WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

УДК 597.553.2:597-15 Есин Евгений Владиславович СТРУКТУРА НАСЕЛЕНИЯ И УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ РЫБ ТИПИЧНОЙ МАЛОЙ РЕКИ ЗАПАДНОЙ КАМЧАТКИ Специальность 03.00.10 — ихтиология

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2008

Работа выполнена в лаборатории воспроизводства лососевых рыб Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО)

Научный консультант: кандидат биологических наук Леман Всеволод Николаевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Кляшторин Леонид Борисович кандидат биологических наук Шевляков Евгений Александрович

Ведущая организация: Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет

Защита состоится 28 ноября 2008 г. на заседании диссертационного совета Д 307.004.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) по адресу: 107140, г. Москва, ул.

Верхняя Красносельская, д. 17. Факс 8 (499) 264-91-87, электронный адрес sedova@vniro.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИРО.

Автореферат разослан 27 октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук М.А. Седова 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Образуя основу речной сети, малые водотоки определяют гидрологическую, гидрохимическую и биологическую специфику крупных пресноводных бассейнов (Авакян, Широков, 1994; The ecology…, 1986). В силу тесноты и простоты связи с водосборной территорией они быстро реагируют на изменения природных и техногенных факторов, причем влияние последних по масштабу может быть сопоставимо с влиянием естественных процессов. Это позволяет рассматривать экосистемы малых рек как модели тех или иных антропогенных преобразований (Алексеевский и др., 1999).

На западной Камчатке малые водотоки составляют более 90 % длины речной сети (Вода России…, 2001). Доказана их высокая значимость в формировании и поддержании биологического разнообразия, в том числе в отношении рыбной составляющей (Богатов, 1994; Hartman et al., 1982). Именно в малых реках региона воспроизводятся эндемичные проходные (камчатская семга), жилые (гольцы, хариус) и карликовые (гольцы, микижа) формы рыб (Мальцев, 2007; Павлов и др., 2001; Черешнев и др., 2002).

Роль малых водотоков в поддержании численности промысловых тихоокеанских лососей и гольцов заключается в использовании их обширных нагульных и зимовальных площадей молодью видов с продолжительным пресноводным периодом жизни (кижуч, чавыча, нерка, гольцы). Плотность обитания в притоках часто значительно выше, чем в главных руслах (Смирнов, 1975; Pacific salmon, 1995; Cote, 2007 и др.), а условия обитания в малых реках и ручьях во многом определяют численность не только жилых, но и проходных лососевых рыб (Bradford et al., 2001; Sharma, Hilborn, 2001).

Последние работы в области изучения малых водотоков (Экологическое состояние…, 2003; Живоглядов, 2004; Экосистема малой…, 2007; Stanford et al., 2005; Tockner et al., 2006) показали наличие сложных многоуровневых связей между структурой сообществ гидробионтов и условиями среды. Вместе с этим на Камчатке такого рода работы за редким исключением (Семко, 1954) не проводились. Ввиду трудоемкости комплексных исследований их эффективное выполнение возможно лишь на ограниченном количестве объектов с высоким разнообразием условий среды. Выбранная для изучения р. Начилова, принадлежащая бассейну р. Большая, дренирует все типы ландшафтов западной Камчатки, и поэтому может быть рассмотрена как типичная лососевая река региона.

Цель исследования: получить природный эталон для проведения биомониторинга при оценке различных видов антропогенного воздействия на экосистемы малых лососевых рек.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

— разработать классификацию мест обитания речных рыб и на ее основе выполнить продольное зонирование исследуемого бассейна по типу и морфологии русел, описать биотопическую структуру выделенных зон;

— определить структуру ихтиофауны и численность рыб в бассейне, внутри- и межзональные различия рыбного населения, а также его межгодовые изменения;

— сравнить фенотипическое разнообразие молоди массовых видов лососевых рыб, связанное с различиями в условиях обитания в разных зонах бассейна;

— изучить кормовую базу рыб (зообентос и дрифт) и изменение питания наиболее массового вида лососевых рыб вдоль продольного профиля бассейна, а также пищевые отношения рыб в зоне наибольшего разнообразия ихтиофауны.

Научная новизна. Впервые для Камчатки представлены количественные данные по видовому составу, численности, биомассе и разнообразию мест обитания рыб, а также их закономерные изменения по длине малой реки от истоков до устья. Приводится комплексная иерархическая классификация речных местообитаний (зоны и биотопы в их составе) на основе четких количественных критериев. Показана зависимость структуры, численности населения и морфологии молоди лососевых рыб от разнообразия типов и морфологии русел малых водотоков. Показана связь между обилием зообентоса и дрифта и особенностями питания рыб вдоль продольного профиля реки.

Практическое значение. Разработан методический подход оценки биологического разнообразия и продуктивности малых рек западной Камчатки с учетом разнообразия среды обитания. Результаты районирования могут быть использованы для обоснования выбора ключевых участков рек, важных для поддержания биоразнообразия и требующих приоритетной охраны.

Разработаны методические рекомендации по проведению оценки численности лососевых рыб с учетом разнообразия типов и морфологии русел рек.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на V, VI, VII и VIII международных научных конференциях "Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей" (Петропавловск-Камчатский, 2004, 2005, 2006 и 2007); на XII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов-2005" (Москва); на III и IV чтениях памяти В.Я. Леванидова (Владивосток, 2005, 2008); на научной конференции, посвященной 70-летию С.М. Коновалова "Современное состояние водных биологических ресурсов" (Владивосток, 2008);

на X международном симпозиуме "Effects of river sediments and channel processes on social, economic and environmental safety" (Moscow, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе статей, из которых 1 в журнале, рекомендуемом ВАК, и 1 книга.

Основные положения, выносимые на защиту:

— классификация мест обитания рыб по зонам и биотопам;

— выявленные закономерности зонального распределения нерестилищ, структуры и населения и численности рыб;

— выявленные зональные особенности скорости роста, структуры чешуи и отолитов и внешней морфологии лососевых рыб;

— выявленные особенности питания молоди лососевых рыб, связанные с зональным изменением кормовой базы.

Структура диссертации. Работа изложена на 296 страницах, содержит таблиц и 57 рисунков. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов и списка литературы, содержащего 332 источника.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность за всестороннюю помощь и ценные советы при подготовке работы своему научному руководителю к.б.н. В.Н. Леману. В обработке и описании гидробиологического материала, а также изучении питания рыб неоценимую помощь оказали к.б.н. В.В. Чебанова и С.Э. Френкель (ВНИРО). Автор также признателен к.г.н. С.Р. Чалову (МГУ, ВНИРО) за помощь в сборе и обработке гидрологических данных. За предоставленные материалы по авиаучетам нерестилищ автор признателен А.В. Маслову (КамчатНИРО). Работа не состоялась бы без помощи начальника Карымайского КНП КамчатНИРО С.Н.

Паутова. В полевых работах принимали участие Ю.В. Сорокин и А.И. Манухов (ВНИРО); А.В. Улатов (КамчатНИРО); В.Э. Федосов и А.С. Ермакова (МГУ).

Работа выполнена при поддержке проекта ПРООН/ГЭФ «Сохранение биоразнообразия лососевых Камчатки их устойчивое использование» КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Малые водотоки западной Камчатки. На основе литературных, фондовых и справочных данных дается определение малых водотоков и их географические, гидрологические и ихтиологические характеристики.

В группу малых водотоков входят временные безрыбные склоновые потоки; постоянные или временные водотоки эрозионных ложбин, оврагов и балок длиной до 2 км и площадью водосбора до 1,5 км2, куда на нагул выходит молодь и жилые формы рыб; ручьи длиной до 10 км, постоянно протекающие в пределах собственных неглубоких долин с площадью до 50 км2, в которых нерестятся и нагуливаются рыбы; а также малые реки длиной до 100 км и площадью водосбора менее 2000 км2 (Маккавеев, 1955; Кондратьев и др., 1982).

В бассейне р. Большая водотоки короче 100 км составляют 93 % длины речной сети и 60 % водной поверхности, в них сосредоточено около 40 % от бассейновых нерестилищ чавычи (Oncorhynchus tshawytscha), 32 % — раннего кижуча (O. kisutch), 21 % — реофильной нерки (O. nerka), 18 % — кеты (O.

keta) и 15 % — горбуши (O. gorbuscha). Непромысловые виды — микижа (Parasalmo mykiss), в т.ч. занесенная в Красную книгу РФ проходная форма, и камчатский хариус (Thymallus mertensii) нерестятся только в малых водотоках.

Обосновывается, что значение малых водотоков в воспроизводстве лососевых рыб растет пропорционально увеличению густоты речной сети. На примере речных бассейнов Северной Америки с густотой речной сети 0,55— 0,65 км/км2 показана зависимость общей продукции смолтов от количества малых рек (Bradford et al., 2001; Sharma, Hilborn, 2001). Бассейн р. Большая отличается бльшей разветвленностью речной сети (0,67 км/км2) и, по аналогии, можно ожидать, что количество смолтов на выходе из главной реки в большой степени определяется условиями обитания в малых реках и ручьях.

Глава 2. Материалы и методы исследования. На основе архивных и собственных данных приведены основные физико-географические характеристики бассейна р. Начилова: орография и гидрография, климат, температурный и водный режимы, мутности и т.д.

Работы на реке и ее притоках были начаты в июле 2001 г., основная их часть выполнена в июле 2003—2007 гг. на 13-ти станциях, каждая длиной от 200 до 500 м (рис. 1). О сезонной изменчивости судили по исследованиям, проведенным в сентябре и декабре 2006 г., а также в мае 2007 г.

Рис 1.

Схема расположения станций полевых работ в бассейне р. Начилова.

Комплекс полевых работ на каждой станции включал русловые и гидрологические (Чалов, 1995; Чалов и др., 2003), гидробиологические (Методические рекомендации…, 2003) и ихтиологические (Правдин, 1966;

Мартынов, 1987; Павлов и др., 2001) исследования. Обловы молоди и взрослых жилых рыб проводили сачками, мальковым неводом, ставными сетями (финского типа), вентерями, мережей, удебными поплавочными снастями, спиннингами (рыб длиннее 20—25 см), а также с помощью электролова.

Структуру рыбного населения на всех станциях анализировали по количественному соотношению видов и внутривидовых форм в уловах, возрастному, размерному и половому составу. Всего за 6 лет работ было учтено около 24 тыс. экз. молоди и жилых форм лососевидных и колюшковых рыб. По 25—40 экз. разных возрастно-видовых групп с каждой станции отбирали для камеральной обработки (табл. 1), остальную рыбу выпускали обратно в реку.

Для устранения влияния последствий фиксации на морфологию рыб (Leslie, Moore, 1986) соблюдалась процедура фиксации и хранения материала в 4 %ном растворе изотоничного формальдегида. При обработке морфометрического материала использовали дискриминантные методы многомерного анализа (Дубров и др., 2003; Чебанова, Есин, 2008).

Таблица 1. Объем обработанного материала (экз.) Промеры на Подсчет 9 Промеры 25 Изучение Биологический Вид регистрирующих меристических пластических наполнения анализ структурах параметров признаков желудков Кижуч 754 / 72 145 / - 118 / 0 233 / 0 352 / Чавыча 90 / 48 - - - - Нерка 40 / 22 - - - - Сима 104 / 74 - - - 23 / Кета 10 / 30 - - - - Горбуша 59 / 65 - - - - Мальма 674 / 196 135 / 0 119 / 0 270 / 0 46 / Кунджа 239 / 13 - - - 28 / Микижа 452 / 37* - 33 / 0 - 60 / Хариус 120 / 21 - - - 36 / Колюшки 406 / 515 - - - - Примечание: перед чертой - количество молоди, за чертой — количество половозрелых рыб;

* - помимо собственных в анализе использовались литературные данные Глава 3. Районирование р. Начилова по условиям обитания рыб. Река Начилова вместе с впадающими в нее ручьями и водотоками овражно-балочной сети разделяется на экологические зоны нескольких типов, различающиеся специфическими местами обитания и нереста рыб. Смена зон вниз по течению происходит в соответствии с последовательной сменой типов русел (горные, полугорные, равнинные) (по [Беркович и др., 1986] с изменениями) и морфологии русел (несформировавшиеся, прямолинейные, разветвленные, меандрирующие, приустьевые) (Чалов и др., 1998). Переход между зонами сопровождается сменой предельных значений расходов воды и уклонов дна главной реки (табл. 2).

По длине реки выявлена смена 6-ти экологических зон. Горные истоки образованы ступенчатыми порожисто-водопадными руслами (уклоны > м/км, предельный расход в межень 0,2 м3/с). Предгорный участок занят прямолинейными горными руслами с неразвитым рельефом дна, т.е. с тальвегом без перекатов (уклоны 10—15 м/км, расход в межень до 0,8 м3/с).

Водотоки, протекающие по границе предгорий и равнины, образованы разветвленными на рукава, протоки и ключи горными руслами с перекатами и побочнями (уклоны 3—10 м/км, расход до 0,9 м3/с); Полугорное русло в бассейне не выделяется. В равнинном поясе водотоки образованы меандрирующими руслами с повторяющимися перекатами, плесовыми лощинами и омутами в излучинах (уклоны 2—3 м/км, расход в межень до 2,м3/с), или меандрирующими руслами без перекатов и омутов, которые приурочены к верховому болоту (уклон менее 1 м/км, расход до 0,7 м3/с). На приустьевом участке в зоне действия подпора от главной реки формы руслового рельефа сглажены, появляются пойменные разветвления (уклон русла 1—2 м/км, средний расход в межень 2,6 м3/с) (Есин, Леман, 2008).

Pages:     || 2 | 3 |






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