Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Донная фауна водоемов Памира

ВАК РФ 03.00.08, Зоология

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Ахроров Фируз

ВВЕДЕНИЕ (Общая характеристика работы).

ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДОЁМОВ

ПАМИРА.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И METO ДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 3. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГИРОЛОГО-ГИДРО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОЁМОВ ВОСТОЧНОГО ПАМИРА.

3.1. Общая характеристика района исследования.

3.2. Классификация озер по солености.

3.3. Уровненный1 режим.

3.4. Температурный режим.

3.5. Вертикальное распределение температуры воды.

3.6. Цвет, прозрачность, РН и другие физические свойства воды.

3.7. Гидрохимический режим пресных вод.

3.8. Гидрохимический режим солоноватых и ультрагалинных г озёр.

ГЛАВА 4. ЭКОЛОГО-СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДОННОЙ

ФАУНЫ И РЫБ ВОДОЕМОВ ПАМИРА.

ГЛАВА 5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОФАУНЫ ПО ТИПОВЫМ

ВОДОЁМАМ ПАМИРА И ИХ ОБИЛИЕ.

ГЛАВА 6. ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ЧИСЛЕННОСТИ И БИОМАССЫ

МАКРОЗООБЕНТОСА ВОДОЁМОВ ПАМИРА. ф 6.1. Озеро Яшилькуль.

6.2. Озеро Булункуль.

6.3. Озеро Большой Харгуш.

6.4. Озеро Зоркуль.

6.5. Озеро Чаканкуль.

6.6. Озеро Большой Кукджигит.

6.7. Озеро Карадунг.

6.8. Озеро Трумтайкуль.

6.9. Озеро Учкуль.

6.10. Озеро Аждаркуль 6.11. Озеро Рангкуль.

6.12. Озеро Шоркуль 6.13. Озеро.Каракуль.

6.14.0статочные водоёмы - мелкие озерки, сазовые и сазо-болотные водоёмы.

6.15. Реки.

6.16.Классификация озер Памира по продуктивности.

ГЛАВА 7. БИОЦЕНОЗЫ НЕКОТОРЫХ ОЗЁР ПАМИРА.

7.1. Биоценозы озеро Зоркуль.

7.2. Биоценозы озеро Яшилькуль.

ГЛАВА 8. БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ МАССОВЫХ ВИДОВ ЛИЧИНОК

ХИРОНОМИД И РАКООБРАЗНЫХ ОЗЁР ПАМИРА.

8.1. Морфологическая характеристика возрастных структур массовых видов личинок хирономид.

8.2. О числе генераций и продолжительности развития личинок хирономид.

8.3. Биология и экология массовых видов ракообразных.

ГЛАВА 9. ПРОДУКЦИЯ ВИДОВЫХ ПОПУЛЯЦИИ МАКРОЗООБЕНТОСА

И РАСЧЕТ НА ЗАРЫБЛЕНИЕ - РЫБ БЕНТОФАГОВ.

9.1. Расчет продукции макрозообентоса.

9.2. Расчет продукции рыб-бентофагов.

ГЛАВА 10. СТЕПЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОННОЙ ФАУНЫ РЫБАМИ

ОЗЁР ПАМИРА.

10.1. Рыбохозяйственное освоение озер Памира.

ГЛАВА 11. ГЕНЕЗИС ГИДРОФАУНЫ ВОДОЕМОВ ПАМИРА И ИХ

ЗООГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЯЗИ.

11.1. Генезис водоемов Памира.

11.2.3оогеографические связи гидрофауны водоемов Памира.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Донная фауна водоемов Памира"

Актуальность проблемы. Биологическая продуктивность водоёмов определяется жизнедеятельностью гидробионтов, важнейшим звеном которых в экосистеме водоёма является донная фауна.

В водоемах Таджикистана и во всей Центральной Азии донная фауна составляет основную часть кормовой базы рыб. Поэтому биопродуктивность озёр, водохранилищ, прудов и рек определяется по степени её развития.

Кроме того, фундаментальные исследования по биоразнообразию, экологии, выявление редких и новых для науки видов, изучение биологии и продукции видовых популяции представляет собой не только теоретическое, но и большое практическое значение.

В этом плане высокогорные водоёмы Памира, находящиеся на пределе существования жизни (3700-4200 м над ур.м.), выше которого "активная жизнь" невозможна, всегда привлекали внимание ученых-исследователей. Хотя исследование биоресурсов Памиро-Алая начинается с экспедиции В.П. Федченко в центральную Азию в 1871 г., но из-за отсутствия специалистов, дальности района исследования, тяжелых условий высокогорья изучение водоемов Памира и особенно их донной фауны оставалось вне поля зрения ученых.

Начиная с 60-х годов, в бывшем Советском Союзе стали широко использовать в народном хозяйстве озёра и водохранилища не только равнин, но и горных районов. В этом плане относительно хорошо изученными являются озёра Тян-Шаня в Киргизии - Сонкуль, Чатыркуль и Иссыккуль, а также некоторые озёра Кавказа - Севан в Армении, Рица в Абхазии, Акгель в Азербайджане и т.д.

Президиум Академии наук Республики Таджикистан дважды (в 1976-1980 и 1981-1985 гг.) включил данную тематику в комплексную научно-техническую программу Госплана Совета Министров Таджикской ССР.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы было: изучить донную фауну и рыб водоёмов Памира и определить перспективы их рыбо-хозяйственного использования для поднятия экономики области.

В соответствии с основной целью.были определены следующие задачи:

1. Выяснить видовой состав донной фауны и определить основной фон донных животных в условиях высокогорья.

2. Изучить особенности экологии и развития донных животных в условиях высокогорья. ?

3. Выявить распределение и места концентрации донной фауны и рыб в различных типовых водоемах Памира - озерах, реках, тёплых источниках, остаточных водоемах и т.д.

4. Определить видовой состав биоценозов и выделить их границы в некоторых крупных рыбохозяйственных озёрах.

5. Изучить жизненные циклы, число генераций, биологию и экологию массовых форм личинок хирономид и ракообразных.

6. Выяснить динамику развития численности и биомассы донной фауны.

7. Рассчитать продукцию видовых популяций массовых видов макро-зообентоса.

8. Выяснить степень использования кормовой базы рыбами и их обеспеченность кормом.

2(с <Г ср\ ■> — 6

9. Разработать рекомендации и биологическое обоснование по обогащению видового состава промысловых рыб более ценными видами.

10. Выяснить генезис гидрофауны и зоогеографические их связи. Научная новизна. В результате комплексного, многолетнего изучения водоёмов Памира (особенности экологии донной фауны и рыбьих роли в создании биологической продуктивности озёр, расчета продукции видовых популяции макрозообентоса, степени использования кормовой базы рыбами) впервые:

- выявлено 142 вида донной фауны;

- выяснено их систематическое положение в общей зоологической номенклатуре;

- описано1^' видов личинок хирономид и 1 подвид моллюска как новые для науки.

- установлено 22 эндемичных вида, а 30 видов впервые указывается для гидрофауны водоемов Центральной Азии;

- установлены сезонная динамика численности и биомассы макрозообентоса и биологическая продуктивность озер;

- рассчитана продукция видовых популяции макрозообентоса;

- разработаны универсальные Р/В коэффициенты для массовых видов донной фауны;

- установлены жизненные циклы, число генераций и время вылета для 3-х массовых видов личинок хирономид - Chironomus plumosus L., Tanytarsus ex gr. gregarius Kieff., Psectrocladius pancratovae Akhr.;

- изучены биология, экология и продукция солелюбивого рачка - Artemia salina и пресноводного рачка бокоплава - Gammarus lacustris Sars;

- Проведен анализ фаунистического сходства между биоценозами и озерами;

- выяснена степень использования кормовой базы рыбами;

- разработаны биологические обоснования на вселение в озера Памира ценных видов рыб и кормовых организмов;.

- проведена акклиматизация ценных видов рыб в высокогорные озера Памира; установлены генезис гидрофауны водоемов Памира и их зоогеографические связи.

Практическая значимость работы. Полученные наши данные о донной фауне и рыбах Памира имеют практический интерес для работников рыбного хозяйства республики и дают возможность решать вопросы рыбохозяйственного освоения водоемов.

Полученные результаты по Р/В коэффициентам и опыт по акклиматизации ценных видов рыб можно использовать в качестве эталона при изучении других подобных высокогорных водоемов Центральной Азии и Кавказа.

Внедренческая работа по акклиматизации ценных видов рыб -иссыккульской форели гегаркуни, сибирской пеляди, чира и карася в озерах Памира и полученные в производственных масштабах положительные результаты могут послужить основой для проведения подобных работ в других горных озерах Центральной Азии.

Основные положения, выносимые на защиту.

• эколого-фаунистический обзор донной фауны и рыб и их распределение по водоемам Памира;

• динамика численности и биомассы макрозообентоса и биологическая продуктивность озер Памира;

• биоценозы озер Зоркуль и Яшилькуль и их сходства;

• биология, экология и число генераций массовых видов хирономид;

• биология, экология и продукция рачка Artemia salina L.

•" расчет продукции видовых популяции макрозообентоса;

• генезис гидрофауны водоемов Памира и зоогеографические их связи.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены: на: «Региональной конференции по биологическим основам рыбного хозяйства водоемов Средней Азии и Казахстана» (Душанбе, 1976; Фрунзе, 1981), на «1У-У Всесоюзных съездах Гидробиологического общества АН СССР» (Киев, 1981: Тольятти, 1986), на «Международной конференции по экологическим проблемам Приамударьинских государств Средней Азии» (Чарджоу, 1994; Бухара, 1995, 1999), на заседаниях «Таджикского гидробиологического общества» (Душанбе, 1978, 1981, 1993, 1996), на Международной конференции «Экологические особенности биологического разнообразия в Республике Таджикистан и сопредельных территорий» (Худжанд, 1998), на расширенном заседании кафедры зоологии Бухарского государственного университета (Бухара, 1999), на зоологической конференции, посвященной 1100-летию государства Саманидов (Душанбе, 1999), на «Международной конференции по развитию горных регионов Центральной Азии в XXI веке» (Хорог, 2001), на конференции, посвященной 60-летию образованию Института зоологии и паразитологии им. Е.Н.Павловского АН РТ (Душанбе, 2001).

Публикации. Автором опубликовано 134 работ. Из них 33 по теме диссертации.

Внедрение. Материалы диссертации легли в основу:

1. Биологического обоснования на акклиматизацию в оз. Яшилькуль глубоководных байкальских соровых гаммарид в целях обогащения кормовой базы глубоководной части озера (акт внедрения от 24 мая 1973 г. и 28 мая 1974 г.).

2. Биологического обоснования на вселение пеляди в оз. Яшилькуль (выписка из протокола Консультативной комиссии по акклиматизации беспозвоночных и рыб при МРХ СССР № 68 от 10 ноября 1977 г.).

3. Биологического обоснования на вселение в оз. Яшилькуль иссыккульской форели гегаркуни (выписка из протокола вышеуказанной комиссии № 80 от 16 октября 1980 г.).

4. Биологического обоснования на акклиматизацию северных реликтовых рачков - понтопереи аффинис и глубоководных мизид в оз. Яшилькуль и Трумтайкуль (выписка из протокола вышеуказанной комиссии № 95 от 17 ноября 1986 г.).

5. Рекомендации по комплексному использованию озер Памира в рыбохозяйственных целях (одобрены местными властями).

Структура и объем рйботы. Диссертация состоит из введения (общая характеристика работы), одиннадцати глав, заключения, выводов, приложения и списка литературы. Текст изложен на 250 страницах и иллюстрирован 44 таблицами, 16 рисунками. Список литературы включает 221 наименований, из них 26 иностранных авторов. Приложение содержит 27 таблиц и 6 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Зоология", Ахроров Фируз

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наши исследования в научном и практическом плане посвящены изучению видового состава донной фауны и рыб всех типовых водоемов Памира, биопродуктивности крупных рыбохозяйственных озер и их классификации, биологии, экологии массовых видов личинок хирономид и ракообразных, изучению и расчетам продукции видовых популяции макрозообентоса, питанию и пищевым взаимоотношениям рыб.

Изучение биоразнообразия донных животных позволило установить принадлежность каждого вида к определенным систематическим группам, выяснить их экологические особенности, географическое распространение, процент встречаемости массовых видов и выявление новых и эндемичных видов.

Теплые родники представляют собой особый тип водоемов и заселяются в основном тропическими видами моллюсков, стрекоз, хирономид и др.

Рачок A. salina является единственным представителем животного мира, населяющий как пелагиаль, так и литораль ультрагалинных озер Памира. Изучение биологии A. salina показало, что в процессе эволюции в памирских озерах с постоянной соленостью A. salina образовал двуполую расу (Ахроров, 1976, 1999), тогда как в озерах Крыма с изменяющейся соленостью эти рачки имеют партеногенетическую расу.

Впервые для высокогорных водоемах Памира установлены число генераций, продолжительность развития и сумма эффективных температур необходимых для развития жизненного цикла массовых видов хирономид. Установлено что в условиях Памира для завершения жизненного цикла Ch. plumosus необходим 123 суток или 762 градусо - дней, для Т. ex. gr. gregarius - 117 суток или 374 градусо - дней, а для Ps. pancratovae - 128 суток или 793 градусо- дней. При этом все виды дают по одной генерации за сезон. Озера Памира по продуктивности макрозообентоса мы классифицируем на: олиготрофные, мезотрофные, евтрофные и дистрофные.

Нами достигнуты определенные успехи в вопросах установления закономерностей количественного развития донных животных и создания ими продукции за определенный промежуток времени. Разработаны нами Р/В коэффициенты для пиявок, олигохет, остракод, гаммарид, 2 вилов моллюсков и 5 видов хирономид.

Основу пищи лжеосмана в озерах Яшилькуль, Булункуль, Зоркуль составляют макрофиты, ил-детрит, одноклеточные водоросли. Маринка и карась питаются водными насекомыми бентосными организмами. Акклиматизированная пелядь Яшилькуль в основном питается зоопланктоном.

Принимая за основу схему Г.В. Никольского (1953) «О фаунистиче-ских комплексах», гидрофауну Памира», мы рассматриваем его по 5 фауни-стическим комплексам.

К Переднеазиатскому комплексу гидрофауны Памира входят в основном теплолюбивые, широко распространенные виды: Индийской, Иранской, Афганской и Средиземноморской фаун. Во времена, когда еще не было водоразделов между Индией и современным Памиром, тогда памирские реки играли большую роль в переносе и распространении гидрофауньь

К тропическому и субтропическому комплексу мы относим 6 видов стрекоз, 4 вида моллюсков и несколько видов хирономид, обнаруженных нами в теплых источниках Шахдары, Шаймака, Джаушангоза.

Эндемики третичной эпохи - A. salina и B.tDrientalis в прошлом были ^ обитателями остаточных солоноватых водоемов с соленостью не более 35°/ 00 Однако, в период оледенения, эти водоемы то опреснялись, то могли сильно осолоняться. Поэтому этим животным пришлось пройти путь долгой эволюции и приспособления и изменить свои морфо-биологические признаки.

Европейско-Сибирский или Арктический комплекс представлен большей частью стенотермными видами ручейников, бокоплавов, моллюсками, олигохетами и хирономидами.