Займёт ли орлан-белохвост Haliaeetus albicilla экологическую нишу беркута Aquila chrysaetos в северной Белоруссии?
Автор: Ивановский Владимир Валентинович
Журнал: Русский орнитологический журнал @ornis
Статья в выпуске: 1063 т.23, 2014 года.
Бесплатный доступ
Короткий адрес: https://sciup.org/140154293
IDR: 140154293
Текст статьи Займёт ли орлан-белохвост Haliaeetus albicilla экологическую нишу беркута Aquila chrysaetos в северной Белоруссии?
В последние десятилетия в Северной Белоруссии, как и во многих других европейских странах, происходит увеличение численности орлана-белохвоста Haliaeetus albicilla . Одновременно с этим численность беркута Aquila chrysaetos , населяющего верховые болота Белорусского Поозерья, уменьшается (рис. 1). Возникает вопрос, не являются ли эти процессы взаимосвязанными. Для этого мы провели сравнение некоторых параметров гнездовых территорий, гнездовых участков, гнездовых деревьев и архитектоники гнёзд, а также спектров питания этих видов хищных птиц.
Рис. 1. Динамика численности гнездящихся пар беркута Aquila chrysaetos и орлана-белохвоста Haliaeetus albicilla в Белорусском Поозерье.
Показатель сходства (ПС) отдельных параметров экологических ниш рассчитывался согласно методу А.А.Шорыгина (1952). Наименьшие проценты встречаемости параметра, отмеченные у обоих видов, суммировались. Эта сумма наименьших процентов отдельного параметра, общего для этих видов, и составляет ПС , значение которого может изменяться от 0 до 100%. Ширина экологической ниши
(B) по отдельному параметру рассчитывалась по формуле Р.Левинса (Levins 1968). В модифицированном виде она имеет следующий вид:
р2+р22+р32+^+р^ ’ где p — доля исследуемых ресурсов экологической ниши. Значение индекса B будет тем больше, чем больше число фактически используемых ресурсов и чем больше выравненность их долей в общем спектре ресурсов. Вычисляемая таким образом ширина экологической ниши или местообитания является показателем относительным, т.е. предназначена только для сравнения нескольких видов между собой (при расчёте используются не проценты, а доли, в сумме дающие единицу).
Перекрывание экологических ниш между двумя видами рассчитывали по формуле Э.Пианки (Krebs 1998):
Q tk =
ZPi^
^р2^
где p i и p k — доля исследуемых ресурсов экологической ниши для для двух видов.
Для оценки статистической значимости различий между долями использовали G -критерий (Sokal, Rolf 1995; Krebs 1998). Расчёт производится при помощи основных статистических программ (например, R, SPSS) или программ, специально написанных для этих целей.
Разнообразие объектов питания сравнивали, используя индекс Шеннона:
H' = - ^ p/lnpt ;
где p i — доля i -го вида в выборке, равная n i / N .
Также вычисляли индекс выравненности Пиелу (E) , используя выражение:
E =
H ′
max
H ′ ln S
где S — общее количество экземпляров всех видов добычи, H — индекс Шеннона.
Казалось бы, уже на уровне гнездовой территории (ландшафта) происходит расхождение экологических ниш рассматриваемых видов: беркут гнездится на крупных верховых болотах, а орлан-белохвост — у крупных водоёмов эвтрофного и мезотрофного типа или вблизи прудов крупных рыбхозов. Конкуренция возникала лишь в исключительных случаях, когда такие водоёмы были частью лесо-водно-болотного комплекса, где гнездились оба вида. К таким комплексам относятся, например, Освея и Мох у озера Нобисто.
Однако в последние десятилетия орлан-белохвост стал осваивать и типичные угодья беркутов, как, например, Березинский биосферный заповедник, Красный Бор, Харитоново, Ельня. Причём гнёзда орланы устраивали по типу гнёзд беркута или же занимали его старые гнёзда (Красный Бор) и искусственные гнёзда, построенные для беркута (Харитоново) на расстоянии от 300 м до 3 км от кормовых озёр и крупных рек (Нища, Полота, Свольна). Правда, следует оговорить, что эти случаи наблюдаются только на верховых болотах, где выражен грядовоозёрный или сильно обводнённый грядово-мочажинный комплекс с высокой численностью кряквы Anas platyrhynchos и чирка-свистунка
Anas crecca . Кроме того, на Ельне обитает ещё и ондатра Ondatra zibe-thica . Оба вида не гнездятся на верховых болотах и у озёрных систем, площадь которых меньше 10 км2. Естественно, что и верховое болото, и озеро – это только «ядро» в структуре гнездовой территории беркута и орлана. Гнездовые территории беркута (150-200 км2) в среднем значительно больше, чем у орлана-белохвоста, что обусловлено разностью в плотности и продуктивности основных жертв, обитающих на верховых болотах и эвтрофных и мезотрофных озёрах. Результаты расчётов разных индексов по данному параметру представлены в таблице 1.
Таблица 1. Структура гнездовых территорий беркута и орлана-белохвоста
Структура гнездовой территории |
Беркут, % |
Орлан, % |
Показатель сходства, % |
Только эвтрофные и мезотрофные озёра |
0.0 |
77.8 |
0.0 |
Только верховые болота |
58.3 |
3.7 |
3.7 |
Верховые болота и озёра |
41.7 |
14.8 |
14.8 |
Территория рыбхозов |
0.0 |
3.7 |
0.0 |
Итого |
100.0 |
100.0 |
18.5 |
Ширина ниши |
1.945 |
1.587 |
– |
Перекрывание ниш |
0.147 |
– |
|
Таблица 2. Структура гнездовых |
участков беркута и орлана-белохвоста |
||
Типы гнездовых участков 1 |
Беркут, % ' |
Орлан, % |
Показатель сходства, % |
Лесные острова среди болот |
50.8 |
15.4 |
15.4 |
Лесные гривы среди болот |
18.0 |
0.0 |
0.0 |
Лесные мысы, вдающиеся в болота |
19.8 |
15.4 |
15.4 |
Ровный участок берега болота |
9.8 |
0.0 |
0.0 |
Сосняк багульниковый по краю болота |
1.6 |
0.0 |
0.0 |
Сосновый бор вдали от болота |
0.0 |
38.4 |
0.0 |
Края вырубок среди леса |
0.0 |
23.1 |
0.0 |
Одиночные деревья на вырубках |
0.0 |
7.7 |
0.0 |
Итого |
100.0 |
100.0 |
30.8 |
Ширина ниши |
2.950 |
3.937 |
– |
Перекрывание ниш |
0.369 |
– |
Анализ гнездовых участков этих видов также даёт неоднозначные результаты (Ивановский 2012). Гнездовые участки ( n = 61) беркута в Белорусском Поозерье в 1972-2009 годах представляли в 50.8% острова леса среди верховых болот (рис. 2); в 18.0% – лесные гривы среди болот; в 19.8% – мысы леса, вдающиеся в болота; в экотоне лес-болото (на ровном берегу) – 9.8% и в сосняке багульниковом у берега болота – 1.6%. Гнездовые участки орлана-белохвоста ( n = 48) в 38.4% представляли собой разреженные сосновые боры по суходолам; в 30.8% это были мысы и острова леса среди болот; края вырубок по суходолам – 23.1%, вырубки с одиночными деревьями – 7.7% (табл. 2).

Рис. 2. Минеральные острова на верховом болоте – типичный гнездовой биотоп беркута Aquila chrysaetos . Юховичский Мох, Витебская область. Фото В.В.Ивановского.

Рис. 3. В выводке беркутов Aquila chrysaetos как правило один птенец. Верховое болото Потоки, Витебская область. 15 июня 2011. Фото В.А.Пушкина.
На первый взгляд, показатель сходства гнездовых участков беркута и орлана кажется не столь значительным, но не следует забывать, что минимальное расстояние между гнёздами беркута в Белорусском
Поозерье составляет 15 км, а у орлана-белохвоста – 5 км. В этом отношении орлан имеет перед беркутом явное преимущество, тем более что не на каждом верховом болоте есть лесные острова и мысы, а рубки леса по берегам верховых болот часто производят до границы экотона, хотя для болот, как и для озёр, по закону существует охранная зона.

Рис. 4. Свои огромные гнёзда орланы-белохвосты Haliaeetus albicilla строят на старых соснах. Берег озера Нещердо, Витебская область. Фото В.В.Ивановского.

Рис. 5. В выводке орлана-белохвоста Haliaeetus albicilla как правило два птенца. Верховое болото Минин Стан на границе Белоруссии и России. Фото В.В.Ивановского.

Рис. 6. Крупное верховое болото с большим количеством остаточных озёр, покинутое беркутом Aquila chrysaetos и занятое орланом-белохвостом Haliaeetus albicilla .
Рис. 7. «Спорная» территория, где перекрываются гнездовые территории орлана-белохвоста Haliaeetus albicilla (озёра) и беркута Aquila chrysaetos (верховое болото).

Рис. 8. Орлан-белохвост Haliaeetus albicilla , окольцованный нами птенцом, уже прожил 16 лет. Сосновый Бор, 12 февраля 2014. Фото В.М.Федосенко.
Если провести сравнительный анализ видов гнездовых деревьев и характеристик самого гнезда, используя наши обобщённые данные (Ивановский 2012), то в итоге вырисовывается следующая картина. В целом в 1972-2009 годах беркуты в 78.7% случаев гнездились на соснах Pinus sylvestris, в 19.7% – на осинах Populus tremula и в 1.6% – на елях Picea abies. 72/2% гнёзд располагались на боковых ветвях у ствола, 21.3% – в развилке главного ствола или на месте слома ствола, 4.9% – на «чёртовой метле» сосен, 1.6% – на конце мощных ветвей сосен. Все гнёзда беркута на осинах были устроены в развилке главного ствола или на месте слома ствола. Осмотренные нами 49 гнёзд орлана были построены в основном на соснах (67.4%, рис. 4) и осинах (26.6%), лишь по одному гнезду располагалось на чёрной ольхе Alnus glutinosa, берёзе Betula pendula и ели (по 2.0%). В отличие от гнёзд беркута, большая часть гнёзд орлана располагалась скрытно в глубине леса (60%), в 200300 м от открытых стаций (озёра, болота, вырубки и т.д.), и лишь 40% гнёзд было построено на крупных деревьях на краю вырубок. Некоторые из гнездовых деревьев белохвостов располагались невдалеке от дорог (одно в 400 м от деревни на заброшенном кладбище) и были хорошо заметны издали. Свои огромные гнёзда орланы строят чаще всего в верхней части крон старых деревьев на толстых ветвях у ствола или в развилке главного ствола (по 34.4%). Часть гнёзд располагалась, как у скопы Pandion haliaetus, на вершине дерева (31.2%), но, в отличие от гнёзд скопы, они располагались ниже вершин окружающих деревьев и с трёх сторон были закрыты кронами соседних деревьев. Результаты расчётов различных индексов по данным параметрам представлены в таблицах 3 и 4.
Таблица 3. Породы деревьев, используемых беркутом Aquila chrysaetos и орланом-белохвостом Haliaeetus albicilla для устройства гнёзд
Породы гнездовых деревьев |
Беркут, % |
Орлан, % |
Показатель сходства, % |
Сосна |
78.7 |
67.4 |
67.4 |
Осина |
19.7 |
26.6 |
19.7 |
Ель |
1.6 |
2.0 |
1.6 |
Чёрная ольха |
0.0 |
2.0 |
0.0 |
Берёза |
0.0 |
2.0 |
0.0 |
Итого |
100.0 |
100.0 |
88.7 |
Ширина ниши |
1.520 |
1.901 |
– |
Перекрывание ниш |
0.99 |
– |
Таблица 4. Расположение гнёзд беркута Aquila chrysaetos и орлана-белохвоста Haliaeetus albicilla
Расположение гнёзд |
Беркут % |
Орлан % |
Показатель сходства % |
На боковых ветвях у ствола |
72.2 |
34.4 |
34.4 |
В развилке главного ствола |
21.3 |
34.4 |
21.3 |
На «чёртовой» метле |
4.9 |
0.0 |
0.0 |
На конце мощных ветвей |
1.6 |
0.0 |
0.0 |
На вершине дерева |
0.0 |
31.2 |
0.0 |
Итого |
100.0 |
100.0 |
55.7 |
Ширина ниши |
1.760 |
2.994 |
– |
Перекрывание ниш |
0.736 |
– |
Таблица 5. Питание беркута Aquila chrysaetos и орлана-белохвоста Haliaeetus albicilla в гнездовой период в Белорусском Поозерье
Вид добычи |
Беркут |
Орлан-белохвост |
||
n |
% |
n |
% |
|
Щука |
– |
– |
122 |
36.4 |
Лещ |
– |
– |
41 |
12.2 |
Окунь |
– |
– |
15 |
4.5 |
Рыба (всего) |
– |
– |
178 |
53.1 |
Чомга |
– |
– |
35 |
10.4 |
Серая цапля |
6 |
0.5 |
8 |
2.4 |
Гусь белолобый |
12 |
1.0 |
– |
– |
Гуменник |
7 |
0.6 |
– |
– |
Кряква |
150 |
12.7 |
16 |
4.8 |
Чирок-свистунок |
7 |
0.6 |
– |
– |
Красноголовая чернеть |
– |
– |
31 |
9.2 |
Белая куропатка |
18 |
1.5 |
– |
– |
Глухарь |
107 |
9.1 |
– |
– |
Тетерев |
385 |
32.7 |
6 |
1.8 |
Серый журавль |
36 |
3.1 |
– |
– |
Лысуха |
– |
– |
16 |
4.8 |
Большой кроншнеп |
22 |
1.9 |
– |
– |
Средний кроншнеп |
19 |
1.6 |
– |
– |
Большой веретенник |
8 |
0.7 |
– |
– |
Серая ворона |
8 |
0.7 |
– |
– |
Ворон |
10 |
0.8 |
– |
– |
Прочие птицы |
70 |
5.9 |
28 |
8.4 |
Птицы (всего) |
865 |
73.4 |
140 |
41.8 |
Заяц-беляк |
188 |
16.0 |
– |
– |
Заяц-русак |
51 |
4.3 |
– |
– |
Белка |
8 |
0.7 |
– |
– |
Ондатра |
– |
– |
11 |
3.3 |
Лиса |
6 |
0.5 |
– |
– |
Енотовидная собака |
5 |
0.4 |
– |
– |
Куница лесная |
14 |
1.2 |
– |
– |
Кошка домашняя |
6 |
0.5 |
– |
– |
Прочие млекопитающие |
30 |
2.5 |
– |
– |
Млекопитающие (всего) |
308 |
26.1 |
11 |
3.3 |
Падаль |
6 |
0.5 |
6 |
1.8 |
Итого |
1179 |
100 |
335 |
100 |
Здесь значения показателя сходства уже велики (88.7 и 55.7%). Не следует также забывать, что у беркута в Белорусском Поозерье расстояние от гнезда до начала ближайшего охотничьего биотопа колеблется от 10 до 40 м, а у орлана-белохвоста - от 300 до 3000 м, т.е. на полосе шириной в 2700 м орлану-белохвосту легче найти подходящее по возрасту, физиологическому состоянию и архитектонике кроны дерево для устройства гнезда, чем беркуту в полосе шириной в 30 м. Далее, орлан, как может показаться, проигрывает, поскольку у беркута на один вариант расположения гнезда больше. Но это только кажущееся превосходство, ибо показатель «выровненности» у орлана выше. Кроме того, гнёзда на месте слома ствола и на конце мощной ветви существовали всего один год и быстро разрушились. Это говорит о дефиците пригодных для гнездования мест на гнездовых территориях беркута.
Используя индекс Левинса, рассчитаем ширину трофической ниши у орлана-белохвоста и беркута, разделив их корма на четыре категории: рыбы, птицы, млекопитающие и падаль. Для этого воспользуемся данными из таблицы 5. Несмотря на то, что беркут добывает в 2 раза большее число видов пищи, чем орлан-белохвост (65 против 31), ширина его трофической ниши меньше: 1.647 против 2.2.
Рассчитаем теперь индекс видового богатства Менхиника для потребляемых рассматриваемыми хищниками видов кормов:
DMn=^ ;
где S – число видов, а N – общая численность особей всех видов. Этот показатель для беркута составляет 1.89, а для орлана – 1.69.
Разнообразие питания беркута и орлана-белохвоста сравнивалось с помощью индекса Шеннона. Для беркута он оказался равен 2.28, для орлана – 2.06. Это означает, что у беркута рацион, по сравнению с орланом, более разнообразный. Однако, как известно, в меры разнообразия вносят вклад два показателя: число видов и выровненность их обилий. У беркута спектр питания в 2 раза шире (65 видов), чем у орлана-белохвоста (31 вид), что, возможно, и обусловило более высокое значение индекса Шеннона. Измерить непосредственно выровненность обилий можно с помощью индекса выровненности Пиелу, который делает поправку на число видов. Для беркута значение этого индекса оказалось равным 0.72, а для орлана-белохвоста – 0.83. Иными словами, при меньшем абсолютном разнообразии пищевой спектр орлана-белохвоста оказался более выровнен.
Было выполнено два варианта сравнения рационов двух рассматриваемых видов: во-первых, сравнение полных спектров; во-вторых, сравнение спектров по группам «рыбы», «птицы», «млекопитающие» и «падаль». В обоих вариантах спектры для беркута и орлана статистически значимо различались ( G -критерий, см. табл. 6).
Таким образом, и в данном отношении беркут проигрывает орлану. С 1972 по 2013 год мы наблюдали, как из ряда гнездовых территорий исчез беркут, а на его месте через 3-5 лет появился орлан-белохвост (Ельня, Мох у озера Нобисто, Харитоново и др.). Подобную картину замещения мы уже наблюдали, когда на гнездовании с верховых болот исчез сапсан Falco peregrinus , а его экологическую нишу стал активно осваивать ястреб-тетеревятник Accipiter gentilis (Ивановский 1995).
Анализ таблицы 6 показывает, что различия практически по всем проанализированным параметрам экологических ниш беркута и ор- лана-белохвоста статистически значимы, за исключением параметра «порода гнездового дерева». Это естественно, так как в условиях Белорусского Поозерья только мощные старые экземпляры сосен и осин способны выдержать тяжёлые многолетние гнёзда этих птиц.

Рис. 9. На приваде орланы-белохвосты Haliaeetus albicilla более агрессивны, чем беркуты Aquila chrysaetos . Сосновый Бор, 3 февраля 2008. Фото В.И.Козловского.

Рис. 10. Орланы-белохвосты Haliaeetus albicilla остаются зимовать и составляют конкуренцию беркутам Aquila chrysaetos . Сосновый Бор, 3 марта 2010. Фото С.М.Плыткевича.
Таблица 6. Сводная таблица некоторых параметров экологических ниш беркута Aquila chrysaetos и орлана-белохвоста Haliaeetus albicilla
Параметры |
Ширина ниши беркута |
Ширина ниши орлана |
Перекрывание ниш |
Показатель сходства, % |
G -test |
Гнездовая территория |
1.945 |
1.587 |
0.147 |
19.1 |
184.24; P < 0.001 |
Гнездовой участок |
2.95 |
3.973 |
0.369 |
30.8 |
157.19; P < 0.001 |
Гнездовое дерево |
1.52 |
1.901 |
0.99 |
88.7 |
7.5; P = 0.19 |
Архитектоника гнезда |
1.76 |
2.994 |
0.736 |
55.7 |
69.07; P < 0.001 |
Питание |
1.647 |
2.2 |
– |
17.1 |
206.88; P < 0.001 |
Согласно результатам проведённого анализа, можно сделать следующие предварительные выводы. При низкой и средней численности орлана-белохвоста численность беркута на верховых болотах максимальна, он занимает все подходящие для него угодья. При возрастании численности до оптимальной орлан начинает занимать и «спорные» территории лесо-водно-болотных комплексов, включающие эвтрофные и мезотрофные озёра. При ещё большем возрастании численности орлана-белохвоста, на фоне глобального потепления, численность беркута резко снижается. В результате беркут остаётся на гнездовье только на тех верховых болотах, в окрестностях которых нет эвтрофных и мезотрофных озёр, а на самих болотах отсутствует или занимает небольшую площадь грядово-озёрный комплекс. Если сбудутся прогнозы ряда учёных о наступлении нового «ледникового периода», который повлечёт за собой широкое развитие верховых болот, то численность беркута снова возрастёт, а численность орлана-белохвоста – уменьшится.