Мацюра Олександр Володимирович. Птахи Чорноморсько-Середземноморсь- кого пролітного шляху (екологічні особливості, моніторинг, різноманіття). : Дис... д-ра наук: 03.00.16 - 2009.
Анотація до роботи:
Мацюра О.В. Птахи Чорноморсько-Середземноморського пролітного шляху (екологічні особливості, моніторинг, різноманіття). – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. – Дніпропетровський національний університет. - Дніпропетровськ, 2009.
Дисертація присвячена комплексному екологічному дослідженню різноманіття орнітофауни та денної та нічної міграції птахів у межах цілісних ареалів за допомогою радіолокаційної техніки на основі об’єднання даних про гніздування й міграцію птахів Чорноморського та Середземноморського басейнів, де проходять найбільш потужні міграційні шляхи птахів.
На основі результатів дослідження створено моделі екологічних параметрів нічної (переважно часові параметри) та денної міграції птахів Чорноморсько-Середземноморського пролітного шляху за допомогою багатофакторного аналізу. За допомогою радіолокаційної техніки та доступних в Інтернеті даних, отриманих із супутникових систем, уточнено вплив кліматичних та погодних факторів на денну міграцію птахів Чорноморсько-Середземноморського пролітного шляху та створено прогностичну модель інтенсивності міграції для використання в системі безпеки авіаційних польотів.
Обґрунтовано та доведено доцільність проведення оцінки й моделювання динаміки чисельності та інших екологічних параметрів міграції птахів з одночасним використанням радіотелеметрії, візуальних спостережень, радіолокаційної техніки та застосуванням прикладних комп’ютерних програм. За допомогою цих програм уперше виконано моделювання трендів популяцій птахів, зроблено порівняльний аналіз трендів популяцій мігруючих і гніздових птахів та встановлено закономірності динаміки чисельності в межах їх цілісних ареалів.
На основі комплексних екологічних досліджень, виконаних у різних географічних та кліматичних зонах, при аналізі структурно-функціональної стійкості зв’язків в угрупованнях мігруючих видів птахів найбільш адекватними предикторами є значення непараметричних індексів домінування та інформаційно-статистичних показників. Коефіцієнти різноманіття із збільшенням числа видів зростають, причому ці залежності – нелінійні. Нелінійні моделі виявилися також найбільш відповідними для визначення найважливіших екологічних параметрів міграції птахів.
Проведені екологічні дослідження часових параметрів нічної міграції птахів за допомогою радіолокаційної техніки довели, що усереднені значення часу початку такої міграції, максимальної інтенсивності та її кінця визначаються відповідними реакціями птахів на довжину світлового дня; це справедливо для умов України, Близького Сходу та інших регіонів світу, виходячи з наших результатів та розвиваючи дослідження Б. Брудерера (B. Bruderer), В. Річардсона (W. Richardson) та С. Гаутрекса (S. Gauthreaux).
Виконаний нами аналіз радіолокаційної інформації дозволив створити уніфіковану схему часового розподілу нічної міграції птахів, яка щодобово починається в середньому з моменту настання цивільних сутінків (за астрономічною термінологією), що відповідає півгодинному інтервалу після заходу сонця. Установлено, що інтервал між часом початку нічної міграції птахів і часом найвищої їх концентрації становить у середньому близько 70 хвилин.
На основі аналізу екологічних параметрів, отриманих за допомогою радіолокаційної комп’ютеризованої системи, установлено сезонне зміщення часу початку нічної міграції, відповідне аналогічному сезонному зміщенню часу настання темряви, що дає змогу прогнозувати інтенсивність нічної міграції та запобігати зіткненню літаків з птахами.
Доведено, що протягом ночі кількість особин на одиницю площі (об’єму повітря) неоднакова на різних ділянках міграційного шляху. Кінець нічної міграції настає приблизно через півтори – дві години після сходу сонця, що справедливо для всіх географічних широт. Різкі спади або, навпаки, збільшення густоти мігруючих птахів залежать від місцерозташування точки спостереження.
Порівняльний аналіз даних телеметричного, радіолокаційного та візуального стеження за міграцією птахів дозволяє стверджувати, що екологічні параметри трас денних перельотів птахів залежать від спрямованості та інтенсивності вітрів і структури конвективних струменів повітря в приземному шарі. Основна частина міграції збігається з періодом розвиненої конвекції.
Доведено, що зв'язок між висотою та напрямом польоту мігруючих птахів у межах Чорноморсько-Середземноморського пролітного шляху визначається більш сприятливими вітрами, що дозволяє птахам, мігруючим з території України, Східної та Західної Європи, утримувати напрям міграції з меншими енергетичними затратами. Зграя мігруючих птахів обирає маршрут і висоту міграції залежно від особливостей метеорологічних умов атмосфери, які дозволяють птахам витрачати мінімум енергії.
За нашими даними підтверджено, що існує інтенсивний нічний міграційний рух водоплавних птахів і над Середземним морем. Середні напрями польотів птахів, що користуються цим додатковим шляхом, становлять 135 восени і 315 навесні щодо орієнтації основного Чорноморсько-Середземноморського пролітного шляху.
З погляду біосферного впливу відмінності в добовій швидкості денної міграції птахів, які переважно використовують ширяючий політ, пов’язані з особливостями дії вітру (спрямованості переважних вітрів, температури та вологості атмосферного повітря), місцеположенням і сезоном, а також залежать від фізичного стану та кормових стратегій птахів. Основними факторами, що повинні застосовуватися в прогнозуванні міграції, є попутний вітер, питома вологість і температура повітря над поверхнею землі і баричною висотою 850 мб.
Поєднання інформації візуальних обліків та супутникової телеметрії довело, що чисельність птахів, мігруючих широким фронтом з території України та інших країн Європи, варіює сильніше з кожним роком, ніж чисельність птахів, що гніздяться; це обумовлено різницею вікової структури популяцій птахів на початку гніздування та в період міграції, коли гине значна частка молодих особин.
Установлено статистично значущу пряму кореляцію між чисельністю птахів, мігруючих через територію Близького Сходу, та чисельністю птахів, що гніздяться в Європі, у межах одного сезону. Також існує пряма кореляція між кількістю птахів, мігруючих через територію Близького Сходу, та кількістю птахів, що гніздяться в Європі наступного року; це свідчить на користь існування цілісних ареалів птахів. Висока успішність гніздування і збільшення чисельності мігруючих птахів спостерігається при низькій густоті їх популяцій. При високій густоті відбуваються зворотні явища.
НАУКОВО-ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
При проведенні подальших досліджень необхідно звернути увагу на комплекс заходів, які необхідно здійснити:
- організувати мережу постійних спостережень за міграцією птахів, що пролітають через територію України, які б охоплювали весь широкий фронт проходження міграції;
- ініціювати проведення радарних спостережень нічної міграції на території України, використовуючи існуючі метеорологічні та авіаційні радари;
- розробити та запровадити прикладне програмне забезпечення для перетворення аналогових сигналів радіолуни від птахів у цифровий формат;
- створити спеціалізований інтернет-сайт для презентації інформації стосовно міграційних переміщень птахів;
- розробити пакет документації щодо використання прикладних комп’ютерних програм для обробки даних моніторингу різноманіття та чисельності птахів;
- використовувати радіотелеметричні методи дослідження міграції фонових видів птахів;
- уніфікувати систему обробки моніторингу різноманіття та чисельності птахів у відповідності до Пан-Європейської системи моніторингу;
- створити карти зон інтенсивної міграції для підтримки безпеки авіапольотів та збереження різноманіття птахів упродовж міграції.
Публікації автора:
Статті у фахових виданнях
Мацюра А.В. Взамодействия между чайкой-хохотуньей (Larus cachinnans), черноголовым хохотуном (Larus ichthyeatus) и большим бакланом (Phalacrocorax carbo), гнездящимися на острове Китай (Центральный Сиваш) / А.В. Мацюра // Вестник зоологии. - Т. 14: Зоологические исследования на Украине. – Ч. 2: Экология, морфология и методика. – К., 2000. - С. 74-78.
Мацюра А.В. Параметры островов, определяющих распределение и значимость колониально гнездящихся птиц на Сиваше / А.В. Мацюра // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: ЗДУ, 2002. - Вип. 7, № 2-3. - С. 223-236.
Мацюра А.В. Основные направления экологического менеджмента Сиваша /
А.В. Мацюра // Заповідна справа в Україні. - 2002. - Т. 8, вип. 1. - С. 95-97.
Мацюра А.В. Комплексная оценка динамики численности гнездящихся сообществ колониальных околоводных птиц в условиях некоторых островов Сиваша, Северного Приазовья и Черного моря / А.В. Мацюра // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: ЗДУ, 2003. - Вип. 8, № 2. - С. 95-112.
Мацюра А.В. Анализ факторов, определяющих пространственное распределение колониально гнездящихся околоводных птиц островных систем Азово-Черноморского региона Украины / А.В. Мацюра // Вестник зоологии. – 2003.
– Т. 37, № 5. – С. 53-60.
Dinevich L. Time characteristics of night bird migration above Central Israel - radar study / L. Dinevich, A. Matsyura, Y. Leshem // Acta Ornithologica. – 2003. –
Vol. 38(2). – P. 103-110. (Особистий внесок – 50 %: розроблено методику, проведено експеримент, виконано статистичний аналіз результатів дослідження та зроблено узагальнення).
Matsyura A., Radar quantification of nocturnal bird migration over Central Israel /
A. Matsyura, L. Dinevich // Biota. – 2004. – 5/1-2. – P. 47-52. (Особистий внесок –
70 %: розроблено концепцію дослідження, виконано теоретичну частину, зроблено обробку результатів та висновки).
Matsyura A. Starting time of nocturnal bird migration in central Israel - computer model of radar study data / A. Matsyura, L. Dinevich // Biota. – 2004. – 5/1-2. – P. 53-58. (Особистий внесок – 70 %: розроблено концепцію дослідження, виконано теоретичну частину, зроблено обробку результатів та висновки).
Мацюра А.В. Особенности времени начала ночной миграции птиц – компьютерная модель радарных данных / А.В. Мацюра // Вісник Запорізького державного університету: Збірник наукових статей. Біологічні науки. - Запоріжжя: ЗДУ. - 2004. - № 1. - С. 140-143.
Мацюра А.В. Опыт выделения консортивных связей сообществ гнездящихся колональных птиц островов Сиваша / А.В. Мацюра, М.Н. Василенко // Вісник Запорізького державного університету: Збірник наукових статей. Біологічні науки. - Запоріжжя: ЗДУ, 2004. - № 1. - С. 143-145. (Особистий внесок – 85 %: розроблено методику, виконано експериментальну частину та зроблено висновки).
Мацюра О.В. Вплив атмосферних явищ на міграцію птахів / О.В. Мацюра // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. – Житомир, 2005. - № 20. – С. 85-91.
Мацюра А.В. Обзор компьютерных программ, применяемых в биологических и экологических исследованиях. 1. Использование программы Oriana в орнитологических исследованиях / А.В. Мацюра // Заповідна справа в Україні. – 2004. – Т. 10, вип. 1-2. – С. 98-99.
Мацюра А.В. Опыт радарного определения количественных показателей ночной миграции птиц / А.В. Мацюра // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межведомственный сборник научных работ. – Донецк: ДонНУ, 2004. – Вып. 4. – С. 118-122.
Мацюра О.В. Використання програми FLIGHT.BAS в дослідженні енергетичних особливостей міграційних польотів птахів / О.В. Мацюра // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. – 2005. - № 1-2 (25). – С. 45-47.
Мацюра А.В. Временные характеристики как факторы, определяющие интенсивность ночной миграции и видовое разнообразие птиц / А.В. Мацюра // Екологія та ноосферологія. – 2005. – Т. 16, № 3-4. – С. 178-187.
Мацюра А.В. Использование различных типов радаров в орнитологических исследованиях // Вісник ДНУ. Серія: Біологія. Екологія. – 2005. – Вип. 13, т. 1. – № 3/1. - С. 159-164.
Мацюра А.В. Программа Species Diversity and Richness и ее использование для анализа структуры сообществ / А.В. Мацюра // Вісник ДНУ. Серія: Біологія. Екологія. – 2005. – Вип. 13, т. 2. – № 3/2. - С. 124-128.
Мацюра А.В. Обзор компьютерных программ, применяемых в биологических и экологических исследованиях. 2. Использование программы Trim для обработки данных мониторинга и определения популяционных трендов / А.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Заповідна справа в Україні. – 2005. – Т. 11, вип. 1-2. – С. 72-75. (Особистий внесок – 50 %: розроблено методику, виконано порівняльний аналіз та аналіз ефективності використання програми, розроблено висновки та практичні рекомендації).
Мацюра А.В. Анализ математических параметров устойчивости сообщества / А.В. Мацюра // Вісник Запорізького державного університету: Збірник наукових статей. Біологічні науки. - Запоріжжя: ЗДУ, 2005. - №1. – С. 126-131.
Мацюра О.В. Результати радарного дослідження особливостей міграції осоїда Pernis apivorus / О.В. Мацюра // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: ЗДУ, 2005. - Вип. 10, № 2. - С. 126-134.
Мацюра А.В. Использование непрямых методов оценки плотности в экологических исследованиях / А.В. Мацюра // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия: Биология. Химия. – 2005. – Т. 18 (57), № 3. – С. 69-75.
Matsyura A. Results of systematic radar observations of nocturnal bird migration in Israel / А. Matsyura // Biota. – 2005. – 6/1-2. – P. 37-42.
Мацюра А.В. Результаты систематических наблюдений за ночной миграцией птиц при помощи радиолокатора / А.В. Мацюра // Вісник Донецького університету. Серія А. Природничі науки. – 2005. - №2. – С. 267-272.
Dinevich L. Some characteristics of nocturnal bird migration in Israel according to the radars surveillance / L. Dinevich, Y. Leshem, A. Matsyura // Ring. – 2005. – 27:2. –
P. 197-213. (Особистий внесок – 30 %: розроблено концепцію дослідження, виконано обробку результатів).
Мацюра О.В. Математичні методи визначення розмірів популяцій на підставі даних мічення та повторних відловів / О.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. – 2006. - № 1 (28). – С. 73-76. (Особистий внесок 50 %: розроблено методику, виконано порівняльний аналіз та аналіз ефективності використання програми, розроблено висновки та практичні рекомендації).
Мацюра О.В. Результати радіотелеметричного дослідження впливу погодних параметрів на швидкість міграції білого лелеки (Ciconia ciconia Linnaeus) /
О.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: ЗДУ, 2006. - Вип. 11, № 1. – С. 135-144. (Особистий внесок – 50 %: розроблено методику, виконано факторний аналіз).
Мацюра А.В. Обзор компьютерных программ, применяемых в биологических и экологических исследованиях. 3. Использование прикладной программы AXIS для оценки данных круговой статистики в экологических исследованиях /
А.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Заповідна справа в Україні. – 2006. – Т. 12, вип. 1. – С. 83-85. (Особистий внесок – 50 %: розроблено методику, виконано аналіз ефективності використання програми, розроблено практичні рекомендації).
Мацюра А.В. Особенности математического анализа динамики численности / А.В. Мацюра // Вісник Запорізького державного університету: Збірник наукових статей. Біологічні науки. - Запоріжжя: ЗДУ, 2006. - № 1. – С. 128-134.
Мацюра А.В. Обзор компьютерных программ, применяемых в биологических и экологических исследованиях. 4. Использование прикладной программы Ecopath with Ecosim для моделирования трофических потоков в экосистеме /
А.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Заповідна справа в Україні. – 2006. – Т. 12, вип. 2. – С. 80-82. (Особистий внесок – 50%: виконано порівняльний аналіз та аналіз ефективності використання програми, розроблено висновки).
Мацюра О.В. Порівняльний аналіз трендів птахів у межах цілісних ареалів / О.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Екологія та ноосферологія. – 2008. – Т. 19, №1-2. –
С. 129-133.
Мацюра О.В. Моніторинг мігруючих птахів Чорноморсько-Середземноморського пролітного шляху: аналіз варіації чисельності модельних видів / О.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Вісник Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника. – Серія Біологія. – 2008. – Вип. 12. - С. 103-108. (Особистий внесок – 50 %: розроблено методику, виконано факторний аналіз, сформульовано висновки).
Н.В. Олещенко, Л.А. Остапченко, В.Д. Сіохін, Т.Л. Андрієнко, Ю.О. Андрющенко, Т.В. Медина, О.В. Мацюра]. – К.: Wetlands International - AEME, - 2000. – 68 с. (Особистий внесок – 8 %: розроблено та запропоновано програму орнітологічного менеджменту острівних угруповань птахів Сиваша).
Курс истории биологии: учебное пособие / [И.П. Аносов, Л.Я. Кулинич,
Р.Л. Кулинич, Б.Л. Гавенаускас, А.В. Мацюра]. – К.: Твим интер, 2003. – 440 с. (Особистий внесок – 10 %: пошукова робота, обробка бібліографічної бази та інтернет-джерел).
Leshem Y. Studying Raptor Migration by a network of Radar across Israel and Developing a Real Time Warning System for Flight Safety through the Internet /
Y. Leshem, L. Dinevich, A. Matsyura // Raptors Worldwide. Proceedings 6th World Conference on Birds of Prey and Owls, May 2003, Budapest, Hungary. - Edited by R.D. Chancellor and B.-U. Meyburg. – Published by WWGBP and MME (Birdlife Hungary). - 2004. – P. 52. (Особистий внесок – 30 %: виконано практичну частину дослідження та зроблено аналіз результатів).
Андрющенко Ю.О. Природа Північного Приазов’я як середовище його населення / Ю.О. Андрющенко, О.І. Кошелєв, О.В. Мацюра // Етнокультурний ландшафт Північного Приазов’я. – Симферополь: Таврія, 2004. – С. 22-35. (Особистий внесок – 30 %: зроблено аналіз впливу ландшафтних компонентів на характеристику видового складу авіфауни, визначено роль погодних факторів у формуванні авіфауни регіону).
Мацюра О.В. Особливості видового різноманіття угруповань гніздуючих птахів островів Лівобережної України / О.В. Мацюра, Н.В. Тарусова // Сучасні проблеми зоологічної науки: Матеріали Всеукраїнської наукової конференції «Наукові читання, присвячені 170-річчю заснування кафедри зоології та 100-річчю з дня народження професора О.Б. Кістяківського», 16-18 вересня 2004. Київ-Канів. – К.: Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет». – 2004. – С. 113-115. (Особистий внесок – 85 %: розроблено методику, виконано експериментальну частину та зроблено висновки).
Мацюра А.В. Программа Species Diversity and Richness и ее использование для анализа структуры сообществ / А.В. Мацюра // Биоразнообразие и роль зооценоза в естественных и антропогенных экосистемах: Материалы III Международной научной конференции. – Д.: ДНУ, 2005. - С. 134-135.
Андрющенко Ю.О. Особливості географічного ландшафту Північного Приазов’я / Ю.О. Андрющенко, О.І. Кошелєв, О.В. Мацюра // Етносоціальне буття народів Запорізького Приазов’я в геокультурному аспекті. - Запоріжжя: Обласна державна адміністрація; Мелітополь: МДПУ; Симферополь: Таврія, 2005. – С. 32-45. (Особистий внесок – 30 %: зроблено аналіз впливу ландшафтних компонентів на характеристику видового складу авіфауни, визначено роль погодних факторів у формуванні авіфауни регіону).
Мацюра О.В. Деякі аспекти нелінійних зв’язків структури та видового різноманіття біогеоценозів / О.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Проблеми лісової рекультивації порушених земель України: Міжнар. конф., 19-22 вересня 2006 р.: Тези доповідей: - Д.: ДНУ, 2006. – С. 51-53. (Особистий внесок – 50 %: виконано порівняльний аналіз та аналіз ефективності використання програми).
Мацюра А.В. Использование интернет-ресурсов для определения временных параметров ночной миграции птиц / А.В. Мацюра, М.В. Мацюра // Розвиток біологічної освіти в Україні: Всеукраїнська наук.-метод. конф., 26-27 вересня 2006 р.: Матеріали доповідей. – Мелітополь: МДПУ, 2006. – С. 103-104. (Особистий внесок – 50 %: виконано аналіз ефективності використання програми, розроблено практичні рекомендації).
Екологія рідного краю: підручник для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів / [Мацюра О.В., Рильський О.Ф., Арабаджі О.С. та ін.]. – Запоріжжя: Прем’єр, 2006. – 112 с. (Особистий внесок – 60 %: розробка концепції підручника, написання більшості розділів, керівництво авторським колективом).
Мацюра А.В. Использование прикладных компьютерных программм в экологических исследованиях / А.В. Мацюра, М.В. Мацюра, В.П. Коломийчук // Біологія XXI століття: теорія, практика, викладання: матеріали міжнар. наук. конф. – К.: Фітосоціоцентр, 2007. – С. 41-43. (Особистий внесок – 55 %: розроблено методику, виконано аналіз ефективності використання програми).
