АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Биоресурсы средних озер Акмолинской и Костанайской областей Северного Казахстана

03.02.14 - биологические ресурсы

03.02.10 - гидробиология

На правах рукописи

Аубакирова Гульжан Аманжоловна

Новосибирск 2010

Работа выполнена в Казахском агротехническом университете им. С. Сейфуллина -УП РХ «Дударай»

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Майканов Балгабай Садепович;

доктор биологических наук, профессор Пищенко Елена Витальевна.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Крылов Александр Витальевич;

кандидат биологических наук Ядренкина Елена Николлаевна.

Ведущая организация: Институт водных и экологических проблем СО РАН

Защита состоится ___________ 2010 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 220. 048. 04 при ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет» по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

C диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет» и на сайте.

Автореферат разослан «___»___________2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета С.П. Князев.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Озерное рыбоводство обладает высокой рентабельностью, так как выращивание товарной рыбы осуществляется за счет использования естественной продуктивности. Комплексное изучение озерных гидробиоценозов - одно из главнейших направлений современной рыбохозяйственной науки.

На данном этапе встает вопрос о массовом изучении средних и малых водоемов Казахстана для нужд рыбной промышленности.

Актуальность работы обусловлена недостаточной изученностью рыбохозяйственного потенциала средних водоемов Северного Казахстана.

Целью работы стало изучить биопродукционный потенциал, оценить рыбохозяйственную ценность и обосновать рациональное использование биоресурсов озер Ашыколь, Кумколь, Аксуат, Алтыбай, Талы Коргалжынского района Северного Казахстана.

Задачи исследований:

1. Изучить особенности гидрохимического режима озер Ашыколь, Кумколь, Аксуат, Алтыбай, Талы (Акмолинской и Костанайской областей) и его влияние на продуктивность.

2. Выявить таксономический состав, структуру зоопланктона и бентоса в водоемах.

3. Уточнить морфометрические особенности руководящих видов зоопланктона и их продукционные характеристики.

4. Установить среднесезонную биомассу зоопланктона и бентоса и на их основе рассчитать возможное производство продукции этих сообществ.

5. Определить продуктивность водоемов и дать прогноз по возможности использования озер для выращивания рыбы.

Научная новизна и теоретическая значимость. Впервые для средних и малых озер Акмолинской и Костанайской областей выявлена динамика численности зоопланктонных и бентосных организмов. Проведено комплексное изучение водоемов по ряду параметров (гидрохимический, гидробиологический режим). Дана оценка влияния факторов среды на формирование их численных и продукционных показателей. На основе полученных данных проведен расчет естественной рыбопродуктивности изучаемых водоемов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- количественная оценка разных трофических уровней средних озер Северного Казахстана (зоопланктона, зообентоса) и особенности распределения в сообществе гидробионтов, биомасса зоопланктона колебалась от 6,58 до 25,0 г/м3;

- уровень развития зоопланктона и зообентоса средних озер Северного Казахстана определяется рядом факторов, таких как минерализация и прозрачность воды;

- на основании количественной оценки трофических уровней установлена потенциальная ценность изученных водоемов для рыбохозяйственного использования, естественная рыбопродуктивность колеблется от 40,7 до 172,1 кг/га.

Апробация работы. Результаты исследований, составляющих основу диссертации, обсуждались на международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию основания АО «Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина» (Астана, 2007), республиканской научно- теоретической конференции «Сейфуллинские чтения - 4» (Астана, 2008), III Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2008), республиканской научно- теоретической конференции «Сейфуллинские чтения - 5» (Астана, 2009), республиканской научно- теоретической конференции «Сейфуллинские чтения - 6» (Астана, 2010).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ, в том числе 2 в рецензируемых изданиях, входящем в «Перечень…» ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 124 страницах, содержит 31 таблицу, 68 рисунков. Состоит из введения, материалов и методов, результатов исследований, выводов и предложений. Библиографический список включает 215 источников, в том числе 56 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в УП РХ «Дударай» Казахского агротехнического университета им. С.Сейфуллина в ходе выполнения тематических работ.

Комплексные экспедиционные исследования проводились на озерах Акмолинской области (Ашыколь, Кумколь) летом 2006-2008 гг., озерах Костанайской области (Аксуат, Алтыбай, Талы) в 2006-2007 гг.

Материалом для настоящей работы послужили сборы проб зоопланктона в озерах Акмолинской и Костанайской области. За время экспедиционных выездов было отобрано и обработано 320 гидробиологических и 120 гидрохимических проб.

Гидрохимические наблюдения проводили одновременно с основными ихтиологическими и гидробиологическими исследованиями. Отбор проб проводили из поверхностного и придонного слоев воды по общепринятым методикам (Алекин, 1970). Состав и свойства воды определяли двумя методами - титрометрическим и колориметрическим по существующим методикам (Шишкина,1974).

Количество растворенного в воде кислорода определяли по методу Винклера, процент насыщения рассчитывали с учетом температуры воды.

Видовой состав зоопланктона определяли по методике В. И. Жадина (1950).

При определении зоопланктонных организмов использовали определители по низшим ракообразным А. А. Бенинга (1941), по ветвистоусым ракообразным - Е. Ф. Мануйловой (1964), по веслоногим - В. М. Рылова (1930, 1948), коловраткам ? Л. А. Кутиковой (1970).

Пробы зообентоса отбирали дночерпателем системы Петерсена с площадью захвата грунта 1/40 м2. Обработку проб с определением видового состава и количества организмов проводили по общепринятым методам (Шарапова, Фаломеева, 2006)

Статистическую обработку материала проводили с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel. Вычисляли среднее значение (), ошибку средней величины (), стандартное отклонение (), коэффициент вариации (Cv). Разницу средних величин оценивали по критерию Стьюдента и вероятности Р, которую признавали статистически значимой при Р ? 0,95, по алгоритмам А. Н. Плохинского (1961), Л. Ф. Лакина (1973).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследование озер Акмолинской области.

В границах области насчитывается около 4000 озер. Из них 92,5 % имеют площадь зеркала менее 1 км2; 5,4 % - от 1,1 до 5 км2; 1% - от 5,1 до 210 км2; 0,9% - от 10,1 до 50 км2 и 0,2% - более 50 км2. Наибольшее количество озер находится в западной части Ерментауского, в Алексеевском, Астраханском, Коргалжынском районах.

Из общего числа озер 94% приходится на долю пресных, среди них преобладают (более 90%) озера с площадью зеркала до 1 км2. Доля соленых озер с площадью зеркала до 1 км2 составляет 66% от общего их числа. Строгой закономерности в распределении по территории области пресных и соленых озер не наблюдается.

Озеро Ашыколь. Площадь озера 347 га. Озеро бессточное, максимальная глубина 3,3 м, средняя 1,1 м. Берега пологие. Средняя температура воды в летний и ранне-осенний период 21oС. Подстилающие грунты илистые. Общая зарастаемость водного зеркала средняя, зарастаемость макрофитами составляет в среднем 30-37 %.

Озеро Кумколь. В годы исследований площадь оз. Кумколь составляла 624 га. Озеро бессточное, мелководное, с преобладанием 2-метровых глубин. Берега пологие, в юго-восточной части небольшая площадь зарастает надводной и погруженной растительностью, полоса зарослей шириной до 50 м протянулась от берега вглубь озера. Повсеместно растут камыш, тростник, рдесты. Дно озера песчано-илистое. Средняя температура воды в поверхностных горизонтах не превышала 19С.

Динамика гидрохимического режима воды.

Природные воды имеют исключительно большое разнообразие качественного и количественного химического состава. Основой для систематизации в существующих классификациях являются: величина минерализации, преобладающий компонент или группы, соотношения между величинами концентраций разных ионов, наличие повышенных количеств каких либо специфических компонентов газового и солевого режимов.

В табл. 1 отражены результаты исследования минерализации озер Акмолинской области. По классификации И. В. Баранова (Алекин, 1973), исследованная вода оз. Ашыколь и Кумколь является среднеминерализованной.

В результате наблюдений установлено, что уровень минерализации в оз. Ашыколь значительно выше, чем в оз. Кумколь. Разница в разные годы составляла около 125 мг/л (125,6 мг/л - 2006 г., 122,69 - 2007 г. и 124,43 - 2008 г.).

рыбопродуктивность водоем кормовой видовый

Таблица 1 Минерализация воды в озерах Акмолинской области, мг/л

Наиболее высокая минерализация вод оз. Ашыколь 475,33 мг/л наблюдалась в 2007 г., а наименьшая - в 2008 году (449,73). Та же тенденция отмечается и для оз. Кумколь. В 2007 г. количество солей в воде составляло 352,98, а в 2008 г. - 325 мг/л.

Результаты проведенных исследований указывают на то, что по степени минерализации исследуемые озера Ашыколь и Кумколь можно отнести к пресным, так как сумма ионов содержащихся в воде, не превышает 1 г/кг.

Режим биогенных элементов определяется рядом факторов, благодаря которым динамика их довольно сложна. Она зависит от биологических и биохимических процессов, происходящих в водоеме.

В оз. Ашыколь наибольшее содержание нитратов отмечено в 2006 г. 4,08 мг/л, понижение данного показателя на 0,24 мг/л зарегистрировано в 2007 г. В оз. Кумколь наибольшее количество нитратов наблюдалось в 2007 г. - 3,73 при среднегодовом значении 3,37 мг/л (табл. 2). Содержание сульфатов в оз. Ашыколь в среднем составляло 45,14 мг/л (lim 45,40-44,62), в оз. Кумколь - 42,09 мг/л (lim 40,94-43,05).

Таблица 2 Содержание биогенных веществ, мг/л

Основным лимитирующим биогеном в водоемах является кальций. В норме в воде рыбоводных водоёмов его должно содержаться от 60 до 100 мг/л (Иванова и др., 1985). В озерах Акмолинской области наблюдаются низкие значения этого показателя. Наибольшее содержание Са+ отмечено в 2006 г. в Ашыколе - 0,03 мг/л и Кумколе - 7,27 мг/л, а в 2007 и 2008 гг. отмечалось снижалось и значения были ниже нормы.

Таким образом, содержание основных биогенных веществ в озерах не превышает нормы, а некоторых случаях было даже ниже её.

Содержание кислорода у поверхности воды в оз. Ашыколь в 2006 и 2008 гг. было на уровне 8,17 мг/л. В 2007 г. отмечено снижение количества кислорода на 0,18 мг/л, что составило 7,9 мг/л. В этом озере содержание кислорода в воде у дна в среднем колеблется от 6,87 до 7 мг/л. Кислородный баланс находится на уровне 1,03-1,43 мг/л.

В оз. Кумколь среднее количество кислорода поверхностных слоёв воды 8,10-8,87 мг/л. Наибольшее значение этого показателя у дна озера отмечено в 2008 г. (6,46), наименьшее - в 2007 г. (5,96 мг/л). Кислородный баланс - 1,94-2,83 мг/л (табл. 3). Критерием для суждения об интенсивности биохимического потребления кислорода служит величина окисляемости. Чем выше окисляемость, тем ниже качество воды (см. табл. 3).

Таблица 3 Окисляемость и кислородный режим озер, мг/л

В период наших исследований уровень перманганатной окисляемости в обследуемых озерах был низким. Окисляемость воды оз. Ашыколь на протяжении трех лет составляла 4,33 мг/л. Окисляемость воды оз. Кумколь была ниже почти в 2 раза и составляла 2,33 и 2,67 мг/ л (2006, 2008 гг. и 2007 г. соответственно).

Таким образом, в результате проведенных исследований озер Акмолинской области нами было установлено, что оз. Ашыколь является эвтрофным водоемом, а оз. Кумколь - высокоэвтрофным. Оз. Ашыколь относится к гидрокарбонатному классу, группа кальция, второго типа; оз. Кумколь - к гидрокарбонатному классу, группа кальция, первого типа.

Естественная кормовая база озер Ашыколь и Кумколь.

Зоопланктон исследуемых водоёмов не отличался богатством состава. Так, в оз. Ашыколь было обнаружено 5 видов, из них 3 относились в ветвистоусым рачкам (Daphnia cuсullata Sars., D. longispina M., Ceriodaphnia sp.), один - к веслоногим (Diaptomus sp.) и 1 - к коловраткам (Asplanhna priodonta M.).

В оз. Ашыколь руководящими видами являлись Diaptomus sp., Daphnia longispina. Численность Diaptomus sp. была в среднем 65,47 тыс.экз/м3. Наибольшее количество Daphnia longispina отмечали в 2008 г., что составило 57,87 тыс.экз/м3, наименьшее в 2006 г. 54,33 тыс.экз/м3, а D. cuсullata составляла в сообществе от 5,8 до 6,6%. Численность циклопов варьировала от 52,0 до 54,50 тыс./м3 при удельном обилии от 28,2 до 30,8%.

Наибольшая общая биомасса в оз. Ашыколь отмечена в 2008 г. - 6,66 г/м3, а наименьшая - в 2007 г. (5,84 г/м3) . В общей биомассе преобладала Daphnia longispina (lim 3,26-3,47 г/м3). Наименьшую биомассу имел Сусlops sp. - в среднем 0,42 г/м3.

Для выявления причин, повлекших за собой изменение численности и биомассы разных видов зоопланктона и всего сообщества в целом, нами были построены кривые, отражающие численность и биомассу по годам исследований и их зависимость от факторов внешней среды. Проведенный анализ показал, что в 2007 г. идет снижение как численности, так и биомассы зоопланктона. Биомасса зоопланктонных сообществ при этом составила 5,84 г/м3, численность - 176, 8 тыс.экз./м3.

При анализе полученных данных выявлена обратная зависимость между минерализацией воды и численностью зоопланктона. При повышении минерализации воды оз. Ашыколь в 2007 г. на 4,69% численность организмов зоопланктона снизилась с 184,03 до 176,8 тыс.экз./м3, тогда как в 2008 г. при снижении минерализации до 449,73 мг/л численность зоопланктона увеличилась до 187,5 тыс.экз./м3.

При повышении минерализации воды оз. Ашыколь от 449,73 (2006 г.) до 475,67 мг/л (2007 г.) отмечается понижение биомассы зоопланктона с 6,58 до 5,84 г/м3 , а при понижении до 449,73 мг/л биомасса зоопланктона возрастает до 6,66 г/м3 .

Видовой состав зоопланктона в оз. Кумколь также беден, нами было обнаружено всего 9 видов (Daphnia cuсullata Sazs., D. longispina M., Acantacyсlops sp., Diaptomus sp., Bosmina longristos, Moina brahiata, Hexarthe miza H., Asplanchna priodonta M., Keratella quadrata M.). В прибрежной зоне на расстоянии 5-6 м от берега на 2-метровой глубине было выявлено 4 вида веслоногих, 3 вида ветвистоусых (Daphnia longispina) и 2 вида коловраток (Asplanchna priodonta, Keratella quadrata).

Доминирующим видом в оз. Кумколь все три года исследования была Diaptomus sp. Ее численность в 2006 г. достигала 44,13 тыс.экз/м3, а в 2008 г. отмечалось снижение до 41,57 тыс.экз/м3, удельное обилие этого зоопланктёра составляло 60,8-62,7%. Вторым доминантом являлся Сусlops sp. В 2008 г. его численность также снижается - на 3,23 тыс.экз/м3, по сравнению с 2007 г.

В оз. Кумколь биомасса зоопланктона колебалась в пределах 25-48,24 г/м3. В удельной биомассе преобладал Cyclops sp. - 85,75- 90,6%, биомасса других таксонов была ниже на 20%. В озере наблюдалось абсолютное доминирование группы организмов, объединенных как Cyclops sp. Сообщество коловраток и кладоцер составляло около 1% удельной биомассы.

Зависимость между прозрачностью и численностью еще более заметна. Так же как в оз. Ашыколь, при понижении прозрачности наблюдается повышение численности зоопланктёров. Прозрачность воды оз. Кумколь в 2007 г. составляла 46 см, численность состаляла на уровне 70,30 тыс.экз./м3. В 2007 г. происходит уменьшение прозрачности до 46 см и отмечается увеличение численности до 72,23 тыс.экз./м3. В 2008 г. прозрачность снова увеличивается и происходит снижение численности зоопланктонных сообществ до 66,63 тыс.экз./м3.

В отдельные годы при повышении степени минерализации происходит увеличение биомассы. Так, повышение уровня минерализации воды оз. Кумколь в 2007 г. (относительно 2006 г.) повлекло за собой повышение общей биомассы зоопланктона на 24,22 тыс.экз./м3, а последовавшее в 2008 г. снижение уровня минеральных веществ в озере не привело к заметному повышению биомассы зоопланктонных сообществ.

В трофической цепи водоема, кроме зоопланктона, заметную роль играют донные животные. В бентосном сообществе оз. Ашыколь преобладали моллюски. Их количество в озере составляло: в 2006 г. 505,33 экз./м2, в 2007 г. - 646,67 и в 2008 г. - 650 экз./м2. Наименьшую встречаемость имели хирономиды - около 12 экз./м2, что составляет от 0,75 до 0,89% общей численности.

В оз. Кумколь общая численность бентоса варьировала от 900,67 до 980,30 экз./м2. В отличие от оз. Ашыколь, видами - доминантами, кроме моллюсков, являлись олигохеты и ручейники, с преобладанием последних. В 2006-2008 гг. их численность в водоёме составляла от 297,00 до 303,67 экз./м2 при удельном обилии 30,7-33,0%. Удельное обилие колебалось: у моллюсков в пределах 25,54-26,6, а у олигохет - 26,2-29,75%. Меньше всего в озере было хирономид: в 2007 г. всего 11,63 экз./м2, а в целом по годам 13 экз./м2 (удельное обилие - 1,18-1,51%). Общая численность в водоеме по ряду лет колебалась от 900,37 до 980,30 экз./м2.

Существует определенная зависимость между численностью бентосных организмов и минерализацией воды. При повышении минерализации на 5% численность бентосных организмов возрастала с 1310,4 экз./м2 в 2006 г. до 1482,8 в 2007 г., а при понижении минерализации в 2008 г. - снижалась. Кроме того, при повышении минерализации происходило снижение прозрачности воды. Однако зависимость между прозрачностью и численностью была обратной: при снижении прозрачности численность организмов увеличивается. Снижение прозрачности в 2007 г. на 3 см повлекло за собой повышение численности на 13,2%. Такая тенденция объясняется тем, что при повышении количества минеральных веществ в воде начинается бурный рост низших водорослей, служащих кормовой базой для организмов зоопланктона и бентоса. Кроме того, вследствие развития водорослей снижается прозрачность.

Общая зависимость численности видов и биомассы зоопланктона от минерализации воды в озерах Акмолинской области прослеживается на рис.1 При построении линии тренда становится явной обратная зависимость численности организмов от минерализации: чем выше минерализация, тем ниже численность. Похожая тенденция наблюдается и для пары «минерализация - биомасса».

Коэффициент корреляции в паре «минерализация - численность зоопланктона» для Акмолинской области r= - 0,97.

Исследование озер Костанайской области.

Озеро Аксуат образовано водами р. Обаган, оно мелководное с преобладанием 1,5-метровых глубин, общая площадь 210 га.

Озеро Алтыбай. Общая площадь озера 102 га, максимальная глубина - 2 м, минимальная - 1м. Берега пологие, в юго-восточной части большая площадь зарастает надводной и погруженной растительностью, полоса зарослей шириной от 20 до 50 м протянулась от берега вглубь озера.

Цвет воды зеленоватый. Дно озера песчано-илистое. Берега пологие. Из макрофитов встречаются камыш, тростник, осока, рогоз, гречиха земноводная, роголистник и др. Средняя температура воды в поверхностных горизонтах не превышает 22С, а при взятии проб зоопланктона составляла 20?С.

Озеро Талы. Сточное озеро с общей площадью 1391 га. Максимальная глубина 2,2 м, минимальная - 0,5 м, прозрачность невысокая, в среднем 0,3 м, грунт илистый.

Водная растительность представлена макрофитами: камыш, рогоз, рдест, тростник, которые разрослись от берега вглубь на расстоянии 10-150 м, а на отдельных участках глубже. В целом зарастаемость очень высокая.

Динамика гидрохимического режима воды.

Исследования гидрохимического режима водоемов Костанайской области (Аксуат, Алтыбай, Талы) были проведены нами в июне-августе 2006-2007 гг.

При исследовании минерализации озер было установлено, что в оз. Аксуат содержание минеральных веществ колеблется от 382,84 до 480 мг/л. Наибольшее содержание минеральных веществ было в оз. Аксуат, наименьшее в оз. Талы (табл. 4).

Используя классификацию вод по сумме минерализации, то есть по сумме ионов, содержащихся в воде, исследуемые озера Аксуат, Алтыбай и Талы можно отнести к пресным. Сумма ионов, содержащихся в воде, составляет не более 1 г/кг.

Таблица 4 Минерализации воды в озерах Костанайской области, мг/л

Содержание основных биогенных веществ в воде изученных водоемов показано в таблице 5. Наибольшее количество ионов NO2 выявлено в оз. Талы, в разные годы оно составляло 6,76-7,5 мг/л, а наименьшее - в оз. Алтыбай от 3,52 до 3,54 мг/л. Содержание нитритов во всех озерах было примерно на одном уровне - 0,001 мг/л. Максимальное количество ионов SO4-было отмечено в воде оз. Талы. Кроме того, во всех исследованных озерах отмечается низкое содержание ионов Ca. Больше всего кальция в форме СаО содержалось в воде оз. Алтыбай в 2006 г. - 11,17 мг/л. (табл. 5)

Таблица 5 Содержание биогенных веществ, мг/л

Это количество в 6-10 раз меньше биологической нормы для рыбохозяйственных водоемов, и следовательно, может стать лимитирующим фактором при выращивании рыб. Содержание магния также невысокое - в среднем 3,92- 4,85 мг/л. Соотношение кальция и магния близко к 3:1.

Перманганатная окисляемость в изученных водоемах была низкой в пределах 2,33-4,67, что свидетельствует о небольшом содержании органических веществ.

В связи с тем, что в воде этих озер уровень накопления органических веществ невысокий, можно предполагать достаточный уровень растворенного в воде кислорода. Наши наблюдения подтвердили данное предположение. Было установлено, что кислородный режим озер устойчивый, на протяжении периода наблюдений дефицита кислорода не наблюдалось. Разница между температурой воды верхнего и нижнего участков незначительна и составляла в среднем в оз. Аксуат в 2006 г. 1,23 мг/л, в 2007 г. - 1,37, в оз. Алтыбай 2,33 и 3 соответственно, в оз. Талы - 2,33 мг/л на протяжение всего периода наблюдений. Корреляция в паре «окисляемость - баланс кислорода» в воде была отрицательная (r= -0,68). В таких условиях невозможно возникновение температурной стратификации, следствием которой могут быть заморные явления. Озера, обладающие таким кислородным режимом, можно использовать для товарного выращивания зоопланктофагов, требовательных к кислородному режиму, например пеляди.

Для характеристики озер по группам химизма, как указывалось ранее, использовалась классификация О.А. Алекина (1970). Исходя из этого, озера Алтыбай и Аксуат можно отнести к сульфатному классу, группа кальция, первого типа, а оз. Талы - к гидрокарбонатному классу, группа кальция, второго типа.

Естественная кормовая база озер Аксуат, Алтыбай, Талы.

Зоопланктон исследованных озер достаточно беден. В оз. Аксуат нами было найдено 3 вида ветвистоусых, 2 веслоногих и 2 коловраток (Daphnia cucullata, D. longispina M., Bosmina longirostris M., Macrocyclops albidus, Diaptomus sp., Keratella quadrata Muller., Asplanchna priodonta M.). В сообществе из перечисленных таксонов преобладали D. longispina M. и Diaptomus sp.

Зоопланктонное сообщество оз. Алтыбай представлено 8 видами: 4 вида ветвистоусых, 3 веслоногих и 1 коловраток, а в оз. Талы - 7 видами: 4, 2 и 1 вид соответственно.

В результате анализа полученных данных было установлено, что в общая численность зоопланктона в оз. Аксуат достигала в 2006 г. 139,40, и в 2007 г. - 131,17 тыс.экз./м3. Руководящими видами являлись Diaptomus sp., Daphnia longispina. Численность Diaptomus sp. колебалась в пределах 43-45,73 тыс. экз./м3. Наибольшее количество Daphnia longispina отмечено в 2006 г. 43,67, а наименьшее - в 2007 г. 43,57 тыс.экз/м3. D. cuсullata составляла в сообществе от 13,08 до 14,34%. Численность циклопов варьировала от 24,37 до 26,87 тыс.экз./м3, при удельном обилии 17,48-20,48%.

При рассмотрении динамики численности и биомассы зоопланктона в оз. Аксуат в годы исследований было установлено, что в 2006 г. при численности 139,4 тыс.экз./м3 биомасса зоопланктона составляла 6,86 г/м3. Однако произошедшее в 2007 г. снижение численности сообщества на 6% не вызвало заметного снижения биомассы, вероятно, вследствие того, что в сборах 2007 г. преобладали более крупные особи.

При построении графиков, отражающих зависимость численности зоопланктонных организмов от минерализации и прозрачности воды, установлено, что в оз. Аксуат в 2006 г. на фоне относительно высокой концентрации минеральных веществ - 480 мг/л и прозрачности воды 50 см численность зоопланктона составляла 139,4 тыс.экз./м3. При снижении в 2007 г. минерализации до 382,84 мг/л и прозрачности до 48 см численность организмов также уменьшилась. Однако биомасса при этом изменилась незначительно, менее чем на 1% . В оз. Алтыбай в 2006 г. величина минерализации была больше, чем в 2007 г., на 21,77%, при этом было зафиксировано небольшое снижение численности до 128 тыс.экз./м3 (4,5%) и биомассы зоопланктонных организмов до 6,9 г/м3 (4,2%). При этом величина прозрачности воды достигала в 2006 г. 65 см, а в 2007 г. 61 см. В оз.Талы в 2006 г. минерализация составила 379,3 мг/л, численность зоопланктона 197,33 тыс.экз./м3, биомасса 10,07 г/м3. В 2007 г. наблюдалось незначительное снижение всех исследуемых показателей.

Выявленные зависимости между показателями гидрохимического режима, численности и биомассы зоопланктона в озерах Костанайской области отражены на рис.2.

Коэффициент корреляции в паре «минерализация - численность зоопланктона» r= - 0,44. В паре «минерализация - биомасса» r= -0,50. Аналогичная тенденция выявлена для пары «прозрачность - биомасса» (r= -0,89).

В бентосном сообществе изученных нами водоемов Костанайской области доминируют хирономиды, олигохеты и моллюски.

В оз. Аксуат в 2006 г. преобладали олигохеты 792,3 тыс.экз./м2 с частотой встречаемости 44,16%, в 2007 г. 767 экз./м2 (44,23%). Субдоминировали хирономиды - частота встречаемости 36,2-37,5%, численность 635, 0-672,7 экз./м2. Прочие организмы занимали от 6,8 до 7,1 % численности или 121,3-122,0 экз./м2.

Общая численность бентоса в оз. Алтыбай варьировала от 1766,3 до 1792,3 экз./м2. В водоеме доминировали две группы бентосных организмов хирономиды и олигохеты с частотой встречаемости около 38, 83%. Видом-субдоминантом были моллюски с удельным обилием от 14,7 до 14,8%. Наименьшее количество приходилось на долю прочих организмов - 133,7 экз./м2 в 2006 г.

Общая численность бентосных организмов в оз. Талы в 2006-2007 гг. находилась в пределах 2433,0-2358,0 экз./м2. Так же как и в прочих озерах, доминировали хирономиды, их удельное обилие составляло 40,8-41,1%, численность 992,0-969,7 экз./м2.

Для выявления зависимости между минерализацией и параметрами, характеризующими состояние бентосных сообществ в водоемах Костанайской области, были построены графики. При анализе которых установлено, что в период наших исследований наиболее высокая минерализация воды в оз. Аксуат была отмечена в 2006 г., количество минеральных веществ при этом достигало 480 мг/л, прозрачность воды 50 см, а численность бентоса 1794 экз./м2. Однако при снижении минерализации на 20%, численность и биомасса снизились незначительно - всего на 3,5 и 3%.

В оз. Алтыбай существенных колебаний численности и биомассы бентоса не выявлено, несмотря на снижение в 2007 г. минерализации на 21,3% и прозрачности на 7%.

Количественное развитие и распределение зоопланктона в исследуемых озерах.

Продукция видовой популяции складывается из индивидуальных приростов особей, входящих в состав популяции, включая прирост половых продуктов и других органических образований, которые за рассматриваемое время отделились от тела особи. Для определения величин продукции используют количественные показатели по росту, продолжительности развития отдельных стадий, плодовитости, а также сведения о зависимости этих величин от условий среды. При этом следует руководствоваться общими представлениями о типах роста, о зависимости продолжительности развития и плодовитости от температуры и от других факторов.

Для более точного описания сообщества зоопланктона нами были изучены отдельные доминирующие виды (D. longispina, Diaptomus. sp.), обитающие в изученных озерах. Индивидуальную массу ракообразных определяли по формуле, связывающей длину и массу тела животных (Балушкина, Винберг, 1979). При этом было выявлено, что собственные массы ракообразных отличаются от показателей масс, приведенных в таблицах стандартных масс, в незначительной степени. Уточненные массы организмов были взяты для расчета биомассы сообщества зоопланктона в озерах Акмолинской и Костанайской областей.

При построении полигонов распределения по массе и длине тела зоопланктеров, обитающих в озерах Северного Казахстана, становится ясным, что популяция находится в равновесном состоянии. Кривые распределения особей в популяциях приближены к кривой Гаусса, концентрация особей в модальном и прилегающих в нему классах высокая, всё это говорит о нормальном распределении во внутривидовой структуре (рис. 3, 4).

У Diaptomus sp. полигон распределения по длине тела имеет вид, приближенный к кривой Гаусса, с высокой концентрацией особей в модальном и околомодальном классах - 78,5% при теоретических расчетах и 60% при эмпирических. Коэффициент асимметрии кривой равен 0,06. Это позволяет предположить, что популяция находится в состоянии динамического равновесия (см. рис. 3).

Для D. longispina полигон распределения по длине тела также приближен к кривой Гаусса. Эмпирическая кривая сдвинута по оси Х вправо, что указывает на накопление в популяции крупных особей. Количество особей в модальном и околомодальном классах для теоретических расчетов составляет 84%, для эмпирических - 70% (см. рис.4).

Рыбопродуктивность озер Акмолинской и Костанайской областей.

Естественная кормовая база водоемов является одним из главных критериев рыбопродуктивности.

Расчет рыбопродуктивности озер Акмолинской и Костанайской области, проведенный на основе оценки естественной кормовой базы, представлен в табл. 6.

Наименьшая естественная рыбопродуктивность оказалась в оз.Ашыколь - 40,7 кг/га, а в остальных озерах она гораздо выше: оз. Кумколь 172,1, Аксуат - 131,1, Алтыбай -101, Талы - 169,3 кг/га.

Наиболее перспективным с точки зрения возможного получения рыбопродукции в Акмолинской области является оз. Кумколь - 107390 кг, а в Костанайской оз. Талы - 235607 кг.

Таблица 6 Формирование продукции в озерах Акмолинской и Костанайской областей, кг/га

Примечание: * Р <0,95; ** Р<0,99; *** Р<0,999

При этом объемы допустимых уловов (ОДУ), рассчитанные на основе сетевых уловов, значительно ниже, чем полученные нами в результате теоретических расчетов на основе учета кормовых организмов в водоеме. Так в оз. Кумколь ОДУ за ряд лет по данным сетевых ловов составлял 200 кг, а в остальных озерах - 400 кг. Это объясняется низкими численностями популяций ценных промысловых рыб в этих озерах.

Для увеличения производства биологической продукции необходимо проводить зарыбление этих водоёмов такими ценными видами, как пелядь, сазан, применяя для их выращивания и вылова технологии, разработанные для озер Челябинской и Тюменской областей РФ.

ВЫВОДЫ