Анализ поведения молоди рыб возле рыбозащитных сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 628.1.

ТарГУ им. М.Х. Дулати, г. Тараз

Анализ поведения молоди рыб возле рыбозащитных сооружений

Попович Е.Н.

Постоянный рост объема водопотребления, сбросы промышленных предприятий и т.п. приводят к нарушению равновесия водоисточников. В восстановлении природных ресурсов, к которым относится ихтиофауна водоемов и водотоков, большую роль играют сооружения и устройства, предотвращающие попадание рыб в водозаборные сооружения различного назначения. В процессе забора воды из внутренних водоемов на хозяйственные нужды происходит непроизвольное изъятие с водой, в определенных концентрациях, водных биоценозов, планктонов и, прежде всего, ихтиофауны. Для большинства водоисточников, преимущественно средних и мелких, это имеет экологическое и промысловое значения, особенно, если водозабор осуществляется открытым способом.

В гидротехнической практике проблема охраны представителей ихтиофауны решается с помощью рыбозащитных устройств, устанавливаемых на входе в водозаборные сооружения [1].

Современной наукой и практикой разработаны и широко используются многие способы управления поведением рыб с целью их защиты от попадания в водозаборные сооружения. Фундаментальными в этой области являются исследования и работы Мантейфеля Б.П., Павлова Д.С., Пахорукова А.М., Нусенбаума Л.М., Поддубного А.Г. и др.

Для ориентации в потоке воды в процессе эволюции, рыбами выработаны рефлексы, обеспечивающие их жизнедеятельность. Одним из основных рефлексов является реакция рыб на течение или реореакция. Реореакция проявляется в первые часы после выклева и заключается в том, что рыба, находясь в потоке воды, держится и двигается против течения. Движение рыб в потоке осуществляется с помощью определенных рецепторов и наличию в водной среде соответствующих ориентиров.

Павлов Д.С. в своей работе приводит данные об особенностях взаимодействия рыб с различными элементами среды, которые зависят от физиологического состояния рыб. Среди абиотических и биотических факторов, влияющих на ориентацию и распределение рыб в потоке можно выделить семь закономерностей:

1) Освещенность, спектральный состав света, прозрачность воды:

- отдельные показатели реакции рыб полностью определяются функциональными особенностями зрения;

- уменьшение освещенности до пороговых величин оказывает огромное влияние на способность рыб ориентироваться в потоке, а также на величину критической скорости плавания рыб;

- молодь некоторых видов, в отличие от более крупных рыб, не обнаруживает реакции при свете длинноволнового участка спектра (красный свет);

- увеличение мутности воды по своему действию равнозначно уменьшению освещенности и приводит к дезориентации рыб.

2) Индивидуальные отличия и тренированность рыб:

- реакция ухудшается у больных, ослабленных и истощенных рыб;

- плавательная способность рыб в значительной степени индивидуальна и, особенно на крейсерских скоростях;

- при определении критических скоростей течения и индивидуальные различия не так велики;

3) Количество рыб в группе:

- у стайных рыб увеличение количества рыб в группе приводит к усилению реореакции, а у нестайных рыб, наоборот, к уменьшению;

- усиление или ослабление движения против течения в группе является результатом подражания слабым или сильным особям в стае.

4) Трофический (питательный) фактор:

- наиболее четко реакция проявляется у хорошо питающихся рыб;

- у голодных рыб реакция ослабевает, при этом активность увеличивается;

- так как при движении против течения рыбы обычно активно питаются, поэтому наличие корма, как правило, не оказывает влияния на четкость проявления реакции;

- у голодных рыб плавательная способность снижается, они перемещаются в зоны с пониженными скоростями течений;

- голодные рыбы распределяются в потоке более широкой стаей, при этом скорость их движения значительно снижается.

5) Убежища и неподвижные ориентиры:

- для большинства видов рыб наличие убежища не очень сильно влияет на поведение рыб;

- по мере утомления рыб роль укрытий повышается, причем для донных рыб эта зависимость более очевидна;

- наличие убежищ для отдельных видов рыб повышает их плавательную способность.

6) Температура воды:

- при температуре воды, близкой к летальной, движение рыб становится более медлительным и неравномерным;

- при увеличении температуры (от 10^о до 25^о) возрастает пороговая чувствительность зрения, а при повышении температуры (до 30^о) этот показатель уменьшается;

- изменение температуры воды в пределах 5^о от оптимальной приводит к снижению критической скорости плавания рыб на 15-20%, причем при температуре выше оптимальной это изменение происходит более резко.

7) Присутствие хищника и другие факторы:

- наличие хищника приводит к прекращению целенаправленного движения, броскам или затаиванию;

- при наличии хищника рыбы изменяют характер движения (против течения), а при сильном испуге разворачиваются и плывут вниз по течению;

- на реакцию рыб оказывает влияние химический состав воды (содержание кислорода, углекислого газа и др.).

Абиотические и биотические факторы оказывают более сильное влияние на движение рыб в потоке, чем на их ориентацию. Способность рыб к ориентации в потоке сохраняется при некоторых факторах, а плавательная активность меняется в широких пределах. Таким образом, ориентация рыб в зоне влияния рыбозащитного устройства зависит от многих факторов и осуществляется с помощью ряда рецепторов.

Среди основных рецепторов следует назвать зрение, осязание, органы боковой линии, слух. Павловым Д.С., Пахоруковым А.М. предложены признаки, по которым происходит управление биологическим объектом в водной среде [2]. рыба физиологический гидравлический биотический

Первый принцип - экологический, базируется на использовании закономерностей, связанных с образом жизни рыб (распределением, миграциями, питанием, реакцией на естественные преграды и ориентиры) и особенностей попадания их в водозаборные сооружения. [3].

Рыбозащитные устройства, работающие на экологическом принципе, среди действующих известны не многие. Самое распространенное из них зонтичное РЗУ, однако, оно имеет ограниченное применение [3]. Другие РЗУ данного типа основаны на особенностях вертикального распределения рыб и требуют постоянного контроля за ее концентрацией или оснащены устройствами для сепарации насыщенного рыбой слоя воды, что снижает экологические свойства данного РЗУ. Важным достоинством таких РЗУ является максимальное использование гидравлической энергии воды для его работоспособности.

Анализ действующих эколого-гидравлических рыбозащитных устройств говорит о наличиии тенденциии к усложнению конструкции с целью повышения эффективности его рыбозащитных функций. Это сопровождается включением в состав РЗУ разного рода лабиринтов, механизмов вращательно-поступательного движения (омывателей, потокообразователей), требующих дополнительной энергии и расхода материалов. Однако следует заметить, что с повышением коэффициента рыбозащиты снижаются технико-экономические и эксплуатационные показатели РЗУ.

Второй принцип - поведенческий, предполагает использование естественных реакций рыб на те или иные искусственные раздражители (сетчатое полотно, свет, звук, электрическое поле и др.).

К настоящему времени насчитывается достаточно большое количество поведенческих рыбозащитных устройств, которые в той или иной степени отвечают требованиям рыбозащиты, однако они обладают и определенными недостатками. Самые существенные из которых: сложность в изготовлении и эксплуатации, материалоемкость и энергоемкость. В некоторых из них отдельные элементы находятся во вращательном или поступательном движении, что привлекает рыбу, а затем травмирует ее, вынося в рыбоотводящие коммуникации. Экологический критерий для большинства поведенческих РЗУ не является характерным признаком.

Третий принцип - физический, основан на использовании механических и гидравлических способов (задержание искусственными сооружениями, отведение от водозабора сплошными преградами, создание транзитных потоков, использование давления воды на рыб и др.).

Среди рыбозащитных устройств физического принципа защиты наиболее распространены фильтрующие преграды. Такие РЗУ также не отличаются высокой эффективностью, поскольку на них гибнет (путем притягивания) молодь не только личиночного возраста, но и размером менее 12 мм со слабыми двигательными способностями. Обычно для таких РЗУ рекомендуется скорость подхода воды менее 0,1 м/с, что обуславливает довольно большие размеры конструкции и сверхнормативные затраты. При фильтрующих РЗУ рекомендуется использовать сплошные преграды для отведения в основное русло молоди рыб, обитающей в верхнем слое воды или транзитный поток для молоди, обитающей в нижних слоях. Однако эти способы недооцениваются на практике и используются очень редко.

Учет вышеназванных принципов защиты рыб имеет большое методологическое значение при изучении и разработке новых, эффективных рыбозащитных сооружений любой конструкции.

Основные выводы

1) Анализ работы действующих рыбозащитных сооружений, теоретических исследований и практических рекомендаций биологической науки о поведении рыб, позволил определить основное условие, которому должна отвечать новая конструкция рыбозащитного сооружения малого водозабора.

2) Результаты анализа теоретических исследований позволили разработать и защитить инновационным патентом новую конструкцию рыбозащитного устройства, работающего на эколого-гидравлическом принципе, без включения в состав РЗУ разного рода механизмов.

Литература

1. Мусиенко Б.А., Подласов А.В., Фильчагов Л.П. Водозаборы оросительных систем и охрана природы. - Киев: Будивельник. 1982 - 116 с.

2. Павлов Д.С., Пахоруков А.М. Биологические основы защиты рыб от попадания в водозаборные сооружения. 2-е издание М.Л.ПП. 1983 - 264 с.

3. Ходанков Н.А., Афанасьев В.В. Проектирование рыбозащитных устройств водозаборных сооружений. - Джамбул: Дж. ЦНТИ, 1992 - 34 с.

Размещено на Allbest.ru