An analysis of the climatic factors limiting the distribution of the Mute Swan, Cygnus olor (Anatidae, Anseriformes) in inland water bodies of northwestern Russia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Since the middle of the last century, there has been an increase in numbers and an intensive range expansion of the Mute Swan, Cygnus olor to the north and northeast. The species is dispersing in different types of landscape: on shallow eutrophic lakes, as well as on sea moraine and selga islands. To date, the range of the species in northwestern Russia covers the eastern part of the Gulf of Finland, the west of the Leningrad Region, the entire Pskov Region, and the western parts of the Novgorod and Tver regions. However, in the last 30 years the rate of expansion has significantly decreased, this suggesting the presence of climatic barriers to its further dispersal. We analyzed the relationship between the current distribution of nesting mute swans on inland water bodies in northwestern Russia and the main temperature and ice factors (duration of the ice-free period, timing of ice melt on inland lakes, mean January and annual temperatures). The analysis was carried out using binomial generalized linear models (GLMs). Isolines of climatic factors were constructed using kriging in the program Surfer environment from Golden Software. Despite the statistical significance of all variables considered, ice variables (duration of the ice-free period and timing of ice melt on lakes) were shown to likely render direct influence on the distribution of the species in northwestern Russia, because in other parts of its range the Mute Swan can breed at much lower temperatures than in the study area. It seems that it is the duration of the ice-free period that severely limits the reproduction success of the Mute Swan, as its reproductive cycle takes about 7–7.5 months. However, in choosing a breeding site in spring, birds are likely to be guided by the timing of ice melt, which should be not later than the time of the decline in their mating activity.

About the authors

S. A. Kouzov

St. Petersburg State University

Author for correspondence.
Email: s.kouzov@spbu.ru

Department of Applied Ecology, Faculty of Biology

Russian Federation, 7/9 Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034

A. V. Kravchuk

St. Petersburg State University

Email: s.kouzov@spbu.ru

Department of Applied Ecology, Faculty of Biology

Russian Federation, 7/9 Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034

V. M. Khrabry

Zoological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: s.kouzov@spbu.ru
Russian Federation, 1 Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034

Y. Y. Smirnov

All-Russia Research Institute of the Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Email: s.kouzov@spbu.ru
Russian Federation, 1 Angliyskiy av., St. Petersburg, 190121

S. V. Lukyanov

Russian State Hydrometeorological University

Email: s.kouzov@spbu.ru
Russian Federation, 79 Voronezhskaya str., St. Petersburg, 195196

E. V. Abakumov

St. Petersburg State University

Email: s.kouzov@spbu.ru

Department of Applied Ecology, Faculty of Biology

Russian Federation, 7/9 Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034

References

  1. Алисов Б.П., 1957. Принципы климатического районирования СССР // Известия АН СССР. Сер. геогр. № 6. С. 118–125.
  2. Андреев В.А., 2007. Редкие виды гусеобразных устьевой области Северной Двины // Русский орнитологический журнал. Т. 16. № 361. С. 731‒738.
  3. Андреев В.А., 2017. Новая встреча лебедя-шипуна Cygnus olor под Архангельском // Русский орнитологический журнал. Т. 26. № 1532. С. 5041–5044.
  4. Андреев В.А., Спицын В.М., 2015. Весенние орнитологические находки в Архангельске в 2015 году // Русский орнитологический журнал. Т. 24. № 1149. С. 1925–1927.
  5. Артемьев А.В., 2020. Новые встречи редких птиц в Карелии // Русский орнитологический журнал. Т. 29. № 1991. С. 5058–5061.
  6. Байков В., Бакиров Н., Яковлев А., 2012. Математическая геология. 1-е изд. Ижевск: Институт компьютерных исследований. Т. I. 227 с.
  7. Бешкарев А.Б., Теплов В.В., 1993. Новые виды птиц Печоро-Илычского заповедника // Русский орнитологический журнал. Т. 2. № 1. С. 90–92.
  8. Бешкарев А.Б., Теплов В.В., 1994. Новые находки птиц в Печоро-Илычском заповеднике // Экология животных в естественных и антропогенных ландшафтах европейского северо-востока России // Труды Коми НЦ УрО РАН. № 136. Сыктывкар. С. 5–8.
  9. Борисов А.А., 1975. Климаты СССР в прошлом, настоящем и будущем. Л.: Изд-во ЛГУ. 434 с.
  10. Бородин О.В., Барабашин Т.О., Киряшин В.В., 2001. Редкие гусеобразные в Ульяновской области // Казарка. Т. 7. С. 359–363.
  11. Бубырева В.А., Бузун В.А., Волкович Н.М., Коузов С.А., Шаповалова О.В., Щукин А.К., 1993. Отчет Кургальской экспедиции Санкт-Петербургского Общества Естествоиспытателей в полевой сезон 1992 г. // Вестник СПбГУ. Сер. 3. Т. 2. Вып. 10. С. 111–117.
  12. Бузун В.А., Храбрый В.М., 1990. О гнездовании лебедя-шипуна в Ленинградской области // Экология и охрана лебедей в СССР. Материалы Второго всесоюзного совещания по лебедям СССР. Одесса. 21–24 сентября 1988 г. Мелитополь. Т. 1. С. 83–84.
  13. Витвицкий Г.Н., 1966. Климат // Север Европейской части СССР. Отв. ред. Рихтер Г.Д. М.: Наука. С. 88–114.
  14. Вязович Ю.А., 1990. Быстрое расселение лебедя-шипуна в Белоруссии // Экология и охрана лебедей в СССР. Материалы 2-го всесоюзного совещания по лебедям. Ч. 1. Одесса, 2–22 сентября 1988 г. Мелитополь. С. 68‒71.
  15. Высоцкий В.Г., Кондратьев А.В., Бузун В.А., 2010. Первый документированный случай размножения тонкоклювой кайры Uria aalge в Ленинградской области // Русский орнитологический журнал. Т. 19. № 580. С. 1127–1129.
  16. Гагинская А.Р., 1995. Большой баклан Phalacrocorax carbo – гнездящийся вид Ленинградской области // Русский орнитологический журнал. Т. 4. № 3/4. С. 93–96.
  17. Грибова С.А., Исаченко Т.И., Лавренко Е.М. (ред.), 1980. Растительность европейской части СССР. Л.: Наука. 429 с.
  18. Жукова Т.А., 2018. Обзор современных встреч лебедя-шипуна Cygnus olor в Архангельской области // Русский орнитологический журнал. Т. 27. № 1579. С. 1167–1170.
  19. Иванов Н.Н., 1959. Пояса континентальности земного шара // Известия всесоюзного географического общества. Т. 91. Вып. 5. С. 410–423.
  20. Исаченко А.Г., Дашкевич З.В., Карнаухова Е.В., 1965. Физико-географическое районирование Северо-Запада СССР. Л.: Изд-во ЛГУ. 248 с.
  21. Кайгородова Е.Ю., 2011. Лебедь-шипун в Брянской области // Изучение и охрана биологического разнообразия Брянской области: Материалы по ведению Красной книги Брянской области. Вып. 6. Отв. ред. Ситникова Е.Ф. Брянск. С. 103–115.
  22. Калякин В.Н., 1995. К уточнению распространения некоторых видов гусеобразных в пределах Баренцевоморья и севера Западной Сибири // Бюллетень Рабочей Группы по гусям Восточной Европы и Северной Азии. М. № 1. С. 150–157.
  23. Калякин М.В., Волцит О.В., 2020. Атлас гнездящихся птиц европейской части России. Москва: Фитон XXI. 902 с.
  24. Коузов С.А., 1995. Первая регистрация гнездования пестроносой крачки Thalasseus sandvicensis в восточной части Финского залива // Русский орнитологический журнал. Т. 4. № 1/2. С. 66–67.
  25. Коузов С.А., 2016. Лебедь-шипун (Cygnus olor Gmelin 1789) в восточной части Финского залива: история расселения, распределение размножающихся птиц и биология размножения // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология. № 2. С. 38–69.
  26. Коузов С.А., Кравчук А.В., Ширяева М.О., 2019. Первый случай успешного размножения шилоклювки Recurvirostra avosetta в Ленинградской области на Кургальском рифе // Русский орнитологический журнал. Т. 28. № 1824. С. 4396–4405.
  27. Коузов С.А., Кравчук А.В., 2020. Основные особенности долговременной динамики и пространственного распределения гнездовых сообществ водяных птиц в восточной части Финского залива // Русский орнитологический журнал. Т. 29. № 2015. С. 6086–6087.
  28. Коузов С.А., Зайнагутдинова Э.М., Кравчук А.В., Абакумов Е.В., 2022. Современный статус чегравы Hydroprogne caspia в Ленинградской области и новые места размножения вида в восточной части Финского залива // Российский журнал биологических инвазий. Т. 15. № 2. С. 49–58.
  29. Коузов С.А., Храбрый В.М., Лукьянов С.В., Кравчук А.В., Смирнов Ю.Ю., Абакумов Е.В., 2022а. Гнездовая экспансия большой белой цапли (Casmerodius albus, Ciconiiformes, Ardeidae) на Северо-Западе России // Зоологический журнал. Т. 101. № 6. С. 655–678.
  30. Коузов С.А., Храбрый В.М., Кравчук А.В., Смирнов Ю.Ю., Лукьянов С.В., Абакумов Е.В., Коузова Н.И., Новикова Е.А., 2024. История расселения и современный гнездовой ареал лебедя-шипуна (Cygnus olor, Anatidae, Aves) на Северо-Западе России // Зоологический журнал. Т. 103. № 5. С. 55–72.
  31. Коханов В.Д., 1987. Обзор изменений, отмеченных в орнитофауне Мурманской области за последнее столетие // Проблемы изучения и охраны природы Прибеломорья. Мурманск: Кн. изд-во. С. 20–37.
  32. Кривенко В.Г., 1991. Водоплавающие птицы и их охрана. М.: Агропромиздат. 270 с.
  33. Кривенко В.Г., Ангизитова Н.В., Кузнецов Е.А., 1990. Динамика численности лебедя-шипуна в СССР как следствие изменчивости климата // Экология и охрана лебедей в СССР. Материалы IIго всесоюзного совещания по лебедям. Ч. 1. Мелитополь. С. 23–25.
  34. Лапшин Н.В., Михалева Е.В., 2021. К статусу большого баклана Phalacrocorax carbo в Карелии // Русский орнитологический журнал. Т. 30. № 2074. С. 2487–2496.
  35. Минеев Ю.Н., Минеев О.Ю., 2014. Лебеди европейского северо-востока России // Отв. ред. А.И. Шепель. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН. 128 с.
  36. Миронов В.И., Чернышев А.А., 1997. Лебеди в Курской области // Казарка. № 3. С. 298–299.
  37. Панарин А.Е., 2001. Первый случай гнездования пеганки в Кандалакшском заливе Белого моря // Проблемы изучения и охраны гусеобразных птиц Восточной Европы и Северной Азии. М. 95 с.
  38. Педь Д.А., 1951. Об определении дат устойчивого перехода температуры воздуха через определенные значения // Метеорология и гидрология. № 10. С. 38–39.
  39. Птушенко Е.С., 1952. Отряд гусеобразные. Подсемейство гусиные. Птицы Советского Союза. Т. 4. М.: Советская наука. С. 247–344.
  40. Розенфельд С.Б., Рогова Н.В., Киртаев Г.В., Соловьев М.Ю., 2021. Численность и распределение водоплавающих птиц на территории Ненецкого автономного округа на осеннем пролете в 2019 г. // Казарка. Т. 23. С. 51–83.
  41. Рубушкова Л.Д., Коряева Ю.К., 1972. Режим озер и водохранилищ // Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 2. Карелия и Северо-Запад (ред. Водогрецкий В.Е.). Л.: Гидрометеоиздат. 527 с.
  42. Рыкова С.Ю., 2003. Орнитологические находки в Пинежском заповеднике (Архангельская область) // Орнитология. Т. 30. С. 38‒43.
  43. Сенников А.Н., 2005. Фитогеографическое районирование Северо-Запада европейской части России (Ленинградская, Псковская и Новгородская области) // Биогеография Карелии. Труды Карельского научного центра РАН. Вып. 7. Петрозаводск. С. 206‒243.
  44. Спицын В.М., Андреев В.А., Потапов Г.С., Розенфельд С.Б., 2018. Современная экспансия и залеты южных видов на север Архангельской области // 1-й Всероссийский орнитологический конгресс: Тез. докл. Тверь. С. 314–315.
  45. Фетисов С.А., 2017. Большая белая цапля Casmerodius albus – новый гнездящийся вид Псковской области и Северо-Запада России // Русский орнитологический журнал. Т. 26. № 1485. С. 3369–3387.
  46. Фетисов С.А., Ильинский И.В., 1990. Лебедь-шипун – новый гнездящийся вид Псковской области // Экология и охрана лебедей в СССР. Материалы 2-го всесоюзного совещания по лебедям. Ч. 1. Одесса, 2‒22 сентября 1988 г. Мелитополь. С. 123‒126.
  47. Фетисов С.А., Сагитов Р.А., Иванов С.Ю., Леонтьева А.В., 1998. Лебедь-шипун Cygnus olor в Псковской области: процесс расселения и современное состояние // Русский орнитологический журнал. Т. 7. № 32. С. 9‒19.
  48. Филатов Н.Н., Назарова Л.Е., Георгиев А.П., Семенов А.В., Анциферова А.П., Ожигина В.Н., Богдан М.И., 2012. Изменения и изменчивость климата европейского Севера России и их влияние на водные объекты // Арктика: экология и экономика. Т. 2. № 6. С. 80–93.
  49. Черенков А.Е., Семашко В.Ю., 2007. Гнездование пеганки Tadorna tadorna на Белом море // Русский орнитологический журнал. Т. 16. № 361. С. 738.
  50. Черенков А.Е., Семашко В.Ю., Тертицкий Г.М., 2014. Птицы Соловецких островов и Онежского залива Белого моря: материалы и исследования (1983–2013 гг.). Архангельск: Соловецкий музей-заповедник. 383 с.
  51. Шепель А.И., 2012. Гусеобразные Пермского края // Казарка. Т. 15. № 1. С. 121–138.
  52. Andersen-Harild P., 1994. Svanner. Arhus: Naturhistorisk Museum. 31 p.
  53. Bauer К., Glutz U.-N., 1968. Handbuch der Vogel Mitteleuropas. Hrsg. Von G. Neuthammer. Bd. 2. Anseriformes. Frankfurt un Main: Akad. Verl.-Ges. 355 p.
  54. Berglund B.E., Curry-Lindahl K., Luther H., Olsson V., Rodhe W., Sellerberg G., 1963. Ecological studies on the Mute Swan (Cygnus olor) in south-eastern Sweden // Acta Vertebratica. V. 2. P. 167‒288.
  55. Bloch D., 1971. Ynglebestanden af Knopsvane (Cygnus olor) i Danmark i 1966 (The breeding population of the Mute Swan (Cygnus olor) in Denmark in 1966) // Danske Vildtundersøgelser. V. 16. P. 43–44.
  56. Brown L.M., 1997. Measurement of the demographic parameters of the Mute Swan Cygnus olor population in the Lothians // A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of Napier University for the degree of Doctor of Philosophy. Napier. 265 p.
  57. Cherenkov A.E., Kouzov S.A., Semashko V.Y., Tertitski G.M., Semashko E.V., 2016. Present status of Razorbills Alca torda in Russia: occurrence, population and migrations // Marine Ornithology. V. 44. № 2.
  58. Coleman A.E., Minton C.D.T., 1979. Pairing and breeding of Mute Swans in relation to natal area // Wildfowl. V. 30. P. 27–30.
  59. Cramp S., Simmons K.E.L. (eds), 1977. The Birds of the Western Palearctic. V. 1. Ostrich to Ducks. Oxford–London–New-York: Oxford University Press. 722 p.
  60. Curry-Lindahl K., 1964. The situation of ducks, geese and swans in Norway, Sweden and Finland. Proceedings of the First European Meeting on Wildfowl Conservation (16–18 October 1963, St. Andrews, Scotland). London: Nature Conservancy. Le Sambuc: IWRB. P. 62–73.
  61. ESRI 2011. ArcGIS Desktop: Release 10. Redlands, CA: Environmental Systems Research Institute.
  62. Farner D.S., Gwinner E., 1980. Photoperiodicity, circannual and reproductive cycles. In: Epple A., Stetson M.H. (eds) Avian endocrinology. New York: Academic Press. P. 331–366.
  63. Golden Software, LLC. PO Box 281. Golden, CO 80402-0281 USA. www.goldensoftware.com
  64. Gwinner E., 1986. Circannual rhythms. Berlin-Heidelberg-New-York: Springer. 154 p.
  65. von Haartman L., Hildén O., Linkola P., Suomalainen P., Tenovuo R., 1963. Pohjolan linnut värikuvin. Helsinki. V. I: Otava. 439 p.
  66. Hartig F., 2022. DHARMa: Residual Diagnostics for Hierarchical (Multi-Level/Mixed) Regression Models. R package version 0.4.6, https://CRAN.R-project.org/package=DHARMa.
  67. Hästbacka H, Ulfvens J., 1987. The Mute Swan Cygnus olor in Ostrobothnia in 1970–1986 // Ornis Fennica. V. 64. P. 27–30.
  68. Koistinen J., Kellomäki E., Bergman G., 1983. Suomen Lintuatlas. Helsinki: Lintutieto. 520 p.
  69. Köppen U., 1990. Population development of the Mute Swan (Cygnus olor) in some parts of Central Europe. In: Viksne J., Vilks I. (eds), Ecology, migration and protection of Baltic Birds. Baltic Birds 5.1: 216–225. Riga: “Zindme” Publishers. 269 p.
  70. Kouzov S.A., Gubelit Y.I., Kravchuk A.V., Koptseva E.M., Zaynagutdinova E.M., Nikitina V.N., 2021. Seasonal changes in the diet of Mute Swans Cygnus olor in the recently colonised eastern Gulf of Finland // Wildfowl. V. 71. P. 83‒107.
  71. Kouzov S.A., Zaynagutdinova E.M., Kravchuk A.V., 2023. Baltic Population of the Barnacle Goose (Branta leucopsis (Bechstein 1803)) in the Boreal Zone of Northwestern Russia // Biology Bulletin. V. 50. № 8. P. 1920–1940.
  72. Kouzov S.A., Kravchuk A.V., Abakumov E.V., Kouzova N.I., 2024. Influence of winter temperature and spring ice melt on the reproductive performance of Mute Swans Cygnus olor nesting on offshore islands at the northern edge of its breeding range // Wildfowl. Special Issue 7. P. 3‒22.
  73. Kouzov S.A., Kravchuk A.V., Koptseva E.M., Gubelit Yu.I., Zaynagutdinova E.M., Abakumov E.V., 2024a. Ecological and phylogenetic aspects of the spring diet of three palaearctic species of swans // BMC Ecology and Evolution 24: 17.
  74. https://doi.org/10.1186/s12862-024-02204-7
  75. Lofts B., Murton R.K., 2008. Photoperiodic and physiological adaptations regulating avian breeding cycles and their ecological significance // Journal of Zoology. V. 155. № 3. P. 327–394.
  76. Minton C.D.T., 1968. Pairing and breeding of Mute Swans // Wildfowl. № 19. P. 41–60.
  77. R Core Team, 2022. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org
  78. Tenovuo R., 1961. Knölsvanen (Cygnus olor) invandrar till sydvästra Finland // Nordenskiöld-samf. Tidskr. P. 26–37.
  79. Tenovuo R., 1975. Kyhmyjoutsen Lounais – Suomen asukkaana // Suomen Riista. V. 26. P. 5‒13.
  80. Tenovuo R., 1976. The Mute Swan Cygnus olor in Finland // Ornis Fennica. V. 53. P. 147‒149.
  81. Venables W.N., Ripley B.D., 2002. Modern Applied Statistics with S. New York: Springer. 495 p.
  82. Wieloch M., 1991. Population trends of the Mute Swan Cygnus olor in the Palearctic // Wildfowl. Special Issue № 1. P. 22–32.
  83. Wingfield J.C., Kenagy G.J., 1991. Natural regulation of reproductive cycles. In: Schreibman M., Jones R.E. (eds) Vertebrate endocrinology: fundamentals and biomedical implications. New York: Academic. P. 181– 241.
  84. Winge A., 1959. Knölsvanen (Cygnus olor) i. Skäne är 1957 // Vär Fägelvärld. V. 18. P. 1‒11.
  85. Zuur A.F., Ieno E.N., Walker N.J., Saveliev A.A., Smith G.M., 2009. Mixed effects models and extensions in ecology with R. New York: Springer. 574 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».