XIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение условий обитания ласточек-береговушек за Полярным кругом
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
В Тазовской СОШ с сентября 2018 года работает школьный научно-исследовательский центр наукоемкого инновационного обучения (НИЦНИО). Автор представленной работы занимается в этом центре второй год и интересуется проблемами обитания ласточек-береговушек с 2020 года.
Исследования о гнездовании ласточек – береговушек Riparia riparia на территории Южного Ямала на двух сравнительно крупных рек Хадыта – Яха и Ядаяходы – Яха проводились в 60-е и 80-е годы прошлого столетия 3. Это значительно южнее нашего поселка Тазовский, который расположен в 150 км севернее Полярного круга. Климат на Южном Ямале в приполярной зоне мягче, чем у нас. Довольно свежие исследования на реке Щучьей по границе Южного Ямала с Нижнем Приобьем проводились орнитологом С.П. Пасхальным 3. Но в этих исследованиях мы не видим важных зависимостей условий обитания ласточек-береговушек от климатических и геокриологических (наличие многолетней мерзлоты) особенностей севера Западной Сибири.
В нашей работе мы попробуем ответить на основной вопрос, что заставляет теплолюбивых птиц перебираться в районы Крайнего Севера, в тяжелые и жесткие условия обитания?
Цель исследования.
Изучение среды обитания ласточек-береговушек в Заполярной зоне поселка Тазовский Ямало-Ненецкого автономного округа.
Гипотеза.
Глобальное потепление климата, таяние многолетней мерзлоты создает необходимые условия для перемещения зон произрастания растений, смены и расширения ареалов обитания птиц, животных и насекомых. Не исключением в этой цепочке естественного преобразования природы являются ласточки-береговушки.
Задачи исследования:
Изучить ласточек-береговушек и их поведение в колонии на Крайнем Севере.
Исследовать климатические и грунтово-криологические условия их обитания.
Сделать выводы по проделанной работе.
Методы исследования.
Для достижения выбранной цели было решено изучить познавательную литературу и электронные ресурсы. Сделать собственные наблюдения весной и осенью. Для фиксации результатов наблюдений использовался фотоаппарат. При изучении размеров гнезд-норок использовалась рулетка. Измерения глубины залегания многолетней мерзлоты проводились щупом «Непра» длиной 120 см и 240 см.
Основные сведения о ласточках-береговушках.
Научная классификация:
Домен: Эукариоты; Царство: Животные; Тип: Хордовые; Класс: Птицы; Отряд: Воробьинообразные; Семейство: Ластачковые; Род: Береговые ласточки; Вид: Береговушки . Международное научно название Riparia – riparia (Linnaeus 1758)
Охранный статус: CR, EN, VU - угрожаемые с минимальным риском.
Ласточки-береговушки в колонии Речного порта поселка Тазовский июнь 2021 года (см. фото 1 в приложении I).
Береговушки (Riparia riparia) являются одним из самых маленьких видов ласточек: длина их тела не превышает тринадцати сантиметров, размах крыльев едва достигает 28 см, весят птицы около 16 грамм. Сверху они сервато-бурые, а снизу – грязно-белого цвета, поперек груди темная, бурая полоса.
Встречаются в Азии, Америке, Европе, Африке. Так как эта птица относится к мигрирующим, то ареал обитания ее довольно обширен и делится на сезоны: во время гнездования она перелетает в северные широты, а зимой покидает эту холодную местность и перелетает в южные области.
Обитает вдоль обрывистых берегов рек с достаточно мягким грунтом, на открытых лугах, у песчаных или щебёночных карьеров, недалеко от водоёмов. Во время зимней миграции также держится недалеко от воды 1 .
Гнездование проводит в вырытых семейной парой норках. Длина норок варьируется в пределах от 20 см до 1 м, но в редких случаях может достигать 1,5 м или даже 1,83 м. Высота входного отверстия в нору 50—100 мм, ширина 60—120 мм.
Наблюдения за ласточками-береговушками.
На территории поселка мы обнаружили две колонии береговушек на склоне плоского бугра в районе речного порта и на трассе лыжной базы. Большая колония ласточек обитает на заброшенном карьере в 15 км южнее поселка. Эта колония случайно попала в объективы наших школьных исследователей еще с 2018 года. Колонию береговушек в карьере мы планируем начать изучать со следующего года.
Так получилось, что авторы этой работы в июне 2020 года стали наблюдать за колонией береговушек и насчитали в этом поселении 72 гнезда. Весной 2021 года в этой колонии оказалось 88 гнезд.
Во время гнездования мы не решались беспокоить птиц и ограничились фото-видео съемкой на небольшом удалении (см. фото 2 в приложении I) . Исследования строения норок и наличие многолетней мерзлоты на склонах бугра мы перенесли на осень, когда ласточки улетают на юг.
Во время наблюдением за гнездованием птиц нам удалось зафиксировать ласточку с яйцом (см. фото 3 в приложении I). Эта уникальная фотография позволила нам убедиться, что яйца у береговушек действительно белого цвета и небольшие по своим размерам.
Исследование климатических условий обитания.
Глобальное потепление коснулось Арктической зоны Западной Сибири. В нашем школьном научно-исследовательском центре выполнено и опубликовано несколько исследовательских работ учащихся 4,5 и наших научных руководителей 6,7,8, касающихся глобального потепления климата на нашей территории. Из этих публикаций стало известно:
- за последние 13 лет наблюдений за погодными условиями в Тазовском районе прослеживается изменение климата в сторону потепления на 1,5°С.;
- значительное влияние изменения климата на все экосистемы Севера достигнуто благодаря суммарному фактору увеличения осадков и температуры окружающей среды;
- наблюдается интенсивное таяние многолетней мерзлоты, увеличение глубины таяния почвы и изменение физико-химических характеристик грунта;
- месте с деградацией многолетней мерзлоты наступает разрушение тундровой экосистемы и ее биологического разнообразия, что приводит к сокращению среды обитания не только растений, но и птиц, животных, насекомых. На смену им приходит более южное разнообразие флоры и фауны.
По наблюдениям жителей поселка Тазовский ласточки береговушки стали появляться с 2010 года. В 2015 году их постоянно наблюдают жители микрорайонов Речпорт и Аэропорт, расположенных в устье реки Таз перед впадением ее в Тазовскую губу.
Исследования грунтово-криологических условий и особенностей строения гнезд береговушек на Крайнем Севере.
Необходимо отметить, что грунты в нашей местности весьма специфические. В большей массе это пылеватый песок с отдельными пластами синей вторичной глины (см. фото 4,5,6 в приложении I).
Это довольно слабые по прочности грунты, которые легко разрушаются на крутых склонах и обрывах под воздействием обильных летних осадков. Но, все равно, береговушки строят свои норки даже в нависающих фрагментах грунта. Вероятно, их привлекает мягкость грунта, которая позволяет в короткое время соорудить свое гнездо.
В конце августа 2021 года мы обнаружили, что колония, расположенная на обрыве в районе речного порта, практически вся разрушена из-за оползня, вызванного обильными дождями в начале августа (см фото 7 в приложении I).
Осенью мы насчитали только 18 уцелевших гнезд-норок. Ответить на вопрос успели ли птенцы вылететь из гнезд или пропали под завалом мы не можем. Летом поселок пустеет. После продолжительной зимы все жители стараются выехать на юг на отдых. Остается только надеется, что все птенцы стали на крыло и успешно покинули гнезда еще до состоявшегося оползня.
Исследования оставшихся норок показали следующее. Глубина их составляла от 60 см до 1 метра.
Наличие в близи норок многолетней мерзлоты мы проверяли щупом длиной в 120 см, а затем в 240 см. Но так и не дошли до нее (cм. фото 10 в приложении I). Необходимо отметить, что плоский бугор в районе речного порта начал таять давно. К настоящему времени многолетняя мерзлота растаяла на 5-7 метров по южному склону. На северном склоне, на глубине 1,5-2 метра многолетняя мерзлота еще сохранилась. На восточном склоне, там где расположена колония береговушек мерзлота отсутствует до глубины 3 метров.
Таким образом, в колонии речного порта поселка Тазовский (6729’ c.ш. см. фото 11.) весной 2021 года мы обнаружили 88 гнезд береговушек. Глубина норок составляла от 60 см до 1 метра. При горизонтальном проколе щупа длиной 2,4 метра многолетняя мерзлота не обнаружена.
Во второй колонии, расположенной на трассе лыжной базы (6728’ c.ш. см. фото 12.) мы насчитали всего 12 норок.
Размеры входных отверстий норок составили 10-12см в высоту и 8-12 см в ширину (cм. фото 13-14 в приложении I).
Глубина норок не превышала 33 см (cм. фото 15 в приложении I).
Мерзлота по горизонтальной плоскости находится рядом в 90 см от вертикали обрыва (cм. фото 16 в приложении I). Измерение проводили щупом марки «Непра» длиной 120 см.
Результаты исследования колонии береговушек на трассе лыжной базы показывают, что при наличии многолетней мерзлоты рядом с гнездами береговушек глубина норок не превышает 33 см.
Выводы по выполненной исследовательской работе.
В результате проведенных нескольких весенних наблюдений и осенних полевых работ можно отметить следующее:
В колонии речного порта поселка Тазовский (6729’ c.ш.) весной 2021 года были обнаружены 88 гнезд береговушек. Глубина норок составляла от 60 см до 1 метра. При горизонтальном проколе щупом длиной 2,4 метра многолетняя мерзлота не обнаружена. В результате обильных летних осадков в августе 2021 года произошел масштабный оползень, после которого уцелело 18 гнезд-норок.
Во второй колонии, расположенной на трассе лыжной базы (6728’ c.ш.) было обнаружено всего 12 норок. Размеры входных отверстий норок составили 10-12см в высоту и 8-12 см в ширину. Глубина норок не превышала 33 см. Многолетняя мерзлота по горизонтальной плоскости находится рядом в 90 см от вертикали обрыва.
Основными причинами прилета ласточек береговушек в полярную зону Западной Сибири являются:
- потепление климата и таяние многолетней мерзлоты;
- обильная кормовая база (достаточное количество насекомых);
- мягкий песчаный грунт, позволяющий в короткое время строить гнезда.
Перспективы дальнейших исследований.
Наши исследования будут продолжены на следующий год. Помимо двух колоний расположенных на территории поселка планируется весенние и осенние полевые работы по изучению большой колонии береговушек расположенной в выработанном карьере поймы реки Вэсако-Яха (cм. фото 17 в приложении I).
В карьере поймы реки Вэсако-Яха обнаружено большое количество гнезд, за которыми необходимо понаблюдать весной во время гнездования и провести осенью исследования с целью изучения устройства норок. На фото 18 и 19 видны очень крупные входные отверстия в норки. Необходимо провести исследования с помощью эндоскопа (видеоскопа) и проверит щупом наличие многолетней мерзлоты рядом с гнездовьями.
Литература и источники информации:
Береговушка: птица, которая строит гнезда-туннели https://libertempo.ru/lastochka-beregovushka/
Ласточка-береговушка охватила землю Ямала. https://vk.com/wall-101919888_153288
Пасхальный С.П. Береговушка Rapiria rapipia на реке Щучьей (Южный Ямал) https://cyberleninka.ru/article/n/beregovushka-riparia-riparia-na-reke-schuchiey-yuzhnyy-yamal/viewer
Селезнев М. Г. «Исследование изменения переходных зон произрастания растительности на севере Западной Сибири» X Международный конкурс научно-технических работ школьников старших классов «УЧЕНЫЕ БУДУЩЕГО» МГУ 2019 г.
Трухачева Е.Р. «Влияние климатических изменений на тундровую экосистему Севера Западной Сибири» Балтийский научно-инженерный конкурс 2020 г. https://baltkonkurs.ru/features/po-godam/2020-2/
Ткачев Б.П.1, Кунин С.А.2 «Научные идеи А. А. Земцова в геоморфологических исследованиях на севере Западной Сибири». 1Югорский государственный университет, г. Ханты-Мансийск,2Тазовская средняя общеобразовательная школа, п. Тазовский. Всероссийская научно-практическая конференция «Геоморфология и физическая география Сибири в XXI веке», НИ Томский ГУ, 20.02.2020 г..Сборник статей http://geoconf.tsu.ru/geography/
Кунин С.А., Семенова О.С. «Исследование изменения переходных зон произрастания растительности на севере Западной Сибири». Тазовская средняя общеобразовательная школа, Ямало-Ненецкий автономный округ, п. Тазовский. Всероссийская научно-практическая конференция «Геоморфология и физическая география Сибири в XXI веке», НИ Томский ГУ, 20.02.2020 г..Сборник статей http://geoconf.tsu.ru/geography/
1Ткачев Б.П., 2Кунин С.А. «Риски геоморфологических процессов на Севере (Арктике) 1Югорский государственный университет, Ханты-Мансийск, e-mail: [email protected]; 2Тазовская средняя общеобразовательная школа, п. Тазовский, e-mail:[email protected], Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований №3 2020 год.https://applied-research.ru/ru/issue/index/
Приложение I.
Фото 1. Ласточки-береговушки в колонии Речного порта поселка Тазовский июнь 2021 года.
Фото 2. Колония береговушек в районе Речного порта п. Тазовский июнь 2021 года.
Фото.3 Ласточка с яйцом.
Фото 4,5. Грунт оползня в Речном порту - в основном пылеватый песок.
Фото 6. Грунт на трассе лыжной базы.
Фото 7. Оползень , образовавшийся в августе 2021 года
в колонии Речного порта.
Фото 8,9. Замеры глубины норок в колонии Речного порта.
Фото 10. Исследование наличия мерзлоты в колонии Речного порта.
Фото 11. Координаты колонии береговушек в речном порту.
Фото 12. Координаты колонии береговушек в на трассе лыжной базы.
Фото 13-14. Измерение размеров входов в гнезда береговушек в колонии на лыжной трассе.
Фото 15. Измерение глубины норок на трассе лыжной базы.
Фото 16. Исследование наличия многолетний мерзлоты в колонии на трассе лыжной базы.
Фото17. Месторасположение карьера .
Фото18. Гнездовье в карьере поймы реки Вэсако-Яха.
Фото19. Крупные гнезда-норки в карьере, которые необходимо изучить.