Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфология, экология и разведение сибирской стерляди (Acipenser ruthenus marsiglii Brandt) Нижнего Иртыша

ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Третьякова, Татьяна Владиленовна, Тюмень

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ТРЕТЬЯКОВА ТАТЬЯНА ВЛАДИЛЕНОВНА

МОРФОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И РАЗВЕДЕНИЕ СИБИРСКОЙ СТЕРЛЯДИ (Acipencer ruthenus marsiglii Brandt) НИЖНЕГО ИРТЫША

03.00.10-ихтиология

Диссертация на соискание ученой степени Кандидата биологических наук

Научный руководитель кандидат биологических наук, профессор Г.Л. Карасев

ТЮМЕНЬ 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

Введение........................................................................................... 4

Общая часть

Глава 1. Предшествующие исследования. Материал и методика

1.1. Предшествующие исследования.................................................... 8

1.2. Материал и методика...................................................................... 12

Глава 2. Краткая характеристика условий обитания стерляди в Нижнем

Иртыше

2.1. Расположение, климат, гидрология, гидрохимия......................... 21

2.2. Кормовые ресурсы (зоопланктон, зообентос)............................... 28

Специальная часть

Глава 3. Морфология стерляди Нижнего Иртыша...................................... 35

Глава 4. Питание............................................................................................. 50

Глава 5. Линейный, весовой рост и некоторые морфофизиологические показатели стерляди Нижнего Иртыша

5.1. Линейный и весовой рост............................................................... 57

5.2. Упитанность..................................................................................... 64

5.3. Индекс печени.................................................................................. 73

Глава 6. Размножение.....................................................................................

6.1. Начало и периодичность полового созревания............................. 75

6.2. Нерест................................................................................................ 81

6.3. Плодовитость................................................................................... 82

Глава 7. Распределение, миграции, возрастная структура популяции.

Динамика уловов стерляди в Нижнем Иртыше

7.1. Распределение, миграции................................................................................................................................92

7.2. Возрастная структура популяции......................................................................................................108

7.3. Динамика уловов............................................................................................................................................................109

Глава 8. Разведение стерляди на Абалакском рыбоводном заводе

8.1. Получение зрелой икры. Инкубация............................................................................................117

8.2. Выдерживание предличинок............................................................................................................124

8.3. Определение вида предличинок..........................................................................................................126

8.4. Подращивание молоди в прудй .......................................................................................................137

Выводы............................................................................................................................................................................................142

Рекомендации......................................................................................................................................................................145

Литература................................................................................................................................................................................1^7

Приложения............................................................................................................................................................................167

ВВЕДЕНИЕ

Река Иртыш, как устойчивая экологическая система с ее притоками, поймой, гидрологическим и гидробиологическим режимами, сформировавшимися в процессе эволюции, сложившимися абиотическими и биотическими факторами обеспечивает полный жизненный цикл и воспроизводство обитающих здесь гидробионтов.

Согласно ГОСТа 17.12.04. - 77 «Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов» она относится к водоемам высшей категории. Одной из предпосылок этого является наличие здесь осетровых рыб. В Иртыше обитают два вида осетровых: сибирская стерлядь — Acipenser ruthenus marsiglii Brandt и сибирский осетр — Acipenser baeri Brandt.

Стерлядь в Обь - Иртышском бассейне распространена от Черного Иртыша, рек Бия и Катунь до Обской губы, образуя отдельные локальные стада. Одно из них — тобольско -уватское стадо [105]. Наиболее полные и специальные работы по биологии стерляди Нижнего Иртыша относятся к 1936 - 1938 годам. Немногочисленные более поздние исследования, в основном, проводились попутно или дополнительно к сибирскому осетру. Они затрагивают отдельные вопросы экологии и биологии стерляди и носят преимущественно фрагментарный характер. Между тем, за последние шестьдесят лет в формировании запасов стерляди в Иртыше произошли существенные изменения. Наблюдается значительное снижение ее численности, как уменьшение уловов в целом, так и на одно рыболовное усилие. Этому способствовал нерегулируемый промысел в военные и первые послевоенные годы всеми возможными орудиями лова, в том числе и ранее запрещенными (переметами, аханами, фитилями, крючковыми снастями).

С начала шестидесятых годов, в связи с развитием в Сибири нефтегазового химического комплекса, увеличением количества сомоходного флота, объема перевозок, заправочных баз происходит загрязнение водоема нефтепродуктами, неочищенными сточными водами

промышленных предприятий. Госкомэкология России в Государственном Докладе "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1996 году" информирует, что "река Иртыш относится к максимально загрязненным водным объектам Омской и Тюменской области, вода реки характеризуется как "грязная" и "очень грязная" ("Зеленый мир", № 24 (259). Специальный выпуск).

Негативное воздействие антропогенного фактора приводит к изменению экологической обстановки в бассейне. Некоторые притоки Иртыша теряют свое рыбохозяйственное значение, такие как Аремзянка, Рогалиха, Демьянка. Тоже отмечается в отношении зимовальных осетровых ям. Все это дает основание предполагать реальную возможность снижения численности популяции стерляди, нарушение условий ее естественного воспроизводства. На повестку дня встает вопрос искусственного разведения стерляди.

Степень приспособляемости осетровых к меняющимся условиям среды — вопрос дискуссионный. Причину резкого падения численности осетровых некоторые ихтиологи объясняют их экологическим консерватизмом [196]. Большинство исследователей видят основную причину падения уловов осетровых в биологически нерациональном использовании их запасов, прогрессирующем загрязнении водной среды. И хотя стерлядь не решает проблемы пищевого обеспечения населения рыбопродукцией, она, как деликатесный объект, пользуется большим спросом на внутреннем и международных рынках, нуждается в особых мерах по ее сохранению как национального богатства страны, ее ценного генофонда.

Значительная часть работ по стерляди в Иртыше выполнены 30-40 лет назад, в силу чего они во многом не соответствуют современным условиям. Для осуществления мероприятий, предупреждающих необратимые процессы, возникает необходимость вести постоянный экологический контроль, который, согласно Постановлению Правительства Российской Федерации № 307 от 14 марта 1997 года включает: регулярные наблюдения, сбор, обработку, хранение, пополнение данных, анализ информации. Изучение биологии стерляди

в изменяющихся природных условиях, как попытка нашего участия в этом направлении, стало основанием для проведения данной работы. Кроме того, ряд существенных моментов в биологии стерляди остаются до сих пор не полностью выясненными или носят спорный характер. Отсутствуют точные данные о кратности нереста стерляди в течение жизни, о длительности интервала между первым и вторым и последующими нерестами. Не разработаны нормативы разведения и подращивания молоди сибирской стерляди в искусственных условиях и др.

Цель исследования — на основании результатов изучения биологии стерляди, ее распространения дать оценку состояния стада, его воспроизводительной способности, возможности восстановления и сохранения численности популяции. Определить систему мероприятий, позволяющих совершенствовать методы охраны и рационального регулирования промысла, заводского разведения. Начать в практическом и методическом аспектах планомерные работы по проведению постоянного экологического контроля со стороны рыбодобывающих, рыбоохранных и научных организаций. Способствовать выживанию стерляди как высококачественного вида автохтонной ихтиофауны Сибири.

Основная задача: изучить наиболее важные стороны экологии и биологии стерляди Нижнего Иртыша в современного режиме обитания - провести анализ природных условий и их изменений, исследовать морфологические особенности стерляди, выяснить размерно -возрастную структуру стада, установить начало и периодичность полового созревания самок и самцов, их репродуктивные показатели, определить миграционные пути и биотопическое распределение стерляди по сезонам года, общую динамику вылова по годам и на одно рыболовное усилие. Провести работы по искусственному разведению стерляди. Изучить биологию молоди стерляди в реке и при выращивании ее в прудах. Диагностировать постэмбриональный период развития стерляди.

Большую практическую помощь в проведении работы оказывала Тобольская инспекция по охране и воспроизводству рыбных запасов. Свою благодарность и признательность автор приносит государственным инспекторам СЛ. Кугаевскому, A.C. Алдохину, В.Н. Занину, С.Б. Тарасову, общественным инспекторам P.M. Косареву, Г.П. Кугаевскому, которые в любое время года на разных участках Иртыша по нашей просьбе проводили контрольные ловы стерляди и предоставляли ее в наше распоряжение для анализа.

Так же благодарю бригадиров лова на Максимовском и Черноярском стрежевых песках В.М. Долгих и В.И. Иванова за информацию по вылову и создание условий для работы на массовом количестве рыб.

Выражаю большую признательность директору Абалакского экспериментального осетрового завода А.П. Кирееву и начальнику цеха Х.Т. Сайфутдиновой, зав. лабораторией М.К. Саитовой.

Выражаю свою благодарность к.б.н. JI.JI. Сергиенко - старшему научному сотруднику СибрыбНИИпроекта за помощь в работе по разведению стерляди на рыбоводном заводе.

Благодарю сотрудников СибрыбНИИпроекта JI.H. Семенову и В.И. Уварову за обработку проб зоопланктона и воды на содержание нефтепродуктов.

Особую благодарность автор приносит инженеру - программисту ТНХК К.В.Падерину за вариационно-статистическую обработку материала.

В организации и проведении полевых работ на теплоходах Тобольской инспекции«Орион» и «Лоцман» принимал непосредственное участие старший государственный инспектор

В.Н. Кугаевский, светлой памяти которого /моего отца/

посвящаю свою работу.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 1. ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА 1.1. Предшествующие исследования

Начало истории изучения стерляди Обь - Иртышского бассейна относится к 18 веку, когда аббат Chappe d' Auteroche, посетивший г. Тобольск в 1761 году, обратил внимание на стерлядь из Иртыша и дал ее изображение [64]. Стерлядь, как вид, обитающий в Иртыше, упоминается в последствии в работах многих авторов, занимающихся изучением природы Западной Сибири, в экспедиционных отчетах, дневниках, статьях. Новый этап в исследованиях ихтиофауны Обского бассейна составили труды H.A. Варпаховского. В своих работах [25; 26; 27] он указывает на наличие в Нижнем Иртыше 16 зимовальных ям для стерляди и осетра, описывает методы их облова. Им сделано систематическое описание стерляди, указано ее распространение, дана экологическая характеристика (речная рыба) и способы лова. Значительное рыбопромысловое исследование Обь - Иртышского бассейна провел П.Г. Борисов [21; 22]. Он отмечает, что стерлядь наиболее многочисленна в Иртыше в районах Тобольска, Самарово. Чем выше весной вода, тем ниже спускается стерлядь по реке. Перезимовав на юровых, ранней весной она расходится по речной системе, в мае нерестует, после чего начинает усиленно питаться. Некоторые черты биологии стерляди в Иртыше под Тобольском описывает Б.Г. Чаликов [170; 171]. По его сообщению стерлядь на Тобольском Севере мечет икру в возрасте 4-5 лет, имея абсолютную длину 35 - 40 см. Рекомендуется искусственное разведение стерляди на Иртыше. А.Н. Виноградов [30] сообщает о результатах опытного лова стерляди на Иртыше посредством ванд.

В 30-е годы началось более планомерное изучение стерляди Нижнего Иртыша Пермским и Томским государственными университетами. М.И. Меньшиков [105; 106], Меньшиков, А.И. Ревнивых [108], Ревнивых [138] приводят данные по биологии стерляди, исследовав

рост, возраст, стадии половой зрелости, питание рыб. При этом отмечается наличие в Иртыше локальных стад стерляди, приуроченных к определенным частям бассейна. Меньшиков говорит об уватском и вагайском стадах, различая их по местам зимовки и характеру миграции.

Следующий этап изучения стерляди Обь - Иртышского бассейна приходится на послевоенные сороковые и пятидесятые годы. Б.Г. Иоганзен [64] на основании анализа экологии, морфологии стерляди с различных участков Оби и Иртыша делит ее на три обособленных стада: верхнеобское, среднеобское, нижнеиртышское.

Констатируется факт большей изменчивости стерляди водоемов Сибири по сравнению с европейскими популяциями [198]. Возможно, столь значительная морфологическая изменчивость стерляди из сибирских рек определяется различиями в продуктивности водоемов, в продолжительности летнего откорма и пр., так как условия обитания стерляди в европейских реках гораздо стабильнее, чем в водоемах Сибири [7].

В 1970 - 1980 годах основное внимание уделяется анализу состояния запасов стерляди в Обь - Иртышском бассейне. Авторы [33; 34; 35] указывают, что промысел стерляди базируется преимущественно на вылове молодых, неполовозрелых и впервые достигающих половой зрелости особях. Н.П. Вотинов [34] поднимает проблему заводского разведения стерляди и ее подращивания в высококормных заморных озерах.

Стерлядь в сибирских реках растет довольно медленно. В Нижнем Иртыше сеголетки имеют массу 7 - 36г, двухлетки в среднем — 60г, трехлетки — 150г [31].

В реках Оби и Иртыша для впервые нерестующих самок указывается возраст 3 - 6 лет [35; 93] ,4 - 8 лет [49; 81], 4 - 5 [7; 45; 47; 105; 132], в реке Чулым — 4 - 6 лет [158].

Проводились работы [35; 74; 130] по выяснению мест нереста стерляди. Личинки стерляди были обнаружены в Иртыше на участке от Тобольска до границы Омской области и

в Тоболе. Ставится вопрос о создании рыбохозяйственных заказников на основных нерестилищах осетра и стерляди [48; 49; 50].

В сибирских реках (Иртыше, Оби, Чулыме, Енисее) стерлядь питается преимущественно личинками хирономид, ручейников, мошек, встречаются ракообразные. Менее представлены молллюски [39; 45; 105; 132; 138; 145]. По данным В.П. Грезе [39] молодь стерляди в Енисее питается исключительно бентосом, но только более мелкими формами. Даже на самых ранних стадиях она потребляет лишь придонный планктон и микробентос. Питание молоди осетровых планктоном является всегда вынужденным [83].

Стерлядь постоянно являлась объектом внимания исследователей и в других водоемах, где она имеет распространение — в реках Кама, Волга, Ока, Дунай, Днепр, Днестр, Чулым, Ангара, Енисей, Северная Двина, Средний Каспий. Acipenser ruthenus L. по данным F. Fontana et. al., [194] имеет хромосомное число равное 116± 0,4 (2п) и число хромосомных плеч 186.

A.C. Берг [17], Dadswell, [192; 193] говорят о наличии в водоемах двух форм стерляди — острорылой (типичная) и тупорылой (morpha Kamensis Lovetzky). А.И. Шмидтов [185], Берг [17], A.B. Лукин [97; 99] считают, что острорылая стерлядь представляет яровую расу, тупорылая — озимую. По их мнению, короткорылая (тупорылая) стерлядь более быстро растущая, более упитанная, с более поздним наступлением половой зрелости. Другие исследователи [118; 164; 178; 195] пришли к выводу, что тупорылые и острорылые особи не являются различными рассами, а отличаются такие особи в силу условий роста, питания, поэтому относятся к единой популяции. Тупорылость, считают они, является признаком хороших условий роста. Тупорылые особи преобладают среди старших возрастных групп. Длиннорылость свойственна молодым особям [177; 178].

Максимальный возраст стерляди в Волге — 18-28 лет [11; 12], в Ангаре и Енисее — 22 - 27 лет [47; 164], в Верхней и Средней Оби — 14 - 18 лет [132], в Иртыше — 10 - 12 лет [93; 105]. Наиболее высоким темпом роста обладает стерлядь в реке Дунай [6]. Из анализируемых популяций она является самой южной. Хороший темп роста примерно одного уровня отмечен у стерляди в реках Днестре, Среднем Каспии, Волге, Северной Двине, Ангаре [20; 47; 88; 98; 172] и почти в 2 - 3 раза меньше по массе одновозрастная стерлядь в реках Каме, Оке, Оби, Чулыме, Иртыше [105; 118; 132; 158; 185].

Большинство авторов [10; 12; 45; 102; 124; 125; 178; 185] относят стерлядь к рыбам, которые после достижения половой зрелости нерестуют не ежегодно. В то же время некоторые исследователи [68; 151] допускают возможность ежегодного нереста стерляди. По мнению Лукина [95; 96; 99] размножение стерляди происходит ежегодно. Он указывает, что начало нереста стерляди растягивается от 4-х до 10 лет, поэтому в уловах много неполовозрелых рыб, которые принимаются за особей, пропускающих нерест. Цикл полового созревания стерляди разными авторами определяется от 2-х до 5-ти лет. Совершенно очевидно, что вопрос о повторн