СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ МОНИТОРИНГА ОРНИТОКОМПЛЕКСОВ НА ТЕРРИТОРИИ БОТИЕВСКОГО ВЕТРОПАРКА (ЗАПОРОЖСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Азово-Черноморский регион содержит природные территории, которые являются резерватами уникального биоразнообразия, и поддерживают многочисленные популяции перелетных птиц в масштабах Евразии 

Раздел составлен по данным работы

Рисунок 1 - Схема расположения Ботиевской ВЭС

DOI:10.60797/IRJ.2025.159.78.1

Учёт сезонных комплексов птиц проводился маршрутным методом. Для получения информации о динамике птичьих перемещений проводились наблюдения в отдельных мониторинговых точках и на выделенных участках, что позволяло определять угрозы столкновения птиц с ветровыми установками. Численность учтённых птиц на территории ВЭС и буферных зонах в зимний, весенний, гнездовой и осенний периоды в 2013–2021 годах представлялась в виде таблиц. Пример информации о видовом разнообразии и численности птиц в период весенней миграции в 2013–2021 годах приведён в таблице 1.

Обработка полученных данных показала, что орнитокомплекс на территории Ботиевской ВЭС в период 2013-2021 гг. состоял из 92 видов птиц. Наименьшее количество видов зафиксировано в 2018 г. (23 вида). Наибольшее количество видов зафиксировано в 2020 г. (52 вида).

Среди представленных видов по численности преобладает Турухтан (Philomachuspugnax), Бережливая ворона (Corvusfrugilegus) и Пелагаз (Tadornatadorna). Наименьшее количество наблюдается у Коровайки (Plegadisfalcinellus), Аиста белого (Ciconiaciconia), Утки серой (Anasstrepera), Ястреба малого, Веретенника малого (Limosalapponica), Сыча домового (Athenenoctua), Дрозда певчего (Turdusphilomelos)  и Овсянки садовой — по одной особи.

В течение всего весеннего периода наблюдений зафиксировано 52575 особей 92 видов. Численность птиц в различные сезоны представлена в таблице 2.

Наибольшая активность птиц согласно данным таблицы 2 проявляется в весенний и осенний периоды миграции. Численность птиц на территории ВЭС весной и осенью сопоставимы, на прилегающих зонах в весенний период она выше осеннего более чем на 50%.

В таблице 3 приведена численность зарегистрированных птиц по данным отчёта

Статистический анализ данных, представленных в таблице 3, проводился в соответствии с рекомендациями, изложенными в работе

Величина хср определяет среднее значение численности птиц в анализируемом сезоне. Полученные значения λi сравнивались с критическим параметром λα. Если λi>λα , то больший из двух элементов с номерами i-1 и i в статистическом ряде отбрасывался из анализа. Параметр λα для объёма выборки, равного 9, и 5%-го уровня значимости приблизительно равен 1,9. Следует отметить, что отбракованный элемент может не являться результатом ошибки измерения, а отражать влияние известного или неизвестного фактора. Но здесь математика бессильна. Решение по отбраковке принимает исследователь. Вычисленные коэффициенты λi приведены в таблице 4.

Из таблицы 4 видно, что результаты ряда измерений выпадают из общих статистических закономерностей и подлежат отбраковке. К ним относятся следующие данные:

Численность птиц в зимний период миграции в 2016 г. (2644 птиц), параметр λ4=2,76.

Численность птиц в весенний период миграции в 2015 г. (2387 птиц), параметр λ3=1,97.

Численность птиц в гнездовой период миграции в 2019 г. (238 птиц), параметр λ7=2,61.

Численность птиц в осенний период миграции в 2016 г. (16097 птиц), параметр λ4=3,17.

Общая численность в 2016 г. (30568 птиц), параметр λ5=2,15.

Скорректированные данные по численности птиц после отбраковки возможных ошибочных измерений или аномальных величин представлены в таблице 5.

На втором этапе анализировалась возможность корреляционной зависимости численности птиц xi от года учёта ti в период 2013–2021 г. Наличие линейной связи между ними определялось по значению коэффициента корреляции

где sx=√sx2, st=√st2 — среднеквадратические отклонения.

Значимость коэффициента (2) проверялась с использованием Т-критерия Стьюдента 

Если значение Т больше критической величины Tkr при выбранном уровне значимости q, то между параметрами количества птиц х и временем эксплуатации t существует линейная связь, которую можно представить в виде линейного уравнения регрессии

где a=xср-rtxtasx/st,   b=rtxsx/st.

В противном случае, при Т<Tkr подобная связь отсутствует. Вычисленные коэффициенты корреляции для выборок, представленных в таблице 5, соответствующие значения Т-критерия Стьюдента для 5%-го уровня значимости для n-2=8-2=6 степеней свободы и критические значения Tkr приведены в таблице 6.

Из таблицы 6 видно, что во всех случаях, за исключением зимнего сезона, коэффициент Стьюдента (3) больше критического значения. Следовательно, корреляционная связь существует для большинства сезонов, которую в соответствии с формулой (4) можно представить в виде уравнений регрессии.

Весенний сезон:

Гнездовой сезон:

Осенний сезон:

Общая численность:

Корреляционные зависимости численности птиц от времени эксплуатации ВЭС, рассчитанные по формулам (5)–(8), приведены на рисунках 2–5. Наиболее сильно выраженные зависимости относятся к весеннему сезону, осеннему сезону и к общей численности птиц.

Рисунок 2 - Корреляционная зависимость численности птиц от времени эксплуатации ВЭС для весеннего сезона, вычисленная по формуле (5)

DOI:10.60797/IRJ.2025.159.78.8

Рисунок 3 - Корреляционная зависимость численности птиц от времени эксплуатации ВЭС для гнездового сезона, вычисленная по формуле (6)

DOI:10.60797/IRJ.2025.159.78.9

Рисунок 4 - Корреляционная зависимость численности птиц от времени эксплуатации ВЭС для осеннего сезона, вычисленная по формуле (7)

DOI:10.60797/IRJ.2025.159.78.10

Рисунок 5 - Корреляционная зависимость общей численности птиц от времени эксплуатации ВЭС, вычисленная по формуле (8)

DOI:10.60797/IRJ.2025.159.78.11

Достоверность полученных зависимостей подтверждается значениями коэффициентов детерминации rtx2 и результатом анализа адекватности уравнений регрессии (5-8) с использованием критерия Фишера F для 5%-го уровня значимости, которые приведены в таблице 7. Критерий Фишера вычислялся по формуле

где m — число параметров в уравнении регрессии, в данном случае равное 2, n=8 — количество измерений птиц, которое независимо от сезона было одинаковым и согласно таблице 5 равным 8.

Поскольку временная зависимость количества птиц, учтённых в зимний сезон отсутствует, то в этом случае можно говорить только о численности птиц в рамках статистического разброса относительно среднего значения хср=737. Величина доверительного интервала определялась в предположении, что выборочные данные подчиняются нормальному закону распределения. Разброс численности птиц Δ относительно среднего значения оценивался по формуле Δ=0,67sx для 50%-го доверительного интервала и по формуле Δ=1,64sx для 90%-го интервала