WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

Силивров Сергей Павлович

ЭКОЛОГО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЩУКИ

(Esox lucius L.) И ЕЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ

В РАЗНОТИПНЫХ ВОДОЕМАХ УРАЛА

03.00.16 – экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Пермь – 2008

Работа выполнена в лаборатории озерного хозяйства Уральского филиала ФГУП «Госрыбцентр»

Научный руководитель: кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник

Матюхин Владислав Павлович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Зиновьев Евгений Александрович

доктор биологических наук,

старший научный сотрудник

Богданов Владимир Дмитриевич

Ведущая организация: Тюменский государственный университет

Защита состоится 20 ноября 2008 г. в 1600 часов на заседании диссертационного совета

Д 212.189.02 при Пермском государственном университете по адресу: 614990, г. Пермь, ГСП, ул. Букирева, 15, в зале заседаний Ученого совета

Адрес сайта: http://www.psu.ru

E-mail: novoselova@psu.ru.

Факс: (342) 237-16-11

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного

университета.

Автореферат разослан 14 октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук, доцент Л.В. Новоселова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В водоемах Северного, Среднего и Южного Урала щука является одним из наиболее распространенных представителей местной ихтиофауны. Однако в качестве объекта специального исследования щука выступала сравнительно редко. В ряде опубликованных работ приводятся сведения, имеющие фаунистический характер или дается характеристика щуки, как объекта промысла (Подлесный, Троицкая 1941; Лопатышкина, 1964, 1966; Подкина, 1966, 1975; Добринская, Беляев, 1976; Киселев, 1979; Беляев, 1985, 1990; Беляев, Русанов, 2001 и др.). Данные по эколого-географической изменчивости щуки в водоемах региона, который представляет собой довольно сложную в геолого-морфологическом и климатическом отношении территорию, со столь контрастными условиями обитания, крайне немногочисленны, а сведения по питанию, плодовитости, видовому составу паразитофауны и количественным характеристикам зараженности паразитами – отрывочны.

Изменчивость животных носит адаптивный характер, обусловливает существование и сохранение целостности вида в меняющихся условиях среды (Тимофеев-Ресовский и др., 1969; Шмальгаузен, 1969; Шварц, 1980). В связи с этим, изучение характера и направленности изменчивости признаков щуки может дать представление о реализации ее видовых адаптивных возможностей в условиях чрезвычайно большого разнообразия условий обитания в водоемах региона. В свою очередь, знание закономерностей изменчивости позволяет оценить роль вида в водном сообществе. Отношения типа «хищник-жертва» имеются практически в любой экосистеме: регулируя численность видов-жертв и свою собственную, хищник является необходимым элементом любой экосистемы, выполняя роль стабилизирующего фактора (Решетников,1979; Попова. 1979). Следует отметить, что рациональное использование щуки в водоемах региона в качестве ценного объекта рыболовства также должно основываться на знании различных аспектов ее отношений со средой.

В связи с вышесказанным, представлялось актуальным проведение исследований межпопуляционной изменчивости щуки, некоторых аспектов ее межвидовых отношений, в том числе отношений типа «хищник-жертва» и «паразит-хозяин», и ее хозяйственного значения.

Цели и задачи работы. Целью настоящего исследования являлось изучение межпопуляционной эколого-морфологической изменчивости щуки, ее межвидовых связей в водных сообществах водоемов, оценка значения щуки как объекта промыслового и любительского лова в разнотипных водоемах Северного, Среднего и Южного Урала.

В задачи исследования входило:

1. изучить характер распространения щуки в разнотипных водоемах региона, особенности формирования структуры ее популяций;

2. изучить изменчивость показателей роста;

3. выявить закономерности изменчивости показателей плодовитости;

4. оценить уровень дифференциации популяций щуки по морфотипу и влияние географических и биотопических факторов на характер изменчивости ее морфологических признаков;

5. оценить влияние различных факторов среды на качественные и количественные показатели зараженности щуки паразитами;

6. изучить качественный состав питания щуки и определить ее роль в ихтиоценозах;

7. дать характеристику щуки как объекта рыболовства в регионе и определить перспективы ее рыбохозяйственного использования.

Научная новизна. Впервые для Северного, Среднего и Южного Урала выполнены комплексные исследования эколого-морфологической изменчивости щуки. На основе массового материала проведен анализ особенностей формирования структуры популяций, изменчивости основных биологических показателей, пищевого спектра, паразитофауны щуки в водоемах, относящихся к разным бассейнам и характеризующихся существенными различиями экологических характеристик. Впервые дано описание морфологического разнообразия щуки из разнотипных водоемов региона, проведен анализ отдельных морфологических признаков в градиенте факторов среды, выявлен ряд экофенотипических эффектов. Впервые в целом для региона дана характеристика щуки как объекта рыболовства.

Практическая значимость. Наблюдающиеся в последние два-три десятилетия изменения видовой структуры сообществ внутренних водоемов в регионе, при которых удельный вес ценных хищников, в первую очередь щуки, снизился в десятки раз, является одной из причин снижения и ухудшения качественного состава уловов. Результаты работы могут быть использованы при разработке мер по восстановлению и увеличению численности щуки, как ценного хищника-биомелиоратора.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Система видовых адаптаций щуки: динамика популяционной структуры, изменчивость показателей роста, плодовитости, зараженности паразитами, пищевая пластичность способствуют ее широкому распространению в условиях чрезвычайно большого разнообразия условий обитания в разнотипных водоемах Северного, Среднего и Южного Урала.

2. Популяции щуки, обитающие в водоемах региона, принадлежащих к трем речным бассейнам, по морфотипу достаточно хорошо дифференцируются друг от друга. Ведущую роль в формировании общего морфологического облика щуки имеют экологические факторы, географическое положение водоема при этом имеет меньшее значение. Наиболее четкая зависимость «фактор – признак» проявляется в том случае, если изменчивость признака имеет выраженную функциональную основу.

3. Во всех обследованных водоемах щука выполняет роль биологического мелиоратора. Несмотря на относительно невысокий удельный вес щуки в общем объеме добываемой на водоемах региона рыбы, очевидно, что интерес к ней будет возрастать. Щука оказывается востребована при всех формах рыбохозяйственной эксплуатации водоемов, и в качестве ценного объекта рыболовства является одним из наиболее перспективных видов.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались: на региональном совещании «Водные экосистемы Урала, их охрана и рациональное использование» (Уфа, октябрь 1986 г.), Международной научно-практической конференции «Современное состояние рыбоводства на Урале и перспективы его развития» (Екатеринбург, апрель 2003 г.), Международной и Молодежной конференции «Экологические проблемы крупных рек-3» (Тольятти, сентябрь 2003 г.), Международной научной конференции «Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды» (Минск-Нарочь, сентябрь 2003 г.), Всероссийской конференции, посвященной 60-летию Института систематики и экологии животных СО РАН «Сибирская зоологическая конференция» (Новосибирск, сентябрь 2004 г.), Научных чтениях памяти профессора В.В. Станчинского (Смоленск, 2004 г.), Всероссийской конференции «Современные аспекты экологии и экологического образования» (Казань, сентябрь 2005 г.), IX Съезде Гидробиологического общества РАН (Тольятти, сентябрь 2006 г.), Международной конференции «Современное состояние водных биоресурсов» (Новосибирск, март 2008 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, две из них – в рецензируемых журналах, входящих в Перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов, списка литературы. Работа изложена на 266 страницах, содержит 32 таблицы, 56 рисунков, 7 приложений. Список литературы включает 490 работ, в том числе 39 на иностранных языках.

ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Работа выполнена в лаборатории озерного хозяйства Уральского филиала ФГУП «Госрыбцентр». Материал для исследования получен в ходе выполнения тематических работ Уральского филиала в период 1979-2006 гг.

Материал для исследования был собран на 26 водоемах, расположенных на территории Свердловской, Челябинской и Оренбургской областей. Для общей характеристики водоемов, на которых проводились исследования, были использованы материалы рукописного фонда Уральского филиала ФГУП «Госрыбцентр». Количество собранного и обработанного материала представлено в табл. 1.

Таблица 1. Объем исследованного материала

Направление исследований

Количество экземпляров

Общий биологический анализ

3260

Определение возраста

3260

Обратные расчисления роста

922

Плодовитость

215

Морфологический анализ

344

Питание

2544

Паразитологический анализ

60

Общий биологический анализ рыб выполнен общепринятыми методами (Правдин, 1966) исключительно на свежевыловленном материале. Возраст рыб устанавливали по чешуе с использованием бинокулярной лупы МБС-4, при увеличении в 16 и 24 раза. Ретроспективный анализ линейного роста проводился методом прямой пропорциональности. (Чугунова, 1952; Дгебуадзе, 2001). Измерение чешуи проводилось по переднему радиусу при помощи бинокулярной лупы МБС-4, при увеличении в 16 раз.

При изучении показателей роста щуки применялись типовые методики (Мина, Клевезаль, 1976; Дгебуадзе, 2001). Стадия зрелости половых продуктов рыб оценивалась по 6-балльной шкале (Сакун, Буцкая, 1968). При определении индивидуальной абсолютной плодовитости (ИАП) применялся весовой метод (Дрягин, 1952; Брылиньска, Брылиньски, 1974; Спановская, Григораш, 1976). Относительная плодовитость (ОП) вычислялась путем деления показателя ИАП на показатель массы тела без внутренностей (Иоганзен, 1965; Спановская, 1976). При сборе материала по питанию щуки руководствовались методиками, изложенными в специальных руководствах (Фортунатова, 1961; Фортунатова, Попова, 1973; Методическое пособие…, 1974).

Изменчивость морфологических признаков щуки изучалась на смешанных по полу выборках численностью от 31 до 64 экз., полученных в1985-1992 гг. на семи разнотипных водоемах, относящихся к трем речным бассейнам: Обь-Иртышскому. Волжско-Камскому и к бассейну р. Урал. Для исследований брали особей щуки в одном физиологическом состоянии, имеющих III стадию зрелости гонад. Все промеры были выполнены в полевых условиях исключительно на свежем материале одним оператором. Морфометрический анализ проводился по стандартной схеме, предложенной И.Ф. Правдиным (1966) для семейства щуковых (Esocidae). Изучалась изменчивость 30 пластических признаков, индексы которых рассчитывались в процентах стандартной длины тела или длины головы и 15 меристических признаков. При подсчете числа позвонков уростиль принимался как часть последнего позвонка. При статистической обработке полученных данных применялись методы дискриминантного анализа (Клекка, 1989). Для оценки степени различий между группами по всему комплексу признаков рассчитывались расстояния Махаланобиса (Кендалл, Стьюарт, 1976). Для выделения групп признаков, изменяющихся сопряжено, был проведен кластерный анализ матрицы корреляций морфологических признаков щуки. Кластерный анализ проводили невзвешенным парно-групповым методом (UPGMA), в качестве меры дистанции использовалась величина 1-r (коэффициент корреляции Пирсона) (Олдендерфер, Блэшфилд, 1989).

Все расчеты выполнены с использованием программ Microsoft Excel 2002 и Statistica 6.0 (StatSoft Inc., 1984-2001).

Исследования паразитофауны щуки проводились на трех разнотипных водоемах: незаморном озере, периодически-заморном озере и водохранилище-охладителе. Материал собирался и обрабатывался в соответствии с общепринятой в ихтиопаразитологии методикой (Быховская-Павловская, 1985).

В работе использованы данные промысловой статистики рыбодобывающих предприятий Свердловской, Челябинской, Оренбургской областей и областных филиалов ФГУ «Камуралрыбвод».

Глава 2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ В ВОДОЕМАХ РЕГИОНА

И СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ ЩУКИ

На Северном, Среднем и Южном Урале щука распространена очень широко, во многих водоемах она является единственным облигатным хищником-ихтиофагом. Щука не обитает постоянно в озерах, подверженных ежегодным заморам, а также имеющих повышенную минерализацию воды.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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