Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Состояние экосистемы реки Варзуга (Кольский полуостров) и оптимизация воспроизводства и лова атлантического лосося Salmo salar

ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Калюжин, Святослав Михайлович, Москва

СУ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ им. Н.К. Кольцова (ИБР РАН)

На правах рукописи

Калюжин Святослав Михайлович

Состояние экосистемы реки Варзуга (Кольский полуостров) и оптимизация воспроизводства и лова атлантического лосося Salmo salar

Специальность - 03.00.10 - ихтиология

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель - доктор биологических наук

ст. научный сотрудник Зюганов В.В.

МОСКВА - 1999

ОГЛАВЛЕНИЕ..................................................................... 2

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

Глава 1

Обзор литературы.................................................................. 9

1.1. История изучения атлантического лосося бассейна р. Варзуга..... 9

1.2. Потенциал семги Терского берега Белого моря....................... 10

1.3. Смертность лососевых при рекреационном лове........................14

Глава 2

Материал и методика............................................................. 19

2.1. Описание района исследования и популяционная структура варзугской семги............................................................19

2.2. Материал и методы исследования.......................................33

2.2.1. Материал............................................................ 33

2.2.2. Методы исследования ........................................... 34

Глава 3

Состояние экосистемы реки Варзуга. Факторы негативно и позитивно влияющие на воспроизводство атлантического лосося ..................41

3.1. Состояние и роль лесов в бассейне реки.................................41

3.2. Качество воды................................................................. 44

3.3. Бентос и планктон............................................................49

3.4. Состояние воспроизводства лосося и экология молоди ............50

3.5. Роль моллюска жемчужницы в продуктивности лососевой реки.. 66

3.6. Роль акклиматизанта горбуши.............................................69

3.7. Инвазия гиродактшпоса в водоемы РФ.................................. 72

3.8. Отлов пищевых конкурентов и хищных рыб в качестве биологичекой мелиорации ............................................... 76

3.9. Незаконный вылов (браконьерство)......................................84

ЗЛО. Резюме...........................................................................85

Глава 4

Принципы организациии рекреационного лова и дополнительные

меры рыбоохраны на территории бассейна реки Варзуга................86

4.1. Результаты оценки смертности семги от лова крючковыми снастями........................................................................86

4.2. Организация рекреационного лова лососевых и дополнительные меры по охране водоема .....................................................89

4.3. Изменение режима работы рыбоучетных заграждений «РУЗ» в связи с развитием рекреационного рыболовства...............................92

Выводы...................................................................................95

Рекомендации........................................................................97

Литература

99

ВВЕДЕНИЕ

Во второй половине XX века природные запасы атлантического лосося Salmo salar продолжают существенно снижаться во всем мире, в том числе в Скандинавии и на европейском севере России. В настоящее время уже почти утрачены или подорваны популяции лосося многих рек (Печоры, Северной Двины, Мезени, Онеги, бассейна оз. Ладоги, Кеми, Керети, Нивы, Ум бы и других). Реально осталось всего несколько крупных (тысячи производителей) стад лосося в ряде рек Кольского полуострова: Варзуге, Поное, Иоканьге, Варзине и других. Ухудшение экологической обстановки на северо-западе России, загрязнение рек стоками промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, вырубка лесов, лесосплав, нерациональный промысел лосося в море, бесконтрольный вылов (браконьерство), привели к значительному спаду объемов вылова атлантического лосося в пределах ареала.

В силу отдаленности Терского района Мурманской области, его слабой заселенности, сравнительно низкого давления антропогенных факторов, значительная доля промысла атлантического лосося в Белом море, особенно в последние годы, приходится на уловы семги Терского берега, а именно - реки Варзуга.

Наличие в бассейне р. Варзуга крупнейшей в Европе популяции атлантического лосося (десятки тысяч производителей) и крупнейшей в мире популяции европейской жемчужницы - вида, исчезающего в Западной Европе и Северной Америке, свидетельствуют об уникальности природных экосистем в юго-восточном секторе Кольского полуострова. Безусловно, статус этой реки имеет ранг международного значения.

Под экосистемой реки мы понимаем сообщество растительных и животных организмов, обитающих в воде и на суше в прелах водосбора

реки, связанных между собой разнообразными экологическими связями (конкурентными, паразитическими, хищник-жертва и т. п.), вместе с его средой обитания.

Цели и задачи работы.

Очевидно, что экосистема реки Варзуга нуждается в длительном мониторинге, тщательно разработанной системе мер охраны и экологически грамотной эксплуатации биоресурсов.

Основной целью настоящей работы было определить благодаря каким внешним и внутренним факторам сохранилась стабильность экосистемы этой продуктивной лососевой реки и как обеспечить дальнейшую стабильность при условии возрастания давления в ближайшем будущем неблагоприятных антропогенных факторов.

В связи с поставленной целью первоочередными задачами были:

- обобщить имеющиеся сведения об экосистеме реки Варзуга, разбросанные в различных литературных источниках и сравнить с другими лососевыми реками;

- определить современные гидрохимические параметры реки в районах основных нерестовых угодий главного русла и притоков;

- определить эффективность нереста варзугского лосося в современных условиях;

- определить факторы, негативно влияющие на экосистему реки и факторы, способствующие ее сохранению;

определить влияние смены приоритетов: «уменьшение доли промышленного лова - увеличение роли рекреационного рыболовства» на воспроизводство стада лосося за последние 10 лет.

Научная новизна.

Обнаружено, что несмотря на общее увеличение уровня промышленного загрязнения территорий северо-запада России, в том числе и Мурманской области, основные гидрохимические показатели воды р. Варзуга не претерпели значительных изменений за последние 60 лет и удовлетворяют нормальному воспроизводству лосося и чувствительного к качеству воды моллюска-жемчужницы.

Показано, что стратегическая смена приоритетов - уменьшение доли промышленного лова лосося и организация спортивного рыболовства по принципу «неприкосновенное ядро - лицензионный лов в низовьях и верховьях» вкупе с жестким режимом охраны позволила обеспечить эффективное воспроизводство в течение последних лет. Плотность пестряток не снизилась на большинстве нерестово-выраетных угодий Варзуги.

Определена относительная роль конкурентов и хищных рыб, акклиматизанга горбуши, незаконного вылова лосося в поддержании равновесия экосистемы реки.

В отличие от американских и западно-европейских рек нерест лосося в Варзуге происходит кроме притоков, также и в главном русле. Результаты электролова в 1997 г. в бассейне р. Варзуга позволили впервые определить относительное обилие молоди лосося в главном русле Варзуга-Пана и в совокупности всех притоков. Расчеты показали, что в главном русле обитает порядка 90 %, а в притоках - порядка 10 % молоди лосося.

Практическое значение.

Определен процент смертности от лицензионного лова лосося в реке Варзуга - 13 %. Эта смертность практически не отличается от таковой при рекреационном лове в Северной Америке - 11 %. Для уменьшения смертности рыб рекомендовано рыбакам-лицензионщикам использовать перчатки, избегая термических ожогов рыбы.

Показано негативная роль акклиматизанта горбуши в экосистеме реки. Предложено рекомендовать отлов производителей горбуши в низовьях рек.

Показано, что на основании обширных собранных данных по плотности пестряток (11 выборок, около 2000 промерянных рыб), а также данных по площади НВУ и средней плодовитости самок, практически невозможно рассчитать количество производителей, принявших участие в нересте за прошлые годы. При перемножении вышеуказанных параметров и коэффициентов выживаемости на разных этапах онтогенеза лосося (которые являются переменными величинами), в конечном результате ошибка расчетов является неприемлемо большой.

Опыт комплексного изучения продуктивной лососевой реки может быть полезен при аналогичных экологических обследованиях других лососевых рек.

Благодарности.

Автор благодарит научного руководителя доктора биологических наук В.Зюганова, сотрудников лаборатории экологии и развития ИБР РАН к.б.н. В.Белецкого и Е.Попкович и ведущего специалиста Госкомрыболовства И.Михно за большую помощь в работе.

Написание диссертации,было бы невозможным без помощи в сборе и обработке материала и постоянном подчеркивании уникальности Варзуги, как водоема мирового значения, со стороны иностранных биологов: доктора Лейфа Готе (Leif Gothe), доктора Ян-Эрика Аслунда (Jn-Erik Aslund), Матса Андерссона (Mats Andersson), Швеция; проф. Фреда Вудварда (Fred Woodward), Шотландия; доктора Алекса Билака (Alex Bielak), Канада; проф. Ричарда Невеса (Richard Neves), США.

Автор искренне признателен руководителям Мурманрыбвода К.Буданову, А. Зеленцову, Б. Прищепе за поддержку в организации охраны реки и развертывании рекреационного лова, а также сотрудникам Терской инспекции Мурманрыбвода Н.Киршину, В.Медведеву, Г.Попову, В.Заборщикову за большой вклад в рыбоохрану Варзуги.

Автор благодарен членам колхоза «Всходы коммунизма» за помощь в проведении полевых работ.

Сотрудники ПИНРО О. Кузьмин. А.Зубченко, А..Карасев предоставили ряд ценных сведений по биологии лосося реки Варзуга и приняли участие в обсуждении работы.

ГЛАВА 1.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. История изучения атлантического лосося бассейна р. Варзуга.

Первые упоминания о биологии лосося реки Варзуга опубликованы в работах Алеева (1914). Академик Л.С. Берг отмечал малые размеры лосося реки Варзуга и короткий (1.5 года) нагул этого стада в море (Берг, 1935). Монастырский (1935) получил результаты по возрастной структуре, размерам и ежегодным приростам лосося р. Варзуга, исследуя в 1926 г. поведение половозрелых производителей семги, мигрирующих в реку с конца июля по конец августа. Мельникова (1959 а, б, 1962, 1966) провела ряд исследований биологии атлантического лосося в разные периоды его жизненного цикла. Miixuu (1959) проанализировал состояние промысла на реке Варзуга с конца 19-го столетия до середины 50-х годов XX века. Многолетняя динамика возраста и размеров молоди лосося р. Варзуга по сравнению с аналогичными показателями рыб из других рек Кольского полуострова рассмотрена Кузьминым и Смирновым (1982). В монографии Казакова, Кузьмина, Шустова и Щурова (1992) приведены наиболее полно известные в литературе данные не только по биологии варзугского лосося, но и особенности экосистемы реки р. Варзуга. В монографиях Зюганова с соавторами (1993, 1994, 1996, 1998) обобщены данные исследований симбиотических взаимоотношений атлантического лосося и европейской жемчужницы, обитающей в р. Варзуга, а также изучены факторы смертности лосося от различных антропогенных влияний, в том числе от рекреационного лова. Анализ состояния стада варзугской семги также проводят сотрудники Полярного института морского рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО) совместно с норвежскими экологами (Jensen,

ХиЬсНепко е( а1, 1997; Лысенко, 1997) и сотрудники Мурманрыбвода (Драганов и др., 1990).

Имеющиеся в литературе данные весьма ценны в плане мониторинга состояния варзугского стада лосося, а также экосистемы реки Варзуга в целом, в связи с возросшим давлением антропогенных факторов в последние годы (пресс браконьерства, эвтрофикация рек Севера Европы, вспышка численности рыб вселенцев, угроза распространения паразитического червя гиродактилюса, и т.д.).

1.2. Потенциал семги Терского берега Белого моря.

Около 13 тыс. лет назад бассейн Белого моря заполнился талыми водами ледника, в результате чего возникло пресное ледниковое озеро (Авилов, 1966; Кузнецов, 1960). Его уровень на 50-60 м превышал современный уровень моря. При дальнейшем сокращении размеров ледника и освобождении горла Белого моря ото льда возникает связь с Северным Ледовитым океаном. Образуется солоноватый водоем. К периоду аллереда (10-12 тыс. лет назад) приурочена значительная трансгрессия Белого моря (Гурьянова, 1948). В последующий период происходит потепление климата, и в области Белого моря наблюдается еще одна морская трансгрессия. В атлантический период, в связи с тем, что западный берег Белого моря испытывал постепенное поднятие, море продолжало сокращаться в размерах. При этом возникало множество полупресноводных и пресноводных озер, - бывших морских заливов. Несомненно наличие сложной популяционной структуры (биологические расы) беломорского лосося является отражением его адаптации к послеледниковым событиям в бассейне Белого моря.

Поскольку в современных условиях основная часть беломорского стада семги мигрирует вдоль Терского берега Белого моря, лов атлантического лосося на Терском берегу проводится морскими береговыми тонями (Порья губа, Умба, Кузрека, Оленица, Кашкаранцы, Варзуга, Чаваньга, Тетрино, Чапома, Пялица) {Мельникова, 1966). В крупных нерестовых реках до 1959 года лов рыбы осуществлялся путем установки в устьевой зоне нескольких рядов неводов-заграждений, которые почти перекрывали реки. Это привело к тому, что численность популяций лосося стала сокращаться, а уровень воспроизводства снижался из-за недостатка производителей на нерестилищах (Казаков и др., 1992). Основным местом лова лосося на Терском берегу всегда было устье реки Варзуга и прилегающие к устью морские зоны. С 1961 года на Варзуге стала использоваться новая методика промыслового лова семги, разработанная ПИНРО - концентрированный способ лова на сетевом рыбоучетном заграждении (РУЗ). В этом случае обеспечивается контролируемый пропуск на нерестилища необходимого количества производителей семги. В соответствии с правилами Мурманрыбвода не менее 50 % нерестовых мигрантов пропускались в реку. С 1989 года Мурманрыбвод увеличил долю пропускаемых на нерестилища производителей с 50 до 63 % (новый режим лова 2:1, т.е. два дня пропуска лова с одним днем лова). Уровень современных запасов лосося в р. Варзуга приблизительно соответствует запасам периода 1935-1955 гг. (Казаков и др., 1992).

Замечены сезонные различия объемов уловов в восточной части Терского берега (морское побережье вблизи рек Чапома, Пялица и Стрельна) и Варзуги поскольку для первого случая значительны летние подходы семги, а во втором - осенние. Уловы в районе Кашкаранцев и Оленицы максимальны в осенний период (Мельникова, 1966),.

Таблица 1.1.

Динамика уловов атлантического лосося в р. Варзуга за 1946-1996 гг.

{1946-1957 гг. - Мельникова, 1966; 1958-1990 гг. - Казаков и др., 1992; 1991-1997 - данные Мурманрыбвода).

Вылов Вылов

Годы шт. т Годы шт. т

1946 - 124.8 1972 24,429 67.7

1947 - 90.8 1973 22,875 65.7

1948 - 103.7 1974 19,680 60.1

1949 - 267.6 1975 44,918 125.0

1950 - 91.0 1976 28,623 85.5

1951 - 107.9 1977 17,677 47.0

1952 - 154.9 1978 9,241 24.6

1953 - 204.5 1979 20,496 52.4

1954 - 276.1 1980 21,832 70.7

1955 - 126.6 1981 16,079 49.9

1956 - 63.1 1982 13,412 46.1

1957 - 83.5 1983 29,892 95.4

1958 45,612 129.0 1984 19,818 63.4

1959 44,940 121.1 1985 23,508 70.0

1960 56,806 159.2 1986 35,093 95.5

1961 27,920 72.7 1987 50,666 161.2

1962 34,694 83.0 1988 26,360 80.1

1963 32,105 76.1 1989 24,354 70.9

1964 20,712 55.3 1990 14,704 44.3

1965 31,906 84.3 1991 19,392

1966 10,543 26.7 1992 10,908

1967 10,267 36.2 1993 6,060

1968 23,629 63.3 1994 4,100

1969 26,524 68.8 1995

1970 27,778 74.8 1996 10,758 30.6

1971 35,700 101.4 1997

В Табл. 1.1. мы попытались объединить данные, приведенные в ряде работ (Мельникова, 1966; Казаков и др., 1992; данные Мурманрыбвода) по выловам атлантического лосося в реке Варзуга, начиная с 1946 года. Для наглядности, колебания промысловых уловов семги в тоннах на Терском

берегу (Мельникова, 1966) и в реке Варзуга показаны на Рис. 1.1., а количество выловленных рыб (по р. Варзуга) - на Рис 1.2. Все последние годы р. Варзуга дает основной вклад в общий объем добычи беломорского атлантического лосося, поскольку большинство рек Карелии и Архангельской обл. беломорского бассейна утратило всякое рыбопромысловое значение в связи с падением численности популяций лосося. Если принять во внимание, что значительная часть семги добывается в море в период нагула и на путях миграции, то очевидно -Варзуга в настоящее время является самой продуктивной лососевой рекой в стране и , не исключено, во всем мире (Казаков и др., 1992).

Рис. 1.1. Динамика уловов семги по Терскому берегу и реке Варзуга за 1946-1990

гг. (пересчет данных Мельниковой, 1966; Казакова и др., 1992; данных Мурманрыбвода).

ж 1-4 TT о fi « fS «Л ее i-t

vs \e VO « r- r- r- 3C oe ее 0\ 0\

Cv Os es OS Os » 0\ o\ СЛ

iH rl TH 1-f rH Í-I *H Т-Ч T-l

Годы

Рис. 1.2. Динамика количества выловленных рыб в реке Варзуга за 1958-1996 гг.

{Казаков и др., 1992; данныеМурманрыбвода).

1.3. Смертность лососевых при рекреационном лове.

Проблема смертности лососевых рыб при спортивном рыболовстве по принципу «поймал-отпустил» изучалась специалистами-биологами в США, Канаде и Великобритании с 50-х годов. Изучались следующие виды лососевых рыб: атлантический лосось Salmo salar, кумжа S. trutta,

радужная форель S. gairdneri, чавыча Oncorhynchus tshivytscha, кижуч О. ^У

s

kîsutch, нерка O. nerka, лосось Кларка О. clarki, голец Salvelinu