
ВВЕДЕНИЕ
За последние 100 лет сокращение количества рыбного запаса, а также водных и околоводных птиц в водоёмах республики, подвигло биологов искать причины, влияющие на падение численности животных [1], в том числе и тесно связанных с водоёмами. В настоящее время на территории республики наиболее стабильной остаётся орнитофауна только крупных озёр, т.к. на них в меньшей степени воздействуют негативные последствия, возникающие в процессе сельскохозяйственных работ.
По проведённым раннее исследованиям установлено, что из 16 многочисленных в Башкирии видов, чьё максимальное обилие приходится на паводковый период, практически все, кроме белой трясогузки и рябинника, относятся к водным или околоводным видам [2]. Но, хотя сокращение численности видов наблюдается и у птиц, не относящихся к данным группам [3-5], не стоит забывать, что они не только употребляют воду, но и большая часть их питается беспозвоночными животными, чья жизнь приурочена к водоёмам; т.е. так или иначе тоже связана с водой.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Исследования видового и количественного состава орнитофауны проводилось путём прямого подсчёта особей водных и околоводных видов, как путём визуального наблюдения, так и по голосам. В дневное время использовались бинокли и подзорные трубы 30×60 и 60×100; в тёмное время суток – прибор ночного видения. Данные по обилию исследователей XIX и начала XX столетий приводились по методике сравнения таких показателей, как количество добытых экземпляров, временной промежуток между встречами отдельных особей, количество в стаях и т.п. Вода из водоёмов отбиралась у поверхности в стеклянные ёмкости, которые этикетировали, плотно закрывали и пересылали в лабораторию Российского государственного заочного университета (РГАЗУ) проф. Е.К. Еськову, где проводился анализ воды на присутствие тяжёлых металлов.
В рисунках по оси “Y” употребляются следующие сокращения:
(М) многочисленный вид ……………………………..10 – 99 особей/ км²;
(О) обычный ……………………………………………..1 – 9 особей/ км²;
(Р) редкий …………………………………………….0,1 – 0,9 особей/ км²;
(ОР) очень редкий .………………………………..0,01 – 0,09 особей/ км²;
(ЧР) чрезвычайно редкий……………………0,001 и меньше особей/ км².
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.
Коэффициент стабилизации вида [6] показывает тенденцию к ухудшению условий существования для многих видов птиц. Некоторые виды стали настолько редки, что факт их пребывания на исследуемой территории удаётся регистрировать только с применением фезеринга – по нахождению отдельных перьев и их определению с использованием коллекционного фонда. Большинство естественных водоёмов перестали играть роль воспроизводственных участков; русла рек уже трудно называть «пролётными путями» в том смысле, какой придавался им ещё 20-30 лет назад.
Особняком, от естественных водоёмов стоят очистные сооружения сахарных заводов и животноводческих комплексов, которые являются местами концентрации водных и околоводных птиц. Здесь гнездится и летует до 80% птиц этих групп административного района, на территории которого находится данное сооружение.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Проведённые нами исследования динамики птиц на территории Республики Башкортостан показали, что численность как околоводных [7, 8], так и других групп [9] падает. Причём у подавляющего большинства видов это падение происходит неуклонно в течение последних двух столетий и, только у нескольких редких видов, она существенно возросла (рис. 1-4).
Рисунок 1. Динамика обилия лебедей, огаря и пеганки на естественных водоёмах.
Наиболее существенной причиной, обуславливающей сокращение численности птиц является плохое воспроизводство видов. На рисунках 2 и 3 показано, что у многих водных и околоводных видов обилие осенью ниже, чем весной. Это объясняется: 1) откочёвкой птиц за границу республики после становления их на крыло; 2) отстрелом; 3) гибелью птенцов и взрослых особей в сетях. Однако существует ещё одна причина – загрязнение воды тяжёлыми металлами и химическими соединениями.
Рис. 2. Сезонная динамика птиц семейства Утиные на естественных водоёмах.
У водоплавающих птиц, гнездящихся в Башкирии, в настоящее время, по сравнению с прошлым веком, количество птенцов в естественных водоёмах, в среднем, упало в 1,5-2 раза. Причём, судя по поведению чаек, у них нарушается эндокринная система [10]. Количество птенцов уток на фильтрационных прудах составляет от 9 до 11 птенцов в выводках, против 4-8 в естественных водоёмах. Как видно из рисунка 2, только кряква в естественных условиях поддерживает ту свою численность, которая была у неё во время весенних миграций; у других она ниже, что указывает на низкое воспроизводство.
У одних видов куликов (рис. 3) численность в осенний период так возрастает не за счёт воспроизводства птенцов, а за счёт миграций особей с северных мест гнездования; например, у турухтана. Снижение количества других куликов происходит из-за послегнездовых откочёвок местных птиц. Например, численность чибиса и травника в осенний период ниже, чем летом, т.к. в Башкирии эти виды начинают гнездиться ещё в апреле, а в августе основная часть их уже отлетает.
Рис. 3. Сезонная динамика птиц подотряда Ржанковые на естественных водоёмах.
Нельзя скидывать с чаши весов и такие факторы, как естественная убыль молодняка от хищных птиц и млекопитающих, так и отравление птенцов из-за поедания отравленных беспозвоночных, о чём будет сказано ниже. Сокращение численности охватывает почти все виды птиц, за исключением нескольких, которые, наоборот, расширяют в настоящее время свой ареал – огарь, ходулочник, красавка, ремез и др. Но это присуще, в основном, редким для республики видам. У массовых видов, которые испокон веков населяли Башкирию, и являлись основными охотничьими видами, такие как боровая (рис. 4) и водоплавающая дичь, почти у всех происходит спад.
Эти и прочие наблюдения подвигли нас исследовать воду, как естественных водоёмов, так и искусственных очистных сооружений разных промышленных и сельскохозяйственных предприятий республики на содержание тяжёлых металлов.
Рис. 4. Динамика обилия видов отряда Курообразные
По данным исследований специализированных лабораторий Республики Башкортостан, даже в горных реках Южного Урала, количество тяжёлых металлов и др. вредных для организмов компонентов превышает ПДК во много раз. Например, по госдокладу министерства природных ресурсов РБ за 2008 г. загрязнённость горной реки Бол. Авзян, где нет промышленных предприятий, выглядит так: «Река Бол. Авзян – приток р. Белой, протекающий по горно-лесной зоне. Значение УКИЗВ 4,29; вода в створе реки оценивается 4-м классом качества, разрядом «а» («грязная»). Средние уровни загрязненности нефтепродуктами и соединениями меди 1,5 и 4 ПДК, максимальные - 7 и 8 ПДК. Незначительно возросли, по сравнению с предыдущим годом, средние концентрации соединений железа, с 5 до 6 ПДК, во всех пробах обнаружены превышения ПДК».
Безусловно, такое загрязнение не может не отразиться на организме животного. Один из примеров негативного воздействия на птиц химических реактивов – двухдневный птенец малого зуйка, пойманный 27 июня 2011 г. в Архангельском районе у берега горной реки Бол. Инзер. На следующий день, после поимки, птенец погиб; вскрытие показало, что у него полностью отсутствует печень. Ещё 70 лет назад в реках водилось столько рыбы, что целые деревни выживали в Великую Отечественную войну благодаря ей. Теперь нет ни рыбаков, ни рыб, но и птиц нет. В это же время выводки птиц на очистных сооружениях, успешно встают на крыло. Их морфологические параметры внешних и внутренних органов, состояние тканей и половой системы ничем не отличались от таковых здоровых птиц, пойманных раннее на естественных водоёмах республики.
Таблица 1
Количество тяжёлых металлов в водоёмах Башкортостана
|
Вода |
Cd мкг/л |
Pb мг/л |
Zn мг/кг |
|
Очистные пруды Чишминского сахарного завода. 08.07.2010. |
0,02792 ± 0,0131 |
0,2041 ± 0,0456 |
0,2076 ± 0,0054 |
|
Очистной пруд завода «Сода» г. Стерлитамак 14.07.2010 |
0,1104 ± 0,0031 |
0,0939 ± 0,0117 |
0,0621 ± 0,0027 |
|
Маканское водохранилище, Хайбуллинский район. 28.08.2010. |
0,2673 ± 0,0128 |
0,1839 ± 0,0465 |
0,1052 ± 0,0046 |
|
Река Белая, в 10 км ниже по течению г. Стерлитамак. 14.07.2010. |
0,4693 ± 0,0194 |
0,3445 ± 0,0913 |
0,1919 ± 0,0093 |
Отток птиц из естественных водоёмов на очистные пруды сахарных заводов можно объяснить продуктивностью беспозвоночных животных, которая в реках и ручьях ниже в разы, чем в отстойниках этих предприятий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, снижение численности птиц, безусловно, связано с качеством воды, в том числе и наличию в ней тяжёлых металлов, которые не только напрямую воздействуют на организм птиц, вызывая отклонения в развитии их органов, но и опосредственно, путём влияния на их кормовую базу. Их концентрация в воде сдерживает плодовитость не только беспозвоночных животных, но и продуктивность съедобных водорослей [11], благодаря чему снижается кормность водоёмов. Проведённый в РГАЗУ анализ воды из разных водоёмов Башкортостана показал, что количество некоторых тяжёлых металлов в реках бывает выше, чем в очистных сооружениях, причём, в разы. Так, в очистных прудах Чишминского сахарного завода кадмия меньше, чем в р. Белая возле г. Стерлитамака почти в 17 раз, а свинца в 1,7 раза; в очистном пруду завода «Сода» кадмия меньше чем в Белой в 4,3 раза, а свинца – в 3,7 раза (табл. 1).
Взаимосвязь между сокращением численности большинства видов птиц и загрязнённостью воды тяжёлыми металлами очевидна. Поэтому, можно говорить о том, что очистные сооружения сельскохозяйственных и животноводческих комплексов в некоторых случаях не только очищают воду естественных водоёмов, но и являются стратегическими резервуарами биоразнообразия.
Таким образом, можно констатировать, что места впадения сточных вод с очистных сооружений сахарных заводов и животноводческих комплексов, а также грамотно эксплуатируемых отстойников промышленных предприятий Башкирии в реки не только не вредят экологии последних, но и приносят пользу тем, что разбавляет в них концентрацию тяжёлых металлов. Кроме того, очистные сооружения сельскохозяйственных предприятий служат источниками роста кормовой базы, что во многом обуславливает жизнеобеспечение птиц, особенно относящихся к водоплавающим и околоводным группам.
Литература
[1] Валуев В.А. К экологическим основам охраны птиц // Вестник Оренбургского университета. № 6, июнь, 2009. С. 89-92.
[2] Валуев В.А. Сезонные перемещения обычных и многочисленных видов орнитофауны Предуралья Башкортостана в весенне-осенний период // Вестник Оренбургского университета. Спец. выпуск. Оренбург, 2007. Вып. 75. С. 56-61.
[3] Валуев В.А. К семействам Ласточковые, Жаворонковые, Трясогузковые и Сорокопутовые Башкортостана // Вестник Башкирского университета. 2006а, № 1. С. 48-54.
[4] Валуев В.А. Птицы семейств Oriolidae, Sturnidae, Corvidae, Bombycillidae, Cinclidae, Troglodytidae и Prunellidae, обитающие на территории Башкортостана // Вестник Башкирского университета. 2009б. Том 14, № 1. С. 76-79.
[5] Валуев В.А. Динамика боровой дичи в Предуралье и горах Башкирии по сезонам // Вестник охотоведения. Том 9, № 1. Январь - Июнь 2012. С. 25-28.
[6] Валуев В.А. Коэффициент перемещения вида и коэффициент стабилизации вида - индикаторы экологического состояния среды обитания популяции // Вестник охотоведения. 2007, т. 4, № 2. С. 205-206.
[7] Валуев В.А. Кулики (Limicoli) Башкортостана // Вестник Башкирского университета. № 2. Уфа, 2005а. С. 48-55.
[8] Валуев В.А. К семейству чайковых (Laridae) Башкортостана // Зоологический журнал. 2006. № 7. С. 865-870.
[9] Валуев В.А., Дурягина В.В. Динамика боровой дичи в Предуралье и горах Башкирии по сезонам // Вестник охотоведения. Том 9, № 1. Январь - Июнь 2012. С. 25-28.
[10] Fox G., Gilman A., Peakall D., Anderka F. Behavioral abnormalities of nesting lake Ontario Herring gulls. – J. Wildlife Manag., 1978, vol. 42, N 3. Р. 477-483.
[11] Шарипова М.Ю. Альгологическая оценка экотонных сообществ в зонах промышленного загрязнения // Экология. 2007. Т. 36. № 2. С. 149-153.