WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

УДК 574.55

Лукьянова Ольга Николаевна

Гидрохимическая основа биопродуктивности

нерестово-выростных лососевых озер

Специальность 03.00.18 – гидробиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Москва - 2007

Работа выполнена в лаборатории морской экологии Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП "ВНИРО")

Научный руководитель:

доктор географических наук, профессор

Сапожников Виктор Вольфович,

Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП "ВНИРО"), г. Москва

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Нейман Анита Алексеевна,

Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП "ВНИРО"), г. Москва

доктор биологических наук

Флинт Михаил Владимирович,

Институт океанологии Российской Академии Наук (ИО РАН), г. Москва

Ведущая организация:

Государственный океанографический институт (ГОИН), г. Москва

Защита состоится 06 апреля 2007 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 307.004.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) по адресу: 107140, Москва, ул. Верхняя Красносельская, д.17.

Факс (095) 264-91-87, электронный адрес sedova@vniro.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИРО.

Автореферат разослан «____» февраля 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук М.А. Седова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В настоящее время наблюдается непрерывный рост потребления человечеством водных биологических ресурсов, представляющих ценные и подчас незаменимые продукты питания, а также продукты, широко используемые в медицине и других областях промышленности. Важнейшим объектом промысла являются различные виды лососевых рыб Камчатки и Сахалина. Нерест и нагул молоди лососевых в течение двух-трех лет происходит в пресноводных озерах. Пресноводный период их жизни очень важен, поскольку от условий существования молоди в значительной степени зависит выживаемость и, в конечном итоге, численность взрослых рыб, скатывающихся в море. Одним из факторов, определяющим условия существования молоди лососевых рыб, является наличие хорошей кормовой базы. Решающая роль в формировании кормовой базы различных гидробионтов, в том числе промысловых рыб, принадлежит фитопланктону – первому звену в трофической цепи водных организмов. Интенсивное развитие фитопланктона в значительной мере определяется наличием в воде минеральных соединений, прежде всего, таких биогенных элементов как азот, фосфор и кремний. Биогенные элементы, жизненно необходимые фитопланктону для синтеза органического вещества, являются, таким образом, гидрохимической основой биопродуктивности водоема. Запас биогенных элементов озера поддерживается несколькими путями. Для многих озер он определяется в основном поступлением минеральных солей с грунтовыми водами, речным стоком и атмосферными осадками. Особенностью нерестово-выростных лососевых озер является ежегодное поступление огромного количества аллохтонного органического вещества с телами отмершей отнерестившейся рыбы и вынос новообразованного органического вещества со скатывающейся молодью. Трансформация и утилизация органического вещества экосистемой таких озер изучена очень слабо. Проведение биогидрохимических исследований позволит получить представление о продукционных возможностях водоема, о скоростях трансформации автохтонного и аллохтонного органического вещества и о механизмах поддержания высокой продуктивности нерестово-выростных лососевых озер.

Цель настоящей работы состояла в оптимизации регулирования промысла лососевых рыб.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

  • определить механизмы формирования биопродуктивности нерестово-выростных водоемов различного типа;
  • исследовать пространственно-временные особенности распределения гидрохимических показателей и биохимических компонентов органического вещества в озерных водах;
  • выявить биогенные элементы, которые лимитируют образование первичной продукции;
  • оценить "новую" первичную продукцию и продукцию, созданную за счет регенерации биогенных элементов, то есть продукцию на "рециклинге";
  • оценить скорости биохимической трансформации органического вещества и возврата минеральных форм биогенных элементов в экосистему.

Научная новизна работы

Впервые проведено комплексное гидролого-гидрохимическое и биохимическое исследование нерестово-выростных озер Камчатки и Сахалина с использованием современных химико-аналитических приборов.

Впервые определены как минеральные, так и органические формы биогенных элементов, что позволило замкнуть циклы азота и фосфора и проследить трансформацию этих элементов в подукционно-деструкционных процессах.

Впервые определены запасы органического вещества в экосистеме озер, оценена их кормность по биохимическому составу, а также скорости оборота органического вещества и индивидуальных биохимических компонентов (белок, фосфорорганические соединения) в метаболизме экосистем этих озер.

Практическое значение

Полученные в данной работе материалы являются научной основой для расчета "новой" первичной продукции и продукции на "рециклинге" биогенных элементов в озерных экосистемах; выработки единой методологии исследования функционирования экосистем нерестово-выростных озер и научной оценки приемной емкости водоемов рыбохозяйственного значения; а также для построения математических моделей функционирования таких водоемов.

Апробация работы

Результаты исследований были представлены на II Международной научной конференции "Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды" (Белоруссия, Нарочь, 2003); Международной конференции "Первичная продукция водных экосистем" (Борок, 2004); Международной конференции "Водная экология на заре XXI века" (Петербург, 2005); Всероссийской конференции "Экология пресноводных экосистем и состояние здоровья населения" (Оренбург, 2006), на научных советах ВНИРО (Москва, 2003,2004)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 5 статьей и 3 тезиса докладов.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитированной литературы, включающего 108 работ, в том числе 20 работ зарубежных авторов. Работа изложена на 155 страницах, включая 16 таблиц и 68 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цели и задачи исследований, отражена научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

Глава 1. Физико-географическая характеристика районов исследований

Озеро Курильское расположено на юге полуострова Камчатка на высоте 104 м над уровнем моря. Котловина озера возникла в результате вулканических процессов. Озеро Курильское относится к крупным озерам, его площадь составляет 76.0 км2, при этом 49% ее характеризуется глубинами более 200 м (табл. 1). В озеро впадает 25 речек и ручьев, а вытекает только одна река Озерная. Особенностью озера является наличие у уреза воды геотермальных источников, приуроченных к подножию вулкана Ильинского, воды, которых прогреты до 35-40°С и обогащены минеральными солями [Крохин, Крогиус, 1937; Карюхин, 1987].

Таблица 1. Морфометрическая характеристика озер

оз. Курильское

оз. Азабачье

оз. Тунайча

Длина, км

12.4

13

28

Ширина, км

10.6

7.8

10

Глубина, м

316

33.5

39

Глубина ср., м

184

17.5

12.8

Площадь, км2

76

62.5

174

Объем, км3

14.2

1.06

2.23

Площадь водосбора, км2

305

336

554

Полный водообмен

17.4 лет

20 мес.

Площадь водосбора

/площадь озера

3.6

5.4

3.2

Озеро Азабачье расположено на правобережье реки Камчатка. Со всех сторон оно окружено горами, для которых характерна активная вулканическая деятельность. Озеро имеет реликтовое происхождение [Лебедев, 1911]. Площадь озера составляет 56.5 км2, а максимальная глубина - 36.8 м. В озеро впадет около 15 притоков. Сток осуществляется через реку  Азабачья [Крохин, 1972].

Озеро Тунайча расположено в юго-восточной части о. Сахалин на Тонино-Анивском полуострове. Оно относится к группе лагунных озер морских побережий. Его площадь равна 174 км2, наибольшая глубина - 39 м. Морфологически на озере выделяются два плеса: западный, мелководный (5-15 м) - Малая Тунайча; и восточный, глубоководный (39 м.) - Большая Тунайча. Озеро является проточным. В него впадает более сорока мелких рек и ручьев. Связь озера с морем осуществляется через мелководную протоку Красноармейская [Микишин и др., 1995; Саматов и др., 2002].

Глава 2. Изученность озерных экосистем

В главе обобщаются имеющиеся в литературе сведения об особенностях экосистем изучаемых озер. Приводится описание основных представителей ихтиофауны, бентоса, зоо- и фитопланктона, а также условия их существования.

В Курильском озере воспроизводится одно из крупнейших стад азиатской нерки (Oncorhyncus nerka). Нерест нерки происходит с конца июля по октябрь. По данным М.М. Селифонова [1988] оптимальное количество производителей озерновской нерки лежит в пределах 1.35-1.90 млн. шт.; при этом обеспечивается расширенное воспроизводство и вылов 4.8-6.7 млн. рыб. В настоящее время в озеро заходит около 2.5 млн. рыб. Молодь нерки нагуливается в озере 2-3 года. Основным ее кормом является зоопланктон [Бугаев и др, 1991,1993].

Пелагический зоопланктон озера беден и состоит преимущественно из двух видов ракообразных: Cyclops scutifer и Dalphina longiremis и 11 видов коловраток. Циклоп является наиболее многочисленным в кормовом зоопланктоне и служит основной пищей для молоди нерки. Для него характерен двухлетний цикл развития и отсутствие резкого сезонного ритма жизненного цикла. Дафния не является основным компонентом планктона, но постоянно присутствует в нем, составляя в среднем 5-10% массы кормовых организмов. Регулятором численности ракообразных является, с одной стороны, фактор выедания, с другой, - развитие фитопланктона.

Фитопланктон озера представлен в основном диатомовыми водорослями. Среди диатомовых доминирующим видом является Aulacosira subarctica (O.Mller). Кроме диатомовых фитопланктонное сообщество включает зеленые, сине-зеленые, протококковые водоросли и редко встречающиеся актиномицеты [Лепская, 1993]. На численность и биомассу фитопланктона оказывают влияние характерные для озера слабый прогрев воды и низкая концентрация минерального фосфора [Лепская, Маслов, 1998].

Особенностью Курильского озера является высокая биомасса бактериопланктона и почти полное отсутствие простейших организмов (зоофлагелят и инфузорий). Основным фактором, ингибирующим развитие простейших, является низкая температура воды [Павельева, Ларионов, 1979]. Бентос в озере практически отсутствует.

В озере Азабачье воспроизводится стадо азиатской нерки (Oncorhyncus nerka), которая нагуливается в нем до двух лет. Кроме того, в озеро заходит на нагул молодь других стад, воспроизводящихся в бассейне реки Камчатка. Такая рыба проводит в озере всего один год и скатывается в море. В современный период на нерестилища озера пропускают до 100 тыс. шт. производителей [Бугаев, 2002].

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»