"холодные" зимовки гоголя Bucephala clangula на верхней Ангаре: формирование и динамика в современных климатических условиях

ISSN 0869-4362

Русский орнитологический журнал 2018, Том 27, Экспресс-выпуск 1708: 6080-6087

«Холодные» зимовки гоголя БисврНа1а с1аиди1а на Верхней Ангаре: формирование и динамика в современных климатических условиях

Ю.И.Мельников

Второе издание. Первая публикация в 2014*

Обыкновенный гоголь Bucephala clangula относится к самым массовым видам водоплавающих птиц Восточной Сибири. Он встречается здесь повсеместно и во многих районах входит в состав доминантной группы водоплавающих (Мельников 2010). На территории Предбай-калья гоголь отличается высоким обилием (на разных его участках от 12.3 до 35.0% от общего пластинчатоклювых). Он гнездится по горным рекам с обилием небольших проток и стариц, хотя нередок и на пойменных озёрах в нижних течениях рек (Мельников 2010). Гоголь кормится, достаточно глубоко ныряя (до 14 м) и преследуя под водой добычу, поэтому его резкое преобладание среди водоплавающих птиц на «холодных» зимовках Верхнего Приангарья (не менее 95.0%) не вызывает удивления. В данной работе рассматриваются особенности формирования «холодных» зимовок гоголя, а также их структура и динамика в современных (поздний голоцен) климатических условиях.

Район работ, материал и методика

Верхнее течение реки Ангары (от истока до города Усолье-Сибирское) отличается большим количеством полыней, на которых формируются «холодные» зимовки водоплавающих птиц. Выделяются две группы зимовок: от истока Ангары до устья реки Тальцы (верхняя) и от плотины Иркутской ГЭС до города Усолье-Сибирское или несколько ниже (нижняя). Верхняя группа зимовок отличается более суровыми условиями. Детальная характеристика природно-климатических условий этого района приведена в нескольких публикациях (Верболов и др. 1965; Афанасьев 1967; Мельников 2012, 2013а,б, 2014) и здесь не рассматривается.

Методические основы проводимых работ также изложены в серии публикаций, детально раскрывающих их особенности (Мельников 2012, 2013б, 2014). В данном случае необходимо подчеркнуть, что большая продолжительность работ (1972-2014 годы) позволила выделить два периода: до начала существенного потепления климата, хорошо отражаемого толщиной льда на верхней группе зимовок (1972-1990 годы), и период выраженного потепления климата (1991-2014 годы) (Мельников 2013б). Эти периоды хорошо различаются по изменениям в видовом составе птиц, их экологии и численности. Однако на протяжении всего периода работ основу населения птиц составлял гоголь — самый многочисленный вид, хорошо приспособ-

* Мельников Ю.И. 2014. «Холодные» зимовки обыкновенного гоголя Bucephala clangula (linnaeus, 1758) (Aves, Anatidae) Верхнего Приангарья: формирование и динамика в современных климатических условиях IIРазвитие жизни в процессе абиотических изменений на Земле 3: 164-169.

ленный к добыванию пищи на больших глубинах посредством ныряния (Мельников 2012, 2014).

Результаты и их обсуждение

Первые сведения о зимовке водоплавающих птиц в истоке Ангары мы находим в источниках конца XVIII и середины-конца XIX столетий (Георги 1775; Черепанов 1859; Дыбовский, Годлевский 1870). Эти работы ограничиваются указаниями на большое обилие зимующих водоплавающих птиц и перечислениями отмеченных видов. Эти данные позволяют говорить об очень давнем формировании «холодных» зимовок в Верхнем Приангарье. Вероятно, они существуют уже с момента образования Ангарской прорези современного облика, возраст которой оценивается разными авторами как минимум в 10 тыс. лет (Мац и др. 2002) и 15-20 тыс. лет (Уфимцев, Щетников 2006).

Достаточно уникальные условия истока Ангары способствуют формированию здесь очень большой полыньи. В Ангару из озера Байкал поступает довольно мощный поток тёплой воды с глубины 60-80 м. Прежде чем охладиться до замерзания, вода успевает пробежать 1015 км, образуя обширную полынью, не замерзающую в течение всей зимы (Галазий 2012). Необходимо отметить, что до формирования Иркутского водохранилища исток Ангары никогда не замерзал так сильно, как в настоящее время. Раньше даже в очень суровые зимы полынья сокращалась до 5-7 км (Скрябин 1975). Очевидно, в ледниковый период она была ещё меньше, но всё же существовала, поскольку подсос тёплой воды с глубины Байкала создаёт условия для её формирования. В современный, более тёплый период, в условиях зарегулированного стока, минимальные размеры полыньи в очень суровые зимы составляют около 1.0-1.5 км. Правда, при этом сохраняется серия достаточно крупных полыней, идущих цепочкой от истока реки Ангары к деревне Большая Речка (Мельников 2012, 2013б, 2014).

Крупные полыньи ниже плотины Иркутской ГЭС сформировались уже после её строительства, однако, судя по некоторым источникам, они существовали здесь и ранее, но имели значительно меньшие размеры. На них также образовались небольшие «холодные» зимовки водоплавающих птиц, преимущественно гоголя и большого крохаля Mergus merganser. Имеются указания как минимум на три зимовки водоплавающих птиц в долине Ангары, расположенные ниже Иркутска (Георги 1775; Черепанов 1859; Третьяков 1940). Важно, что эти зимовки, включая и исток Ангары, были зарегистрированы ещё в XVIII веке, на который приходится максимум похолодания климата (Афанасьев 1967). Следовательно, даже в очень суровые зимы данного периода птицы зимовали в истоке Ангары, что указывает на очень давнее происхождение «холодных» зимовок Восточной Сибири.

С середины XIX века наступает период общего потепления климата Прибайкалья (Афанасьев 1967). Однако ещё в первой половине XX века природная обстановка этого региона рассматривалась как современное позднеледниковье, которое сказывается на ходе климатических, геокриологических, геоморфологических и ряде биологических процессов (Мухина и др. 1965). Это хорошо прослеживается на «холодных» зимовках водоплавающих, прежде всего на их численности.

Первые исследователи не приводили оценок обилия, ограничиваясь указанием на присутствие здесь нескольких тысяч птиц (Георги 1775; Черепанов 1859; Дыбовский, Годлевский 1870; Третьяков 1940; Гагина 1958). В связи с этим, рассматривая данный вопрос, мы вынуждены опираться на сведения, полученные во второй половине XX века. Климатические условия для зимовки водоплавающих птиц в начале количественных исследований (конец 1950-х годов) были достаточно суровыми, что позволяет использовать их и для оценки условий предшествующих периодов.

Первые количественные данные, представленные В.Д.Пастуховым (1961) за 1958-1961 годы, указывают на зимовку здесь от 4.5 до 7.0 тыс. птиц. Однако, по оценке Н.Г.Скрябина (1975), в 1965-1966 годах их численность уже составляла только 3.5 тыс. особей. Необходимо отметить, что он учитывал птиц только в истоке Ангары, а вся зимовка обследована не была, и следовательно, численность зимующих уток была сильно занижена. Следует подчеркнуть, что данная методическая ошибка типична для всех ранних исследователей «холодной» зимовки водоплавающих птиц в истоке Ангары (Мельников и др. 1988).

Неблагоприятные условия этой зимовки характеризуются высокой гибелью птиц даже в относительно благополучные зимы — 24.3% от общей численности. В особо суровые зимы, когда длина основной полынье в истоке Ангары сокращается до 1.0-1.5 км, гибель птиц может достигать 69.0% (работы 1972-1992 годов) (Мельников и др. 1988, 2012; Мельников 2012). На очень высокую гибель птиц в особо холодные зимы указывают и другие исследователи этого района Байкала. Точных количественных сведений о масштабах гибели они не приводят, но отмечают высокую разовую гибель птиц на полыньях (Третьяков 1940) и во время отлёта в Байкал — до 500 птиц (Пастухов 1961).

В настоящее время, когда комфортность «холодных» зимовок резко увеличилась, смертность водоплавающих птиц заметно уменьшилась. Необходимо отметить, что и ранее в очень тёплые зимы она была низка и составляла 5-12% от общего количества птиц. Смертность птиц практически невозможно рассчитать, поскольку ошибка учёта перекрывает различия в численности особей в начале и в конце зимовки. Очевидно, она может быть правильно определена только в зимы с очень суровыми условиями, а такие в настоящее время наблюдаются крайне редко.

Следовательно, в ледниковый период (существование «холодной» зимовки водоплавающих птиц в это время не вызывает сомнений — Георги 1775; Черепанов 1859]) смертность птиц могла достигать и больших значений. По нашим наблюдениям, из 9-10 тыс. зимующих особей к весне в очень суровые зимы сохраняется только 3.2-5.9 тыс. Несомненно, выживаемость водоплавающих птиц в очень холодные периоды XVIII века была очень низкой. Однако формирование зимовки и численность птиц на ней, по нашим современным наблюдениям, определяются поздней осенью, при более благоприятных условиях (Мельников и др. 1988; Мельников 2012). Поэтому «холодная» зимовка в истоке Ангары должна была сохраняться и поддерживаться в последующие годы даже при почти полной и полной гибели птиц в течение зимовки.

Наши работы в 1972-1975, 1983-1992 и 2009-2014 годах позволяют проследить изменения численности птиц на протяжении длительного периода, сопровождающегося существенными изменениями климатических условий зимовки и значительным повышением её комфортности (Мельников и др. 1988, 2012; Мельников 2012, 2013а,б, 2014). Очевидно, условия данной «холодной» зимовки водоплавающих птиц в конце 1950-х, начале 1970-х и в 1980-е годы были достаточно близкими. Здесь зимовало от 7.0 тыс. птиц в конце 1950-х годов (Пастухов 1961) до 11.7-15.0 тыс. птиц в 1970-е и в 1984-1988 годах и явно просматривалась общая тенденция к постепенному росту их численности (Мельников и др. 1988). В начале 1990-х годов обилие зимующих водоплавающих птиц скачкообразно увеличилось до 32.0 тыс. особей, а затем стабилизировалось на уровне 22.0 тыс. птиц (Мельников 2012, 2013б; Мельников и др. 2012).

Одновременно численность птиц и комфортность их «холодных» зимовок повышались и ниже плотины Иркутской ГЭС (Мельников, Щербаков 1990; Мельников 2013б). Обилие гоголя в 1980-е годы, когда здесь были проведены первые учёты, было несколько ниже, чем в истоке Ангары. Под плотиной Иркутской ГЭС держалось 3.2-4.0 тыс. птиц, а с учётом птиц на всех полыньях до Усолья-Сибирского — 8.510.0 тыс. птиц (Мельников, Щербаков 1989). К настоящему времени их численность здесь также заметно увеличилась. По учётам 2013 года, под плотиной Иркутской ГЭС держалось 4360 птиц, а по всему участку работ, включающему участок около 15 км ниже плотины, — 8520 особей (Фефелов, Поваринцев 2013). Наши учётные работы и опросные сведения в этот период, в том числе на территории от станции Батарейная до Усолье-Сибирского, указывают на зимовку здесь не менее 10-12 тыс. птиц. Необходимость использования опросов обусловлена тем, что здесь на реке Ангаре имеется серия крупных островов, и учёт с одного берега не даёт точных результатов. Общая численность птиц на зимовке ни-

же плотины Иркутской ГЭС в настоящее время составляет 19-21 тыс. особей.

Формирование «холодных» зимовок гоголя начинается с прекращением осеннего пролёта. Раньше последняя волна мигрирующих птиц в истоке Ангары проходила в последней пятидневке октября и начале ноября. Полностью пролёт заканчивался 10-15 и, как исключение, 20 ноября. В 2013 году в связи с очень длинной и тёплой осенью последняя миграционная волна гоголя наблюдалась 2 декабря. За период постоянных наблюдений произошёл существенный сдвиг в сроках прохождения последней миграционной волны этого вида, и сейчас она наблюдается на 7 дней позже - 14.9±0.84 и 22.2±2.9 ноября (tst = 2.4 > 2.16 t13; P < 0.05). Различия статистически значимы, несмотря на достаточно большой разброс дат пролёта и небольшой объём выборки за последний период (2009-2013 годы).

Весной распад зимовки и начало миграции гоголя начинается в конце первой декады апреля, а валовой пролёт приходится на последнюю декаду этого месяца. Лишь в 2014 году первые птицы этого вида появились в истоке Ангары 28 марта. Численность пролётных птиц в это время незначительна, и факт их подлёта установлен на основе одновременной встречи летящих из Байкала (расстояние от истока около 1.5 км) 12 гоголей и одной пары монгольских чаек Larus mongolus. Основной подлёт водоплавающих птиц, в том числе и гоголя, в этом году наблюдался 6-18 апреля. Значимых различий в сроках появления первых водоплавающих птиц весной в истоке Ангары, несмотря на явное потепление климата, нами не выявлено. Последние птицы зимовочных скоплений держатся здесь до конца апреля - начала мая.

Большой интерес вызывает вопрос о причинах формирования крупной «холодной» зимовки водоплавающих птиц в верхнем течении реки Ангары. Для гоголя, наряду с поздним гнездованием, характерна высокая гибель гнёзд - как от очень высоких паводков в середине лета, так и в результате хищничества соболя Martes zibellina. В меньшей степени гнёзда водоплавающих птиц разоряет колонок Mustela sibirica, численность которого при совместном обитании с соболем всегда невелика. Повторное (компенсационное) гнездование наиболее распространённая адаптация птиц водно-болотных экосистем (Мельников 2014). В результате очень позднего размножения до 30% выводков гоголя к началу сентября ещё не достигает даже половины взрослой птицы и не поднимается на крыло.

Молодые птицы поздних (повторных) выводков поднимаются на крыло только к середине-концу октября, когда миграция водоплавающих птиц в Прибайкалье уже заканчивается, поэтому они не успевают накопить жировых запасов, достаточных для большого миграционного броска и вынуждены перемещаться короткими волнами (100-150 км) с

частыми остановками на кормёжку и отдых. Достигнув верхнего участка Ангары, характеризующегося в это время более благоприятными климатическими и кормовыми условиями, птицы задерживаются на длительную нажировку (Мельников 2012, 2014).

Обычно данный период приходится на ноябрь, когда на окружающих территориях устанавливаются постоянный снежный покров и постоянные отрицательные температуры воздуха. Накопление жира, достаточного для длительного миграционного броска (500 км и больше), требует продолжительного периода, который в условиях резкого похолодания увеличивается (от 14 дней и больше). К тому времени, когда птицы способны продолжить миграцию, она становится невозможной: полное замерзание кормовых водоёмов, снежный покров и достаточно сильные морозы. Это вынуждает птиц оставаться на зимовку, поскольку здесь всегда существуют большие полыньи и открытые участки реки с обильным кормом. Следовательно, благоприятные условия глубокой осенью, способствующие массовой задержке водоплавающих птиц в верхнем течении Ангары на кормёжку и отдых, являются своеобразной экологической ловушкой, способствующей формированию крупных вынужденных «холодных» зимовок.

Именно по этой причине численность птиц на «холодных» зимовках непостоянна и зависит от климатических условий конкретной осени. В тёплые и продолжительные осенние периоды количество птиц на зимовке заметно растёт, что подтверждается и постепенным увеличением численности птиц по мере потепления климата (Мельников и др. 1988, 2012; Мельников 2012, 2014). В связи с этим даже высокая смертность птиц на «холодных» зимовках не сказывается на их обилии в следующий сезон (Мельников и др. 1988). Многолетние наблюдения свидетельствуют, что их обилие формируют именно птицы, мигрирующие через долину Ангары. Указания на то, что сюда собираются птицы со всего Байкала (Третьяков 1940; Гагина 1958; Скрябин 1975), неверны. Здесь отмечается подлёт птиц только из ближайших бухт Байкала, хорошо заметный в период окончательного замерзания его южной части. Численность их невелика и не превышает 100-150 особей или несколько больше.

Достаточно большой срок существования многочисленной «холодной» зимовки в истоке Ангары мог привести к формированию устойчивой группировки птиц, утратившей связь с «тёплыми» зимовками в Южном полушарии. Однако для решения данного вопроса требуется проведение длительных и очень трудоёмких исследований с использованием массового кольцевания или мечения птиц специальными датчиками.

Существование обширных «холодных» зимовок водоплавающих птиц в Верхнем Приангарье, несомненно, обусловлено уникальными

условиями данной территории. Они связаны с очень большой массой воды, выносимой рекой Ангарой из Байкала, долгое время оказывающей отепляющее влияние на окружающие побережья. Кроме того, как в истоке, так и ниже Иркутска Ангара отличается достаточно благоприятными кормовыми условиями, преимущественно для нырковых уток. Удачное сочетание этих факторов и особенности популяционной экологии гоголя (массовое повторное и очень позднее размножение после гибели первых кладок) являются основной причиной формирования здесь массовых «холодных» зимовок водоплавающих птиц.

Выводы

«Холодные» зимовки гоголя имеют очень древнее происхождение и существовали даже в ледниковый период.

Современное потепление климата оказалось очень благоприятным для зимующих птиц, численность которых здесь увеличилась более чем в 2 раза.

Высокая численность гоголя на «холодных» зимовках водоплавающих птиц Верхнего Приангарья обусловлена рядом особенностей его биологии: прежде всего это способность активно добывать высокоподвижный корм на больших глубинах с использованием ныряния; высокая устойчивость к очень суровому климату при обильной кормовой базе; существование определённых поведенческих адаптаций, препятствующих смерзанию оперения (Мельников 2013б); очень позднее размножение в условиях высокой гибели гнёзд, обусловленное массовым повторным гнездованием птиц.

Формирование многочисленных «холодных» зимовок в Верхнем Приангарье возможно только в связи с уникальными природными условиями данной территории, способствующими массовой задержке на кормёжку и отдых последней многочисленной пролётной волны водоплавающих птиц.

«Холодные» зимовки водоплавающих птиц в Верхнем Приангарье — это своеобразный ответ на уникальные природные условия данной территории и являются вынужденными.

Литератур а

Афанасьев А.Н. 1967. Колебания гидрометеорологического режима на территории СССР. М.: 1-231.

Верболов В.И., Сокольников В.М., Шимараев М.Н. 1965. Гидрометеорологический

режим и тепловой баланс озера Байкал. М.; Л.: 1-374. Гагина Т.Н. 1958. Водоплавающие птицы, зимующие в Прибайкалье // Изв. ИСХИ 8: 114-129.

Галазий Г.И. 2012. Байкал в вопросах и ответах. Иркутск: 1-320.

Георги И.Г. 1775. Заметки о путешествии по Русскому государству в 1772 году. СПб., 1: 1-402.

Дыбовский Б., Годлевский В. 1870. Отчёт о занятиях в 1869 г. // Изв. Сиб. отд. Рус.

геогр. общ-ва 8, 3/4: 167-203. Мац В.Д., Фуджи Ш., Машико К. и др. 2002. К палеогидрологии Байкала в связи с

неотектоникой // Геология и геофизика 43, 2: 142-154. Мельников Ю.И. 2010. Водоплавающие птицы Прибайкалья: Пространственная структура и успешность размножения // Изв. ИГУ. Сер. «Биология. Экология» 3, 1: 49-59.

Мельников Ю.И. 2012. Избирательная элиминация самок гоголя Bucephala с1а^и1а на «холодных» зимовках в верхнем течении р. Ангары (Восточная Сибирь) // Изв. ИГУ. Сер. «Биология. Экология» 5, 2: 32-43.

Мельников Ю.И., Попов В.В., Жовтюк П.И. 2012. Первый опыт использования СВП «ХИВУС-10» для учёта водоплавающих птиц на «холодной» зимовке в истоке р. Ангара // Байкал. зоол. журн. 1 (9): 5-10.

Мельников Ю.И. 2013а. Вечерний отлёт гоголей, зимующих в истоке р. Ангара, на «ночёвку» в Байкал: Новый взгляд на старую проблему // Современные проблемы орнитологии Сибири и Центральной Азии: материалы 5-й Международ. орнитол. конф. Улан-Удэ: 214-219.

Мельников Ю.И. 2013б. Изменения в поведении и экологии водоплавающих птиц на «холодных» зимовках в верхнем течении р. Ангара в начале XXI столетия // Вестн. ИрГСХА 57, 2: 29-36.

Мельников Ю.И. 2014. Позднеосенний пролёт околоводных и водоплавающих птиц и его роль в формировании «холодных» зимовок Верхнего Приангарья // Байкал. зоол. журн. 1(14): 69-84.

Мельников Ю.И., Щербаков И.И. 1989. Система контроля за состоянием зимовок водоплавающих птиц верхнего течения р. Ангары // Всесоюз. совещ. по проблеме кадастра и учёта животного мира: тез. докл. Уфа, 2: 360-362.

Мельников Ю.И., Щербаков И.И., Тестин А.И. 1988. Современное состояние зимовки околоводных птиц в истоке р. Ангары // Промысловые животные и повышение эффективности производства охотничьего хозяйства. Иркутск: 65-72.

Мухина Л.И., Преображенский В.С., Томилов Г.М., Фадеева Н.В. 1965. Природное районирование // Предбайкалье и Забайкалье. Природные условия и естественные ресурсы СССР. М.: 323-377.

Пастухов В.Д. 1961. Наблюдение за ангарской зимовкой водоплавающих птиц // Конф. молодых учёных, посв. памяти Г.Ю.Верещагина: тез. докл. Иркутск: 23-26.

Скрябин Н.Г. 1975. Водоплавающие птицы Байкала. Иркутск: 1-244.

Третьяков А.В. 1940. Птицы, зимующие в истоках реки Ангары // Орнитофауна Калининской области. Калинин: 61-71.

Уфимцев Г.Ф., Щетников А.А. 2006. Текли реки из Байкала // Природа 6: 49-54.

Фефелов И.В., Поваринцев А.И. 2013. Половой и возрастной состав гоголей Bucephala с1а^и1а на зимовке в черте Иркутска в 2013 году // Рус. орнитол. журн. 22 (883): 1441-1445.

Черепанов С.Н. 1859. О сибирских птицах. М.: 1-320.