От Института за наука за домашни любимци
TE 393 От Института за наука за домашни любимци към Christian-Aibrechts-Universität zu Kiel Проучвания за появата на зимуващи морски патици в зависимост от предлагането на храна в Килския залив Дипломна работа, представена от Jan Meißner Kiel 1992 Математически и естествен факултет на Christian-Aibrechts-Universität zu Kiel UNIVERSITY LIBRARY KIEL - ЦЕНТРАЛНА БИБЛИОТЕКА-
Конспект Съдържание 1. Въведение. 6 2. Област на обучение. 10 3. Материал и методи. 17 3.1. Преброявания на морските патици. 17 3.2. Проучване на хранителните доставки. 22 3.2.1. Избор на тестови области. 22 3.2.2. Вземане на проби. 23 3.2.3. Контрол на видео. 25 3.2.4. Определяне на биомасата на макрофауната. 26 3.3. Проучвания върху диетата на морските патици. 27 3.3.1. Размер и произход на пробите от храни. 28 3.3.2. Обработка на проби от храни. 29 3.4. Статистически процедури. 29 3.4.1. Към доставката на храна. 29 3.4.1.1. Изобилие и биомаса. 30 3.4.1.2. Общ брой видове и класове по размер. 31 3.4.2. Съставът на храната. 32-3-
Контур 4. Резултати. 33 4.1. Популацията и разпространението на морските патици в района на изследване през зимата (1990/91). 33 4.1.1. Фенологията на яйцето. 33 4.1.2. Фенологията на дългоопашата патица. 36 4.1.3. Фенологията на скутера. 39 4.2. Развитието на популацията на морските патици в пробните площи. 40 4.2.1. Развитието на популацията в тестовата зона на Stoller Grund (7). 41 4.2.2. Развитието на популацията в тестовата зона Marienfelde (9). 43 4.2.3. Развитието на популацията в тестовата зона на Калбергер Хайде (12). 43 4.3. Сезонното развитие на популацията на мекотелите в пробните площи. 46 4.3. 1. Станциите на тестовата зона Stoller Grund (7). 46 4.3.2. Станциите на тестовата зона Marienfelde (9). 50 4.3.3. Станциите на тестовата зона Kalberger Heide (12). 52 4.4. Храната на морските патици. 54 4.4.1. Видовете плячка. 54 4.4.2. Размерът на плячката. 61-4-
Контур 5. Дискусия. 66 5.1. Критика на метода. 66 5.1.1. Към графовете. 66 5.1.2. За вземане на проби от бентос. 67 5.1.3. За метода за определяне на биомасата. 69 5.1.4. За да се балансира консумацията на морски патици срещу намаляването на популацията на мекотелите. 70 5.1.4.1. За консумация на морски патици. 70 5.1.4.2. За намаляване на популацията на мекотелите. 72 5.2. Развитието на популацията на морските патици. 74 5.2.1. Развитие на популацията в районите за размножаване. 74 5.2.2. Развитие на населението в зимуващите райони. 74 5.2.3. Развитие на запасите в района на изследване. 75 5.3. Храната на морските патици. 77 5.3.1. Храната на морските патици в тяхното годишно местообитание. 77 5.3.2. Храната на морските патици в Килския залив. 78 5.4. Причината за избора на храната. 78 5.4.1. (местно) Къде се хранят морските патици. 78 5.4.2. (модално) Как морските патици намират място за хранене. 80 5.4.3. (временен/условен) Кога и при какви условия морските патици остават на кои места за хранене. 82 5.4.4. (причинно-следствена) Каква е причината за намаляване на хранителните ресурси. 85 5.4.5. (причинно-следствена) Защо морските патици предпочитат плоските дъна през първата половина на зимата. 96 5.5. Финална дискусия и перспективи. 99 6. Резюме. 1 02 7. Библиография. 104-5-
Въведение 1. Въведение За мигриращите видове птици могат да бъдат обособени географски райони, които изпълняват различни функции за популациите или части от тях през годината. Може да напр. Разграничете зоните за размножаване, линеене, почивка и зимуване (напр. OWEN & BLACK 1990). Килският залив се използва от козината (Somateria mollissima L.), обикновения скутер (Melanitta nigra L.) и дългоопашата патица (Ciangula hyemalis L.) като място за почивка и зимуване на (LAURSEN 1989). По това време на годината те са най-често срещаните водни видове птици в Килския залив (KIRCHHOFF et al. 1983; BRÄGER & NEHLS 1987). Кадифената патица (Melanitta fusca L.), друг вид морска патица, открита в западната част на Балтийско море, също се появява редовно на брега на Балтийско море в Шлезвиг-Холщайн, но сравнително само в много малък брой (KIRCHHOFF 1981; BRÄGER & NEHLS 1987). Още през 20-те години на миналия век прозорливите орнитолози признават, че е необходимо международно сътрудничество за изследване на разпространението, динамиката на популацията и миграцията на водолюбивите птици в техните годишни местообитания. От 1947 г. работата по това се координира от Международното бюро за изследвания на водните птици (IWRB). Този орган е създаден по препоръка на Международния съвет за опазване на птиците (IRV) и му е възложена задачата да събира информация за възможните причини за опасност за популациите на водолюбивите птици. Политическите основи на нейната дейност са "Рамсарската конвенция" от 1972 г. (Конвенция за защита на влажните зони, особено като местообитания за водни птици) и т.нар. -6-
Резултати Брой eiders 120 000 100 000 0 cc 0 80 000 c 0 0 0 60 000 0 0 40 000 cccc: P 20 000 0. cc: Дата на броене III r III 0 N 0 JFMA 1986-1990 1990/91 0 Общ запас Eii ] Дял в крайбрежните води - Фиг. 9: Фенологията на патицата (Somateria mollissima) в района на изследване според резултатите от шест месечни преброявания на самолети. Подредените колони представляват общия запас. Различните интервали от време между преброяванията се вземат предвид при абсцисата. -34-
Резултати Фиг. 10 показва пример за типично разпределение на зимата в средата на зимата в района на изследване. Основните области на разпространение са върху равнинните площи. В крайбрежните води се наблюдаваха редовно големи натрупвания в следните области: пред устието на шлюза (виж позиция 4), близо до Surendorf (в югоизточната част на залива Eckernförde), пред Marienfelde (вж. Позиция 9), на Kalberger Heide (виж позиции 12 и 13 ) и на западния бряг на остров Фемарн (за местоположението на споменатите позиции вижте фигура 6). (] 15 декември 1990 г. Eider (Somaterla moll/sslma)! 1! 50! 250 X 1 000 0! 1 000 9 999 X 1 000 CD
10000 Фиг. 10: Разпространение на козината (Somateria mollissima) в района на изследване на 15 декември 1990-35 г.-
Резултати 20 000 16 000 12 000 8 000 4 000 куб.см 0 0 Дата на преброяването 1986 1990 D 1990/91 11111111 Eill3 Общо население Делът в крайбрежните води Броят на самолетите. Подредените колони представляват общия запас. Различните интервали от време между преброяванията се вземат предвид при абсцисата. -37-
Резултати Предпочитани области са Vejsnaas Flack, Gabelsflach, Sagasbank и временно Flüggesand. Едва през пролетта популациите се увеличиха значително, особено в крайбрежните води. През март те достигнаха абсолютен максимум от около 8 200 индивида; 6 400 от тях в крайбрежните води с ясен фокус край залива Hohwacht (местоположението на залива Hohwacht виж фигури 1 и 6).: Scoter (Me/snltts nlgrs) Дългоопашка патица (Cisnguls hyemslfs) II! 1 49 II! 50 249 rlll! 250 999 'вол 1 000! 1 000 9 999 Фиг. 12: Разпространението на дългоопашатата патица (Ciangula hyemalis) и обикновения скутер (Melanitta nigra) в района на изследване на 15 декември 1990-38 г.-
Резултати 4.1.3. Фенологията на обикновения скутер (фиг. 13) Зимната популация на обикновения скутер е толкова ниска, колкото на обикновената дългоопашата патица с приблизително 2 900 до приблизително. Фокусът на събитието беше върху Sagasbank, в някои случаи също и върху Stoller Grund и Flüggesand (фиг. 12). Брой обикновени скутери 20 000 16 000 12 000 куб. См 8 000 куб. См. Lb c 4000 куб. Куб. 0 0 1986-1990 1990/91 0 Общо население - пропорция EEill в крайбрежните води Фиг. 13: Фенологията на обикновения скутер (Melanitta nigra) в района на изследване според резултатите от шест месечни броя на самолетите. Подредените колони представляват общия запас. Различните интервали от време между преброяванията се вземат предвид при абсцисата. -39-
Таблица 1: Резултати от развитието на популацията на морските патици в пробната зона Stoller Grund (7) в периода между първото и последното вземане на бентос. Показани са резултатите от четири броя кораби "S" и пет броя самолети "F". (Удебелен шрифт) Резултатите "n" от два последователни броя са използвани за формиране на средни стойности: "ri" = (ni/2 + ni + 1/2). "Nt" е резултатът от "i" -то броене и "i" = 1, 2, 3. 9. (завършващ печат) Сумата от всички "ri", умножена по броя на свързаните "дни" в района до дни на птиците "L ri дни", прекарани в i-тия брой (получер шрифт и подчертан) (40.165) hl!
t L: ---------------------------- II дни на птиците (1 до 9) = (I titage) (316.130) 1 (28.800) 1 (131 444) -42-
Таблица с резултати 2: Развитие на популацията от морски патици в пробната зона Marienfelde (9) в периода между първото и последното вземане на бентос. Показани са резултатите от четири броя кораби "S" и пет броя самолети "F". (Удебелен шрифт) Резултатите "n" от два последователни броя са използвани за формиране на средни стойности: "ri" = (ni/2 + ni + 1/2). "Nt" е резултатът от "i" -то броене и "i" = 1, 2, 3. 9. (довършително отпечатване) Сумата от всички "ri", умножена по броя на свързаните "дни" в района до дни на птици, прекарани за i-тия брой „I. ri days ". (получер шрифт и подчертано) L. дни (6 до 9) 1 ---- - -------- (62) l i --- ----------------------
---- -- --- ---- T - - - - - ------ ---- - II дни за птици (1 до 9) = (I n дни) (120.949) 1 (13.493.5) 1 (13.694) 1-44-
Таблица с резултати 3: Развитие на популацията на морските патици в пробната зона Kalberger Heide-W (12) в периода между първото и последното вземане на бентос. Показват се резултатите от броенето на пет броя кораби "S" и пет броя самолети "F". (Печат с удебелен шрифт) Средните стойности са формирани от резултатите "n" от два последователни броя: "n" = (ni/2 + ni + 1/2). "Nt" е резултатът от "i" -то броене и "i" = 1, 2, 3, 1 0. (завършващ печат) Сумата от всички "ri", умножена по броя на свързаните "дни" резултати в областта Дни за птици "I n days" до броя на "i" -то число (получер шрифт и подчертано) номер (i) и патица с дълги опашки; скутер: ------- Artder-zällfurig ----- r-- oatü_m nnn --- ROl & er9er-Hercre
) -: --- (nf, (nf, I дни (7 до 1 0) i (63) rva9effage 0,05). -49-
Дискусия Възможно е обаче консумацията на патици да е надценена (вж. Критика на методите, глава 5.1.4.); проблемите с вземането на проби в станциите с най-висока популация на миди в Kalberger Heide вече са посочени (Глава 4.3.3.). 300 g AFTG I m 2 200 100 13,36 g AFTG/m 2 от 2 87,28 g AFTG/m> 15,30% от намалението, причинено от морски патици 0 - + - 01 ноември. 24 януари 28 март Дата на вземане на проби 1990/91 Очаквана популация на мекотели t S.E.: f. ttt. wj очаквано потребление от морски патици: c o Фиг. 29: Баланс на биомасата на мекотелите и хранителните нужди на морските патици за тестовия район Kalberger Heide (12). Нуждите от храна се показват кумулативно като консумация на биомаса, определена през есента. -88-
Дискусия За тестовата зона на Marienfelde, делът на общото намаление във фауната на мекотелите, причинен от патици, може да бъде оценен като много нисък при по-малко от 5% (фиг. 30). g AFTG I m 2 300 200 100 2 6,08 g AFTG/m от 2 127,13 g AFTG/m> 4,78% от намалението, причинено от морски патици 0 - + - 31,0ct 22 януари. 2 март Дата на вземане на проби 1990/91 г. Прогнозна популация на мекотели t S.E.: i: "t: = r
== r:) t \ 1 очаквано потребление от морски патици: o D Фиг. 30: Баланс на биомасата на мекотелите и хранителните нужди на морските патици за тестовата зона Marienfelde (9) Нуждите от храна са показани кумулативно като консумация на биомаса, определена през есента. -89-
а) б) Фиг. 31: В допълнение към морските патици, морските звезди (а) и рибите (б) също се хранят с мекотелите. През първата половина на зимата те също предпочитат да останат на плоското дъно, като последното дава възможност на рибарите да поставят там хрилните мрежи, особено през зимния сезон на патиците. -92-
Дискусия септември октомври ноември декември Фиг. 32а: Интензивността на вятъра в Килския залив през първата половина на зимата 1990/1991. Показани са дни, в които на метеорологичната станция на фар в Кил в 14.30 ч. M.E.Z. Измерени са скорости на вятъра от най-малко 5 Бофорта (8 м/сек). Сумата от правоъгълниците предоставя информация за честотата на силните ветрове и тяхната посока. Сенките означават: - 5 6 7 8 Продължаване на Бофорт за втората половина на зимата виж Фиг. 32b -> -94-
Дискусия януари февруари март Фиг. 32б: Интензивността на вятъра в Килския залив през втората половина на зимата на 1990/1991. Показани са дни, в които на метеорологичната станция на фар в Кил в 14.30 ч. M.E.Z. Измерени са скорости на вятъра от най-малко 5 Бофорта (8 м/сек). Сумата от правоъгълниците предоставя информация за честотата на силните ветрове и тяхната посока. Сенките означават: 5 6 7 8 Бофорт -95-
Дискусия Малката дебелина на черупката на бързо отглежданите миди със сигурност е изгодна за патиците поради относително по-високото съдържание на месо. От една страна, трябва да се гмуркате по-рядко за необходимото количество енергия, а от друга страна, енергията може да бъде спестена за смилане на храна (BUSTNES & ERIKSTAD 1990). Поради предвидимите посоки на вятъра от запад към югозапад в западно-източната част на Балтийско море, мидените корита, разположени на брега на Шлезвиг-Холщайн или на равнинната земя край брега, са засегнати в различна степен от бури. По крайбрежието те често са в утайката на страната и обикновено има по-груби остатъчни утайки, което прави мидите по-добре задържани от пясъка и чакъла. Ако мидите се отделят от утайката в крайбрежните води, те са по-склонни да бъдат транспортирани до плажа при източни ветрове, отколкото в по-дълбоките води; т.е. достъпността на тази храна за морските патици се увеличава, а не намалява поради ерозивния ефект на подуването. 5.5. Заключителна дискусия и перспективи В екологията на популацията е обичайно да се прави разлика между фактори, зависими от плътността и фактори, които не могат да регулират плътността, които могат да регулират популацията на даден вид като цяло или субпопулации в местообитанието. Зависимите от плътността фактори са хранителни и други ресурси, конкуренция, хищници, патогени и паразити. Факторите, които не зависят от плътността, са климатът, времето и други абиотични фактори, както и естеството на местообитанието. Строго погледнато, строго разграничение между фактори, зависими от плътността и независими от плътността, не е възможно, тъй като може да напр. гъстотата на популацията на даден вид допринася за промяната на местообитанието и храната може да се предлага в изобилие, практически независимо от плътността (RUTSCHKE 1989). -99-
- Население на зимуващи морски патици в Килския залив 1 I Разпространение на храната Социално поведение I Гмуркане
(Плътност на патици върху отделни хранителни площи ctivitä r -----:; ._-- '.-. -
"': _ . - - - - температура" храна, използвана от патици
Разстояние от сушата/1 'ледена покривка "._. L J
T полетна активност излагане на вятър хидрографски химии
rt текуща подута ерозия
Мътност на водата Соленост 0 - съдържание на вода в почвата l1l c: l l1l -Cll 0 7
CD. Q) "0.N. c Q) -Cll Cll Q) a: - Храна, която може да се използва от патици Потенциално достъпна храна Понастоящем наличен хранителен ресурс Потенциално наличен хранителен ресурс I - Миграция
/ i 'размер на размножаващата се популация h I/f' смущения l w състояние на специфичния за птиците вид капацитет I, 'I 1 "производство на утайки от планктон I 1-1 бивши условия на системата I. /
'\ ._ I Конкуренция за храна I I I I I Фиг. 33: Преглед на факторите, които влияят върху популацията и разпространението на морските патици в Килския залив. Отделни фактори бяха групирани в блокове: абиотични вляво, биотични фактори (храна) в средата и фитнес на видовете или индивидите вдясно. Тези блокове бяха свързани помежду си, където вероятно са най-големите взаимни зависимости или взаимодействия. Само част от храната, която е на разположение в района, е използваема, още по-малка част всъщност се използва. Независимо от това, хранителните ресурси могат да бъдат ограничаващи за зимуващото население поради непредсказуемите ефекти на абиотичните фактори. (без претенция за пълнота или пълна коректност) - 103-