Экология рыб Обь-Иртышского бассейна
Покупка
Новинка
Тематика:
Гидробиология
Издательство:
КМК
Год издания: 2006
Кол-во страниц: 597
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 5-87317-300-1
Артикул: 097729.02.99
Коллективная монография представляет собой обобщение исследований рыб и среды их обитания, выполненных на водоемах Западной Сибири в прошедшем столетии и начале XXI-го века. Работа посвящена освещению фундаментальных проблем региональной ихтиологии и гидробиологии, актуальных вопросов рыбного хозяйства и охраны окружающей среды, обсуждению актуального и перспективного статуса биологических ресурсов крупнейшего водного бассейна континентальной части России. География работ, представленных в монографии, охватывает все районы Обь-Иртышского бассейна: горные истоки Алтая; реки, озера степей и тайги Западной Сибири; магистральные водотоки и озерно-болотные системы тундры; эстуарии и опресненные акватории Обской и Тазовской губ Карского моря. Обсуждаются закономерности организации водных экосистем региона, структуры и функционирования сообществ гидробионтов. Монография написана ведущими специалистами Российской академии наук, государственных университетов Западной Сибири, отраслевых институтов региона.
Книга предназначена для ихтиологов, гидробиологов, специалистов в области охраны окружающей среды и рыбного хозяйства, преподавателей и учащихся вузов.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 05.03.06: Экология и природопользование
- 06.03.01: Биология
- ВО - Магистратура
- 05.04.06: Экология и природопользование
- 06.04.01: Биология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Тобольская биологическая станция Под научной редакцией акад. Д.С. ПАВЛОВА, д.б.н. А.Д. МОЧЕКА Москва 2006 Товарищество научных изданий КМК
ББК 28.680 Экология рыб Обь-Иртышского бассейна. М.: Т-тво научных изданий КМК. 2006. 596 с. Коллективная монография представляет собой обобщение исследований рыб и среды их обитания, выполненных на водоемах Западной Сибири в прошедшем столетии и начале XXI в. Работа посвящена освещению фундаментальных проблем региональной ихтиологии и гидробиологии, актуальных вопросов рыбного хозяйства и охраны окружающей среды, обсуждению актуального и перспективного статуса биологических ресурсов крупнейшего водного бассейна континентальной части России. География работ, представленных в монографии, охватывает все районы Обь-Иртышского бассейна: горные истоки Алтая; реки, озера степей и тайги Западной Сибири; магистральные водотоки и озерно-болотные системы тундры; эстуарии и опресненные акватории Обской и Тазовской губ Карского моря. Обсуждаются закономерности организации водных экосистем региона, структуры и функционирования сообществ гидробионтов. Монография написана ведущими специалистами Российской Академии Наук, Государственных университетов Западной Сибири, отраслевых институтов региона. Книга предназначена для ихтиологов, гидробиологов, специалистов в области охраны окружающей среды и рыбного хозяйства, преподавателей и учащихся ВУЗов. Авторы монографии: С.Ф. Берендеев, В.Д. Богданов, Е.Н. Богданова; Т.М. Бочарова, А.М. Визер, Л.С. Визер, В.А. Воскобойников, А.С. Голубцов, О.А. Госькова, Е.В. Егоров, В.И. Ермолаев, С.А. Еньшина, В.Б. Журавлев, Б.Е. Казаков, Г.Л. Карасев, Я.А. Кижеватов, С.А. Клюня, Н.П. Малков, А.К. Матковский, И.П. Мельниченко, А.Д. Мочек, И.С. Мухачев, Д.С. Павлов, А.Н. Пельгунов, Л.А. Пельгунова, Н.И. Полякова, Д.П. Померанцева, В.К. Попков, Л.С. Прусевич, В.М. Родин, А.А. Ростовцев, Г.И. Рубан, И.Н. Рябов, И.А. Рябцев, М.В. Селезнева, С.М. Соусь, О.В. Трифонова, К.П. Федоров, Е.А. Цепкин Научная редакция: акад. Д.С. Павлов, д.б.н. А.Д. Мочек Рецензенты: д.б.н., проф. М.И. Шатуновский д.б.н., проф. К.А. Савваитова Монография подготовлена при финансовой поддержке Программы “Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами” ОБН РАН. ISBN 5-87317-300-1 © ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН, 2006 © Товарищество научных изданий КМК, издание, 2006
Обь-Иртышский бассейн представляет собой гигантский природно-географический комплекс, включающий всю Западную Сибирь, часть Средней Азии, Казахстана, Урала. Водосборная территория расположена в границах России, Казахстана и Китая. Водотоки, озера, водохранилища и другие водные объекты Обь-Иртышского бассейна в России расположены на территории нескольких областей, республик и национальных округов, составляя в целом крупнейшую водную систему континентальной части страны. Общая площадь бассейна достигает почти 3 млн. км2. Основная его часть — равнинная, находится в пределах Западно-Сибирской низменности. В горах Южной Сибири расположены только 15% площади водосбора. Количество рек бассейна превышает 150 тысяч. Протяженность главной реки — Оби от истоков Иртыша составляет 5570 км. Площадь водного зеркала лимнических водоемов Обь-Иртышского бассейна — озер, водохранилищ и прудов — достигает 18 млн.га. В регионе, на различных участках бассейна, наблюдается контрастная смена природных условий. При перемещении по равнинной части — с полуострова Ямал в южном направлении, происходит следующее чередование природно-ландшафтных зон: арктические тундры; северные субарктические тундры; южные субарктические низко кустарниковые тундры; южные субарктические кустарниковые тундры; лесотундра; северная тайга; средняя тайга; южная тайга; подтаежные леса; лесостепь; степь. На обширной водосборной территории Обь-Иртышского бассейна, включая предгорья и горы, располагаются разнообразные по генезису, гидрологическим параметрам и экологическим условиям водоемы. Быстрые ручьи, бурные потоки и прозрачные озера горных верховий сменяются замедленными водотоками и широкими озерами степной, лесостепной зоны; крупными реками, озерами, заболоченными площадями тайги; многочисленными речными рукавами низовий и гигантскими озерно-болотными системами тундры. Водотоки Урала, впадая в водную систему Оби, формируют в ее составе эстуарии и обширные акватории Обской и Тазовской губ Карского моря, участвуют в питании главного притока Оби — Иртыша. Изучение экологии столь масштабных природных систем, как Обь-Иртышский бассейн — фундаментальная многоплановая проблема. Результаты таких исследований составляют основу рациональных решений в области природопользования национального уровня. Применительно к Обь-Иртышскому бассейну системное понимание этого природного комплекса, оценка потенциала его минеральных, энергетических и биологических ресурсов имеет для Российской Федерации особую актуальность. Начало профессиональных исследований ихтиофауны Западной Сибири, образа жизни рыб, особенностей их добычи было положено известными натуралистами XVII-го – XIX-го вв., продолжены сибирскими учеными и естествоиспытателями конца XIX-го – начала XX-го столетия. Эти работы приобрели систематический характер и успешно развивались вплоть до 90-х гг. прошлого века. Фундаментальные
Экология рыб Обь-Иртышского бассейна знания по ихтиологии и результаты детального изучения промысловых рыб представляли собой, в тот период, важный элемент рыбохозяйственной политики государства в регионе. Кардинальные изменения социально-экономических реалий, происшедшие после распада СССР, жестко воздействовали на состояние природных комплексов, экологическую обстановку и биоресурсный потенциал Западной Сибири. Этот регион превратился в огромную нефтегазовую провинцию страны, а добываемое здесь углеводородное сырье стало важнейшим источником пополнения бюджета государства. Поэтому ущерб, наносимый добывающей промышленностью объектам окружающей среды и возобновляемым ресурсам, практически не учитывался. В условиях системного экономического кризиса разрушились традиционные формы ведения рыбного хозяйства и охраны рыбных запасов, ихтиологические и рыбохозяйственные исследования были сведены к минимуму. В настоящее время, когда экологические проблемы региона резко обострены, а состояние ресурсных популяций определяется как критическое, абсолютно необходимо обобщение фундаментальных знаний и фактических данных по жизнедеятельности основных видов рыб, состоянию биоресурсов и качеству водоемов ОбьИртышского бассейна. Итоговых публикаций такого рода до сих пор создано не было. Вместе с тем, многоплановые и комплексные обобщения являются обязательным элементом рационализации использования биоресурсов и возможного возрождения Обь-Иртышского бассейна в качестве значимого рыбодобывающего региона страны. Главная часть монографии посвящена широкому кругу вопросов экологии рыб Западно-Сибирского региона, актуальным проблемам рыбного хозяйства и охраны окружающей среды, обсуждению современного и перспективного статуса биологических ресурсов крупнейшего водного бассейна континентальной части России. Особое внимание уделено вопросам организации водных экосистем региона, структуры и функционирования сообществ гидробионтов. В работе детально рассматриваются природные условия Обь-Иртышского бассейна – климат, физико-химические параметры водоемов, состав и сезонная динамика сообществ гидробионтов. Выполнен таксономический, зоогеографический и палеонтологический анализ ихтиофауны региона; представлено детальное описание состава и особенностей жизнедеятельности рыб типичных участков этой водной системы; приводятся материалы по истории ихтиологии и рыбных промыслов на водоемах бассейна. Важным тематическим направлением монографии является освещение вопросов миграций и распределения рыб Обь-Иртышского бассейна, особенностей их питания, размножения и зимовки. Большое внимание уделено рассмотрению теоретических принципов и практических мероприятий по сохранению и рациональному использованию биоресурсов водоемов Западной Сибири. Сделан вывод о крайне напряженном состоянии ресурсной базы бассейна, вызванный хищнической промысловой нагрузкой на ценные популяции рыб и загрязнением основных водоемов. К числу наиболее опасных загрязнителей природной среды отнесены техногенные радионуклиды — подробному рассмотрению этой проблемы посвящена специальная часть работы.
Часть 1. Общая характеристика Обь-Иртышского бассейна В публикации отражены результаты исследований паразитофауны рыб — проведен систематический обзор паразитов рыб, рассмотрены эпидемиологические аспекты некоторых паразитарных заболеваний в регионе. Особое внимание уделено опаснейшему заболеванию человека — описторхозу, крупнейший очаг которого расположен на территории Западной Сибири. Предложены новые эффективные способы профилактики этой болезни. Монография представляет собой фундаментальное обобщение результатов исследований рыб и среды их обитания, выполненных на водоемах Западной Сибири в прошедшем столетии и начале XXI-го века. Коллектив авторов выражает надежду, что этот труд будет способствовать решению острейших проблем рационального природопользования, возобновления и сохранения потенциала биологических ресурсов водоемов Обь-Иртышского бассейна, охраны окружающей среды. Работа написана ведущими специалистами Российской академии наук, государственных университетов Западной Сибири, рыбохозяйственных научно-исследовательских центров региона.
Глава. 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ОБЬ-ИРТЫШСКОГО БАССЕЙНА Водные макробиотопы Одним из фундаментальных компонентов понятийного аппарата современной экологии является представление о биотопе, как совокупности биологических и костных компонентов места обитания популяций особей. Этот термин, наряду с очевидной смысловой определенностью, допускает одновременно, широкий спектр валидности его применения. В отношении биотопов морских и континентальных водоемов практика использования этого понятия дает примеры весьма широкого толкования термина, как по масштабам, так и целевой детализации применения. В этой связи полагаем, что предложенное Б.Г. Иоганзеном (1972) использование элементарных единиц гидрографической сети для биотопической класификации водоемов Обь-Иртышского бассейна оказалось весьма плодотворным. С учетом биологической роли различных водоемов, а также их сукцессий автор выделяет следующие типы биотопов: русло; протока; залив; озеро низкого уровня заливания; озеро среднего уровня заливания; озеро высокого уровня заливания. Одновременно приводятся основные экологические характеристики этих биотопов. Русло Магистральное русло в верхнем и среднем течении рек характеризуется постоянным и сильным течением, относительно равномерным распределением температуры по горизонтам потока, твердым или плотным субстратом ложа, отсутствием макрофитов на стрежне. В широтном направлении, при перемещении вниз по течению Оби и большинства ее притоков, происходят существенные гидрологические изменения основного потока. В первую очередь, наблюдается снижение скорости течения, расширение русла, с одновременной аккумуляцией продуктов твердого стока в ложе и долине реки. Соответственно, характер донных грунтов меняется в сторону преобладания мягкого субстрата. Количество фитопланктона и зоопланктона на участках магистрального русла относительно невелико. Поэтому рыбы планктофаги не находят здесь достаточной кормовой базы. Концентрация организмов зообентоса в русле также незначительна и существенно уступает таковой придаточных водоемов. Таким образом, кормовая база мирных рыб в русле невелика. Поэтому, пойменно-речные рыбы, попадающие
Часть 1. Общая характеристика Обь-Иртышского бассейна на магистраль, сталкиваются с дефицитом корма, их желудочно-кишечный тракт оказывается едва наполненным, существенно снижается упитанность особей. В поисках более благоприятных условий откорма туводные рыбы совершают кочевки, стремясь освоить придаточные водоемы. Важнейшая биологическая роль русла Оби, Иртыша и других крупнейших водотоков бассейна состоит в обеспечении репродуктивных миграций проходных и полупроходных рыб, их зимовальных перемещений в связи с заморами, а также расселением покатной молоди. Протока Протоки, также как и русло, являются лотическими водоемами, но характеризуются небольшими глубинами, пониженной скоростью течения, преобладанием в ложе илистых субстратов. Значительная часть протоков может зарастать макрофитами, где формируются участки повышенной продуктивности, и наблюдается концентрация рыб. В протоках существенно возрастает количество планктонных организмов, заметно увеличивается биомасса бентоса. По протокам происходит репродуктивная миграция полупроходных и туводных рыб; здесь же нагуливаются речные рыбы — стерлядь, налим и пойменно-речные — щука, плотва, язь, окунь. Очевидно, что протоки служат транзитным путем для покатных миграций молоди этих рыб. Залив Следующим, за протокой, сукцессионным звеном придаточного водоема, является залив. Залив относится к категории лимнических водоемов, т.е. здесь нет постоянного течения, дно интенсивно заиливается, бурно развиваются макрофиты. Иными словами, в заливе, на фоне стабилизации благоприятных для гидробионтов факторов среды, наблюдается очевидная интенсификация биопродукционных процессов. В весенне-летний период такие водоемы богаты планктонными организмами. Соответственно здесь формируются благоприятные трофические условия для молоди рыб и взрослых планктофагов. Биомасса бентоса и условия откорма бентофагов сравнимы с таковыми в протоках. В заливах обитают не только туводные рыбы, но в эти водоемы часто заходят и подолгу нагуливаются полупроходные — нельма и сырок. Озеро Наиболее продуктивными среди пойменных водоемов являются пойменные озера. Эти водоемы весьма разнообразны по основным гидрологическим параметрам, которые зависят от их местоположения, возраста, геоморфологических особенностей территории. В пойме больших рек часто образуются обширные низины — так называемые “соры”, где формируется целая сеть озер. Соры играют важнейшую роль в жизни обских рыб, как нерестилища для фитофилов, места развития и нагула молоди. Соры соединены с основным руслом протоком, через который происходит скат рыб после половодья.
Экология рыб Обь-Иртышского бассейна Таблица 1.1. Распределение рыб в различных типах водоемов (по Б.Г. Иоганзен, 1972) Вид рыбы Русло Протока Залив Пойменное озеро + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Минога тихоокеанская Минога сибирская Стерлядь Осетр сибирский Таймень Ленок Нельма Ряпушка сибирская Тугун Пелядь Чир Пыжьян Сиг речной Сиг Правдина Муксун Хариус сибирский Корюшка азиатская Щука Плотва сибирская Осман алтайский Елец сибирский Язь Гольян озерный Гольян Чекановского Гольян Линь Пескарь сибирский Карась золотой Карась серебряный Голец сибирский Щиповка сибирская Налим Окунь Ерш + + + + + + + + + + + + + В пойменных озерах бурно развивается планктон, но особенно обилен здесь бентос. Закономерно, что соровые системы являются наиболее продуктивными в рыбохозяйственном отношении. Можно выделить различные типы пойменных озер: низкого, среднего и высокого уровня заливания. Озера низкого уровня заливания в большинстве случаев являются, в сущности, старицами. Из пойменных озер они наиболее молодые по происхождению и постоянно связаны с рекой. Глубина таких озер составляет 4–5 м, зарастание макрофитами
Часть 1. Общая характеристика Обь-Иртышского бассейна слабое, заморы им не свойственны. Здесь обитают практически все виды туводных рыб, имеют место эпизодические заходы мигрантов. Озера среднего уровня заливания покрываются половодьем только в многоводные годы. С руслом и другими пойменными водоемами такие озера вне паводка не связаны, поэтому летом происходит их существенное обмеление — до глубин 2– 3 м. Рыбное население озер этого типа из-за заморов непостоянное и представлено в основном: окунем, плотвой, серебряным карасем. Озера высокого уровня заливания представляют собой наиболее старые, по времени возникновения, пойменные водоемы. В половодье эти озера заливаются редко; глубина, в среднем, составляет 1–3 м. Такие водоемы густо зарастают макрофитами, грунты заилены. В зимний период здесь происходят заморы, поэтому постоянное рыбное население состоит из рыб, устойчивых к недостатку кислорода: карасей, изредка озерных гольянов и линей. В такие озера, во время высокого половодья, заходят многочисленные речные рыбы, большинство из которых, однако, погибает в зимний замор. Общая схема распределения рыб в различных типах водоемов представлена в таблице 1.1. Рыбопромысловые районы В пределах Обь-Иртышского бассейна традиционно выделяются шесть рыбопромысловых районов (Иоганзен, 1979): · Верхнеобский озерно-речной незаморный район; · Барабинский озерный район; · Среднеобский озерно-речной заморный район; · Нижнеобский озерно-речной заморный район; · Иртышский озерно-речной район; · Район Обской и Тазовской губ. Одним из ключевых факторов рыбопромыслового районирования водоемов Западной Сибири является развитие ежегодных зимних заморов, охватывающих практически все водоемы среднего и нижнего течения Оби на протяжении нескольких тысяч километров. Этот масштабный и грозный, для большинства представителей региональной ихтиофауны, феномен возникает из-за накопления в придаточных озерно-болотных водоемах избыточного количества органических веществ с их последующим выносом на магистральные водотоки. В результате зимой подо льдом образуется катастрофический для рыб дефицит кислорода, приводящий к их массовой гибели. Закономерно, что биология обских рыб, в первую очередь организация их миграционной активности, тесно сопряжена с этим явлением. Сроки, протяженность и направленность нерестовых, кормовых, зимовальных, покатных миграций многих рыб, населяющих водоемы Обь-Иртышского бассейна, сформировались в связи с фактором зимнего замора. Верхнеобский озерно-речной незаморный район обнимает весь бассейн верхнего и, отчасти, среднего течения р. Оби до Колпашево. Ихтиофауна рыбообразных и рыб Верхней Оби, до периода массированного антропогенного воздействия в середине
Экология рыб Обь-Иртышского бассейна прошлого века, была представлена более чем 30 видами. В их числе: ледовитоморская и сибирская миноги, сибирский осетр, стерлядь, таймень, ленок, нельма, сиг-пыжьян, сиг Правдина, телецкий сиг, пелядь, муксун, сибирский хариус, щука, сибирская плотва, сибирский елец, язь, озерный и речной гольяны, гольян Чекановского, линь, сибирский пескарь, золотой и серебряный караси, сибирский голец, сибирская щиповка, налим, окунь, ерш, сибирский подкаменщик, пестроногий подкаменщик (Иоганзен, 1972). В результате рыбоводно-акклиматизационных работ и случайной инвазии список ихтиофауны пополнился семью видами вселенцами: лещом, сазаном, судаком, большеротым буффало, радужной форелью, амурским серебряным карасем, девятииглой колюшкой, верховкой. В настоящее время в бассейне Верхней Оби постоянно или спорадически встречаются два вида круглоротых и 37 видов рыб из 11 семейств, принадлежащих 7 отрядам (Бабуева, 1997). Горные водоемы верховий Оби отличаются пониженной продуктивностью, однако, здесь обитают такие ценные рыбы, как таймень, ленок, хариус, телецкий сиг. Промысловыми объектами являются: хариус, осман, пелядь, линь, плотва, карась, окунь. Изредка здесь вылавливают также тайменя, муксуна и щуку. Биологические ресурсы порожистых рек горного Алтая используют местные жители и рыболовыспортсмены. Особый интерес, как уникальный водоем, где обитают эндемичные формы рыб, представляет Телецкое озеро (Гундризер и др., 1981). Среди эндемиков этого водоема следует упомянуть: сига Правдина и телецкого сига. Для каждого из этих видов отмечено существование двух популяций: озерной и озерно-речной. Причем, озерная популяция телецкого сига подразделяется, в свою очередь, на две субпопуляции — мигрирующих и жилых сигов (Бочкарев, 2000). Озера и пруды степной и лесостепной зоны являются, в большинстве случаев, эвтрофными, а состав их рыбного населения представлен малоценными частиковыми рыбами. Основными объектами рыболовства в таких водоемах являются караси, дающие до 92% уловов. В реках бассейна Верхней Оби зимние заморы не происходят, поэтому на Оби, выше Колпашево, расположены многочисленные зимовальные ямы осетровых. В период 1970-х гг. их количество было весьма велико — приближалось к шестидесяти. Здесь же исторически находились нерестилища проходных рыб: осетра, нельмы, муксуна и сырка. В верховьях Оби обитают также небольшие стада жилых форм осетра и нельмы. Перекрытие долины Оби плотиной и формирование огромного Новосибирского водохранилища, существенно изменило условия обитания рыб, повлекло коренную смену ихтиофауны на протяжении сотен километров речной долины. Ранее фоновыми видами здесь были: плотва, язь, окунь, щука. В последние десятилетия по суммарной биомассе доминируют: лещ (93–95%) и судак (5–6%). В русле реки судак практически полностью выедает аборигенных рыб: плотву, ельца, язя, окуня, ерша и щуку. Кроме того, акватория верхнего бьефа оказалась недоступной для ценных проходных и полупроходных рыб. Работа Новосибирской ГЭС также существенно влияет на состав ихтиофауны и состояние рыбных ресурсов в реке ниже плотины (Арсеньев, Левыкин, 1999). Одновременно следует констатировать, что