Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биология и динамика численности анадырской кеты

ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Путивкин, Сергей Викторович, Магадан

61: М-З/ЗЗ3 "б

Тихоокеанский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии Магаданское отделение (ТИНРО-центр)

На правах рукописи

Путивкин Сергей Викторович БИОЛОГИЯ И ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ АНАДЫРСКОЙ КЕТЫ

03.00.10, ихтиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор В.Н.Иванков

Магадан 1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

Введение ____3^4

I. Обзор литературы _____ 5-8

II. Материал и методика __9 -16

III. Физико-географическое описание района исследований:

1. природное районирование ___17-19

2. формирование гидрологического режима рек Анадырского лимана:

2.1. гидрогеологическая структура в районах нерестилищ___ 20-23

2.2. водный режим нерестовых рек__23-28

2.3. твердый сток нерестовых рек _28-33

IV. Топография нерестилищ анадырской кеты __34-39

V. Экология нереста анадырской кеты: ____40-42

1. температурный режим нерестовых рек - " ' ' _42-49

VI. Характеристика ската молоди анадырской кеты:

1. динамика ската молоди__50-57

2. биологическая характеристика молоди __58-62

3. выживаемость анадырской кеты в пресноводный период_62-67

VII. Нерестовая миграция анадырской кеты:

1. прогнозирование сроков нерестовой миграции_68-78

2. распределение кеты по сечению реки ____78-79

VIII. Биологическая характеристика анадырской кеты:

1. возрастная структура _80-92

2. размерно-весовая характеристика _93-110

3. половая структура____ 110-118

4. плодовитость ___118-128

IX. Динамика численности:

1. промысел и состояние запасов___129-144

2. динамика численности ______144-164

3. разработка инструментальных методов учета кеты_164-169

X. Заключение _____ 169-176

Список литературы_177-194

Приложение_195-224

ВВЕДЕНИЕ

Исследования тихоокеанских лососей в водоемах Беринговоморского побережья Чукотки вследствие удаленности носили, в основном, эпизодический характер, ограничиваясь изучением отдельных сторон биологии, систематики и морфологии лососей. Небольшое количество работ в этом направлении посвящено анадырской кете. Тем не менее, анадырская кета в годы депрессии численности лососей североохотоморского побережья составляла в Северо-Восточном регионе (Магаданская область, Охотский район Хабаровского края) более половины уловов всех лососей (от 28 до 83%, в среднем - 53%). Промысловая и экономическая значительность этого объекта для региона послужила причиной того, что с 1967г. Магаданское ТИНРО стало проводить регулярные сборы материалов по биологии анадырской кеты.

Современные условия работы рыбохозяйственной отрасли остро ставят вопросы по изучению механизмов формирования численности лососей, оценки их запасов, от которых зависит эффективность работы рыбной промышленности. Значительное освоение золоторудной промышленностью месторождений в бассейнах нерестовых рек ставит задачи по изучению экологии нереста, распределению естественных нерестилищ с целью обеспечения природоохранных мероприятий и сохранения естественного нерестового фонда. Кроме того, последнее время в регионе становятся актуальными вопросы по искусственному воспроизводству кеты, особенно на фоне значительных успехов японских и американских рыбоводов. Для успешного их решения необходимо знание особенностей естественного размножения, включая биологическую структуру популяций и гидрологические условия в пресноводный период жизни до ската молоди кеты в море.

Одной из задач настоящей работы являлось изучение условий и факторов, воздействующих на численность поколений кеты на разных этапах онтогенеза. Здесь необходимо было рассмотреть весь доступный комплекс абиотических, действующих, в основном, в пресноводный и ранний морской периоды, и биотических факторов, определяющих численность через воспроизводительный потенциал популяции, качественные характеристики родительского поколения,

конкурентные отношения. Моделирование динамики численности на основании этих факторов с максимально возможной аппроксимацией к фактическим показателям позволило бы организовать рациональное промысловое использование анадырской кеты на основе естественного воспроизводства, определение и разработку методов увеличения запасов и вылова, планирование и организацию рыбоводных мероприятий в регионе.

В данной работе впервые для анадырской кеты приведены полные материалы по гидрологии и топографии нерестилищ. Проведено дискретное изучение динамики численности и распределения кеты по отдельным районам воспроизводства, в рабочей гипотезе рассматривавшимся как отдельные популяции и субпопуляции. Впервые дня региона проведен анализ влияния значительного количества факторов - абиотических и биотических - на формирование численности поколений, использование которых позволило провести построение прогностических моделей динамики численности анадырской кеты. Исследование нерестовой миграции кеты позволило перейти к прогнозированию ее сроков, что вместе с моделированием динамики численности создает, в настоящее время, все условия для рациональной организации промысла.

Впервые в лососевой промышленности для учета численности мигрирующей в реке кеты был разработан и используется с 1991г. гидроакустический счетчик, позволивший снизить в 30 раз затраты на учет и не прерывать ряд наблюдений в связи с экономическими трудностями последних лет.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Первые упоминания по Анадырю относятся ко времени освоения казаками Северо-Востока : Ю.Селиверстов, апрель 1655г. - "а рыба на реке Анадыре именем кета идет верх много, а назад не плавает, вся пропадает вверху и ести та рыба худа не жирна"; Ф. Ветошкин, апрель 1655г. - " а кормимся мы красною заморною рыбою - кетою, - а та рыба кета внизу Анадыря реки от моря идет добрая, а вверх приходит худа, потому что та рыба замирает вверху Анадыря, а назад к морю не выплывает." С.П.Крашенинников в 1755г. в "Описании Земли Камчатки" во многом опираясь на записи и дневники Г.В.Стеллера в том числе и работы по лососям, также дает название "кета" или "кайка" и указывает о распространении ее от Чукотского мыса до м. Лопатка и отсюда по берегам Охотского моря до Охотска и Амура. (7). И лишь в 1792г. И.Ю.Вальбаум использовал в описании рода ОпсоАупскш местные русские названия лососей по Г.В.Стеллеру. Л.С. Берг также отмечает, что имя "кета" заимствовано у ламутов, т.е. имеет чукотское происхождение (7).

В 1893г. Г.Дьячковым было описано свыше 40 речек и ручьев, впадающих в Анадырь (1).

В 1911г. Н.П.Сокольников(220) сообщает, что в 1904г первую кету поймали 29.06, в 1905 - 7.07, и юра подошли 18.07. Автор отмечает, что юров (рун) бывает за лето три, в промежутке между появлением их рыба продолжает идти непрерывно, но в значительно меньшем количестве.

В 1937г И.И.Кузнецов(146) сообщает, что с 1920 по 1926 гг. в Анадыре добывали в среднем по 106,2 тыс. шт. кеты в год. В 1926 - 64,4 тыс. шт., в 1927 -488,7 тыс. шт. кеты.

И.Д. Агапов (1) сообщает, что в 1938г средняя длина за июль - 63,0 см, за август - 62,4 см, за весь период - 62,7 см. Массовый ход в Анадыре непродолжителен, однако отдельные особи попадаются вплоть до октября. И.Д. Агапов со ссылками на другие источники приводит также сведения о промысле анадырской кеты в конце прошлого начале нынешнего века. Объем вылова для 1894г оценивается в 137 тыс. шт. кеты. Добыча населения только с. Марково в

90х гг. прошлого столетия составляла 150-200 тыс. шт. кеты и более (порядка 470650 тонн). В 1910г. в Анадырском районе было добыто 633,2 тыс. шт. кеты, в 1911г. - 710,5 тыс. шт.; - в 1912г. добыто 335,1 тыс. шт. кеты. В 1913 - 1914гг вылов составлял 360т или 116,2 тыс. шт. кеты ежегодно (1).

По статистике Чукотского треста средний вес кеты в 1934 - 1938 гг. составлял 3,13 кг. С 1934 по 1938 гг. наблюдалось снижение веса кеты на 0,29 кг. Количество рыболовных участков достигало 22, из которых 5 находилось в заливе, а 17 - в лимане (1).

Л.С. Берг в работе 1948г для анадырской кеты дает средний вес 3,1кг. Опираясь на мнение А.Г. Кагановского, Л.С.Берг сообщает, что на Анадыре существует только летняя кета (7).

В 1962г некоторые притоки Анадыря и низовье р. Белой были частично обследованы экспедицией Охотскрыбвода и одновременно собраны биостатистические материалы. По данным экспедиции(179) анадырская кета в 1962г. по измерениям 600 рыб, выловленных в лимане с 19 июля по 15 августа, имела средний размер 66,5 см (пределы колебаний: 53-78 см), средний вес - 3,78 кг (пределы колебаний: 2-6 кг). Средняя абсолютная плодовитость кеты за 1962г. составила 2715 шт.

В 1956г. в августе - октябре Ко ТИНРО были проведены рекогносцировочные рыбохозяйственные исследования, во время которых были изучены Анадырь и устьевые участки почти всех его крупных притоков от пос. Анадырь до пос. Марково. На основании этих работ А.Г. Остроумов в 1967г приводит морфобиологическую характеристику и возрастной состав кеты (179). Средняя длина анадырской кеты по измерениям 400 рыб была 61,4 см; рыб 2+ было 5,0%; 3+ - 92,5%; 4+ - 2,5%. Автор отмечает наличие на первом году роста на чешуе зоны сближенных склеритов, более узких, чем последующие морские. Опираясь на полученный материал, А.Г. Остроумов соглашается с А.Г. Кагановским в том, что в бассейне р. Анадырь размножается только летняя кета. По опросным сведениям автор приводит в работе распределение нерестилищ кеты в бассейне р. Анадыря (179).

В статье В.В. Волобуева и О.А.Никулина(ЗО) приводятся материалы по биологической характеристике анадырской кеты в 1967 - 1968 гг.: в 1967г. средняя длина кеты была 64,5 см, средний вес - 3711г.; в 1968г., соответственно, 67,2 см и 4339г; плодовитость - 3434 и 3951шт. С 1967г. Магаданским отделением ТИНРО были начаты ежегодные сборы биологического материала по анадырской кете, результаты которых собраны в ежегодных отчетах.

Н.И. Куликова (147,148,149,150) приводит ряд морфобиологических признаков при сравнении анадырской кеты с кетой из различных регионов Дальнего Востока; автор отмечает, что характерными признаками чешуи кеты из р. Анадырь являются широкие склериты в первой годовой зоне и широкие полосы суженных склеритов; при сравнении остеологических признаков автор делает вывод, что наиболее четкие отличия отмечены в форме костей головы у кеты Анадыря и Камчатки. Отличительной особенностью анадырской кеты Н.И. Куликова считает наличие большого количества рыб младшей возрастной группы 2+-до 50% (151).

С.А. Горшков(42) в 1979г показывает по результатам сравнительно-морфологического изучения кеты рек Анадыря, Камчатки и Амура, что остеологических различий, достаточных для выделения и описания подвидов, не наблюдается: кета всех исследуемых локальных популяций характеризуется четкими видовыми краниологическими особенностями. И.А. Черешнев (230) на основании сравнительного изучения морфологических и остеологических признаков у кеты из различных регионов Дальнего Востока также делает вывод, что данные, приводимые в работах Н.И. Куликовой, следует считать ошибочными, так как они опровергаются результатами исследований других авторов по морфологии популяций этого вида из Анадыря и сопредельных водоемов Чукотки и, кроме того, противоречат существующим сведениям по изменчивости морфологических признаков у кеты. Автор отмечает, что следует признать неверными выводы Н.И.Куликовой (149) относительно остеологической уникальности анадырской кеты и значительной изменчивости конфигураций костей головы у особей этой и других азиатских популяций. Подобный вывод делает и А.В.Сергиенко (217).

A.B. Евзеров(70) по материалам авианаблюдений 1966-1979гг. дает общие сведения о нерестовых реках материкового побережья Охотского моря и Чукотки и приводит удельный вес этих водоемов в воспроизводстве охотоморской и анадырской кеты.

Ю.В. Штундюк (242,243) приводит материалы по биологии анадырской кеты: возраст анадромных мигрантов от 2 до 6 лет, длина тела от 52 до 88 см, масса от 1,5 до 8,05 кг; отмечается, что отличительной особенностью анадырской кеты является большое количество рыб в возрасте 2+; нерестовый ход продолжается 4,5 месяца - с конца июня до середины ноября. Автором в публикации 1985г (244) рассматривается изменение плодовитости анадырской кеты в зависимости от размеров и возраста за ряд лет, используя частично собственные и частично заимствованные материалы из архивов Охотскрыбвода. Автором сделан вывод, что у анадырской кеты величина абсолютной плодовитости изменяется в разные годы в обратной зависимости от численности нерестовой части популяции; относительная плодовитость уменьшается как с увеличением размеров, так и с возрастом одноразмерных рыб; отмечается наличие у анадырской кеты возрастной группы 6+(244).

В ряде работ приводятся результаты изучения популяционно-генетической структуры стад кеты Сахалино-Курильского региона, из рек Амура, Анадыря и на Охотском побережье. Отмечается, что если в группе популяций Северного побережья Охотского моря и Камчатки имеется определенная пространственная дифференциация, то у популяций бассейна Анадыря такой дифференциации обнаружить не удается (29,208,242).

Автором в ряде работ (32,124,190,191,192,193,194,195,196,197,198,199, 200,300,303) рассмотрены вопросы экологии, биологии и рационального использования запасов анадырской кеты.

г

И. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Основой для работы послужили материалы по биологии анадырской кеты за период 1983-1995гг. собранные в период анадромной миграции в Анадырском лимане, реках - Анадыре, Великой, Канчалане. Места сбора проб показаны на рис. 1. Всего собрано:

на изучение динамики соотношения полов - 33400 проб;

Кроме этого использован материал в количестве 500 проб кеты, собранный в Беринговом море (рис.15) в 1992г., для определения доли анадырской кеты в морских уловах. За более ранний период (1967-1982гг.) использованы архивные материалы биологических анализов в количестве 8,5 тыс. шт. и ранее не публиковавшиеся. Обработка биологических материалов производилась по общепринятым методикам (182,189,235). Ежегодно в мае-июне, начиная с 1984г., проводились сборы материала по молоди анадырской кеты. В основе учета лежит выборочный метод, предложенный А.Я.Таранцом (222). Облов производился двумя типами ловушек: с входным отверстием 50x50 см и 30x30см. Два фала, натянутых через реку, служили: один -разметочным (12мм) с точками через 10м, другой - несущим (16мм), по которому перемещалась большая ловушка при учете молоди по сечению реки. Изучение распределения молоди по глубине от дна до поверхности проводили малой ловушкой. Все пробы молоди фиксировались 4% формалином и обрабатывались в стационарных условиях. Всего обработано 6200 проб молоди.

Сбор материала по численности производителей анадырской кеты, топографии нерестилищ проводился с 1984г. по 1991г. аэровизуальным

методом по разработанным ранее рядом авторов методикам (67,127,178,

на общий биологический анализ на морфобиологический анализ на плодовитость

на изучение динамики возрастной структуры в период хода

-7300 проб; - 400 проб; -3440 проб;

- 23000 проб

Рис. 1 Карта-схема района работ

• - расположение гидрометеостанций

А - места сбора материалов

^ - расположение нерестилищ анадырской кеты

263,296,298). Основной учет выполнялся после окончания сбора биологического материала по кете в период с 25 августа до 1 октября ежегодно. Работы выполнялись на Ми-8 Анадырского авиаотряда. Для определения собственной ошибки аэроучета на Ан-2, оборудованном аэрофотоустановкой АФА-ТЭ с фокусным расстоянием 350 мм, выполнялись аэрофотосъемочные работы. Обслуживание аппаратуры и выполнение фотографий проводились работниками Предприятия №15 «Государственного управления геодезии и картографии» согласно заключенному договору. Ежегодный налет по учету численности кеты в бассейнах рек Анадыря, Великой, Канчалана составлял 120-150 часов.

Для изучения динамики численности анадырской кеты были также использованы материалы по аэроучету из архивов МоТИНРО, полученные за период работ с 1967г по 1982г Евзеровым A.B., внесшим значительный вклад в разработку теории и практики аэроучета, и которому автор глубоко признателен за полученные при совместной работе опыт и знания.

В 1989-90гг совместно с КБ «Шторм» при Киевском политехническом институте были начаты исследования по разработке рыбоучетного прибора. Проведение работ связано с внедрением инструментальных методов учета лососей. В результате работ был выполнен технический проект, разработаны структурные и принципиальные электронные схемы отдельных узлов и модулей рыбосчетного устройства (РСУ), изготовлены опытный и промышленный образцы прибора, отработаны методики постановки и практического использования РСУ на базовом лососевом водоеме. На первом этапе был создан действующий макет, на котором и отрабатывалась принципиальная схема прибора. В 1990-91гг в период нерестового хода кеты в Анадырском лимане были проведены полевые испытания РСУ-1. Накопившиеся наблюдения за период эксплуатации РСУ-1 позволили определить оптимальный вариант прибора, и к 1992г были изготовлены 2 счетчика (РСУ-2) для лево- и правобережной установки в устьевой части р.Анадыря.

В основу