Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні

На основе климатических и топографических показателей, а также моделирования экологической ниши проведена оценка пригодности территории Украины для гнездования чёрного аиста в современных условиях и в будущем....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2012
Автори:	Фесенко, Г.В., Калюжна, М.О., Хоменко, С.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України 2012
Назва видання:	Бранта: Cборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции
Теми:	Птицы и климат
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/81479
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні / Г.В. Фесенко, М.О. Калюжна, С.В. Хоменко // Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции. — 2012. — Вип. 15. — С. 7-29. — Бібліогр.: 37 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-81479
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-814792025-02-10T00:37:07Z Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні Влияние климатических и топографических факторов на распространение чёрного аиста (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758)) в Украине Influence of climatic and topographic factors on distribution of the Black Stork (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758)) in Ukraine Фесенко, Г.В. Калюжна, М.О. Хоменко, С.В. Птицы и климат На основе климатических и топографических показателей, а также моделирования экологической ниши проведена оценка пригодности территории Украины для гнездования чёрного аиста в современных условиях и в будущем. On the basis of climatic and topographic data and using an ecological niche modeling method, suitability of different areas in Ukraine for breeding of the Black Stork is evaluated under current and future climate scenarios. 2012 Article Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні / Г.В. Фесенко, М.О. Калюжна, С.В. Хоменко // Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции. — 2012. — Вип. 15. — С. 7-29. — Бібліогр.: 37 назв. — укр. 1994-1722 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/81479 598.244:574.2(477) uk Бранта: Cборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции application/pdf Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Птицы и климат Птицы и климат
spellingShingle	Птицы и климат Птицы и климат Фесенко, Г.В. Калюжна, М.О. Хоменко, С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні Бранта: Cборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции
description	На основе климатических и топографических показателей, а также моделирования экологической ниши проведена оценка пригодности территории Украины для гнездования чёрного аиста в современных условиях и в будущем.
format	Article
author	Фесенко, Г.В. Калюжна, М.О. Хоменко, С.В.
author_facet	Фесенко, Г.В. Калюжна, М.О. Хоменко, С.В.
author_sort	Фесенко, Г.В.
title	Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні
title_short	Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні
title_full	Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні
title_fullStr	Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні
title_full_unstemmed	Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні
title_sort	вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (ciconia nigra (linnaeus, 1758) в україні
publisher	Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України
publishDate	2012
topic_facet	Птицы и климат
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/81479
citation_txt	Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні / Г.В. Фесенко, М.О. Калюжна, С.В. Хоменко // Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции. — 2012. — Вип. 15. — С. 7-29. — Бібліогр.: 37 назв. — укр.
series	Бранта: Cборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции
work_keys_str_mv	AT fesenkogv vplivklímatičnihítopografíčnihčinnikívnapoširennâlelekičornogociconianigralinnaeus1758vukraíní AT kalûžnamo vplivklímatičnihítopografíčnihčinnikívnapoširennâlelekičornogociconianigralinnaeus1758vukraíní AT homenkosv vplivklímatičnihítopografíčnihčinnikívnapoširennâlelekičornogociconianigralinnaeus1758vukraíní AT fesenkogv vliânieklimatičeskihitopografičeskihfaktorovnarasprostraneniečernogoaistaciconianigralinnaeus1758vukraine AT kalûžnamo vliânieklimatičeskihitopografičeskihfaktorovnarasprostraneniečernogoaistaciconianigralinnaeus1758vukraine AT homenkosv vliânieklimatičeskihitopografičeskihfaktorovnarasprostraneniečernogoaistaciconianigralinnaeus1758vukraine AT fesenkogv influenceofclimaticandtopographicfactorsondistributionoftheblackstorkciconianigralinnaeus1758inukraine AT kalûžnamo influenceofclimaticandtopographicfactorsondistributionoftheblackstorkciconianigralinnaeus1758inukraine AT homenkosv influenceofclimaticandtopographicfactorsondistributionoftheblackstorkciconianigralinnaeus1758inukraine
first_indexed	2025-12-02T06:10:52Z
last_indexed	2025-12-02T06:10:52Z
_version_	1850375775304286208
fulltext	Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 7 УДК 598.244:574.2(477) ВПЛИВ КЛІМАТИЧНИХ І ТОПОГРАФІЧНИХ ЧИННИКІВ НА ПОШИРЕННЯ ЛЕЛЕКИ ЧОРНОГО (CICONIA NIGRA (LINNAEUS, 1758)) В УКРАЇНІ Г.В. Фесенко1, М.О. Калюжна1, С.В. Хоменко2 1 – Інститут зоології ім. І. І. Шмальгаузена НАН України 2 – Всесвітня продовольча та сільськогосподарська організація ООН (ФАО) Ключові слова: лелека чорний, щільність гніздування, кліматичні та топографічні чинники, просторове моделювання, Україна. Influence of climatic and topographic factors on distribution of the Black Stork (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758)) in Ukraine. – H.V. Fesenko1, M.O. Kaliuzhna1, S.V.Khomenko2. 1 – Schmalhausen Institute of Zoology, NAS of Ukraine; 2 – UN Food and Agriculture Organization (FAO). On the basis of climatic and topographic data and using an ecological niche modeling method, suitability of different areas in Ukraine for breeding of the Black Stork is evaluated under current and future climate scenarios. In current climate conditions the most suitable areas for the species are in Rivne, Volyn, Zhytomyr, Zakarpattia, Ivano-Frankivsk Regions; also there is a potential for widening of the Black Stork breeding area in Lviv, Volyn, Ivano-Frankivsk, Vinnytsia Regions. Multiple regression and factor analysis confirm that breeding density of the species is in a significant positive correlation with distribution of woodlands and water areas, while influence of industrial facilities, motorways and improved highways is significantly negative. As a result of climate impact assessment on the distribution of the species two populations are located in Ukraine, namely Carpathian and Polissian. In the Carpathians factors that characterize precipitation have stronger influence than temperature factors, however in the Polissia Region the situation is opposite. Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 8 Expected climate change (doubling of CO2 in the air by 2050) will cause decrease of suitable area for breeding of the species in Ukraine, mainly in territory of the Polissian population. Optimal conditions will remain in Rivne, Volyn, Zhytomyr, Zakarpattia, Ivano-Frankivsk Regions and some other areas. Potential suitability of Vinnytsia Region will be completely lost. Key words: Black Stork, breeding density, climatic and topographical factors, ecological niche modeling, Ukraine. Влияние климатических и топографических факторов на распро- странение чёрного аиста (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758)) в Украине. – Г. В. Фэсэнко1, М. О. Калюжная1, С. В. Хоменко2. 1 – Институт зоологии им. И. И. Шмальгаузена НАН Украины; 2 – Всемирная продовольствен- ная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО). На основе климатических и топографических показателей, а также мо- делирования экологической ниши проведена оценка пригодности терри- тории Украины для гнездования чёрного аиста в современных условиях и в будущем. В ныне существующих климатических условиях наиболее пригодными оказались участки на территории Ровенской, Волынской, Житомирской, Закарпатской, Ивано-Франковской областей; существу- ет также потенциал для расширения гнездового ареала вида во Львов- ской, Волынской, Ивано-Франковской, Винницкой областях. Данные ре- грессионного и факторного анализов подтверждают положительную корреляцию плотности гнездования вида с распространением лесов и во- дных объектов; в то же время индустриальные объекты и автодороги типа шоссе, а также усовершенствованные шоссе влияют достоверно отрицательно. В результате анализа воздействия климатических фак- торов на распространение чёрного аиста выделено 2 группировки вида в Украине: карпатская и полесская. На территории Карпат сильнее влияют факторы, характеризующие осадки, в Полесье – те, которые связаны с температурой. Прогнозные изменения климата (удвоение со- держания СО2 в воздухе до 2050 г.) обусловят уменьшение пригодности территории для гнездования вида в Украине, главным образом в пределах полесской группировки. Оптимальные условия сохранятся в Ровенской, Волынской, Житомирской, Закарпатской, Ивано-Франковской областях и на части некоторых других областей. Нынешний потенциал пригодно- сти территории Винницкой области будет полностью утрачен. Ключевые слова: чёрный аист, плотность гнездования, климатические и топографические факторы, пространственное моделирование, Украина. Рідкісні види птахів потребують особливої уваги, дослідження їхнього стану та прогнозування умов існування наразі залишаються актуальними. До таких видів належить і лелека чорний (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758)), занесений у Червону книгу України. Він гніздиться на Поліссі (головним чином у Волинській, Рівненській і Житомирській областях) та у Карпатах (Івано-Франківська, Львівська, Чернівецька, Закарпатська області) (Смогоржевський, 1979). У середині ХХ ст. відбувалося Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 9 скорочення ареалу виду в Європі, і Україні зокрема (Грищенко, 1994). Однією з головних причин швидкого зменшення чисельності лелеки чорного у другій половині XIX – на початку XX ст. було пряме переслідування людиною. Зниження чисельності та звуження гніздового ареалу продовжувалося до початку 1960-х рр. Збільшення популяції, а потім розселення виду стали помітними лише у 1970-х рр., що приблизно співпадає зі сплеском чисельності виду в Західній Європі. Зростання чисельності та відновлення ареалу виду пояснюють дією трьох головних чинників: птахи у місцях гніздування почали пристосовуватися до існування у змінених природних умовах, у багатьох районах покращилася їхня кормова база, почали даватися взнаки зусилля з охорони виду. Основні чинники, які негативно впливають на чисельність виду: вирубування лісів, меліорація (дія цього чинника є негативною у лісостеповій зоні і позитивною – у лісовій), чинник непокою (досить суттєвий, проте є дані про поступову синантропізацію виду (Грищенко, 1994; Фесенко, 1996; Бокотей, Дзюбенко, 2005). Зараз на території України, за приблизними оцінками, гніздиться 400–450 пар лелеки чорного (Фесенко, Бокотей, 2009). Вид знаходиться під охороною на заповідних територіях у межах його поширення. Втім, наприклад, у Карпатах лише 5 % гнізд виду розташовані на природно-заповідних територіях (Бокотей, Дзюбенко, 2005). Хоча спостерігається тенденція до збільшення чисельності лелеки чорного, його охорону не варто послаблювати. У зв’язку з цим необхідним є визначення оптималь- них умов середовища існування виду, важливо знати, які чинники лімітують його по- ширення у нашій країни, де потенційно він може існувати, які території є придатни- ми для його подальшого розселення. Мета цього дослідження – проаналізувати вплив чинників навколишнього середовища (кліматичних і топографічних) на поширення лелеки чорного в Україні, а також на основі характеристик гніздових ділянок виокре- мити райони, найбільш придатні для гніздування виду. Крім того, за мету поставлено дослідити подальші можливі зміни площі поширення виду з урахуванням прогнозова- них змін клімату. Матеріали та методи Дані для моделювання Відомості про місця гніздування лелеки чорного отримані з літературних дже- рел, що опубліковані в останні десятиліття (Смогоржевський, 1979; Редкие и исче- зающие..., 1988; Підсумки проведення..., 1992; Клєстов, 1993; Савчук, Новак, 1994; Баренблат, Баренблат, 1995; Весельський, 1995; Скільський, Федорча, 1995; Беркіч, 1998; Орнітологічні спостереження, 1998; Грищенко, 1999, 2002; Кузьменко, Кузьмен- ко, 1999; Скільський, 2001, 2002; Чередарик та ін, 2001; Гащак, 2002; Киселюк, Сте- фанюк, 2002; Луговой, 2003; Луговой, Потиш, 2004). Використано дані про 284 місця реєстрації гнізд виду з 1945 по 2002 роки, які були геокодовані з максимально можли- вою точністю. Загалом проаналізовано вплив 31 змінної, що потенційно можуть впливати на поширення лелеки чорного на території країни. З них 19 змінних репрезентують кліматичні дані: річні, квартальні, місячні тенденції динаміки, а також екстремальні значення температури та кількості опадів для сучасного (1950–2000 рр.) і прогнозова- ного майбутнього клімату (дія парникового ефекту, збільшення вмісту СО2 у 2 рази до 2050 р. (Hijmans et al., 2005 a)). Повний перелік кліматичних змінних обох наборів даних наведено у таблиці 1 у наступному розділі. Кліматичні дані доступні для завантаження Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 10 на сайті www.worldclim.org/download і широко застосовуються у моделюванні поши- рення різних організмів. Решта даних – топографічні змінні, які отримані на основі електронної топографічної карти України (1:200000) (розробники: Науково-дослідний інститут геодезії і картографії та Міністерство охорони навколишнього природного середовища України). Їх можна умовно розділити на природно-біотопні (представленість лісів, річок, озер, боліт і луків, а також природоохоронних територій) та антропогенні (розвиненість мережі комунікацій – наземних трубопроводів та ліній електропередачі, наявність індустріальних об’єктів, населених пунктів). Для визначення впливу автодоріг різного типу відповідний картографічний шар було поділено на три окремі шари відповідно до класу доріг: 1-й клас – автостради та удосконалені шосе; 2-й – шосе та удосконалені ґрунтові дороги; 3-й – ґрунтові дороги (путівці), польові та лісові дороги. На основі квадратів розміром 9.26 х 9.26 км (5-мінутна роздільна здатність карти) для проведення моделювання була створена растрова карта щільності розташування гнізд лелеки чорного. Для більш узагальненої карти гніздової щільності використа- но поділ на квадрати розміром 50х50 км. Картографічні шари за чинниками, вплив яких аналізували, були приведені до єдиного формату – растру з однаковим значенням розміру клітинок та координат крайніх точок шару. За топографічними даними було створено карти щільності відповідних об’єктів. У аналізі використано дані зі щільності населення України станом на 2005 р. (роздільна здатність 2.5 мінути), які були отримані із сайту Socioeconomic Data and Ap- plication Center (http://sedac.ciesin.columbia.edu). Повний перелік врахованих в аналізі природно-біотопних та антропогенних змінних подано у таблиці 3, наведеній нижче. Основні методи Безпосередній моніторинг популяції лелеки чорного ускладнений особливостя- ми його поведінки, тож важливого значення у пізнанні змін його стану набувають моделювання та прогнозування. Основний метод нашого дослідження полягав у про- сторовому моделюванні за допомогою геоінформаційних систем (ГІС), що дозволяє виокремити території, найбільш придатні для гніздування виду. Метод моделювання ґрунтується на понятті екологічної ніші за Хатчинсоном, який визначає її як гіпероб'єм, сформований сукупністю усіх чинників навколишнього середовища, до яких присто- сований певний вид, в межах якого популяції виду можуть необмежено довго існувати та відтворюватися (за: Джиллер, 1988; Одум, 1986). Метод також включає в себе аналіз характеристик навколишнього середовища у реальних пунктах знахідок виду та екстраполяцію цих даних на недосліджені території (Peterson, 2003). З урахуванням досвіду ряду авторів (Peterson; 2003, Peterson, Soberon, 2005; Elith et al., 2006; Hijmans et al., 2005 a) у моделюванні та прогнозуванні поширення різних видів живих організмів, в тому числі лелеки чорного (Augutis, Sinkevičius, 2005), нами застосовано низку підходів ГІС-моделювання та проаналізовано вплив ряду кліматичних і топографічних чинників на поширення виду в Україні. Статистичний аналіз даних (регресійний, факторний, кластерний), для визначення пов’язаності щільності гніздування лелеки чорного з усіма виділеними чинниками, виконано у програмі STATISTICA 6.0. На основі оцінки впливу кліматичних змінних було виділено картографічну маску аналізу – територію в межах України, на якій на сьогодні можливе гніздування виду. Аналіз впливу топографічних змінних проводився лише в межах цієї території. Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 11 Програмне забезпечення моделювання Моделювання екологічної ніші та оцінка придатності території України для гніздування виду виконані у програмі DIVA-GIS 5.2 (Hijmans et al., 2005 b). Програма DIVA-GIS підтримує векторний (точки, лінії, полігони) та растровий (сітка пікселів) формат даних, а також візуалізує зображення. Моделювання здійснене як за алгоритмом BIOCLIM, так і DOMAIN, на їх основі отримано середній результат з метою мінімізації похибки обчислень у бік недо- або перепрогнозування. Обидва алгоритма дозволяють визначити декілька категорій придатності територій (відмінна, дуже висока, висока, се- редня, низька, непридатна). Придатність території для гніздування лелеки чорного та- кож оцінена в балах від 1 до 9, де 9 – найбільш придатна. Статистичну перевірку моделі виконано шляхом проведення ROC-аналізу, що є стандартною функцією, вбудованою в програму DIVA-GIS. За алгоритмом BIOCLIM отримано дуже добру якість моделі (S=0.859), за алгоритмом DOMAIN – відмінну якість моделі (S=0.984). За допомогою DIVA-GIS також проведено аналіз лімітуючих кліматичних і топографічних чинників. На стадіях підготовки даних для аналізу, редагування електронних картографічних шарів, візуалізації карт, підготовки ілюстрацій використано програми ArcInfo 8.1. (ESRI) та SAGA 1.2. Результати і обговорення Оцінка придатності території України для гніздування лелеки чорного на основі аналізу кліматичних чинників Незважаючи на деяку неповноту використаних у цій роботі матеріалів про місця гніздування лелеки чорного в Україні в сучасних умовах, очевидним є розширення в останні 15 років області існування виду порівняно з кінцем 1980-х рр., що свідчить, значною мірою, про відновлення його минулого ареалу часів першої половини ХХ ст. (рис. 1 а). Розрахунок щільності реєстрацій гнізд за весь період спостережень показує просторову неоднорідність ареалу (рис. 1 б). Досить чітко виокремлюються два основних осередки гніздування виду: у Рівненській та Закарпатській областях, хоча така концентрація гнізд у цих областях може бути певною мірою пов’язана з детальнішим обстеженням саме цих територій порівняно з іншими. На основі моделювання екологічної ніші лелеки чорного лише з урахуванням кліматичних чинників (рис. 2 б) виявлено, що найпридатнішими для розмноження виду є Рівненська, Житомирська, Волинська області, більша частина Вінницької, північна частина Хмельницької, західна частина Київської областей. Території, придатні для гніздування на середньому рівні, є у Івано-Франківській, Львівській, Тернопільській, Хмельницькій областях, на північному заході Закарпатської, Черкаської та Чернігівської областей. Виділення Рівненської, Житомирської, Волинської областей цілком відповідає літературним даним стосовно гніздування виду на Поліссі (Фесенко, Бокотей, 2009). Дещо менше оцінено придатність Карпат: територія Івано-Франківської області оцінена у 6 балів, Закарпатської – лише у 5 з 9-ти. Зовсім непридатними для гніздування виявилися південна та східна частини України, що теж відповідає літературним даним про сучасне поширення виду. Прикметним є виділення Вінницької, Тернопільської, більшої частини Хмельницької областей на високому або середньому рівнях придатності, усієї Сумської, частини Черкаської і Полтавської областей як придатних, хоча й на низькому рівні. Ці території входять до смуги Лісостепу та Широколистяних Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 12 лісів (Маринич, Шищенко, 2003), де, найімовірніше, через відсутність необхідних для гніздування біотопів та значну дію чинника непокою, трапляються лише поодинокі гнізда цього птаха (рис. 2 а). Саме на цих територіях, з позицій моделі, є потенціал для щільнішого заселення лелекою чорним (рис. 2 б). у І половині XX ст. in the first half of the XXth century у 1974–1989 рр. in 1974–1989 нові знахідки у 1990–2002 рр. new finds in 1990-2002 а Рис. 1. Поширення лелеки чорного в Україні у ХХ ст.: а – зміщення меж гніздового ареалу (за: Головач и др., 1990) та нові знахідки гнізд; б – розрахункова щільність гніздування (за квадратами 50 х 50 км), дані 1945–2002 рр. Fig. 1. Distribution of the Black Stork in Ukraine in the XXth century: a – shift of borders of the breeding range (by: Golovach et al., 1990) and new finds of nests; б – estimated breeding density (by 50 x 50 squares), data of 1945–2002. 1–3 4–8 9–18 б За результатами регресійного аналізу отримано показники зв'язку кліматичних змінних зі значенням щільності розташування гнізд лелеки чорного (табл. 1). Множинна регресія, обрахована за кліматичними чинниками, пояснює 40 % по- ширення гнізд лелеки чорного в цілому по країні, відповідно до коефіцієнту множинної детермінації R2. Найбільший позитивний зв’язок зі щільністю гнізд мають опади найсухішого місяця, опади найтеплішого кварталу, річні опади та середня температура Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 13 найхолоднішого кварталу. Зрозуміло, що перші три чинника визначають обводненість території, що впливає на наявність кормових запасів у місцях розмноження лелек. А у значеннях температури найхолоднішого кварталу відображається інтенсивність впливу циклонів, які несуть з собою хмарність, при якій підвищується температура повітря, а нерідко бувають і додаткові опади (Алисов и др., 1954). Власне, у позитивному зв’язку щільності гніздування з чотирма вищеозначеними чинниками проявляється те, як у нерозривній залежності і взимку, і влітку діють погодні складові, що забезпечують зволоженість біотопів. а б Рис. 2. Поширення лелеки чорного в Україні в сучасних кліматичних умовах; а – місця гніздування на фоні картографічної маски аналізу; б – генералізована оцінка придатності території для гніздування. Fig. 2. Distribution of the Black Stork in Ukraine in current climate conditions: a – breeding sites on a cartographic analysis mask; б – generalized assessment of breeding-suitability of the area. Що стосується негативних чинників впливу, то чітко проступає зворотній зв’язок щільності гніздування з річною різницею температур, сезонністю температур та сезонністю опадів. Ці показники формуються протягом усього року, зокрема й у період відсутності лелеки чорного на території України. маска аналізу analysis mask місця гніздування у 1945-2002 рр. breeding sites in 1945-2002 непридатна unsuitable низька low середня average висока high Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 14 Таблиця 1. Результати регресійного аналізу пов’язаності щільності гніздування лелеки чорного з кліматичними змінними. Table 1. Results of regression analysis of relationship between the Black Stork breeding den- sity and climate variables. Кліматична змінна Climate variable β StE β p Опади найвологішого кварталу Precipitation of the wettest quarter -0.349 0.028 < 0.001 Річна різниця температур Annual temperature difference -0.348 0.009 < 0.001 Сезонність температур Temperature seasonality -0.253 0.025 < 0.001 Сезонність опадів Precipitation seasonality -0.227 0.025 < 0.001 Т сер. найтеплішого кварталу T aver. of the warmest quarter -0.206 0.019 < 0.001 Опади найсухішого кварталу Precipitation of the driest quarter -0.199 0.019 < 0.001 Тmin найхолоднішого місяця T min of the coldest month -0.171 0.011 < 0.001 Т сер. найсухішого кварталу T aver. of the driest quarter -0.168 0.010 < 0.001 Сер. місячна різниця температур Average monthly difference of temperatures -0.102 0.009 < 0.001 Опади найхолоднішого кварталу Precipitation of the coldest quarter -0.097 0.014 < 0.001 Tmax найтеплішого місяця T max of the warmest month -0.078 0.016 < 0.001 Середня річна температура Average annual temperature 0.023 0.013 0.079 Опади найвологішого місяця Precipitation of the wettest month 0.053 0.021 < 0.05 Ізотермальність Isothermality 0.075 0.012 < 0.001 Тсер. найвологішого кварталу T aver. of the wettest quarter 0.090 0.010 < 0.001 Тсер. найхолоднішого кварталу T aver. of the coldest quarter 0.148 0.011 < 0.001 Річні опади Annual precipitation 0.233 0.014 < 0.001 Опади найтеплішого кварталу Precipitation of the warmest quarter 0.455 0.022 < 0.001 Опади найсухішого місяця Precipitation of the driest month 0.609 0.017 < 0.001 Примітки: β – стандартизований регресійний коефіцієнт; StE β – стандартна похибка β; p – рівень достовірності; значення β для середньої річної температури – недостовірне; коефіцієнт множинної кореляції (R) = 0.635; коефіцієнт множинної детермінації (R2) = 0.403. Notes: β – standardized regression coefficient; StE β – standard error β; p – confidence level; β –value for average annual temperature – invalid; coefficient of multiply correlation (R) = 0.635; coefficient of multiply determination (R2) = 0.403. Втім у такому характері зв’яку також проявляється тяжіння виду до достатньо обводнених районів. Чим більша різниця температур, виразніші сезонність темпера- тур і сезонність опадів, тим континентальніший клімат у певній місцевості (Алисов Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 15 и др., 1954). Однією з основних ознак континентальності клімату є значні перепади в сезонній обводненості територій, що означає як мінімум нестабільність умов існування для коловодних птахів, до яких належить лелека чорний. Негативний зв’язок з темпе- ратурою найтеплішого кварталу теж відображає потребу виду у зволожених біотопах: підвишенний температурний фон у літній період, на який припадає цей квартал, спричиняє висушування місцевості. Проте стосовно проведеного аналізу зазначимо, що рівень опадів найвологішого кварталу (найсильніший негативний зв'язок) майже точно повторює картину рівня опадів найтеплішого кварталу (сильний позитивний зв'язок) – ці квартали співпадають у часовому проміжку (червень – серпень). Майже те саме бачимо при порівнянні впливу двох інших чинників: у рівні опадів найсухішого квар- талу (помітний негативний зв’язок) відображено і рівень опадів найсухішого місяця (найсильніший позитивний зв’язок). Мабуть, взаємокореляція між варіабельними вно- сить певну помилку в аналіз та ускладнює розуміння закономірностей. Для чіткішого висновку був зроблений факторний аналіз, який мав об’єднати кліматичні змінні в ортогонально спрямовані чинники (головні компоненти) та визначити їх рівень впливу на гніздування виду (табл. 2). Таким способом було виділено 2 головні компоненти. У першій компоненті відображено вплив опадів (річні опади, опади найтеплішого кварталу, опади найвологішого кварталу та місяця, опади найсухішого місяця) та температури (середня температура найвологішого кварталу, середня температура найтеплішого кварталу, сезонність температур, максимальна температура найтеплішого місяця, річна різниця температур), цей вплив стосується в основному найтеплішого та найвологішого періоду року, коли відбувається гніздування. У другу головну компоненту увійшли такі змінні: температура в найхолодніший і найсухіший періоди року, тобто коли птахи знаходяться поза межами території України, а також середня річна температура (за результатами регресійного аналізу не було встановлено достовірного зв'язку зі щільністю гніздування) та середня місячна різниця температур. Таблиця 2. Результати факторного аналізу впливу кліматичних змінних на щільність гніздування лелеки чорного (ранжування за значенням наван- таження 1-ї головної компоненти). Table 2. Results of factor analysis of impact of climate variables on the Black Stork breeding density (ranking according to pressure value of the 1st main component). Кліматична змінна Climate variable Навантаження головної компоненти Pressure of main component 1 2 1 2 3 Річні опади Annual precipation -0.97 0.01 Опади найтеплішого кварталу Precipitation of the warmest quarter -0.92 0.15 Опади найвологішого кварталу Precipitation of the wettest quarter -0.92 0.12 Опади найвологішого місяця Precipitation of the wettest month -0.89 0.14 Опади найсухішого місяця Precipitation of the driest month -0.87 -0.12 Опади найсухішого кварталу Precipitation of the driest quarter -0.85 -0.09 Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 16 Примітки: Навантаження головної компоненти – значення коефіцієнтів кореляції кожного з вихідних чинників з певною компонентою. Чим сильніший зв'язок, тим вище значення навантаження. Знаки «+» та «–» не характеризують напрямок дії чинника, а лише вказують розміщення показників на загальній шкалі навантаження; напівжирним шрифтом виділено значення варіабельних, вплив яких є сильним (> 0.7). Notes: Pressure of the 1st component – value of correlation coeffi cient for each of prime-factors with a particular component. The stronger relationship gives the higher value of the pressure. Signs “+” and “-” do not characterize direction of the factor’s action but only indicate location of indices on a general pressure scale; value of variables which impact is strong (> 0.7) is indicated in bold type. Перша головна компонента пояснює 54 % загальної дисперсії розташування гнізд, друга – лише 23.8 %. Відповідно, до складу першої головної компоненти входять найголовніші варіабельні, які повинні достатньо суттєво впливати на розташування гнізд лелеки чорного. На карті впливу складових першої головної компоненти помітна світла зона у Карпатах (рис. 3 а), де діють варіабельні, пов'язані переважно з опадами, а також темна зона на Поліссі, де впливають головним чином варіабельні, пов'язані з температурою. Температурні показники у складі першої головної компоненти відносно вищі на Поліссі порівняно з Карпатами, а ситуація з опадами протилежна. Можна сказати, що є різниця між кліматичними умовами існування, а можливо і екологічними потребами, лелеки чорного на території Карпат і Полісся. Ці регіони є певною мірою відмінними центрами концентрації виду на гніздуванні (рис. 3 б). Для кожного локалітета гніздування було розраховано значення головних компо- нент, після чого побудовано графік розподілу локалітетів (рис. 4). На цьому графіку бачимо дві сукупності елементів: одна розрідженіша, інша – щільніша. Ці сукупності, на нашу думку, відображають наявність двох різних угрупованнь популяції виду в Україні: одна група елементів представляє карпатське угруповання (у Карпатах, завдя- 1 2 3 Опади найхолоднішого кварталу Precipitation of the coldest quarter -0.78 -0.10 Ізотермальність Isothermality -0.76 -0.57 Тсер. найхолоднішого кварталу T aver. of the coldest quarter -0.21 -0.94 Т min найхолоднішого місяця T min of the coldest month -0.17 -0.86 Тсер. найсухішого кварталу T aver. of the driest quarter -0.13 -0.88 Середня місячна різниця температур Average monthly difference of temperatures -0.05 -0.72 Сезонність опадів Precipitation seasonality -0.02 0.23 Середня річна температура Average annual temperature 0.49 -0.84 Річна різниця температур Annual temperature difference 0.86 0.15 Tmax найтеплішого місяця T max of the warmest month 0.86 -0.41 Сезонність температур Temperature seasonality 0.86 0.32 Тсер. найтеплішого кварталу T aver. of the warmest quarter 0.87 -0.36 Тсер. найвологішого кварталу T aver. of the wettest quarter 0.93 -0.13 Продовження таблиці 2. Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 17 Рис. 3. Вплив першої головної компоненти на щільність гніздування та розмежованість угруповань лелеки чорного: а – рівень навантаження у ба- лах (1 бал – найнижчий); б – місця гніздування карпатського та поліського угруповань виду за результатами кластерного аналізу. Fig. 3. Impact of the 1st main component on breeding density and delimitation of populations of the Black Stork: a – level of pressure in points (1 point is the lowest); б – breeding area of Carpathian and Polissian populations according to the results of cluster analysis. ки висотній зональності, різноманітніші кліматичні та біотопні умови, що зумовлює ширше розсіювання елементів сукупності), друга група елементів представляє поліське угруповання (Полісся – однорідніший за своїми умовами регіон). б Угруповання виду: Species population: карпатське: / Carpathian поліське: / Polissian б 5 6 Бали: / Points: 1 2 3 4 а 7 8 9 Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 18 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 ІІ го ло вн а ко мп он ен та II m ai n co m po ne nt -4 -3 -2 -1 0 1 2 І головна компонента I main component поліське угруповання Polissian population карпатське угруповання Carpathian population Рис. 4. Розподіл локалітетів гніздування лелеки чорно- го в залежності від зна- чення головних компонент кліматичних змінних. Fig. 4. Distribution of breeding locali- ties of the Black Stork depend- ing on the value of main com- ponents of climate variables. Рис. 5. Придатність територій (за алгоритмом BIOCLIM) для поліського (а) та карпатського (б) угруповань лелеки чорного в умовах сучасного клімату. Fig. 5. Suitability of areas (by BIOCLIM algorithm) for Polissian (a) and Carpathian (б) popula- tions of the Black Stork in current climate conditions. а б Придатність території, бали: Suitability of area, in points: 1 2 3 4 5 Придатність території, бали: Suitability of area, in points: 1 2 3 4 5 Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 19 Рис. 6. Частка лімітуючих кліматичних чинників у загальній дії на поліське і карпатське угруповання лелеки чорного в сучасних умовах. Fig. 6. Percentage of limiting climate factors in overall action on Polissian and Carpathian populations of the Black Stork in current climate conditions. лі мі ту ю чи й чи нн ик Li m iti ng fa ct or А Б В Г Д Е Є Ж З И І Ї Й К Л М Н О П 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 % Полісся / Polissia Карпати / Carpathians Умовні позначки: А – опади найхолоднішого кварталу; Б – опади найтеплішого кварта- лу; В – опади найсухішого кварталу; Г – опа- ди найвологішого кварталу; Д – сезонність опадів; Е – опади найсухішого місяця; Є – опади найвологішого місяця; Ж – річні опади; З – Тсер. найхолоднішого кварталу; И – Тсер. найтеплішого кварталу; І – Тсер. найсухішого кварталу; Ї – Тсер. найвологішого кварталу; Й – річна різниця темпе- ратур; К – Тmin. найхолоднішого місяца; Л – Тmax. найтеплішого місяца; М – сезонність температур; Н – ізотермальність; О – середня різниця темпера- тур місяца; П – середня річна температура. Legend: А – Precipitation of the coldest quarter; Б – Precipitation of the warmest quarter; В – Precipitation of the driest quarter; Г – Precipitation of the wettest quarter; Д – Precipitation seasonality; Е – Precipitation of the driest month; Є – Precipitation of the wettest month; Ж – Annual precipitation; З – T aver. of the coldest quarter; И – T aver. of the warmest quarter; І – T aver. of the driest quarter; Ї – T aver. of the wettest quarter; Й – Annual temperature difference; К – T min of the coldest month; Л – T max of the warmest month; М – Temperature seasonality; Н – Isothermality; О – Average monthly difference of temperatures; П – Average annual temperature. Для перевірки цього припущення проведено кластерний аналіз методом К-середніх, за результатами якого отримано розподіл місць гніздування на 2 класте- ри. Визначено, які саме місця знахідок належать кожному кластеру, результат пред- ставлений на рисунку 3 б. Виявлені кластери можна позначити як “карпатський” та “поліський” (окрім місць суто на Поліссі, в цей кластер за характером дії кліматичних чинників увійшли місця гніздування на Прикарпатті та рівнинній частині Закарпаття). До карпатського кластера входять 65 (23 %) гнізд, до поліського – 219 (77 %) гнізд. Моделювання на основі сучасних кліматичних даних показало, що території, найбільш придатні для існування виділених угруповань виду, не перекриваються (рис. 5). За величиною впливу лімітуючих кліматичних чинників виокремлені угруповання теж суттєво вирізняються (рис. 6). Для карпатського угруповання найбільше значення мають такі лімітуючі кліматичні чинники, як ізотермальність (19 %), мінімальна температура найхолоднішого місяця (18 %), сезонність опадів (18 %), тоді як для поліського угруповання – такі чинники, як середня річна температура (18 %), середня температура найвологішого кварталу (15 %), сезонність опадів (10 %), середня різниця температур місяця (9 %), середня температура найсухішого квартала (9 %). Регресійний аналіз впливу кліматичних чинників пояснив 35 % поширення гнізд лелеки чорного для Полісся та 15 % – для Карпат. Можливо, в Карпатах більшу роль відіграють інші чинники, які ми розглядаємо далі. Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 20 Аналіз впливу топографічних змінних на придатність території для гніздування лелеки чорного Оцінка придатності території для гніздування лелеки чорного лише на основі кліматичних даних не є повною. Біотопні уподобання виду і трансформація території людиною є не менш важливими чинниками. Шляхом поєднання моделей, отриманих за алгоритмами BIOCLIM та DOMAIN, було створено сумарну карту поточної придатності території на основі вибраних топографічних чинників. За цим моделюванням, подібно до моделі з оцінкою дії кліматичних змінних (див. рис. 2), найпридатніші території знаходяться в основному у Рівненській та Житомирській областях. Територіями з високим рівнем придатності виявились також Волинська і Закарпатська області, частково Львівська та Чернівецька області, північна частина Вінницької та Тернопільської областей, північний захід Чернігівської та північ Сумської областей. Аналогічно до аналізу впливу кліматичних змінних окремо проведено регресійний аналіз впливу топографічних чинників. За його результатами виділено чотири групи варіабельних (табл. 3), відповідно до ступеня і напрямку їхнього впливу на придатність території країни для існування досліджуваного виду. Негативними топографічними чинниками виявилися щільність індустріальних об’єктів і автодоріг 2-го класу (шосе та удосконалені ґрунтові дороги). Причини значного негативного впливу – великий рівень непокою, незворотнє руйнування місць існування внаслідок дії цих чинників. Топографічні чинники позитивного впливу можна розділити на три групи. Найпозитивніше впливає наявність водойм і лісів як основних біотопних умов для гніздування лелеки чорного. Тільки на основі врахування топографічних чинників (лісів і водних об’єктів) у процесі просторового моделювання територія Карпат була визнана високопридатною для гніздування виду. Можливо, недостатня роздільна здатність електронних картографічних шарів вхідних даних і строкатість кліматичних та біотопних умов, а також висотна зональність у Карпатах завадили точнішому визначенню впливу кліматичних чинників на угруповання лелеки чорного. Позитивно на середньому рівні впливає наявність ґрунтових, лісових Таблиця 3. Результати регресійного аналізу впливу топографічних змінних на щільність гніздування лелеки чорного. Table 3. Results of regression analysis of im- pact of topographic variables on breeding density of the Black Stork. Топографічна змінна Topographic variable β StE p Індустріальні об'єкти Industrial facilites -0.524 0.022 <0.001 Автодороги (2-й клас) Motorways (2nd category) -0.413 0.022 <0.001 Населені пункти Settlements 0.035 0.010 0.001 Луки / Meadows 0.041 0.010 <0.001 Автодороги (1-й клас) Highways (1st category ) 0.055 0.019 0.005 ПЗФ / Protected areas 0.059 0.013 <0.001 Щільність населення Population density 0.115 0.017 <0.001 Залізничні шляхи Railroads 0.135 0.019 <0.001 Комунікації* Communications* 0.171 0.017 <0.001 Автодороги (3-й клас) Motorways (3d category) 0.176 0.013 <0.001 Ліси / Woodlands 0.209 0.011 <0.001 Водні об'єкти Water bodies 0.480 0.016 <0.001 Примітки: β – стандартизований регресійний коефіцієнт; StE – стандартна похибка; p – рівень достовірності; коефіцієнт множинної кореляції (R)=0.596; коефіцієнт множинної детермінації (R2)=0.355; * – наземні трубопроводи та лінії електропередачі. Notes: β – standardized regression coeffi cient; StE – standart error; p – confi dence level; coeffi cient of multiply correlation (R)=0.596; coeffi cient of multiply determination (R2)=0.355; * – ground-surface pipelines and overhead power lines. Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 21 Таблиця 4. Результати фактор- ного аналізу впливу топографічних змінних на щільність гніздування леле- ки чорного (ранжування за значенням навантаження 1-ї головної компоненти). Table 4. Results of factor analysis of im- pact of topographic variables on the Black Stork breeding density (ranking according to pressure value of the 1st main component). Топографічна змінна Topographic variable Навантаження головної компоненти Pressure of main component 1-ї / 1st 2-ї / 2nd Луки / Meadows -0.191 0.087 Ліси / Woodlands -0.134 -0.333 Населені пункти Settlements 0.194 0.181 Автодороги (3-й клас) Motorways (3d category) 0.216 0.724 Щільність населення Population density 0.416 -0.731 Водні об'єкти Water bodies 0.446 -0.022 ПЗФ / Protected areas 0.501 -0.307 Комунікації* Communications* 0.680 -0.490 Автодороги (1-й клас) Highways (1st category) 0.785 0.047 Індустріальні об'єкти Industrial facilites 0.790 0.455 Залізничні шляхи Railroads 0.792 0.256 Автодороги (2-й клас) Motorways (2nd category) 0.913 -0.020 Примітки. Напівжирним шрифтом виділено значення варіабельних, вплив яких є сильним (> 0.7); зміст знаків «+» та «–» пояснено вище (див. прим. до табл. 2); * – наземні трубопрово- ди та лінії електропередачі. Notes: Value of variables which impact is strong (> 0.7) is indicated in bold type. Signs “+” and “-” are explained above (see notes to Table 2); * - surface pipelines and overhead power lines. та польових доріг (автодороги 3-го класу), комунікацій (наземні трубопроводи та лінії електропередачі), залізничних шляхів, а також щільність населення. Найвірогідніше, ці чинники діють у зв’язці з лісовими масивами. Позитивність впливу доріг з малоінтенсивним рухом полягає в тому, що птахи часто обирають гніздові дерева біля просік і ґрунтових доріг у межах лісових масивів, що зумовлено зручністю підльоту до дерев на узліссях, які, крім того, мають розлогішу крону, де можна надійно розмістити гніздо (Романов, 2001). Мережа просік, утворена в процесі прокладання наземних трубопроводів та ліній електропередачі, теж поліпшує умови для влаштування гнізд завдяки щойно вказаним причинам. Можливо, такий вибір місць гніздування сприятиме подальшій синантропізації лелеки чорного. Два інші чинники – залізничні шляхи та щільність населення – певною мірою скорельовані з наявністю доріг та комунікацій, відповідно вони також демонструють деякий позитивний зв’язок зі щільністю гніздування виду. У зоні нашого дослідження (відокремленій картографічною маскою аналізу – див. рис. 2 а) найбільша щільність населення у західному регіоні, зокрема у Карпатах. Зовсім незначний формальний позитивний вплив, яким можна знехтувати, спричиняють об’єкти ПЗФ, автостради та удосконалені шосе (автодороги 1-го класу), луки та щільність населених пунктів. Регресійний аналіз топографічних змінних пояснює ще 35.5 % розташування гнізд лелеки чорного. Результати регресійного аналізу досить цікаві, проте необхідно враховувати істотну взаємокореляцію, наприклад комплексу індустріальних об’єктів та інфраструктури. Факторний аналіз дозволив виділити дві головні компоненти, через які можна визначити особливості впливу топографічних чинників на розташування гнізд лелеки чорного (табл. 4). Перша головна компонента включає в себе негативно діючі змінні: індустріальні об'єкти та частину мережі інфраструктури (автодороги 1-го та 2-го класів, залізничні шляхи). Природні варіабельні, такі як наявність лісу і водних об'єктів, не потрапили до складу головних компонент з високим рівнем впливу. Найвірогідніше, на території, виділеній картографічною маскою аналізу (див. рис. 2а), поширення цих об'єктів до- Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 22 статньо однорідне, через що не мож- ливо оцінити вплив їх змінності на гніздування виду. Відображення у графічній формі кожного локалітета гніздування лелеки чорного за значеннями голов- них компонент показало (рис. 7), що топографічні змінні діють однаково як для поліського, так і карпатського угруповань виду. Щодо величини лімітуючої дії топографічних чинників (рис. 8), то найбільшу частку впливу склада- ють автодороги 2-го класу (15 %), індустріальні об'єкти (14 %), водні об'єкти (10 %), а також автодороги 3-го класу (15 %). Визначена щільність лісових доріг не достатньо точно відображає наявність цих об’єктів, бо на деяких територіях картографами були ретельно позначені найменші просіки, а на інших – не було такого детального відображення. Факторний аналіз впливу топографічних змінних та виділення двох головних компонент цього впливу дозволили диференційовано визначити зони негативної дії топографічних змінних (рис. 9 а). Як бачимо, гнізда лелеки чорного трапляються і в найменш придатних зонах (території з балом 4). Існують зони кліматичного оптимуму з незначним та значним антропогенним впливом (рис. 9 б): зони позитивної дії кліматичних змінних (зони 1) та негативної дії топографічних змінних (зони 2) перекриваються (зони 3). У зонах перекривання придатність територій для гніздування виду зменшується, що заважає йому поширюватися. Рис. 7. Розподіл локалітетів гніздування ле- леки чорного за значеннями головних компонент топографічних змінних. Fig. 7. Distribution of breeding localities of the Black Stork according to values of main components of topographic variables. 3.0 2.5 -2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -3 -2 -1 0 1 2 3 ІІ го ло вн а ко мп он ен та ІІ m ai n co m po ne nt І головна компонента / І main component А Б В Г Д Є Е Ж З И І Ї Л ім іт ую чи й чи нн ик Li m iti ng fa ct or 16 %14121086420 Умовні позначки: А – автодороги 3-го класу; Б – авто- дороги 2-го класу; В – індустріальні об'єкти; Г – автодо- роги 1-го класу; Д – водні об'єкти; Е – населенні пункти; Є – ПЗФ; Ж – комунікації; З – щільність населення; И – залізнічі шляхи; І – ліси; Ї – луки. Legend: А – Motorways (3d category); Б – Motorways (2d category); В – Industrial facilites; Г – Highways (1st category); Д – Water bodies; Е – Settlements; Є – Protected areas; Ж – Communications; З – Population density; И – Railroads; І – Woodlands; Ї – Meadows. Рис. 8. Частка лімітуючих топографічних чинників у загальному впливі на щільність гніздування лелеки чорного (комунікації* – наземні трубопроводи та лінії електропередачі). Fig. 8. Percentage of limiting topographic factors in overall impact on breeding density of the Black Stork (communications* – surface pipelines and overhead power lines). Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 23 Вплив змін клімату та ймовірні зміни ареалу гніздування лелеки чорного За даними моделювання, рівень придатності різних районів для гніздування ле- леки чорного в Україні в майбутньому дещо зміниться. Зміни придатності території для обох угруповань виду проілюстровані на рисунку 10 а. Окремо показано 1 2 3 Зони: / Zones Рис. 9. Диференціація впливу топографічних змінних на придатність територій для гніздування лелеки чорного: а – зони з різним ступенем негативної дії топографічних чинників (1 бал – найменший вплив); б – території, виділені за спільною дією кліматичних і топографічних чинників (1 – зони кліматичного оптимуму з незначним антропогенним впливом, 2 – зони негативної дії топографічних чинників, 3 – зони перекривання з позитивним впливом кліматичних та негативним впливом топографічних чинників). Fig. 9. Differentiation of impact of topographic variables on suitability of the areas for breeding of the Black Stork: a – zones with different degree of negative action of topographic factors (1 point means the lowest impact); б – territories grouped according to joint action of climatic and topographic factors (1 – zones of climatic optimum with insignificant anthropogenic impact, 2 – zones with negative action of topographic factors, 3 – zones of overlapping with positive impact of climatic and negative impact of topographic factors). а б 1 2 3 4 Бали: / Points: Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 24 диференціацію придатності території поліського угруповання в умовах зміни клімату (10 б) (для порівняння зі станом території у сучасних кліматичних умовах див. рис. 5а), бо найбільші зміни торкнуться Полісся. +1 -1 -2 Напрямок і рівень змін: Direction and level of changes Рис. 10. Зміни придатності території для гніздування лелеки чорного у майбутньому (збільшення вмісту СО2 в 2 рази до 2050 р.): а – різниця між придатністю в сучасних кліматичних умовах та у кліматі майбутнього (білим кольором у межах маски аналізу (рівень «-2») та світло-сірим кольором (рівень «-1») позначені зони, придатність яких зменшується, темно-сірим (рівень «+1») – зони, придатність яких збільшується); б – придатність території для поліського угруповання в умовах клімату майбутнього (1 бал – найменша придатність). Fig. 10. Changes in the suitability of the area for breeding of the Black Stork in future (doubling of CO2 in the air by 2050); a – difference between suitability under current and future climate scenarios (white colour within analysis mask (level «-2») and light grey colour (level «-1») indicate zones which suitability is decreasing, grey colour (level «+1») – zones which suit- ability is increasing); б – suitability of the area for the Polissian population under future climate scenario (1 point is the lowest suitability). а б Придатність території, бали: Suitability of area, in points 1 2 3 4 5 Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 25 Загалом, не дивлячись на деякий перерозподіл балів придатності території (рис. 10 а), найсприятливіші зони для гніздування залишаться у Рівненській, Волинській, Житомирській, Закарпатській та Івано-Франківській областях. Придатність території підвищиться на значній частині Львівської та частині Чернівецької областей, у західній і північно-східній частині Тернопільської області, на північному заході Хмельницької області, а також у теперішній субоптимальній зоні на південному сході Київської області, в Чернігівській і Сумській областях. Для поліського угруповання (рис. 10 а, б) під впливом зміни клімату ослабне придатність для гніздування частини території на Поліссі (північ Рівненської, схід Житомирської, захід Київської областей). Деякою мірою будуть втрачені дотепер потенційно придатні зони, які знаходяться у лісостеповій смузі (у Вінницькій області, на півдні Житомирської та на сході Хмельницької областей). Але, зважаючи на те, що Вінницька область й зараз не заселена лелекою чорним, майбутні реальні зміни ареалу виду будуть в цілому незначні. Для аналізу можливих змін поширення виду була також побудована гістограма, яка показує зміни кількості клітинок растру, а отже і площі територій з певним ступе- нем придатності для гніздування лелеки чорного загалом по всій країні (рис. 11), а та- кож окремо для карпатського і поліського угруповань (рис. 12). Так, для усієї популяції виду в Україні зменшиться площа територій зі ступенями придатності 7–8 та ступенями придатності 2 і 4, натомість з'являться нові території зі ступенями придатності 3, 5 і 6 (рис. 11). Для поліського угруповання (рис. 12 а) загалом зменшиться площа територій з балами придатності 2–5 (за 5-тибальною шкалою), тобто відбудеться скорочення площі придатних територій. Водночас у Карпатах через зміни клімату значних втрат привабливих територій не буде (рис. 12 б). Придатність різних районів Карпат залишатиметься досить мозаїчною. Лише трохи зменшиться площа оптимальної території і збільшиться пло- ща території з меншим рівнем придатності. У майбутньому рівень придатності тих чи інших територій для гніздування виду певною мірою залежатиме від глибини його синантропізації, від того, на скільки лелека чор- ний у сезон розмноження адап- туватиметься до топографічних чинників антропогенного поход- ження та до чинника непокою. Базові вимоги виду до біотопів гніздування (наявність придат- них гніздових дерев і водойм) не можуть зазнати відчутних змін. 2000 1600 1200 800 400 0 К іл ьі ст ь кл іт ин ок р ас тр у N um be r o f r as te r s qu ar es 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Бал придатності Point of suitability сучасний клімат current climate майбутній клімат future climate Рис. 11. Співвідношення площ територій (за кількістю клітинок растру) з різним ступенем придатності для гніздування лелеки чорного в умовах сучасного та майбутнього клімату (1 бал – найнижча придатність). Fig. 11. Ratio of the size of areas (according to the number of raster squares) with different degree of suitability for the Black Stork breeding under current and future climate scenarios (1 point – the lowest suitability). Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 26 Але в разі посилення синантропізації сприйняття видом рівня придатності території може змінитись: наразі субоптимальні території для нього можуть перейти у майбут- ньому до розряду оптимальних, тобто за оптимістичного прогнозу баланс між площею найбільш і найменш придатних територій у цілому збережеться. Враховуючи те, що на території карпатського угруповання збережуться достатньо мозаїчні кліматичні умови, які впливатимуть і на діяльність людини, для цього угру- повання в цілому можна прогнозувати консервативніший тип гніздової поведінки, а отже дещо повільніший (і можливо, оптимальніший) темп синантропізації, порівняно з поліським угрупованням. Частина птахів карпатського угруповання і надалі матиме можливість обирати існуючі збережені території зі звичними умовами існування, як кліматичними, так і антропогенними. Однорідність сучасних і майбутніх кліматичних характеристик на Поліссі, ймовірно, спонукатиме вид швидше призвичаюватися до антропогенних чинників помірного впливу, які безперечно зберігатимуться в цьо- му регіоні. При недостатньому темпі адаптування до цих чинників у поліському угрупованні може статися зниження чисельності птахів. Висновки На території України за особливостями впливу кліматичних чинників виділено два угруповання чорного лелеки, карпатське та поліське. Ці угруповання займають екологічні ніші, які достовірно відрізняються за особливостями дії низки кліматичних показників: у Карпатах сильніше діють чинники, пов'язані з опадами, на Поліссі – пов'язані з температурою. 0 1 2 3 4 5 0 2000 1500 1000 500 К іл ьк іс ть к лі ти но к ра ст ру N um be r o f r as te r s qu ar es Бал придатності Point of suitability сучасний клімат current climate майбутній клімат future climate 0 40 80 120 160 К іл ьк іс ть к лі ти но к ра ст ру N um be r o f r as te r s qu ar es 0 1 2 3 4 5 Бал придатності Point of suitability сучасний клімат current climate майбутній клімат future climate Рис. 12. Зміни площ (за кількістю клітинок растру), придатних для гніздування леле- ки чорного: а – на території Полісся; б – на території Карпат. Fig.12. Changes in sizes of the areas (according to the number of raster squares), suitable for the Black Stork breeding; a – in Polissia; б – in the Carpathians. а б Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 27 Достовірний негативний вплив на поширення лелеки чорного має щільна мережа індустріальних об’єктів та автодоріг типу шосе і удосконалені шосе, тобто – розвинені індустріально-комунікаційні структури. За результатами регресійного аналізу спостерігається достовірна позитивна кореляція між щільністю гніздування лелеки чорного і поширенням лісових масивів та водних об’єктів, що є генералізованим відображенням основних біотопних вимог виду. Українська популяція лелеки чорного в теперішніх кліматичних умовах має деякий потенціал для розширення гніздового ареалу у Львівській, Волинській, Івано- Франківській областях. Території у Вінницькій, на заході Черкаської областей, півдні Київської та на сході Житомирської областей є також потенційно придатними для гніздування. За умови зміни клімату (подвоєння вмісту СО2 в атмосфері до 2050 р.) площі, придатні для гніздування лелеки чорного, в Україні дещо зменшаться, загалом за рахунок території поліського угруповання. Оптимальною зоною гніздування зали- шаться Рівненська, Волинська, Житомирська, Закарпатська та Івано-Франківська області, сприятлива зона розшириться на півночі Тернопільської області, підвищиться потенціал освоєння видом субоптимальної зони в Чернігівській області та на частині Сумської області, проте зникнуть потенційно сприятливі на даний момент території у Вінницькій області, але будь-який прогноз, особливо той, що стосується популяційних трендів, потребує перевірки часом. Література Алисов Б. П., Берлин И. А., Михель В. М. Курс климатологии. – Л. : Гидрометереолог. изд-во, 1954. – Ч. 3: Климат Земного шара. – 320 с. Баренблат М. А., Баренблат И. А. Новое место гнездования чёрного аиста на Закарпа- тье // Беркут. – 1995. – Т. 4, вип. 1–2. – С. 33. Беркіч Р. О. Нове місце гніздування чорного лелеки у Хмельницькій області // Авіфауна України. – 1998. – Вип. 1. – С. 105. Бокотей А. А., Дзюбенко Н. В. Чорний лелека в Українських Карпатах: сучасний стан і охорона // Біорізноманіття Українських Карпат. Мат. наук. конф., присвяченої 50-річчю Карпатського високогірного біологічного стаціонару Львів. нац. ун-ту ім. Івана Франка (Львів, 30 липня – 3 серпня 2005 р.). – Львів : ЗУКЦ, 2005. – С. 35–38. Весельський М. Ф. До поширення чорного лелеки у Житомирській області // Беркут. – 1995. – Т. 4, вип. 1–2. – С. 101–102. Гащак С. П. Нотатки про деяких рідкісних птахів з території Чорнобильської зони відчуження // Беркут. – 2002. – Т. 11, вип. 2. – С. 141–147. Головач О. Ф., Грищенко В. Н., Серебряков В. В. Современная численность, распро- странение и миграции чёрного аиста на Украине // Аисты: распространение, экология, охрана : Материалы I (Таллинн, июль 1989 г.) и II (Минск, октябрь 1990 г.) Всесоюзных совещаний Рабочей группы по аистам Всесоюзного орни- тологического общества. – Мн.: Навука і тэхніка, 1990. – С. 191–203. Грищенко В. Н. Динамика численности и ареала чёрного аиста в Европе // Беркут. – 1994. – Т. 3, вып. 2. – С. 91– 95. Грищенко В. М. Рідкісні види птахів Мутинського заказника та його околиць (Сумська область) // Заповідна справа в Україні на межі тисячоліть (сучасний стан, про- блеми і стратегія розвитку). – Канів, 1999. – С. 110–111. Фесенко Г.В., Калюжна М.О., Хоменко С.В. Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного в Україні 28 Грищенко В. Н. Материалы по орнитофауне Сумского Посемья // Авіфауна України. – 2002. – Вип. 2. – С. 1–8. Джиллер П. Структура сообществ и экологическая ниша. – М.: Мир, 1988. – С. 19. Киселюк О. І., Стефанюк В. Ю. Сучасне поширення чорного лелеки на території Кар- патського національного природного парку // Беркут. – 2002. – Т. 11, вип. 2. – С. 151–153. Клєстов М. Л. Чорний лелека у Малому Поліссі // Беркут. – 1993. – Т. 2. – С. 45. Кузьменко Ю. В., Кузьменко Л. П. Цікавий випадок гніздування чорного лелеки (Cico- nia nigra) на Чернігівщині // Вестн. зоологии. – 1999. – Т. 33, № 3. – С. 100. Луговой А. Е. Современное состояние популяций птиц естественных участков пойменно-заливных ландшафтов Закарпатья // Беркут. – 2003. – Т. 12, вип. 1–2. – С. 1–8. Луговой А. Е., Потиш Л. А. Современное состояние популяции и численности чёрного аиста в Закарпатской области // Беркут. – 2004. – Т. 13, вип. 1. – С. 62–66. Маринич О. М., Шищенко П. Г. Фізична географія України: Підручник. – К.: Знання, 2003. – 480с. Одум Ю. Экология. – М.: Мир. 1986. – Т. 2. – С. 121. Орнітологічні спостереження / О. В. Дем’янець // Авіфауна України. – 1998. – Вип. 1. – С. 106-107. Підсумки проведення «Року чорного лелеки» в Україні / В. М. Грищенко, О. Ф. Голо- вач, В. В. Серебряков, І. В. Скільський, О. В. Савчук // Чорний лелека в Україні / Укл.: В. М. Грищенко, І. В. Скільський. – Чернівці, 1992. – С. 1–9. Редкие и исчезающие растения и животные Украины. Справочник. – Киев : Наук. дум- ка, 1988. – 256 c. Романов М. С. Мозаика растительного покрова как фактор, обеспечивающий гнездо- вание хищных птиц / Актуальные проблемы изучения и охраны птиц Восточ- ной Европы и Северной Азии: Материалы международной конференции (IX Орнитологическая конференция). – Казань : Изд-во «Матбугат йорты», 2001. – С. 534–536. Савчук О. В., Новак В. О. Чорний лелека у Рівненській області // Матеріали 1-ї конф. молодих орнітологів України (Луцьк, 4–6 березня 1994 р.). – Чернівці, 1994. – С. 20–22. Скільський І. В. Нові знахідки „червонокнижних” видів птахів у межах Буковинських Карпат // Беркут. – 2001. – Т. 10, вип. 1. – С. 115–116. Скільський І. В. Знахідки рідкісних і малочисельних видів птахів на Буковині // Беркут. – 2002. – Т. 11, вип. 2. – С. 260–262. Скільський І. В., Федорча Д. С. Нове місце гніздування чорного лелеки у Північній Буковині // Беркут. – 1995. – Т. 4, вип. 1–2. – С. 87. Смогоржевський Л. О. Гагари. Норці. Трубконосі. Веслоногі. Голінасті. Фламінго. – К.: Наук. думка, 1979. – 187 с. – (Фауна України. Птахи; Т. 5. Вип. 1). Фесенко Г. В. Анализ результатов учетов численности чёрного аиста (Ciconia nigra) в Украине // Праці Укр. орнітол. т-ва. – К., 1996. – С. 208–215. Фесенко Г. В., Бокотей А. А. Лелека чорний // Червона книга України. Тваринний світ / За ред. І. А. Акімова. – К. : Глобалконсалтинг, 2009. – С. 405. Чередарик М. І., Хлус Л. М., Скільський І. В. Рідкісні тварини Буковини та проблеми їх охорони: сторінками Червоної книги України. – Чернівці : Золоті литаври, 2001. – 176 с. Бранта: Сборник научных трудов Азово-Черноморской орнитологической станции Вып. 15. 2012. - Птицы и климат. 29 Augutis D., Sinkevičius S. Application of Geographic Information System (GIS) Technolo- gies in Identifi cation of Potential Nesting Habitats of Black Stork (Ciconia nigra) // Acta Zoologica Lituanica. – 2005. – 15. – N 1. – Р. 3–12. – Mode of access: http://www.ekoi.lt/uploads/docs/AZL_2005_1_3-12_psl.pdf Elith J., Graham C. H., Anderson R. P. et al. Novel methods improve prediction of spe- cies’ distributions from occurrence data // Ecography. – 2006. – 29. – P. 129–151. – Mode of access: http://www.specifysoftware.org/Informatics/bios/biostownpeterson/ Eetal_E_2006.pdf Hijmans, R. J., Cameron S. E., Parra J. L., Jones P. G., Jarvis A. Very high resolution inter- polated climate surfaces for global land areas // International Journal of Climatology. – 2005 a. –25. – P. 1965–1978. Hijmans R. J., Guarino L., Jarvis A. et al. DIVA-GIS version 5.2. Manual. September 2005 b. – Mode of access: http://www.diva-gis.org/docs/DIVA-GIS5_manual.pdf Peterson A. T. Predicting the geography of species’ invasions via ecological niche modeling // Quarterly Review of Biology. – 2003. – 78. – P. 419–433. Peterson A. T., Soberon J. Interpretation of models of fundamental ecological niches and species’ distributional areas // Biodiversity Informatics. – 2005. – 2. – P. 1–10. – Mode of access: http://www.specifysoftware.org/Informatics/bios/biostownpeterson/ SP_BI_2005.pdf Socioeconomic Data and Application Center (SEDAC), Center for International Earth Sci- ence Information Network (CIESIN), Columbia University, and the Centro Interna- cional de Agricultura Tropical (CIAT). 2005. Ukraine Population Density, 2005 [on- line data]. Format: ascii. Resolution: 2.5’. From: Gridded Population of the World (GPW), Version 3. Palisades, NY: CIESIN, Columbia University. – Mode of access: http://sedac.ciesin.columbia.edu/gpw/country.jsp?iso=UKR#download

Вплив кліматичних і топографічних чинників на поширення лелеки чорного (Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) в Україні

Репозитарії

Схожі ресурси