Аэродромная экология птиц
На правах рукописи
Титков Александр Сергеевич АЭРОДРОМНАЯ ЭКОЛОГИЯ ПТИЦ Специальность 03.00.16 Экология
Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва – 2008 Оборотная сторона обложки автореферата
Работа выполнена на кафедре системной экологии Российского университета дружбы народов (наименование организации)
Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Ильичев Валерий Дмитриевич (ученая степень, ученое звание, фамилия, имя, отчество)
Официальные оппоненты:
(ученая степень, ученое звание, фамилия, имя, отчество) доктор биологических наук, профессор Константинов Владимир Михайлович (ученая степень, ученое звание, фамилия, имя, отчество) доктор биологических наук, профессор Орлов Виктор Николаевич (ученая степень, ученое звание, фамилия, имя, отчество) Ведущая организация Московский Государственный Университет Природо обустройства _ (полное название)
Защита состоится22 мая 2008_ года на заседании (дата, время) диссертационного совета Д 212.203.17 на экологическом факультете Россий ского университета дружбы народов (113093, г.Москва, Подольское шоссе, д.
8/5) в ауд..
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке РУДН по адре су: 117198, г.Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.
Автореферат диссертации разослан _22 апреля _ 2008_ г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.203.17 _
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования.
Современный аэропорт – это чрезвычайно сложная система, в числе других задач, призванная обеспечивать максимальную безопасность полетов.
Однако для решения этой задачи, необходим комплексный подход не только к распределению уже имеющихся ресурсов по обеспечению безопасности, но и к организации предварительных исследований, без которых невозможно плани рование мер по долгосрочному обеспечению орнитологической безопасности полетов. Основой для принятия решений служат результаты эколого орнитологического обследования территории аэропорта и его окрестностей, в частности индивидуальная информационная система по обеспечению орнито логической безопасности.
В последние десятилетия птицы стали рассматриваться как угроза для авиации, так как столкновения их с самолетами начали приводить к многочис ленным происшествиям. В связи с резким увеличением скоростей и размеров самолетов вероятность столкновений с птицами возросла. Также это было вы звано широким применением мощных современных турбин, в результате чего значительно уменьшился шум двигателя перед самолетом. Птицам стало труд нее координировать свой полет, своевременно обнаруживать приближение са молетов и уклоняться от столкновения. Одновременно возросла и опасность столкновения в связи со способностью газотурбинных двигателей засасывать большое число птиц, оказавшихся на пути самолета.
Перед выполнением профилактических мероприятий по снижению чис ленности птиц необходимо выявить условия, способствующие их концентра ции, а также места и сроки скоплений птиц. Это можно сделать только в ре зультате эколого-орнитологического обследования территории квалифициро ванными специалистами.
В данной работе предпринята попытка создания схемы эколого орнитологического обследования, пригодной для дальнейшего воспроизведе ния на территории других аэропортов. Так же в работе рассмотрены основные методы и средства снижения орнитологической опасности для воздушного транспорта.
Состояние изученности проблемы. Актуальные вопросы, связанные с изучением отдельных сторон исследуемой проблемы, нашли свое отражение в научных трудах известных отечественных и зарубежных биологов: В.Э. Якоби, В.Д. Ильичева, А.И. Рогачёва, С.К. Рыжова, Беккера (Becker J.), Бурма (Buurma L.S.), Хильда (Hild. J.), Моргенрота (Morgenroth C.) и многих других.
Возрастающая важность понимания причин столкновения птиц с само летами и острая необходимость обеспечения орнитологической безопасности территории аэропорта обусловили необходимость расширения масштабов на учных исследований, обосновывающих пути решения задач, стоящих перед со трудниками аэропортов. Изложенные обстоятельства проявляют актуальность выявления причин привлечения птиц, определения методов регулирования ор нитологической обстановки на основе данных полученных в ходе эколого орнитологического обследования аэропорта и прилегающей к нему территории, и определяют выбор темы диссертационного исследования.
Цель и задачи исследования. Целью диссертации является системати зация накопленных данных по обеспечению орнитологической безопасности полетов, построение схемы эколого-орнитологического обследования террито рии, в том числе и анализ орнитологической обстановки по сезонам, оценка численности и распределения птиц на территории аэропорта и в пятнадцатики лометровой зоне прилегающей к нему, а так же составление списка рекоменда ций по уменьшению привлекательности для птиц территории аэропорта и его ближайших окрестностей.
Для достижения этой цели решены следующие задачи:
обобщен российский и международный опыт по проблеме обеспече ния орнитологической безопасности на воздушном транспорте разработаны методология и методика проведения эколого орнитологического обследования территории, - проведено орнитологическое обследование территорий, прилегаю щих к аэропорту Шереметьево в радиусе 15 километров, - составлен список рекомендаций по обеспечения орнитологической безопасности на территории аэропорта и прилегающих объектах.
Методологической и теоретической основой исследования являются научные труды российских и зарубежных ученых по проблеме обеспечения ор нитологической безопасности на воздушном транспорте. Так же, с целью со поставления и выявления наиболее эффективных решений, нами были рассмот рены как общепризнанные, так и новые методы и технические разработки рос сийских и зарубежных авторов.
Методы исследования. Для сбора и обработки первичной информации использовались общенаучные приемы исследования, в том числе монографи ческий, абстрактно-логический, и научно-исследовательский методы.
Любое эколого-орнитологическое обследование подразумевает в первую очередь выявление распределения птичьего населения на обследуемой терри тории. В настоящее время в большинстве стран мира применяются следующие три основные группы методик количественного учета птиц:
- методики картографирования территорий (площадочные учеты), - методики линейных трансектов (маршрутные учеты), - методики точечных учетов (точечные учеты).
Эти три группы методик одобрены Международным комитетом по учетам птиц и для них выработаны международные стандарты. В ходе обследования территории аэропорта с помощью вышеуказанных методик нами были собраны данные по следующим направлениям:
- проведен учет численности и составлен список оседлых и мигри рующих видов птиц, характерных для изучаемой местности, - определено направления пролетов мигрирующих видов птиц, - выявлено скопления на местах кормежек и ночлега, - определено высотное распределение мигрирующих птиц и высота полетов оседлых видов, - определено сезонное и суточное распределение присутствующих на обследуемой территории видов птиц, - выявлено распределение видов и численности птиц вблизи наиболее важных объектов аэропорта, - определена активность и скорость перемещения стай птиц в зависи мости от времени суток и сезона - составлено описание растительного покрова обследуемых территорий и проведен анализ численности грызунов на территории, прилегаю щей к аэропорту.
Научная новизна исследования состоит в формировании алгоритма проведения эколого-орнитологического обследования, а так же разработке и обосновании ряда методологических и методических положений по обеспече ния орнитологической безопасности аэропорта и прилегающей территории.
Практическая значимость результатов. Диссертационная работа включает в себя методику проведения эколого-орнитологического обследова ния, данные такого обследования для территории аэропорта Шереметьево и ре комендации по снижению опасности столкновения воздушных судов с птица ми. Материалы, полученные в ходе работы, легли в основу информационных систем по обеспечению безопасности полетов.
Реализация результатов исследования на практике способна обеспечить:
1. снижение числа происшествий с участием птиц на территории аэропорта и прилегающей к нему 15 километровой зоны, 2. Повышение объективности в процессе принятия инвестиционных ре шений администрацией аэропорта, а также частными инвесторами.
Апробация работы. Основные положения диссертации нашли отраже ние в 5 научных публикациях автора, докладывались и получили положитель ную оценку на научно-практических конференциях в Российском университете дружбы народов в 2004 и 2006 гг. и на Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в 2004 г Основные выводы диссертационного исследования доведены до сведе ния группы орнитологической безопасности аэропорта Шереметьево и предло жены к внедрению.
Мы считаем, что предлагаемые в работе методы, алгоритмы и рекомен дации имеют достаточно универсальный характер и поэтому могут быть при менены для формирования стратегии обеспечения безопасности полетов над территорией аэропорта как подробно изученного в Средней полосе России, так и в других регионах.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 160 стра ницах машинописного текста;
состоит из введения, трех глав, практических ре комендаций и выводов, библиографического списка и приложений;
содержит таблицы, 18 рисунков.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Первая глава диссертации раскрывает содержание основных понятий, обосновывает необходимость эколого-орнитологического обследования и изла гает методику его проведения. Первое обследование аэродрома и прилегающей к нему территории может провести только группа квалифицированных спе циалистов, включая опытных орнитологов и ботаников. В настоящее время эколого-орнитологическое обследование отечественных аэродромов осуществ ляется разными методами, что связано с отсутствием единых требований к его проведению.
Вторая глава содержит основные принципы оценки, показатели, методы и приемы ликвидации источников опасности для воздушных судов.
Для сокращения количества птиц, скапливающихся на аэродромах, в на стоящее время используются различные способы: отпугивание с помощью аку стических, световых, пиротехнических, химических и других средств;
отлов;
уничтожение птиц или их яиц в гнездах;
а иногда даже временная или полная стерилизация птиц.
Наиболее широкое распространение получили мероприятия по отпуги ванию птиц, так как они достаточно эффективны и просты, не требуют боль ших материальных затрат и безвредны для окружающей среды. Особое призна ние получили два способа отпугивания: биоакустический и пиротехнический (стрельба ракетами).
Главным недостатком всех мероприятий по отпугиванию птиц является сильная зависимость их эффективности от частоты и длительности применения одного и того же способа отпугивания. Птицы могут привыкать к отпугиваю щим средствам, убедившись, что большинство из них не представляет для них реальной опасности. Особенно трудно отпугивать птиц в местах, имеющих для них жизненно важный интерес: у гнезд, на участках регулярной кормежки.
Мигрирующие птицы весной и осенью находятся под воздействием мощного пролетного стимула. Они меньше привязаны к территории и поэтому значи тельно острее реагируют на мнимую опасность. Для предотвращения или за медления реакции привыкания птиц к отпугивающим средствам очень важно часто их заменять или комбинировать с другими.
Другие мероприятия по уменьшению численности птиц получили меньшее распространение. Истребление пернатых при помощи ядохимикатов или отстрела, а также уничтожение птичьих гнезд, ранее практиковавшееся во многих странах, сейчас почти нигде не встречаются по целому ряду причин.
Во-первых, эти меры являются бесперспективными, место уничтоженных птиц сразу же занимают особи, обитающие в окрестностях. Поскольку они не имеют навыка по избежанию столкновений, реальная опасность для самолетов еще больше увеличивается. Кроме того, такие птицы более осторожны, и уничто жить их значительно труднее. Во-вторых, истребить всех мигрирующих через аэродром птиц физически невозможно, да и бессмысленно. В-третьих, одно временно с опасными для самолетов птицами истребляются многие полезные и редкие, охраняемые законом, которые не представляют порой особой угрозы для авиации. Применение ядохимикатов к тому же наносит большой вред при роде и самому человеку. Воздействие на органы размножения птиц специаль ными химическими веществами, так называемыми «хемостерилянтами», добав ляемыми в пищевую приманку для птиц, представляется наиболее гуманным методом. Однако он не получил широкого распространения вследствие того, что корм с примесью существующих в настоящее время препаратов крайне не охотно поедается птицами. Существуют две группы химических веществ, воз действующих на птиц: авициды — вещества, уничтожающие птиц, и авиаре пелленты — вещества, отпугивающие птиц. Авициды в малых дозах использо вались также в качестве репеллентов. Часто химические вещества используют ся в борьбе с насекомыми и дождевыми червями для уменьшения численности кормовой базы птиц на территории аэропорта.
Пернатые хищники, главным образом соколы и ястребы, применяются для разгона птиц на некоторых зарубежных аэродромах. В последнее время та кая практика начинает распространяться и на наши аэродромы, например До модедово.
В целях отпугивания птиц пытались использовать соколов, ястребов и даже собак. Последнее было предложено и опробовано в Канаде, но результаты были малообнадеживающими хотя в Германии собаки (колли) весьма эффек тивно распугивали птиц на аэродромах в Бремене и Гамбурге. Сокола эффек тивно отпугивали всех птиц, но как только сокол садился, чайки быстро воз вращались. Помимо этого, очень трудно получить тренированных соколов в количестве, достаточном для обеспечения аэродромов. Один из главных недос татков использования соколов для отпугивания птиц заключался в том, что они не летали в плохую погоду (туман, сильный дождь, ветер), именно тогда, когда на аэродромах отмечались наибольшие скопления птиц.
Сильное отпугивающее воздействие на птиц имела радиоуправляемая модель, изготовленная в форме сокола. Скворцы принимали ее за настоящего хищника и покидали район испытания. При повторных опытах птицы улетали, как только включался мотор модели. Впервые опыты по использованию радио управляемых моделей для отпугивания птиц проводились в новозеландском аэ ропорту и результаты испытаний были признаны удовлетворительными.
Способ защиты с помощью убитых птиц, разложенных или развешан ных на самых видных местах, нашел успешное применение на многих аэродро мах. С его помощью были получены хорошие результаты по отпугиванию чаек на голландских аэродромах, причем наиболее высокий эффект достигался при раскладывании тушек птиц в неестественных позах (с вывернутым крылом, сломанной шеей и т. д.). Но действие мертвых птиц могло проявляться только днем, а от частых перестановок и дождя они быстро портились и теряли свои отпугивающие свойства. При усовершенствовании этого метода, вместо мерт вых птиц стали применять их чучела изготовленные из синтетического мате риала, причем эффект отпугивания усиливался, если они изготавливались без крыла, головы, с имитацией переломов и устанавливались на шестах.
Применение указанных отпугивающих средств дает ощутимый эффект только при отгоне мигрирующих птиц и лишь в тех местах, где нет особенно благоприятных условий для их кормежки. Кроме того, действие данных раз дражителей должно систематически подкрепляться другими способами (стрельбой из ракетниц и ружей, трансляцией тревожных криков и т. д.), а ме стоположение отпугивающих предметов должно периодически меняться.
В тех случаях, когда численность птиц на аэродромах не удается снизить ни одним из способов отпугивания, целесообразно произвести их отлов и уда ление за территорию аэродромной зоны. Для привлечения птиц в клетку следу ет класть приманку животного происхождения. Ловушки необходимо устанав ливать в местах, мало посещаемых людьми. Вынимать птиц из клеток следует ночью, и отвозить их на расстояние не менее 40—50 км от аэродрома.
Пиротехнические средства оказывают на птиц воздействия двух видов:
акустическое—посредством сильного звука и зрительное — вспышкой огня. В число пиротехнических средств входят ракеты, фейерверки и специальные па троны. Преимуществом использования пиротехнических средств являются их доступность, простота в эксплуатации, относительно небольшая стоимость, большой радиус действия (несколько сотен метров) и достаточно высокая эф фективность в отношении многих птиц (чаек, врановых, голубей, скворцов и др.). Однако вследствие привыкания птиц к действию ракет приходится перио дически прибегать к подкреплению эффекта путем одновременного примене ния других средств отпугивания: трансляции криков тревоги, стрельбы из газо вых пушек и ружей, а также частичного отстрела. Недостатком использования пиротехнических средств является необходимость присутствия человека по близости от птиц, которых требуется отпугивать. Есть опасность загорания су хой травы. Помимо этого, наблюдается привыкание птиц к ракетницам. Хоро шие результаты дала комбинация пиротехнических средств и трансляции кри ков страха.
Простейшие акустические средства для отпугивания птиц: трещотки, свистки и т. п. не содержат биологической информации и поэтому не представ ляют для птиц реальной опасности. Они быстро привыкают к вою сирен, взры вам, стуку, трансляции ружейных выстрелов и просто различному шуму. Слу чалось даже, что птицы вообще не обращали на эти звуки внимания.
Большинство современных биоакустических приборов используют ви доспецифичные сигналы: например, для отпугивания серой вороны используют крик серой вороны, записанный в электронную память. Эти установки мобиль ны и могут использоваться не только стационарно, но и на автомобиле.. Прибо ры компактны, имеют защиту от атмосферных воздействий, простую и удоб ную панель управления, позволяющую изменять по необходимости: громкость трансляций отпугивающих сигналов;
количество и вид отпугивающих сигна лов, воспроизводимых за одну трансляцию;
режим работы прибора по установ кам: "день", "ночь" и "круглосуточно".
Ультразвуковые отпугиватели птиц, в основном, предназначены для за щиты закрытых и полуоткрытых помещений. Их можно также использовать вне помещений, но при этом требуются конструкции, обеспечивающие защиту приборов от атмосферных воздействий. Приборы обычно не требуют обслужи вания и предназначены для многолетней непрерывной эксплуатации.
Устройства такого рода транслируют звуковые сигналы с малыми про межутками, работают на частотах, не воспринимаемых человеком, и создают очень высокое звуковое давление. Птицы, испытывая постоянный дискомфорт, стараются покинуть зону работы прибора. Ультразвуковые трансляции не име ют избирательности и воздействуют на все виды птиц.
В третьей главе приведен пример эколого-орнитологического обследова ния территории международного аэропорта Шереметьево и прилегающей к не му 15 километровой зоны. Такое обследование включает в себя: учет численно сти оседлых и мигрирующих видов птиц, направления пролетов мигрирующих видов птиц, скопления на местах кормежек и ночлега, высотное распределение мигрирующих птиц и высота полетов оседлых видов, сезонное и суточное рас пределение присутствующих на обследуемой территории видов птиц, распре деление видов и численности птиц вблизи наиболее важных объектов аэропор та, активность и скорость перемещения стай птиц в зависимости от времени су ток и сезона, а также описание растительного покрова обследуемых территорий и анализ численности грызунов на территории, прилегающей к аэропорту.
При эксплуатации аэропорта в наибольшей степени приходится учитывать эколого-технологические факторы, так как антропогенно-природное окружение аэропорта является источником многочисленных видов птиц, охотно и регу лярно посещающих территорию аэропорта. При этом видовой состав и числен ность отдельных видов претерпевает значительные изменения по сезонам, что требует проведения сезонно-адекватных мер, эффективно оздоравливающих орнитологическую обстановку.
По результатам обследования были сделаны выводы, освещающие ор нитологическую обстановку на исследуемой территории в течении всего года и составлен список рекомендаций по снижению орнитоопасности территории аэ ропорта.
Исходя из изложенной постановки вопроса нами определены основные принципы, на основе которого производится защита от птиц на аэродромах:
мероприятия должны быть направлены на уменьшение привлекательности для птиц территории аэропорта и его ближайших окрестностей. Это снизит ве роятность транзитного пролета над территорией аэропорта птиц. В тоже время уменьшение привлекательности аэропорта и его ближайших окрестностей уменьшит вероятность остановки здесь транзитных птиц.
Необходимо использовать и административные ресурсы, применяя рас сылки информационных писем на предприятия, окружающие аэропорт. В них должны быть указаны мероприятия по снижению привлекательности террито рий, например уборка и хранение мусора.
Такой комплекс необходимых мер сможет обеспечить целый ряд поло жительных тенденций, которые позволят снизить орнитологическую опасность на территории самого аэропорта и в прилегающей зоне.
Результаты, полученные в ходе исследования и кратко сформулирован ные в виде выводов и предложений, служат основанием для дальнейшей рабо ты над конкретизированными методиками по определению наиболее эффек тивных решений в сфере обеспечения орнитологической безопасности полетов.
Дальнейшим шагом может являться разработка конкретных проектов обследования территории для принятия наиболее эффективных решений по предотвращению столкновений самолетов с птицами.
Методика, разработанная для международного аэропорта Шереметьево, имеет универсальный характер и может, с поправкой на особенности местных орнитологических комплексов, применяться в других аэропортах и подобных объектах.
В конечном итоге создание комплексной долгосрочной программы, ори ентированной на научно обоснованные приоритеты и предусматривающей со гласованные действия между руководством аэропорта и всеми категориями хо зяйств, поможет достигнуть эффекта при организации комплекса мер по сни жению риска столкновений самолетов с птицами.
По теме диссертации опубликованы следующие печатные работы:
1. Титков А.С. Проблемы орнитологической безопасности аэропорта «Шереметьево» // Актуальные проблемы экологии и природопользования (вы пуск 5-6) системная экология: сборник научных трудов / отв. ред. проф. Ю.П.
Козлов — М.: Изд-во РУДН, 2004. с. 60-62.
2. Золотарев С.С., Силаева О.Л., А.С. Титков. К методологии эколого орнитологического мониторинга в условиях крупного аэропорта. // Материалы Межд. научно-практической конференции «Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности». Ред.: В.Н. Пряхин. М.: Норма. 2004. 5. стр. 122-125. рус.
3. Титков А.С Современные методы контроля численности орнитофау ны аэропорта. // Актуальные проблемы экологии и природопользования (вы пуск 8) системная экология: сборник научных трудов / отв. ред. проф. Ю.П.
Козлов — М.: Изд-во РУДН, 2006.
4. Титков А.С Информационная система обеспечения орнитологиче ской безопасности аэропорта. // Вестник РУДН Серия “Экология и безопас ность жизнедеятельности” / отв. ред. доцент Родионова О. М. — М.: Изд-во РУДН, 2007.
5. Ильичев В.Д., Силаева О.Л., Золотарев С.С., Бирюков В.А., Нечваль Н.А., Якоби В.Э., А.С. Титков. Защита самолетов и других объектов от птиц.
М.: Товарищество научных изданий КМК. 2007. 320 с..
Titkov Alexandr Sergeevich Russian Federation ECOLOGY OF BIRDS ON THE AEROPORT’S TERRITORY (ON EXAMPLE OF THE INTERNATIONAL AEROPORT "SHEREMETIEVO") The Modern aeroport - exceedingly complex system, has other problems, called to provide maximum safety a flight. However for decision of this problem, necessary complex approach not only to distribution already available resource on provision of safety, but also to organizations of the preliminary studies, without which impossible planning the measures on long-term provision орнитологической to safety flight. The Central to decision making serves the results an эколого орнитологического of the examination of the territory of the aeroport and his vicini ties, in particular individual information system on provision орнитологической to safety.
Tense ornitological situation ensemble factor forms on territory of the aero port such as specific economic activity in nearest vicinity of the aeroport - an organi zation firing range on storekeeping the home rubbish, and others facilities. On the other hand, the birds attracts existence of the places of the rest and гнездования be side and on most territory of the aeroport. During spring and autumn migration this big on area, and in ditto time well protected territory, in the same way attracts the en semble migrating birds.
In work are considered main methods of the checking to number aeroport`s ornitofaune, lit modern trends in use already available adjustments on arms for отпугивания birds, but in the same way new for specialist aeroport design and me thodical developments, is considered model of the study of the territory of the aero port and is presentedexamples of the examination of the territory of the aeroport "Sheremetievo".