Научное обеспечение поддержания экологической стабильности и сохранения редких видов рыб в водоемах Красноярского края

Таблица 8. Размеры толстолобика по возрастным группам, Берешское водохранилище, 2004-2007 гг., ставные сети, ячея 18-80 мм

Таблица 9. Коэффициент фотосинтетической активности (КФА) пищевых комков толстолобика, водоем-охладитель Березовской ГРЭС-1, 2004-2006 гг.

Это свидетельствует о более высоком коэффициенте утилизации пищи у взрослых особей по сравнению с молодыми.

В кишечниках рыб доминировали представители тех же водорослей, что и господствовали в планктоне водоема. Употребление в пищу массовых форм водорослей может свидетельствовать об их неселективном отборе. При увеличении численности сине-зеленых водорослей толстолобик переходит на питание ими.

Рис. 5. Зависимость удельной интенсивности флуоресценции содержимого кишечника толстолобика от массы рыбы

Распределение толстолобика в Берешском водохранилище было связано с дрейфом водорослей, возникающим вследствие ветров, о чем свидетельствовали места отлова толстолобика. Параллельно с мониторингом белого толстолобика, в Берешском водохранилище проводились исследования его влияния на экосистему по мере увеличения ихтиомассы.

7.2 Характеристика водоема-охладителя Березовской ГРЭС (Берешское водохранилище)

7.2.1 Состояние фитопланктона за 2003-2008 гг.

Распределение числа видов микроводорослей по числу родов (зависимость Виллиса) в Берешском водохранилище имеет форму прогнутой кривой без плавного падения, что является одним из показателей антропогенного загрязнения водоема (Баринова, Медведева, Анисимова, 2006), т.е. водоем испытывает сильный антропогенный пресс (рис. 6).

В межгодовой динамике выделяются 2005 г. с высокими значениями биомассы фитопланктона в вегетационный период (табл. 10).

Категория трофности воды Берешского водохранилища за вегетационный период (июнь-август) 2002-2007 гг., определенная по средней биомассе фитопланктона (48±27 мг/л), относится к высокой градации политрофного класса.

Таблица 10. Динамика биомассы фитопланктона в вегетационный период (июнь-сентябрь)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 6. Зависимость Виллиса для альгофлоры Берешского водохранилища

7.2.2 Исследование фотосинтетической активности хлорофилла флуоресцентным методом

Максимальные значение КФА составляло 0,44 ± 0,04 (2003 г.) и 0,50±0,03 (2004 г.) летом. Такие значения фотосинтетической активности фитопланктона характерны, когда в альгоценозе преобладает синезеленые водоросли. Наибольшему значению КФА соответствовало наибольшая концентрация хлорофилла - 266±30 мкг/л (2003 г.) и 290±27 (2004 г.). И, наоборот, наименьшему значению КФА в интегральной пробе, равному 0,19±0,03 (2003 г.) и 0,38±0,09 (2004 г.), соответствовало наименьшее содержание хлорофилла - 17,1±5,3 мкг/л и 74±9 соответственно (Заворуев и др., 2005; Андрианова и др., 2006).

При исследовании водоема в 2003-2004 г. проводилась оценка качества воды в период цветения с помощью биолюминесцентных экотестов (табл. 11).

Таблица 11. Оценка качества воды в Берешском водохранилище по биолюминесцентным экотестам, август 2004 г.

Из данных видно, что, кроме мелководья, во всех других акваториях водохранилища наблюдается присутствие токсических веществ в воде.

Оценка качества воды по биолюминесцентным экотестам показала, что по один из них показывает норму, а другие - нет (табл. 12). При сравнении данных таблиц 11 и 12, очевидно, что тест на основе Ph. phosphoreum характеризует состояние воды в Берешском водохранилище, а тест на основе модифицированного E.coli - выделение токсинов в процессе цветения синезеленых водорослей.

Таблица 12. Оценка качества воды в Берешском водохранилище по биолюминесцентным экотестам, сентябрь, 2004 г.

7.2.3 Сравнительная характеристика зообентоса за период исследований 2003-2006 гг.

Межгодовая динамика развития зообентоса характеризуется минимальными показателями численности в 2003 г. - 2 тыс. экз./м2, в последующий год наблюдался подъем численности до 6 тыс. экз./м2 и некоторый спад к 2006 г. - до 4,5 тыс. экз./м2. Общая биомасса донной фауны находилась примерно на одном уровне во все годы исследования - 10-12 г/м2.

Трофический статус водоема по среднесезонным значениям биомассы зообентоса во все годы исследования находился на границе между «Средним» в-мезотрофным и «Повышенным» б-евтрофным.

7.2.4 Динамика биомассы толстолобика и фитопланктона в Берешском водохранилище

Эффект биомелиорации Берешского водохранилища показан на рисунке 8. Эвтрофикация водоема усиливалась вплоть до 2005 г. Мощное «цветение» воды в 2005 г. обусловлено снижением уровня воды на 1 м осенью 2004 г. от нормального подпорного уровня (НПУ). Весной 2005 г. НПУ был восстановлен. Объем сброса составил около 17 % от объема водохранилища (0,193 км3) при НПУ. Произошло резкое увеличение отношения азота к фосфору - с 10 до 35. В связи с этим в водохранилище стали интенсивно развиваться сине-зеленые водоросли рода Microcystis. В 2005 г. биомасса толстолобика была не достаточной, чтобы справится со вспышкой «цветения» воды. Однако вследствие хорошей адаптации и высокой скорости роста этой рыбы в экосистеме водохранилища летом 2006-2008 гг. уже не наблюдалось ярко выраженного развития фитопланктона (рис. 8). Кроме того, если в 2003-2006 гг. в водохранилище по биомассе доминировали представители сине-зеленых водорослей, то в 2007 г. в это же время на 1 место вышли диатомовые. Очевидно, этот факт свидетельствует о влиянии увеличившейся биомассы толстолобика не только на численность и биомассу, но и на структуру альгоценоза.

Для практического использования полученных результатов разработана математическая модель, описывающая динамику биомассы Microcystis в Берешском водохранилище. Модель учитывает влияние основных факторов на рост водорослей - ограничение по субстрату, температуру воды, освещённость. Помимо этих факторов учитывается поедание водорослей толстолобиком.

Рис. 7. Динамика биомассы толстолобика и фитопланктона в водоеме-охладителе Березовской ГРЭС в период 2003-2007 гг.

Вычислительные эксперименты показали, что толстолобик может оказывать влияние на сине-зелёные водоросли и подавлять «цветение» водоёма. Приведены оценки необходимого количества рыбы для Берешского водохранилища.

Выводы

1. Современное состояние биоценозов бассейнов рек Енисея и Оби на отдельных участках, не затронутых антропогенной деятельностью, характеризуется как благоприятное для существования рыб. Этому способствует значительная отдалённость от населённых пунктов. В участках бассейнов рек, не затронутых хозяйственной деятельностью, зоопланктон в руслах рек как стабильно функционирующее сообщество не развивается из-за высоких скоростей течения. Основным продуцирующим звеном в кормовой базе рыб являются организмы бентоса. Состав, распределение и обилие зообентоса в реках Красноярского края характерны для горно-таежных водотоков.

Оценка качества воды в начале 21 столетия по индексу сапробности по фитопланктону и микрофитоперифитону позволяет классифицировать качество вод изученных водотоков как 3 класс качества, удовлетворительной чистоты, от достаточно чистой до слабо загрязненной. Качество воды на всех изученных притоках, определенное по показателям зообентоса, соответствует 1-3 классам, вода предельно чистая - удовлетворительно чистая.

2. При исследовании экосистем водотоков, находящихся под влиянием различного рода горных работ, показано, что отрицательное воздействие наиболее ярко выражено на участках, подверженных прямому воздействию, и проявляется в снижении количественных показателей бентосных сообществ.

3. Исследованы осетровые и лососевидные рыбы (их отдельные популяции). Показано, что в начале 21 столетия из-за перелова, гидростроительства, проведения горных работ и других факторов антропогенного характера запасы исследуемых видов рыб неуклонно снижаются. Для увеличения численности и запасов этих видов (сибирский осетр, стерлядь, таймень, ленок, нельма, тугун, речной сиг, чир) необходима разработка практических мер по их охране (охране мест обитания), искусственному воспроизводству.

4. Сопоставление пищевых потребностей сеголетков с рассчитанным значением общей сезонной биомассы зообентоса на участке от Ангары до П. Тунгуски (6 тыс. т) позволяет считать, что в настоящий период (начало 21 столетия) обеспеченность кормовыми ресурсами не является лимитирующим фактором жизнедеятельности осетровых рыб.

5. Подращивание молоди осетровых в модульном рыбоводном комплексе позволяет увеличить выпуск рыбоводной продукции, а также улучшить её рыбоводные показатели за счет меньшего изъятия производителей и сокращения отходов, а также получать более жизнестойкую (адаптированную к естественным условиям) по сравнению с заводской молодь.

6. Искусственным регулированием параметров водной среды (температура, химический состав соответствовали природной воде) ускоряется созревание самок стерляди до возраста 3 лет (в естественных условиях р. Енисея массовое созревание данного вида происходит в возрасте 9-13 лет). Самцы осетра енисейской популяции начинают созревать в возрасте 3 лет, самки - 5-6 (в р. Енисее - в возрасте 17-23 года).

7. Впервые показана возможность выращивания ценного представителя сиговых рыб - нельмы в условиях рыбоводного индустриального хозяйства, функционирующего на отработанных теплых водах. Технологическая схема индустриального выращивания и эксплуатации ремонтно-маточного стада енисейской нельмы представляет систему непрерывного цикла получения молоди в целях аквакультуры с использованием части полученного малька для ремонтно-маточного поголовья.

8. Создан первый в Красноярском крае ихтиологический заказник «Чулымский». Методы, послужившие организации ООПТ - промыслово-ихтиологические исследования и биоиндикационная оценка. Заказник «Чулымский» является продолжением государственного природного заказника областного значения «Осетрово-нельмовый», организованного на территории Томской области и служит первым опытом межрегионального сотрудничества в области охраны окружающей природной среды в части создания сети особо охраняемых природных территорий в Сибирском регионе. С его созданием режим особо охраняемой природной территории распространен на 206 км по р. Чулыму.

9. Многолетние наблюдения за качеством воды в Берешском водохранилище, имеющего статус водоема полифункционального водопользования, и анализ полученных результатов позволили сделать однозначное заключение о том, что в водоеме до 2006 г. чрезвычайно высокими темпами, не свойственными для других водохранилищ Сибири, идет эвтрофирование.

10. Выработана стратегия подавления «цветения» сибирского водоема вселением рыбы-сестофага белого толстолобика в качестве биологического мелиоратора в водоеме-охладителе. Получены данные, свидетельствующие о снижении «цветения» в Берешском водохранилище. Вселение толстолобика не привело к изменению структуры ранее сложившегося ихтиоценоза. Кроме того, вселение толстолобика в 2002-2006 гг. привело к снижению степени «цветения» в водоеме к 2007-2008 гг. и смене доминирующих комплексов микроводорослей (в 2007 г. сине-зеленые уже не выступали доминантами в летние месяцы). Таким образом, метод биомелиорации при помощи белого толстолобика может быть использован для подавления «цветения» воды в других сибирских водоемах.

Практические рекомендации

При строительстве и освоении газовых месторождений для подготовки материалов ОВОС, экологической экспертизы хозяйственного использования территорий, представленные сведения о гидробиологии исследованных водных объектов должны быть использованы для оценки предполагаемого антропогенного воздействия и наносимого ущерба рыбному хозяйству.

Для Белоярского рыбоводного завода рекомендуем работы по отбору рыбоводной икры стерляди на Енисее необходимо начинать на 1,5-2,0 недели раньше, чем с осетром. Применение сурфагона для гормональной стимуляции стерляди целесообразно в дозах от 3,5-4,0 мкг препарата на 1 кг массы рыбы.

3. Рекомендовать работы по искусственному воспроизводству осетра и стерляди на базе модульных рыбоводных комплексов на р. Енисее (Туруханский заказник) и р. Чулыме (Чулымский заказник) КГБУ «Дирекция по ООПТ Красноярского края» и организацию модульных рыбоводных комплексов по разведению лососевидных рыб ФГНУ «НИИЭРВ».

4. С целью развития действующей «Схемы развития и размещения ООПТ» на территории Красноярского края необходимо провести комплекс ихтиологических исследований для обоснования придания статуса ООПТ водным объектам, имеющим воспроизводственную и нагульную значимость для особо ценных или редких видов ихтиофауны региона, таких как: оз. Виви, оз. Тембенчи, р. Северная (бассейн Н. Тунгуски); Можаро-Тиберкульская группа озер (сохранение озерных эндемичных сигов); бассейны рр. П. Тунгуски, Н. Тунгуски (сохранение генофонда редких видов рыб в местах освоения нефтегазовых месторождений); верхнее течение р. Агул (сохранение уникального генофонда аборигенных лососевидных рыб); бассейн р. Тубы (сохранение юго-западной популяции валька) и включения этих объектов в «Схему развития размещения ООПТ Красноярского края». Рекомендуется рассмотреть необходимость организации ООПТ, учитывающей исторически сложившуюся систему традиционного природопользования на реках Бахта, Н. Имбак, Фатьяниха, Сухая Тунгуска, Северная в Туруханском районе.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Заделёнов, В.А. Формирование маточного стада енисейских осетровых в условиях бассейнового тепловодного хозяйства/В.А. Заделёнов, Э.А. Костромин //Биологические ресурсы и проблемы развития аквакультуры на водоемах Урала и Западной Сибири. - Тюмень: изд-во Сибрыбниипроект, 1996. -С. 51-52.

2. Заделёнов, В.А. Опыт эксплуатации модульного осетрового комплекса на р. Енисей / В.А. Заделёнов // Состояние водных экосистем Сибири и перспективы их использования. - Томск: изд-во ТГУ, 1998. - С. 226-228.

3. Устройство для инкубации икры рыб / В.А. Заделёнов, В.П. Ягин. Патент РФ № 2159542. 14 с.

4. Заделёнов, В.А. Характеристика структуры нерестового стада и условий воспроизводства енисейской нельмы / В.А. Заделёнов // Проблемы и перспективы рационального использования рыбных ресурсов Сибири. - Красноярск: изд-во КГПУ, 1999. - С. 41-47.

5. Лопатин, В.Н. Проблемы сохранения водных биологических ресурсов Красноярского края и биосферные резерваты/ В.Н. Лопатин, В.А. Заделёнов, Н.Н. Большаков, А.И. Андриенко / Пути реализации Севильской стратегии для биосферных резерватов. - Шушенское: изд-во Саяно-Шушенского заповедника, 2001. - С. 7-9.

6. Заделёнов, В.А. Исследования видов рыб, занесённых в Красную книгу Красноярского края /В.А. Заделёнов, Е.Н. Шадрин, М.А. Трофимова, Л.А. Щур // Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. - Красноярск: изд-во КНИИГиМС, 2001. - С. 170-180.

7. Заделёнов, В.А. Современное состояние популяций осетровых рыб (Acipenseridae) и их кормовой базы в бассейне Енисея/ В.А. Заделёнов // Сибирский экол. журн. - 2000. - № 3. - С. 287-291.

8. Заделёнов, В.А. Использование водных биологических ресурсов на нарушаемых территориях Красноярского края: проблемы и способы решения/ В.А. Заделёнов, И.В. Космаков, В.И. Космаков // Вестник Томск. ГУ.- 2001. - № 274. - С. 130-132.

9. Заделёнов, В.А. Основные виды техногенного воздействия на водные биоресурсы при освоении минерально-сырьевой базы/В.А. Заделёнов, М.А. Трофимова, В.И. Космаков//Вестник Томск. ГУ. - 2001. - № 274. - С. 133-135.

10. Заделенов, В.А. Методические аспекты сохранения тайменя Hucho taimen (Pallas) в водоёмах Красноярского края // Мат-лы Междунар. симпозиума «Холодноводная аквакультура: старт в XXI век». - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - С. 174-175.

11. Вышегородцев, А.А. Стерлядь, таймень, сиг речной/ А.А. Вышегородцев, В.А. Заделёнов // Приложение к Красной книге Красноярского края. Животные. - Красноярск: изд. центр Красн. ун-та, 2004. - С. 11-15, 17-20.

12. Заделенов, В.А. Стерлядь сибирская, ленок, тугун/ В.А. Заделенов // Красная книга Республики Хакассии. - Новосибирск: Наука, 2004. - С. 88-91.

13. Заделёнов, В.А. Ленок, популяция, обитающая в верховьях р. Чулым, бассейн р. Оби Brachymystax lenok (Pallas, 1773)/ В.А. Заделёнов // Красная Книга Красноярского края. - Красноярск, 2004. - С. 45-46.

14. Заделёнов, В.А. Стерлядь бассейна р. Енисея: естественное и искусственное воспроизводство/В.А. Заделёнов//Состояние популяций стерляди в водоемах России и пути их стабилизации. - М.: Эконом. и инф-ка, 2004. - С. 77-93.

15. Гайденок, Н.Д. Оценка антропогенного воздействия на популяцию осетра р. Енисей / Н.Д. Гайденок, В.А. Заделёнов, Г.М. Чмаркова, А.И. Пережилин. - Красноярск, 2005. - 20 с. Деп. в ВИНИТИ 02.09.05. № 1198-В2005.

16. Заделенов, В.А. Питание белого толстолобика Hypophthalmichthys molitrix в водоеме-охладителе Березовской ГРЭС-1/ В.А. Заделенов, А.В. Андрианова, В.В. Заворуев и др. // Вестник КрасГАУ.- № 9.- 2005. - С. 142-147.

17. Заделёнов, В.А. Морфо-экологическая характеристика и разведение хариуса р. Чапы (бассейн Подкаменной Тунгуски) / В.А. Заделёнов, М.А. Трофимова, А.В. Гулимов// Проблемы гидробиологии Сибири. - Томск: Дельтаплан, 2005. - С. 113-117.

18. Заделёнов, В.А. Организация ихтиологического заказника краевого значения «Чулымский»/ В.А. Заделёнов, К.И. Распопин, С.К. Распопин, О.Н. Ногина // Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. - Красноярск: КНИИГиМС.- Вып. 7, 2005. - С. 69-72.

19. Андрианова, А.В. Оценка современного состояния экосистемы водоема-охладителя Берёзовской ГРЭС-1, Красноярский край/ А.В. Андрианова, В.В. Заворуев, В.А. Заделенов и др. // Водн. ресурсы. - 2006. - Т. 37. - № 2. - С. 176-186.

20. Заделенов, В.А. Оценка водных биологических ресурсов бассейна реки Подкаменной Тунгуски/ В.А. Заделенов, И.Г. Еникеева, Е.Н. Шадрин, Л.А. Щур // Сибирский экол. журн. - 2006. - № 4. - Т. 13. - С. 495-502.

21. Лопатин, В.Н. Меры по сохранению биологического разнообразия редких и исчезающих видов рыб в водоемах Красноярского региона/ В.Н. Лопатин, В.А. Заделёнов // Рыбное хоз-во. - 2006. - № 5. - С. 43-45.

22. Заделенов, В.А. Исследование питания белого толстолобика Hypophthalmichthys molitrix в водоеме-охладителе Березовской ГРЭС-1 флуоресцентным методом/ В.А. Заделенов, В.В. Заворуев, С.М. Величко // Рыбоводство и рыбное хоз-во. - 2006. - № 4. - С. 59-65.

23. Заделёнов, В.А. Воспроизводство енисейских осетровых /В.А. Заделёнов, Ю.В. Михалёв// Рыбоводство. - 2006. - № 3-4. - С. 33-35.

24. Заделёнов, В.А. Сохранение и воспроизводство стерляди енисейской популяции - перспективного объекта осетрового хозяйства России/ В.А. Заделёнов// Рыбное хоз-во. - 2007.- № 1. - С. 86-89.

25. Заделёнов, В.А. Таймень в водоемах Красноярского региона/ В.А. Заделёнов // Рыбное хоз-во. - 2007. - № 5. - С. 90-93.

26. Заделёнов, В.А. Чир Coregonus nasus (Pallas, 1776) (Salmoniformes, Coregonidae) водоемов Красноярского региона/ В.А. Заделёнов, Е.Н. Шадрин// Вестник КрасГАУ. - 2007. - № 6. - С. 133-139.

27. Заделёнов, В.А. Пищевая обеспеченность молоди осетровых рыб в р. Енисее в районе естественных нерестилищ/ В.А. Заделёнов// Рыбоводство и рыбное хоз-во. - 2007. - № 2. - С. 24-29.

28. Заделёнов, В.А. Сохранение биологического разнообразия ценных видов рыб в водоёмах Красноярского региона/ В.А. Заделёнов// Рыбоводство и рыбное хоз-во. - 2008. - № 3. - С. 3-7.

29. Заделёнов, В.А. Загрязнение водоемов-охладителей и биологический способ борьбы с ним/ В.А. Заделёнов// Рыбоводство и рыбное хоз-во. - 2008. - № 5. - С. 15-23.

30. Заделёнов, В.А. Стерлядь Acipenser ruthenus Linnaeus бассейна р. Енисея (библиографический обзор)/ В.А. Заделёнов // Осетровое хоз-во. - 2008. - № 2. - С. 61-68.

31. Заделёнов, В.А. Формирование ремонтно-маточного стада нельмы Stenodus leucichthys nelma (Pallas) енисейской популяции/ В.А. Заделёнов, М.А. Белов // Вестник КрасГАУ. - 2008. - № 4. - С. 144-148.

32. Андрианова, А.В. Влияние карьерных вод Бородинского угольного разреза на зообентос малой реки Барги / А.В. Андрианова, В.А. Заделёнов // Вестник КрасГАУ. - 2008. - № 5. - С. 174-178.

33. Заделенов, В.А. Применение биологической мелиорации для подавления «цветения» воды в сибирском водоеме-охладителе/ В.А. Заделенов, В.В. Заворуев // Экология урбанизированных территорий. - 2008. - № 3. - С. 47-50.

34. Заделёнов, В.А. Состояние рыбного хозяйства в водохранилищах Ангаро-Енисейского каскада/ В.А. Заделёнов, Е.Н. Шадрин, П.М. Долгих // Рыбное хоз-во. - 2008. - № 6. - С. 66-69.

35. Заделенов, В.А. Влияние рыбы-сестофага белого толстолобика Hypophthalmichthys molitrix на состояние фитопланктона в Берешском водохранилище (Красноярский край)/ В.А. Заделенов, Л.А. Щур // Вестник КрасГАУ. - 2009. - № 8. - 2009. - С. 89-97.

36. Курбатский, А.А. К современной характеристике размерно-возрастной и половой структуры популяции сибирского осетра в бассейне Енисея/ А.А. Курбатский, В.А. Заделёнов, Е.Я. Мучкина// Вестник КрасГАУ. - 2009. - № 12. - С. 119-123.

37. Заделёнов В.А. Антропогенное влияние на нельму Stenodus leucichthys nelma (Pallas) енисейской популяции/ В.А. Заделёнов, М.А. Белов // Современное состояние водных биоресурсов. Мат-лы Междунар. конф. - Новосибирск, 2008. - С. 228-233.

38. Перепелин, Ю.В. Многолетняя динамика биологических показателей нерестового стада омуля Coregonus autumnalis (Pallas, 1776) низовьев реки Енисея/ Ю.В. Перепелин, В.А. Заделёнов, Е.Я. Мучкина // Вестник КрасГАУ. - 2010. - № 9. - С. 125-129.

39. Заделёнов, В.А. Тугун Coregonus tugun (Pallas, 1814) (Salmoniformes, Coregonidae) реки Подкаменной Тунгуски (бассейн Енисея) / В.А. Заделёнов, Е.Н. Шадрин// Биология, биотехника разведения и состояние запасов сиговых рыб. Мат. Междунар. конф. - Тюмень: Госрыбцентр, 2010. - С. 113-117.

40. Заделёнов, В.А. Создание ихтиологических особо охраняемых природных территорий как элемента охраны окружающей среды/ В.А. Заделёнов // Инновационные процессы в современном образовании России как важнейшая предпосылка социально-экономического развития общества. Мат. Междунар. конф. - Красноярск: ИПК СФУ, 2010. - С. 514-518.

Размещено на Allbest.ru