2014-51-3

На основе многолетних исследований проанализирована зависимость эффективности воспроизводства птиц (на примере мухоловки-пеструшки) от доступности моллюсков (основного источника кальция) в условиях промышленного загрязнения на Среднем Урале. Показано, что дефицит кальция приводит к увеличению доли брошенных кладок и яиц с аномальной скорлупой, а также сокращению величины выводка, усиливая негативное действие тяжелых металлов на воспроизводство локальных популяций. Полученные данные могут быть использованы для прогнозирования динамики популяций и сообществ птиц на загрязненных территориях и мониторинга состояния природных экосистем

Проанализированы собранные в 1989-1991, 1997-2003 и 2005-2007 гг. пробы корма птенцов мухоловки-пеструшки и кормовые остатки в гнездах на 13 участках, расположенных в градиенте загрязнения выбросами Среднеуральского медеплавильного завода (СУМЗ). Установлено, что с приближением к источнику выбросов сокращается доля гнезд с раковинами и количество моллюсков на гнездо с раковинами, как в хвойном, так и в лиственном лесу (рис. 1). Доля пищевых комков, содержащих моллюсков, уменьшается при увеличении загрязнения в 6 раз. Рисунок 1 – Встречаемость гнезд с раковинами (среднее ± SE) (A) и относительное количество раковин на гнездо (стандартизировано по годам xi /xmax, гнезда без раковин исключены) (Б). В лиственном лесу: сплошные линии и кружки; A – y = 20.9 × Ln(расстояние) + 21.5, R2 = 0.51; Б – y = 0.08 × Ln(расстояние) + 0.03, R2 = 0.70). В хвойном лесу: пунктирные линии и треугольники; A – y = 36.8 × Ln(расстояние) − 2.0, R2 = 0.63; Б – y = 0.10 × Ln(расстояние) + 0.03, R2 = 0.62) В пробах с моллюсками их видовое разнообразие уменьшается с приближением к источнику выбросов (рис. 2). Рисунок 2 – Количество видов моллюсков (± SD) в пробах корма мухоловки-пеструшки, рассчитанное на минимальную выборку методом разрежения Низкое обилие и видовое разнообразие моллюсков на загрязненных территориях приводят к уменьшению их потребления птицами и снижению содержания кальция в рационе при возрастающих концентрациях тяжелых металлов (рис. 3). Рисунок 3 – Концентрации металлов (± SE) в фекалиях птенцов мухоловки-пеструшки на территориях с контрастным уровнем загрязнения Дефицит кальция в рационе взрослых птиц приводит к нарушению процессов формирования яиц. В частности, скорлупа становится более пористой (рис. 4), что приводит к преждевременному высыханию содержимого. Рисунок 4. Микроструктура поверхности скорлупы яиц с фоновой (слева) и с загрязненной территории (справа) Доля гнезд с преждевременно высохшими яйцами увеличивается с приближением к источнику выбросов (рис. 5, А). Иными словами, на сильно загрязненной территории 2050% размножающихся самок страдают от недостатка кальция. Оставление самками гнезд на стадии откладки яиц также обусловлено нехваткой кальция в рационе. Доля брошенных гнезд достигает 20% вблизи завода (рис. 5, Б). Рисунок 5 – Изменение доли гнезд мухоловки-пеструшки с высохшими яйцами (A, y = 0.31 × (расстояние)-0.86, R2 = 0.54) и брошенных гнезд (Б, y = 0.13 × (расстояние)-0.41, R2 = 0.20) вдоль градиента техногенного загрязнения. Точки – средние по площадкам Ковариационный анализ (ковариаты – дата начала кладки, сумма температур и сумма осадков за период пребывания птенцов в гнезде, независимые переменные – «зона загрязнения», «биотоп» и «количество раковин моллюсков») показал значимое влияние факторов «зона» и «количество моллюсков» (p Рисунок 6 – Эффективность размножения мухоловки-пеструшки (стандартизированное количество слетков на гнездо ± SE) в зависимости от расстояния до источника выбросов и уровня снабжения птенцов раковинами моллюсков