Успешность размножения серых журавлей (grus grus, gruiformes, aves) в условиях изменения среды обитания: влияние климатических и гидрометеорологических тенденций

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Прогнозы часто предполагают, что изменения условий, вызванные потеплением климата, будут иметь негативные последствия для динамики популяций многих видов птиц, но явные доказательства этого приводятся редко. Изменения сроков миграции и гнездования птиц, физического состояния гнездящихся особей установлены для широкого списка видов в большинстве регионов северного полушария, однако данных по последствиям, в первую очередь продуктивности размножения, пока недостаточно для выводов. Мониторинг возрастной структуры осенних предотлетных скоплений серых журавлей в Северном Подмосковье показал, что, несмотря на потепление климата в регионе, доля молодых особей не изменилась за 30-летний период. Количество птенцов положительно связано с температурой гнездового сезона и отрицательно – с количеством осадков. В более теплые сезоны успешность размножения серых журавлей была выше, а в сезоны с большим количеством осадков снижалась. Таким образом, успешность размножения у данного вида контролируется двумя параметрами – количеством осадков и температурой воздуха в гнездовой сезон. При этом значимые тенденции в многолетней динамике обоих этих параметров отсутствуют. Наибольшая доля птенцов зарегистрирована в годы с комбинацией высоких температур воздуха и небольшим количеством осадков. Увеличение объема осадков и более холодные условия в гнездовой период приводят к сокращению доли птенцов в предотлетном скоплении. Самой неблагоприятной комбинацией для серых журавлей оказалось сочетание низких температур и большого количества осадков, в такие годы доля птенцов была минимальной.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. В. Волков

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: owl_bird@mail.ru
Россия, Москва, 119071

О. С. Гринченко

Институт водных проблем РАН

Email: owl_bird@mail.ru
Россия, Москва, 119333

Т. В. Свиридова

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Email: owl_bird@mail.ru
Россия, Москва, 119071

А. В. Шариков

Московский педагогический государственный университет

Email: owl_bird@mail.ru
Россия, Москва, 129164

Список литературы

  1. Бурский О.В., 2020. Смещение сроков гнездования птиц в центральной Сибири в связи с потеплением климата: фенотипическая пластичность или генетический сдвиг? // Журнал общей биологии. Т. 81. № 3. С. 208–222.
  2. Венгеров П.Д., 2011. Влияние изменений климата на сроки прилета и размножения певчего дрозда (Turdus philomelos) и зяблика (Fringilla coelebs) в Воронежской области // Успехи современной биологии. Т. 131. № 4. С. 416–424.
  3. Венгеров П.Д., 2015. Сроки весеннего прилета птиц в Воронежский заповедник на фоне длительных климатических изменений // Научные ведомости БелГУ. Естественные науки. № 3 (200). Вып. 30. С. 82–92.
  4. Венгеров П.Д., 2017. Влияние роста весенней температуры воздуха на сроки и продуктивность размножения певчего дрозда (Turdus philomelos C.L. Brehm) в условиях лесостепи русской равнины // Экология. № 2. С. 134–140.
  5. Волков С.В., Гринченко О.С., Свиридова Т.В., 2013. Сроки прилета серого журавля (Grus grus) в северном Подмосковье и их связь с погодными и климатическими факторами // Зоологический журнал. Т. 92. № 7. С. 834–840.
  6. Гордиенко Н.С., Соколов Л.В., 2006. Долговременные изменения сроков прилета птиц в Ильменский заповедник // Известия Челябинского научного центра. Вып. 3 (33). С. 83–87.
  7. Гринченко О.С., 2019. Изменения численности и пространственной структуры миграционного скопления серых журавлей (Grus grus) на севере Подмосковья // Распространение и экология редких видов птиц Нечерноземного центра России. М. С. 86–89.
  8. Гринченко О.С., Волков С.В., Свиридова Т.В., 2015. Изменение гнездовой численности, фенологии миграции и структуры осеннего скопления серого журавля под влиянием погодно-климатических и антропогенных факторов // Журавли Евразии: биология, охрана, управление. Вып. 5. С. 212–225.
  9. Захаров В.Д., 2016. Влияние изменений климата на сроки прилета птиц в Ильменский заповедник (Южный Урал) // Экология. № 6. С. 455–460.
  10. Зубакин В.А., Волошина О.Н., Олексенко А.И., Панчешникова Е.Е., 1982. Серый журавль в Московской области и проблемы его охраны // Журавли в СССР. Л. С. 75–83.
  11. Конторщиков В.В., Гринченко О.С., Свиридова Т.В., Волков С.В., Шариков А.В. и др., 2014. Птицы Журавлиной родины и окрестностей: распространение и численность // Вестник Журавлиной родины. М. С. 5–170.
  12. Куранов Б.Д., Нехорошев О.Г., Килин С.В., 2022. Гнездовая биология обыкновенного скворца (Sturnus vulgaris, Passeriformes, Sturnidae) на юго-востоке Западной Сибири // Зоологический журнал. Т. 101. № 1. С. 79–93.
  13. Маркин Ю.М., 2013. Серый журавль в европейской части России // Труды Окского государственного природного биосферного заповедника. Вып. 29. Рязань. 118 с.
  14. Пранге Х., 2011. Увеличение численности популяции серого журавля в Европе и изменения на западно-европейском пролетном пути // Журавли Евразии (биология, распространение, миграции, управление). Вып. 4. С. 289–303.
  15. Рыжановский В.Н., Гилев А.В., 2019. Анализ даты начала прилета серой вороны Corvus cornix в нижнем Приобье и связь даты прилета с климатическими условиями // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. № 3. С. 331–336.
  16. Рыжановский В.Н., Гилев А.В., 2020. Об иерархии факторов, определяющих начало прилета воробьеобразных птиц (Passeriformes) в Приобскую лесотундру // Зоологический журнал. Т. 99. № 4. С. 436–449.
  17. Свиридова Т.В., Волков С.В., Гринченко О.С., Зубакин В.А., Конторщиков В.В. и др., 2006. Влияние интенсивности хозяйственной деятельности на птиц агроландшафтов северного Подмосковья // Развитие современной орнитологии в Северной Евразии / Труды XII Международной орнитол. конф. Северной Евразии. Ставрополь. С. 371–398.
  18. Свиридова Т.В., Волков С.В., Гринченко О.С., Кольцов Д.Б., 2016. Мониторинг птиц и их местообитаний в сельскохозяйственных ландшафтах северного Подмосковья: итоги 20-летних наблюдений // Птицы и сельское хозяйство современное состояние, проблемы и перспективы изучения. М. С. 268–277.
  19. Соколов Л.В., 2006. Влияние глобального потепления климата на сроки миграции и гнездования воробьиных птиц в ХХ веке // Зоологический журнал. Т. 85. № 3. С. 317–341.
  20. Соколов Л.В., Марковец М.Ю., Шаповал А.П., 2017. Долговременный мониторинг гнездовых и пролетных популяций птиц на Куршской косе Балтийского моря // Труды ЗИН РАН. Т. 321. № 1. С. 72–88.
  21. Шариков А.В., Волков С.В., Свиридова Т.В., Буслаков В.В., 2019. Влияние трофического и погодно-климатического факторов на динамику численности птиц-миофагов в местах их размножения // Зоологический журнал. Т. 98. № 2. С. 203–213.
  22. Aharon-Rotman Y., Soloviev M., Minton C., Tomkovich P., Hassell C., Klaassen M., 2015. Loss of periodicity in breeding success of waders links to changes in lemming cycles in Arctic ecosystems // Oikos. V. 124. P. 861–870.
  23. Barwisch I., Mewes W., Ornés A.S., 2022. Long-term monitoring data reveal effects of age, population density, and environmental aspects on hatching success of Common Cranes (Grus grus) // Avian Research. V. 13. SP. 100040.
  24. Butler M.J., Metzger K.L., Harris G.M., 2017. Are whooping cranes destined for extinction? Climate change imperils recruitment and population growth // Ecology and Evolution. V. 7. P. 2821–2834.
  25. Chavez-Ramirez F., Wehtje W., 2012. Potential impact of climate change scenarios on whooping crane life history // Wetlands. V. 32. P. 11–20.
  26. Cohen J.M., Lajeunesse M.J., Rohr J.R., 2018. A global synthesis of animal phenological responses to climate change // Nature Climate Change. V. 8. P. 224–228.
  27. Cox W.A., Dellinger T., Kiltie R., Bankovich B., Tornwall B., 2020. Factors associated with local and statewide population trends of the Florida sandhill crane (Antigone canadensis pratensis) // Avian Conservation and Ecology. V. 15. № 1. P. 7.
  28. Eichhorn G., Afanasyev V., Drent R.H., van der Jeugd H.P., 2006. Spring stopover routines in Russian Barnacle Geese Branta leucopsis tracked by resightings and geolocation // Ardea. V. 94. P. 667–678.
  29. Fufachev I.A., Ehrich D., Sokolova N.A., Sokolov V.A., Sokolov A.A., 2019. Flexibility in a changing arctic food web: Can rough-legged buzzards cope with changing small rodent communities? // Global Change Biology. V. 25. P. 3669–3679.
  30. Ge Q., Wang H., Rutishauser T., Dai J., 2015. Phenological response to climate change in China: A meta-analysis // Global Change Biology. V. 21. P. 265–274.
  31. Grinchenko O.S., Sviridova T.V., Kontorshchikov V.V., 2020. Long-term dynamics of ecosystems in the north of Moscow Region (rationale for creation of the “Crane Country” Nature Park) // Ecosystems: ecology and dynamics. V. 4. № 1. Р. 138–169.
  32. Hällfors M.H., Antão L.H., Itter M., Lehikoinen A., Lindholm T., Roslin T., Saastamoinen M., 2020. Shifts in timing and duration of breeding for 73 boreal bird species over four decades // Proceedings of the National Academy of Sciences. V. 117. № 31: 201913579.
  33. Halupka L., Arlt D., Tolvanen J., Millon A., Bize P., Adamík P. et al., 2023. The effect of climate change on offspring production in 201 avian populations: a global meta-analysis // Proceedings of the National Academy of Sciences. V. 120. № 19: e2208389120.
  34. Halupka L., Czyż B., Macias Dominguez C.M., 2020. The effect of climate change on laying dates, clutch size and productivity of Eurasian Coots Fulica atra // International Journal of Biometeorology. V. 64. P. 1857–1863.
  35. Halupka L., Halupka K., 2017. The effect of climate change on the duration of avian breeding seasons: a meta-analysis // Proceedings of the Royal Society. Biological Sciences. V. 284. № 1867. 20171710.
  36. Ivey G.L., Dugger B.D., 2008. Factors influencing nest success of greater sandhill cranes at Malheur National Wildlife Refuge, Oregon // Waterbirds. V. 31. P. 52–61.
  37. Jonzén N., Lindén A., Ergon T., Knudsen E., Vik J.O., et al., 2006. Rapid advance of spring arrival dates in long-distance migratory birds // Science. V. 312. № 5782. P. 1959–1961.
  38. Kouba M., Bartoš L., Bartošová J., Hongisto K., Korpimäki E., 2020. Interactive influences of fluctuations of main food resources and climate change on long-term population decline of Tengmalm’s owls in the boreal forest // Scientific Reports. V. 10. 20429.
  39. Kwon E., Weiser E.L., Lanctot R.B., Brown S.C., Gates H.R. et al., 2019. Geographic variation in the intensity of warming and phenological mismatch between Arctic shorebirds and invertebrates // Ecological Monographs. V. 89. № 4. e01383.
  40. Layne J.N., 1983. Productivity of sandhill cranes in south central Florida // Journal of Wildlife Management. V. 47. P. 178–185.
  41. Layton-Matthews K., Hansen B.B., Grotan V., Fuglei E., Loonen M.J.J.E., 2019. Contrasting consequences of climate change for migratory geese: predation, density dependence and carryover effects offset benefits of high-arctic warming // Global Change Biology. V. 26. P. 642–657.
  42. Lehikoinen A., Lindén A., Karlsson M., Andersson A., Crewe T.L., Dunn E.H., et al., 2019. Phenology of the avian spring migratory passage in Europe and North America: asymmetric advancement in time and increase in duration // Ecological Indicators. V. 101. P. 985–991.
  43. Lehrmann A., Nowald G., 2023. The Crane population in Germany – new insights // Proceedings of the X International Crane Conference. Tartu. Р. 71–79.
  44. Leito A., Külvik M., Bunc R.G.H., Ojaste I., Raet J., Villoslada M. et al., 2015. The potential impacts of changes in ecological networks, land use and climate on the Eurasian Crane population in Estonia // Landscape Ecology. V. 30. P. 887–904.
  45. Li M., Zhou H., Bai J., Zhang T., Liu Y., Ran J., 2022. Distribution of breeding population and predicting future habitat under climate change of Black-Necked Crane (Grus nigricollis Przevalski, 1876) in Shaluli Mountains // Animals. V. 12. № 19. 2594.
  46. Liu L., Liao J., Wu Y., Zhang Y., 2020. Breeding range shift of the red-crowned crane (Grus japonensis) under climate change // PLOS ONE. V. 15. e0229984.
  47. McLean N.M., van der Jeugd H.P., van Turnhout C.A.M., Lefcheck J.S., van de Pol M., 2020. Reduced avian body condition due to global warming has little reproductive or population consequences // Oikos. V. 129. № 5. P. 714–730.
  48. Meltofte H., Hansen J., Rigét F., 2021. Trends in breeding performance in wader populations at Zackenberg, high Arctic Greenland, in relation to environmental drivers 1996–2018 // Polar Biology. V. 44. P. 1939–1954.
  49. NOAA Climate Prediction Center, http://www.cpc.ncep.noaa.gov
  50. Newton I., 1998. Population Limitation in Birds. London: Academic Press. 597 p.
  51. Orellana-Macías J.M., Bautista L.M., Merchán D., Causapé J., Alonso J., 2020. Shifts in crane migration phenology associated with climate change in southwestern Europe // Avian Conservation and Ecology. V. 15. 16.
  52. Parmesan C., 2007. Influences of species, latitudes and methodologies on estimates of phenological response to global warming // Global Change Biology. V. 13. P. 1860–1872.
  53. Pohlert T., 2018. Trend: non-parametric trend tests and change-point detection. R package version 1.1.5. https://CRAN.R-project.org/package=trend
  54. Romano A., Garamszegi L.Z., Rubolini D., Ambrosini R., 2022. Temporal shifts in avian phenology across the circannual cycle in a rapidly changing climate: a global meta-analysis // Ecological Monographs. V. 93. № 1. е1552.
  55. Rozenfeld S.B., Volkov S.V., Rogova N.V., Kirtaev G.V., Soloviev M.Yu., 2021. The impact of changes in breeding conditions in the Arctic on the expansion of the Russian population of the Barnacle Goose (Branta leucopsis) // Biology Bulletin. V. 48. № 9. P. 1528–1540.
  56. Salvi A., 2023. Evolution of the status of the Common Crane Grus grus in France from the 1970s to the present day // Proceedings of the X International Crane Conference. Tartu. Р. 80–96.
  57. Smirnova E.V., Aksenova A.B., Sviridova T.V., Konovalova T.V., Grinchenko O.S., Zubakin V.A., 1999. The staging area of the Common Crane in the light of landscape and land use history in the Moscow region // Proceedings of the 3rd European Crane Workshop 1996 and actual papers. Halle–Wittenberg. Р. 169–171.
  58. Sviridova T.V., Grinchenko O.S., Wikelski M., Ilyashenko E.I., 2023. Geographical connectivity, migration routes, and wintering grounds of the Common Crane in the Northern Moscow Region // Arid Ecosystems. V. 13. № 2. P. 196–207.
  59. Trapote E., Canestrari D., Baglione V., 2023. Effects of meteorological conditions on brood care in cooperatively breeding carrion crow and consequences on reproductive success // Frontiers in Zoology. V. 20. 24.
  60. Tuhkanen S., 1980. Climatic parameters and indices in plant geography // Acta Phytogeographica Suecica. V. 67. № 8. P. 1–110.
  61. Vinton A.C., Gascoigne S.J.L., Sepil I., Salguero-Gómez R., 2022. Plasticity’s role in adaptive evolution depends on environmental change components // Trends in Ecology & Evolution. V. 37. № 12. P. 1067–1078.
  62. Volkov S.V., Grinchenko O.S., Sviridova T.V., 2017. The effects of weather and climate changes on the timing of autumn migration of the Common Crane (Grus grus) in the North of Moscow Region // Biology Bulletin. V. 43. № 9. P. 1203–1211. doi: 10.1134/S1062359016110170
  63. Volkov S.V., Pozdnyakov V.I., 2021. Effects of environmental conditions on spring arrival, the timing of nesting and the reproductive effort of Ross’s Gull (Phodostethia rosea) in the Delta of Lena River, Yakutia // Biology Bulletin. V. 48. № 8. P. 176–185.
  64. Woolley H.W., 2021. Ecological factors influencing population dynamics of the Mississippi Sandhill Crane, Grus canadensis pulla // Theses and Dissertations. University of New Orleans 2927. https://scholarworks.uno.edu/td/2927

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Даты перехода среднесуточных температур воздуха через 0 °С в 1950–2023 гг. Положительный тренд, характерный для периода 1950–2009 гг. (Волков и др., 2013), изменился в 2010–2023 гг. (выделен серой областью).

Скачать (78KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Тенденции изменения фенологического хода весны: дат перехода минимальных суточных температур через 0 °С (1), среднесуточных температур через 5 °С (2) и через 0 °С (3).

Скачать (79KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Доля птенцов серых журавлей в предотлетном скоплении в 1994–2023 гг.

Скачать (85KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Корреляция доли птенцов серых журавлей в предотлетном скоплении с параметрами погоды в течение гнездового сезона: а – отрицательная корреляция с количеством осадков (p < 0.01), б – положительная корреляция с температурой (p < 0.005).

Скачать (155KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Результаты объединения параметров методом главных компонент в два фактора: 1 – количество дней между датами перехода среднесуточных температур через 0 °C и через 5 °C; 2 – количество дней между датами перехода через 0 °C среднесуточных температур и минимальных суточных температур; 3 – средняя температура мая, 4 – средняя температура июня, 5 – сумма осадков за май, 6 – сумма осадков за июнь, 7 – объем речного стока в мае, 8 – объем речного стока в июне, 9 – объем речного стока за гнездовой период, 10 – средняя температура за гнездовой период, 11 – сумма осадков за гнездовой период, *juv – доля птенцов в предотлетном скоплении.

Скачать (106KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Совместное влияние температуры и осадков на успешность размножения серого журавля, 1994–2023 гг. (голубым цветом показаны годы с неблагоприятным сочетанием осадков и температурами, розовым – благоприятным): а – ординация распределения успешности размножения, точки на графиках соответствуют конкретному году, цифрой рядом обозначена доля птенцов серых журавлей в предотлетном скоплении; б – тенденции изменения доли птенцов серых журавлей в разные сезоны, сгруппированные по результатам ординации (различия достоверны, критерий Краскела–Уоллиса: H₃;₃₃ = 9.7, p < 0.02). Годы: I – с большим количеством осадков и низкими температурами, II – с большим количеством осадков и высокими температурами, III – с небольшим количеством осадков и низкими температурами, IV – с небольшим количеством осадков и высокими температурами.

Скачать (130KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024