CC BY
82
ИЗВЕСТИЯ
ПЕНЗЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени В. Г. БЕЛИНСКОГО ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ № 25 2011
IZVESTIA
PENZENSKOGO GOSUDARSTVENNOGO PEDAGOGICHESKOGO UNIVERSITETA imeni V. G. BELINSKOGO NATURAL SCIENCES № 25 2011
УДК 597 (471.327)
ДИНАМИКА ИХТИОЦЕНОЗА ПЕНЗЕНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
© С. Б. ЛУКЬЯНОВ, А. В. ЯНКИН, И. В. ИЛЬИН, В. Ю. ИЛЬИН Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского,
кафедра зоологии и экологии e-mail: [email protected]
Лукьянов С. Б., Янкин А. В., Ильин И. В., Ильин В. Ю. - Динамика ихтиоценоза Пензенского водохранилища // Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского. 2011. № 25. С. 231-235. - На примере относительно небольшого (110 км2) Пензенского водохранилища прослежены закономерности формирования биологических ресурсов, произошедших в ходе многолетней сукцессии. Показана динамика рыбного населения водохранилища. Выявлено, что за последние годы в водоеме произошло заметное перераспределение состава и численности основных промысловых видов рыб. Рассмотрены основные экологические факторы, влияющие на численность и видовой состав рыб водохранилища на современном этапе его становления.
Ключевыеслова: рыбноенаселение, численность, воспроизводство, эвтрофикация, Пензенскоеводохранилище.
Lukyanov S. B., Yankin A. V., Il'in I. V., Il'in V. Yu. - The ichthyofauna's dynamics of Penza storage pull // Izv. Penz. gos. pedagog. univ. im.i V.G. Belinskogo. 2011. № 25. P. 231-235. - Taking as an example the relatively small Penza storage pull (110 sq km) some regularities were retraced concerning the formation of biological resources which were formed in the result of long-termed succession. The dynamics of the ichthyofauna of the storage pull was shown. It was found that the marked redistribution of the composition and the number of the marketable fish has happened of the recent years. The main ecological factors were observed which influence the number and the specific composition of the fish of the storage pull at the contemporary stage of its development.
Keyword: fish population, numbers, reproduction, eutrophication, Penza reservoir.
Пензенское водохранилище основано в 1978 г. на слиянии рек Суры и Узы, и является самым большим водоёмом Пензенской обл. Водохранилище создано для обеспечения водой населения г. Пензы, промышленных и сельскохозяйственных нужд, а также в рыбохозяйственных целях. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне (НПУ) составляет 11 тыс. га, объем - 560 млн. м3. Мелководья занимают площадь до 2.5 тыс. га. Верховья водохранилища разделены на два отрога. В правый отрог впадает р. Сура, левый - р. Уза. Общая площадь водосбора составляет 13800 км2. Наибольшая длина водохранилища - 32, ширина - 4 км, средняя глубина - 5.1 м, максимальная - 15 м [8].
Согласно естественному развитию природных процессов любой искусственно созданный водоем претерпевает поэтапное гидрологическое и биологическое изменение. Первоначально олиготрофное, затем эвтрофное водохранилище постепенно становится дистрофным. В настоящее время Пензенское водохранилище характеризуется как эвтрофный водоем с признаками дистрофикации в Сурском и Узинском отрогах [16, 17].
Заиление ложа и уменьшение объема воды, связанное с обмелением отрицательно сказывается на
всей биоте водоема. многие зимовальные ямы обмелели настолько, что перестали быть местом зимовок ихтиофауны. Например, 20 лет назад в русле р. Узы был омут глубиной 12 м. Ныне при полном подпорном уровне (ППУ) глубина здесь составляет 3.5 м, а в зимнее время - 2.2 м.
Быстрому заилению способствует и чрезмерное наполнение водоема в весенне-летний период и относительно резкий сброс воды в паводковый и последующие периоды. При ППУ идет сильная водная эрозия берегов. Сброс уровня воды в осенний период превращает Сурский и Узинский отроги в кладбище двустворчатых моллюсков и других представителей макрозообентоса. Весной,врезультатенаполненияво-доема, десятки тонн погибших двустворчатых моллюсков начинают гнить. Это пища для бактерий и синезеленых водорослей.
Сведения о рыбах Пензенского водохранилища содержатся в сравнительно небольшом количестве публикаций [5, 12, 28] и в основном касаются видового состава ихтиофауны. В рыбохозяйственных целях исследования проводились в 1990 и 1995 гг. Псковским и Саратовским отделениями ГосНИОРХ. Позднее изучение рыбного населения водоёма проводили сотрудники Нижегородской лаборатории ГосНИОРХ
(2000-01 гг.). Тем не менее, ихтиофауна водохранилища ещё слабо изучена, отсутствуют сведения по запасам, росту, воспроизводству основных видов промысловых рыб и т. д.
Цель настоящей работы - анализ динамики численности основных и второстепенных видов рыб Пензенского водохранилища за период с 1990-95 гг. до 2006-07 гг. и причин, вызвавших эти изменения.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Исследования проводили в 2006-07 гг. на раз-личныхучасткахПензенскоговодохранилища(рис. 1.). Отлов рыб осуществлялся двумя наборами став-
ных сетей с шагом ячеи 28, 30, 32, 36, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 100 мм. За период работы с разбивкой по разноячейным сетям было исследовано -1409 экз. рыб.
Обработка ихтиологического материала производилась согласнометодическимруководствам [11,18,
22, 23, 27]. Таксономическую принадлежность рыб устанавливали по определителям Л. С. Берга [1, 2, 3], У. Г. Линдберга [10]. В основу определения численности рыб лёг метод оценки их запасов по сетным уловам [24], который применяется на закоряженных водоёмах, где проведение ихтиологических съёмов отцеживающими орудиями лова невозможно.
Для оценки численности и сравнения биологических параметров рыбного населения использовали данные отчетов по общим допустимым уловам (ОДУ) Псковского [13], Саратовского [14] (1994-95) и Нижегородского [15] отделений ГосНИОРХ.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Основным фактором, влияющим на состав и численность рыбного населения любого рукотворно соз-данноговодохранилищаявляетсязарегулированиесто-ка реки, которое снижает скорость течения, изменяет температурный и кислородный режим, аккумулирует
твёрдые и химические осадки в водоёме, что, в конеч-номитоге, сказываетсянарыбопродуктивности [4, 6, 7].
На современном этапе функционирования Пензенского водохранилища это привело к тому, что наибольшая численность и биомасса рыб приходится преимущественно на лимнофильные, менее требовательные к среде обитания виды. реофильные формы, так же как и интродуценты, в уловах встречаются нерегулярно. В настоящее время наиболее многочисленными из числа промысловых рыб здесь являются 4 вида: плотва (Rutilus rutilus Linnaeus, 1758), лещ (Abramis brama Linnaeus, 1758),гyстера(Bliccab/oerknaLinnaeus, 1758),бе-
логлазка (Abramissapa Pallas, 1814). Их доля в уловах составляет до 85.1 %. (рис. 2, табл. 1).
Плотва (R. rutilus) - доминирующий по численности вид из состава промысловых рыб Пензенского водохранилища (рис. 2). В предыдущие годы исследований [15] общая численность и ихтиомасса популяции плотвы в среднем составляли - 34815 тыс. экз. и 319 т, соответственно. По этим показателям, а также рыбопродуктивности в последние годы общее состояние стада плотвы явно находится в угнетённом состоянии (табл. 2).
Ьиішлажа.
Птюіка
Б
Рис. 2. Встречаемость в уловах основных видов рыб: А - данные 1990-95 гг.; Б - данные 2006-07 гг.
Таблица 1 доля в уловах основных видов рыб, %
Вид 1990-95 гг. 2006-07 гг.
Щука 1.4 0.6
Лещ 68.8 23.1
Белоглазка 1.5 12.8
Жерех 1.1 -
Густера 4.2 22.7
Карась серебряный - 5.8
Язь 8.4 3.6
Плотва 4.4 26.5
Сом 1.1 1.7
Судак 7.5 3.2
Таблица 2
Современное состояние стада плотвы по данным сетных уловов
2006 г. 2007 г. средняя
общая численность, тыс. экз.
449,9 303.6 376.7
общая ихтиомасса, т
80.3 31.9 56.1
рыбопродуктивность, т
22.6 9.6 16.1
Тем не менее, особенности питания обеспечили плотве лидирующее по численности положение в современной структуре ихтиоценоза водохранилища. Кроме того, сложившиеся неблагоприятные условия для воспроизводства хищников, судака и щуки, привели к снижению численности, в результате чего плотва сумела выйти из-под их пресса. На это указывает суммарная доля хищных рыб в уловах, которая составляет всего 3.8%. Такая диспропорция в структуре ихтиоценоза свидетельствует о крайней его несбалансированности, поскольку оптимальной нормой хищников принято считать их биомассу, позволяющую получать 20-25% от общего улова рыб водоёма [25].
Плотва, также проявляя высокую степень пластичности по срокам икрометания и использованию нерестовых биотопов, обеспечивает себе относительно высокий уровень воспроизводства. Однако успех размножения определяется, прежде всего, режимом уровня воды весной. В целом условия размножения плотвы в водохранилище удовлетворительны. Вместе с тем, численность в промысловых уловах за последние годы снижается, что, по-видимому, связано с не-постоянствомуровневогорежимаводоема.Например, сработка воды в осенне-зимний период приводит к ухудшению, используемых плотвой нерестилищ.
Лещ (A. brama) является вторым по численности промысловым видом водохранилища, но занимает лидирующие место по ихтиомассе и рыбопродуктивности. Данные сетных уловов 2006-07 гг. указывают на снижение численности стада леща в водохранилище, связанное, по-видимому, с ухудшением условий питания рыб. Уменьшение выноса биогенов из затопленных почв и затухание биохимического процесса распада органики определили низкий уровень развития макрозообентоса. Постоянная эрозия прибрежной зоны привела к существенной перестройке грунтов дна. Происходит замещение продуктивных грунтов наносами с малым содержанием органических веществ. Ежегодный сброс воды в осенний период и обнажение значительной части прибрежной зоны, приводит к полному обсыханию и вымерзанию зообентоса в этих местах зимой.
Густера (B. bjoerkna) - повсеместно распространенный и относительно многочисленный вид в водо-
хранилище. В контрольных уловах в 2006-07 гг. по относительному обилию густера занимала третье место (22.7%) после плотвы и леща (рис. 2). При первом ихтиологическом обследовании водохранилища (199095 гг.) ее доля в уловах составляла всего 4.2%. Увеличение встречаемости густеры в уловах могло быть связано с несколькими факторами. Во-первых, с тогда ещеотносительнобогатойкормовойбазой. Во-вторых, для густеры характерно порционное икрометание и использование мелководных (до 3 м) и глубоководных (свыше 3 м) участков водохранилища для нереста.
Однако в последнее время (данные 2006-07 гг.) происходитдовольнорезкоесокращениепромыслово-го стада густеры. Общая численность популяции этого вида за два года снизилась на 63.8%. Причиной этого может быть острая пищевая конкуренция с другими рыбами (лещ, плотва, белоглазка), спектр питания которых практически одинаков.
В настоящее время из промысловых видов рыб водохранилища по численности белоглазка (A. sapa) вышла на четвертое место (рис. 2). По данным контрольных уловов 2006-07 гг., общая численность половозрелых групп белоглазки составила 181.5 тыс./экз. По встречаемости в уловах среди основных промысловых видов водоёма доля белоглазки выросла с
1.5 (1994-95 гг.) до 12.8% (2006-07 гг.) (рис. 2).
Хищные рыбы в водных экосистемах регулируют численность других видов, что ослабляет напряженность конкурентных отношений и стабилизирует сообщество. Судак (Stizostedion lucioperca Linnaeus, 1758) относится к крупным пелагическим хищникам, которые при высокойчисленности эффективновыеда-ют мелких и малоценных промысловых рыб, осуществляя биомелиоративную функцию в рыбной части сообщества [19, 20, 26, 30, 31].
Однако в Пензенском водохранилище в отношении хищных рыб отчетливо проявляется фаза «дестабилизации», выражающаяся в снижении численности иразмерно-весовыхпоказателейпопуляции.Впослед-ние годы углубляется процесс структурных перестроек в рыбном населении и это, прежде всего, связано с уменьшением доли в составе рыбного населения сообщества хищных рыб. Как установлено многими исследователями [9, 21, 29], доля хищных рыб в уловах при оптимальных условиях в среднем составляет 24.0%. В Пензенском водохранилище в 1990-95 гг. судак в контрольных уловах составлял 7.5%, а в 2006-07 гг. только 3.2%, что свидетельствует о серьезном нарушении структуры рыбного сообщества.
В настоящее время популяция половозрелого судака водохранилища составляет в среднем 24.7 тыс. экз. По сравнению с ранними этапами развития водохранилища (1994-95 гг.) его численность сократилась более чем на 40% (рис. 2). Основными причинами сокращения численности популяции судака, по-видимому, являются массовая гибель сеголеток в период«цветения»сине-зеленыхводорослейинеконт-ролируемый браконьерский лов, изымающий из популяции наиболее продуктивную часть.
Доля промысловых рыб, занимающих в уловах второстепенное положение, в среднем составляет 11.7%. Некоторые виды, например, сазан (Cyprius caprio Linnaeus, 1759), голавль (Leuciscus cephalus Linnaeus, 1758), подуст волжский (Chondrostoma variabile Jakowlew, 1870) и др. в последние годы практически отсутствуют в уловах. Это явление отчасти подтверждает наши предположения о недостаточной кормовой базе водохранилищаи наличииугнетающихфакторов, действующих на рыб во время бурного развития синезеленых водорослей.
Исключение составляют окунь (Perca fluvia-tilis Linnaeus, 1758), карась серебряный (Carassius auratus Linnaeus, 1758) и сом (Silurus glanis Linnaeus, 1758),численностькоторыхпостепеннорастет.По-ви-димому, эти рыбы в меньшей степени реагируют на неблагоприятные условия водохранилища.
За годы существования водохранилища практически полностью исчезла сурская популяция стерляди (Acipenser ruthenus, Linnaeus, 1758) и ряд других видов рыб. В 1990-95 гг. были предприняты попытки реакклиматизации стерляди в Пензенском водохранилище. За два года в общей сложности было выпущено 60 тыс. сеголеток, но уже волжской популяции стерляди. Однако увеличение численности вида не произошло, рыбы встречаются в уловах крайне редко.
С 2000 г. в водохранилище ежегодно выпускаются белый (Hypophthalmichthys molitrix Valenciennes, 1844) и пестрый толстолобики (Aristichthys nobilis Richardson, 1846), белый амур (Ctenopharyngodon idel-la Valenciennes, 1844), большеротый буффало (Jctyo-bus cyprinellus Valenciennes, 1844). Вселение этих видов проводят в целях борьбы с зарастанием водоёма высшей водной растительностью и для увеличения рыбопродуктивности водохранилища. Тем не менее, эффективность этих мер минимальна, так как численность эти видов рыб крайне низкая.
Следует отметить, что экологически необоснованные интродукции рыб, могут оказывать негативное влияние на аборигенных представителей и экосистему водоёма в целом. Например, большеротый буффало является пищевым конкурентом леща. Белый толстолобик и белый амур при неблагоприятных условиях могут перейти на питание зоопланктоном и бентосом и также обострять пищевую конкуренцию [13].
Таким образом, за годы существования прогрес-сирующееобмелениеводохранилищавызвалоизмене-ние его гидрологических параметров, что не замедли-лосказатьсянарыбопродуктивности.Насовременном этапе ихтиофауна сформирована лимнофильными видами озёрного комплекса. Наблюдается снижение численности и биомассы основных промысловых видов рыб. Всё чаще наблюдаются летние заморы, приводящие к массовой гибели молоди рыб.
Изменения в составе рыбного населения за время существования Пензенского водохранилища носят в основном деструктивный характер. Значительно упростилась структураихтиоценоза. Практически выпало трофическое звено хищников (судак, щука (Esox
lucius Linnaeus, 1758), жерех (Aspius aspius Linnaeus, 1758)), играющее в экосистеме важную регуляторную роль. Абсолютное доминирование по численности получили виды рыб, занимающие сходные экологические ниши (плотва, лещ, густера, белоглазка). Основная рыбная продукция в водоёме накапливается в виде малоценных мелкочастиковых видов рыб.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Берг Л.С. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран. М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1948. Ч. 1. C. 3-466.
2. Берг Л.С. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран. М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1949. Ч. 2. С. 469-925.
3. Берг Л.С. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран. М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1949. Ч. 3. С.930-1370.
4. Жадин В.И., Герд С.В. Реки, озера и водохранилища СССР их флора и фауна. М.: Наука, 1961. 598 с.
5. Ильин В.Ю., ЯнкинА.В.Русловыепереливные плотины верхнего течения реки Суры и их влияние на размещение ихтиофауны // Проблемы охраны и экологического мониторинга природных ландшафтов и биоразнообразия. Пенза: РИО ПГСХА, 2006. С. 42-45.
6. Кузнецов В.А. Процесс формирования экосистемы Куйбышевского водохранилища // Тр. IV Поволжск. Конф.: Проблемы охраны вод и рыбных ресурсов. Казань: Изд-во КГУ, 1991. С. 23-29.
7. Кузнецов В.А. Изменение в рыбном сообществе Куйбышевского водохранилища, связанное с переходом его экосистемы в фазу дестабилизации. // Тез. докл. VIII съезда Гидробиол. общества РАН. Калининград: КГУ, 2001. Т. 1. С. 114-115.
8. КурицынИ.И.,МарденскийН.А.ГеографияПензенской области. Пенза: Приволжское кн. изд-во. 1991. 126 с.
9. Лапицкий И.И. Направленное формирование ихтиофауны и управление численностью популяций рыб в Цимлянском водохранилище // Тр. Волгогр. отд. ГосНИОРХ. 1970. Т. 4. С. 85-89.
10. Линдберг Г.У. Определитель и характеристика семейств рыб мировой фауны. Л.: Наука, 1971. 470 с.
11. Методические указания по оценке численности рыб в пресноводных водоёмах // Всесоюз. науч.-исслед. ин-т прудового рыбного хозяйства, 1990. 124 с.
12. Осипов В.В., Янкин А.В., Ильин В.Ю. Современное состояние рыбного населения Пензенского водохранилища // Поволжск. экол. журн. 2007. № 4. С. 321-329.
13. ОтчетПсковскогоотделенияГосНИОРХ.Разработка научно-методических рекомендаций по рыбохозяйственному использованию Сурского водохранилища. 1991. 43 с.
14. ОтчетСаратовскогоотделенияГосНИОРХ.Состояние рыбных запасов Сурского водохранилища. 1995. 35 с.
15. Отчет Нижегородской лаборатории ГосНИОРХ. Оценка состояния запасов рыб Сурского водохранилища и разработка мероприятий по их рациональному использованию. 2001. 52 с.
16. Отчет ПензНИИСХ. Рыбохозяйственное обследование Сурского водохранилища. Разработка ОДУ по Сурскому(Пензенскому)водохранилищуна2007год.
2006. 76 с.
17. Отчет по теме: «Оценить состояние запасов водных биологических ресурсов. Разработка ОДУ на 2008 год в Пензенском водохранилище Пензенской области»,
2007. 72 с.
18. ПахоруковА.М.Изучениераспределениямолодирыб в водохранилищах и озерах. М.: Наука, 1980. 234 с.
19. Попова О.А. Роль хищных рыб в экосистемах // Изменчивость рыб пресноводных экосистем. 1979а. С. 13-47.
20. Попова О.А. 1979б. Питание и пищевые взаимоотношения судака, окуня и ерша в водоемах разных широт // Изменчивость рыб пресноводных экосистем. 1979б. С. 93-112.
21. Попова О.А. Питание хищных рыб Сямозера после вселения корюшки // Изменение структуры рыбного населения эвтрофируемого озера. М.: Наука, 1982. C.106-160.
22. Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб. М.: Пищевая промышленность, 1966. 226 с.
23. Расс Т.С., Казанова И.И. Методическое руководство по сбору икринок, личинок и мальков рыб. М.: Пищевая промышленность, 1966. 35 с.
24. Сечин Ю.Т. Методические указания по оценке численности рыб в пресноводных водоемах. М.: ВНИИПРХ, 1990. 50 с.
25. Тюрин П.В. Теоретические основания рационального регулированиярыболовства.//ИзвестияГосНИОРХ. 1974. Т. 86. С. 7-23.
26. Фортунатова К.Р., Попова О.А. Питание и пищевые взаимоотношения хищных рыб в дельте Волги. М.: Наука, 1973. 298 с.
27. Чугунова Н.И. Руководство по изучению возраста и роста рыб. М.: Наука, 1959. 164 с.
28. Янкин А.В., Янов Д.Г., Ильин В.Ю. Особенности ихтиофауны верхнего течения реки Суры // Изв. ПГПУ им. В. Г. Белинского. Сер. Естественные науки. 2006. № 1 (5). С. 89-92.
29. Bonar A. Rownowaga dynamiczna w gospodarczo eksp-loatowanychzespolachrybnaprzykladziejeziortypusan-daczowego. Olsztyn, 1990. 959 p.
30. PopovaO.A.The“predator-prey”relationshipamongfish (asurveyofsovietpapers) //Thebiologicalbasisoffresh-water fish production. 1967. Р. 25-27.
31. Popova O. A., Sytina L. A. Food and feeding relations of Eurasian perch (Perca fluviatilis) and pike-perch (Sti-zostedion lucioperca) in various waters of the USSR. // J. Fish. Res. Board Can. 1977. V. 34. P. 1667-1687.
