Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Закономерности формирования и рациональное использование биологических ресурсов Горьковского водохранилища

ВАК РФ 03.02.06, Ихтиология

Автореферат диссертации по теме "Закономерности формирования и рациональное использование биологических ресурсов Горьковского водохранилища"

На правах рукописи

005060026

Постное Дмитрий Иванович

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ГОРЬКОВСКОГО

ВОДОХРАНИЛИЩА

03.02.06 Ихтиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

г з май т

Калининград - 2013

005060026

Работа выполнена в Нижегородской лаборатории Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства» (ФГБНУ ТосНИОРХ")

Научный руководитель

доктор биологических наук, профессор Шибаев Сергей Вадимович Официальные оппоненты:

Герасимов Юрий Викторович, доктор биологических наук, Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, заведующий лабораторией экологии рыб

Федоров Леонид Станиславович, кандидат биологических наук, Западно-Балтийское территориальное управление Федерального агентства по рыболовству, начальник отдела согласования размещения хозяйственных объектов и надзора за воспроизводством водных биологических ресурсов

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Атлантический научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «АтлантНИРО»)

Защита состоится « 14 » июня 2013 г. в 15.00 ч на заседании диссертационного совета Д 307.007.01 на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет», по адресу: 236022 г. Калининград, Советский проспект, 1, ауд. 255. Факс: 8(4012)91-68-46

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет».

Автореферат разослан » ^¿-¿-¿¿¿^ 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Великанов

Николай Леонидович

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Горьковское водохранилище, созданное более полувека тому назад, в рыбохозяйственном отношении было сравнительно хорошо изучено до начала 1990-х гг. (Кожевников, 1965; Кожевников, Лесникова, Харитонова, 1979; Бандура, 1983; Шибаев, 1989; Шибаев, 1990 и др.). Тогда были разработаны принципы ведения рационального рыболовства на водохранилищах, которые позволяли достаточно эффективно использовать рыбные запасы. Общие уловы к началу 1990-х годов достигли 670 т за счет внедрения нового режима рыболовства.

В дальнейшем более чем двадцатилетнем периоде комплексная оценка ры-бохозяйственного использования водохранилища практически не проводилась. Вместе с тем, после значительных реформ как в целом по стране, так и в рыбо-хозяйственной отрасли, в частности за 1990-2000-е гг., произошли существенные изменения в экономике и законодательной базе. Это выразилось в развале централизованных рыбодобывающих предприятий (рыбокомбинатов), появлении многочисленных новых пользователей (арендаторов). В связи с сокращением неводного и полного закрытия тралового промысла изменялась структура добывающей базы. Промысел в основном переориентировался на добычу высокоценных видов рыб. В результате эффективность использования сырьевой базы водохранилища снизилась и в настоящее время составляет приблизительно 8% от биологически возможных величин. Причем особенно остро проявилось расхождение возможностей промысла и нормативно-правовой базы его регулирующей.

С другой стороны, оказалось, что установленные ранее закономерности формирования рыбного населения водохранилищ уже не соответствуют современным реалиям и требуют дальнейшего развития. Мониторинг биологического разнообразия ихтиофауны показал, что через 30-40 лет сукцессия ихтиофауны продолжается, в том числе за счет новых факторов, связанных с изменениями в системе управления водными биоресурсами. Это обуславливает необходимость соответствующей «настройки» системы управления водными биоресурсами и их рационального использования.

В этой связи назрела необходимость разработки новых биологических основ управления водными биоресурсами водохранилищ в современных условиях ведения рыбного хозяйствования.

Цель настоящей работы - выявление закономерностей многолетней динамики биологических ресурсов, развития промысловой базы на Горьковском водохранилище и разработка мероприятий по рационализации рыбного хозяйства на водоеме.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить изменения, произошедшие в видовом составе ихтиофауны водохранилища и экологических группах рыб с момента создания водоема;

- исследовать пространственную структуру ихтиоценоза с применением ГИС-технологий;

- изучить особенности многолетней динамики ихтиомассы, промысловых запасов и проанализировать изменения их структуры;

- исследовать особенности формирования рыбодобывающей базы и организации промысла, начиная с момента его возникновения;

- проанализировать изменения нормативно-правовой базы и ее влияния на промысел;

- разработать предложения по внесению изменений в существующие нормативные акты для рационального ведения рыбного хозяйства.

Научная новизна и теоретическая значимость работы. Проанализированы особенности формирования ихтиоценоза Горьковского водохранилища за 50-летний период с момента его образования. Впервые проведены расчеты численности и биомассы рыбного населения по уточненным с помощью ГИС-технологий площадям акваторий различных биотопов водохранилища. Впервые проанализировано для Горьковского водохранилища взаимодействие системы «запас-промысел». Проведен анализ изменений нормативно-правовой базы рыболовства за время существования водохранилища.

Практическая значимость работы. Мониторинговые данные по состоянию и динамике водных биологических ресурсов (ВБР) используются для обоснования прогнозных объемов вылова (общего допустимого улова и возможного вылова) по Горьковскому водохранилищу, а также при распределении региональных квот среди четырех субъектов Российской Федерации. Проведенный анализ динамики запасов рыб на фоне изменяющейся промысловой базы позволяет рекомендовать оптимальные параметры промышленного рыболовства на водоеме. Для рационального использования ВБР предлагаются изменения в действующие законодательные акты.

Положения, выносимые на защиту:

1. Формирование ихтиофауны происходило по двум направлениям: а) за счет аборигенных видов и вселенцев с севера («северный путь»); б) за счет инвазии видов с юга - «южный путь». До настоящего времени формирование не закончено.

2. Основу структуры системы «запас-промысел» формируют три эври-бионтные вида - лещ, плотва и окунь, а также характер добывающей базы, действующей на водоеме.

3. Резкие изменения нормативно-правовой базы рыболовства являются одним из определяющих факторов, влияющих на добычу рыбы в водохранилище.

4. Действующая законодательная база в рыночных условиях существенно ограничивает возможности промысла, соответствующего оптимальным условиям ведения рыбного хозяйства, и нуждается в дальнейшем развитии.

Апробация работы. Результаты научных исследований и отдельные положения работы, составляющие основу диссертации, докладывались: на XI Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования (Мурманск, 2012), Всероссийской конференции «Бассейн Волги в ХХ1-м веке: структура и функционирование экосистем водохранилищ» (Борок, 2012).

Декларация личного участия. С 1989 по 2011 г. автор принимал личное участие в сборе и обработке биологических материалов траловых и неводных

съемок Горьковского водохранилища. Соискателем обобщены многолетние (с 1978 по 2011 г.) фондовые материалы Нижегородской лаборатории ФГБНУ «ГосНИОРХ». Автором самостоятельно разработана концепция, поставлены задачи исследований, сделаны выводы и даны практические рекомендации.

Публикации. Результаты исследований отражены в одном научно-методическом пособии (два издания), в научном журнале, в материалах Всероссийских научных конференций (6 публикаций), в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 160 печатных страницах, состоит из введения, 5 глав, выводов и практических рекомендаций, списка литературы, иллюстрирована 37 рисунками, 21 таблицей и 6 приложениями. Список литературы включает 164 источника (в т. ч. 10 зарубежных).

Благодарности. Автор считает своим долгом искренне поблагодарить научного руководителя доктора биологических наук, профессора Шибаева Сергея Вадимовича за ценные советы и замечания. Большая признательность коллективам Нижегородской лаборатории ФГБНУ «ГосНИОРХ» и ФГБУ «Верх-неволжрыбвод», принимавших участие в сборе и обработке полевого материала.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Материал и методика

Материалом для настоящей работы послужили фондовые материалы Нижегородской лаборатории ФГБНУ «ГосНИОРХ» за 33-летний период, анализ литературных источников за более чем 55-летний период существования Горьковского водохранилища и личные сборы автора, проведенные в 1989-2011 гг. (табл. 1). Данные по видовой структуре и количественным показателям развития рыбного населения были собраны в ходе неводных и траловых съемок по сети станций (рис. 1).

Ретроспективный анализ динамики рыбного населения и промысла в Горь-ковском водохранилище проведен по фондовым материалам ФГБНУ «ГосНИОРХ» и литературным источникам (Кожевников, 1965; Галкин, 1965; Каль-ниболоцкий, 1965; Кожевников др., 1979; Лесникова, Харитонова, 1979; Шибаев и др., 1990).

Орудия лова рыб. В прибрежной зоне с глубинами до 1,5 м для сбора материала использовалась мальковая волокуша (МВ) длиной 10 м и ячеей 3,6 мм. На мелководьях с глубинами до 3 м применялись 30-ти и 50-ти метровые закидные равнокрылые мальковые невода (МН) с ячеей в мотне 6 мм. (Минин и др., 2007,2011; Клевакин и др., 2012).

До глубины 5 м использовали промысловые невода (ПН) длиной 150-300 м (ячеей в мотне 22-28 мм), а в русловой части с глубинами свыше 5м- 18-ти и 25-ти метровые донные тралы (ДТ) конструкции ГосНИОРХ с ячеей в кутке 30 мм. В 2005-2011 гг. в глубоководной части водохранилища лов осуществлялся 12-метровым пелагическим тралом (ОТ) с ячеей в кутке 4 мм.

Характер работ Фондовые материалы 19781988 гг. и 19952003 гг. Собственные материалы 1989-2011 гт. Всего

Траловые учетные съемки

Количество тралений 461 266 727

Площадь облова, га 1402,0 982,3 2384,3

Массовые промеры, тыс. шт. 133,1 54,5 187,6

Неводные учетные съемки

Количество притонений 125 256 381

Площадь облова, га 103,0 189,4 292,4

Массовые промеры, тыс. шт. 39,0 72,0 111,1

ВСЕГО

Количество 586 522 1108

Площадь облова, га 1505,0 1171,7 2676,7

Массовые промеры, тыс. шт. 172,2 126,5 298,7

Костромская область

Рисунок 1 - Схема расположения станций на Горьковском водохранилище

Ярославская область

® Места притонений ▲ Места тралений / Границы участков /\ /Границы регионов

I - Верхнеречной участок

II - Среднеречной участок

III - Озерный участок

IV - Приплотиный участок

V - Костромские разливы

В ходе исследования в каждой зоне подсчитывалась численность рыб на единицу площади (плотность) как среднее значение по станциям на определенном глубинном участке с учетом коэффициентов уловистости (Зонов, 1967; Павлов, 1978; Трещев, 1983; Шибаев, 1986, Сечин, 2010; Лапшин др., 2010). Плотность биомассы находилась умножением средней численности на средневзвешенную массу одной особи данного вида. Используя метод площадей (Се-

чин, 1990; Сечин, 2010; Шибаев, 2007; Печников, Терешенков, 1986 и др.), в дальнейшем определялась биомасса во всей исследуемой зоне, а с учетом площадей изучаемых зон - общая ихтиомасса в водохранилище (Минин, 2011).

С целью более точной оценки плотности рыбного населения была построена модель распределения глубин водохранилища с помощью ГИС-технологий. Основой для создания модели послужили лоцманские карты (Атлас..., 2004). По Grid-модели создавались векторные слои участков акватории водохранилища с различными глубинами, облавливаемыми соответствующими орудиями лова (ArcView..., 1996).

Сбор и обработка ихтиологического материала проводились согласно методическим руководствам (Правдин, 1966; Пахоруков, 1980; Методические указания..., 1990; Сечин, 2010). Таксономическая принадлежность рыб устанавливалась по определителям А.Ф. Коблицкой (1981), Атласу пресноводных рыб России (2003).

Статистическая обработка данных проводилась с помощью ППП «Statistica 6.0» и рекомендаций руководств С. Гланца (1999) и О.Ю. Ребровой (2002). Анализ межгодовых вариаций проводился с помощью критерия Фридмана. Для изучения распределения плотности рыб по участкам водохранилища использовался кластерный анализ (Экологический мониторинг, 2011).

Организационная структура рыбных сообществ различных глубинных зон анализировалась на основе индекса видового разнообразия (индекс Шеннона), индекса доминирования Симпсона и индекса выравненности Пиелу (Шибаев, 2004; Мэгарран, 1992).

Материалы по промышленному вылову рыбы в водохранилищах и промысловой базе взяты из фондовых материалов Нижегородской лаборатории ФГБНУ «ГосНИОРХ», ФГБУ «Верхневолжрыбвод».

Глава 2. Горьковское водохранилище как среда обитания рыб

Горьковское водохранилище находится на границе Верхней и Средней Волги. Оно образовалось в результате зарегулирования стока Волги плотиной ГЭС у Городца, наполнение завершилось в 1957 г. Площадь при НПГ 84 м составляет 157 тыс. га, длина 434 км, наибольшая ширина 14 км, глубина максимальная 22 м, объем 8.8-10.3 км3 (Исаев, Карпова, 1989). Площадь водосбора -229000 км2. Мелководная зона с глубинами до 2 м составляет 18% площади зеркала или 28.2 тыс.га.

Территориально водоем расположен в пределах Ярославской, Костромской, Ивановской и Нижегородской областей. Площади акваторий соответственно составляют - 10,34,36 и 20% от общей площади водохранилища.

По морфологическим и гидрологическим параметрам водохранилище продольно подразделяется на четыре основных участка: верхнеречной, среднереч-ной, озерный и приплотинный, а также — Костромской разлив.

Горьковское водохранилище относится к водоемам с сезонным регулированием стока (Кпевакин и др, 2012а). Межгодовые различия по уровенному режиму весьма значительные (до 2 м). Существенные межгодовые колебания температуры в нерестовый период, также, как и колебания уровня воды, приво-

дят к значительным различиям успешности воспроизводства рыб в водоеме (Клевакин, Постнов, 2008).

Гидрохимический режим водохранилища можно признать благоприятным для обитателей водоема, лишь в отдельные годы (1996, 2002, 2010) он складывался несколько напряженным для гидробионтов (ОСТ-15-372-87, 1988).

Первичная продукция и хлорофилл «а». На основании преобладающих индексов трофического состояния (ИТС) Горьковское водохранилище относится к эвтрофным водоемам (Минеева, 2009). По шкале трофности, приводимой С.П. Китаевым (2007), по среднему содержанию хлорофилла а водоем может быть оценен как а-эвтрофный (12-24 мг/м ).

Фитопланктон. Флора планктона водохранилища сформирована водорослями из 8 ботанических отделов и насчитывает 846 видовых и внутривидовых таксонов (Корнева, 2008). Основной вклад в годовой баланс биомассы фитопланктона вносят диатомовые, сине-зеленые, в меньшей степени зеленые водоросли. Показатели биомассы водорослей в водохранилище в большинстве пунктов отбора в период 2004-2011 гг. соответствовали мезотрофно-эвтрофному уровню.

Зоопланктон. Ежегодные колебания видового богатства Горьковского водохранилища составляют от 45 до 115 видов (Шибаева, 1990). В целом видовой состав зоопланктона водохранилища является сформированным и типичным для водохранилищ, созданных на равнинных реках. По степени развития зоо-планктонного комплекса водохранилище можно характеризовать как водоем со средней кормовой базой (мезотрофный уровень). Средняя многолетняя биомасса зоопланктона составляет 0,94 г/м3.

Зообентос. Сохранявшаяся в Горьковском водохранилище до конца 70-х годов низкая биомасса бентоса - 3-4 г/м2 (Митропольский, Бисеров, 1982), в первой половине 1980-х гг. стала возрастать. Изменения в донной фауне, связанные в основном с появлением инвазионных видов р. Dreissena, привели к повышению продуктивности донных сообществ и улучшению кормовой базы бентосоядных рыб (Перова, Щербина, 2003).

В настоящее время биомасса в озерном плесе, как в русле, так и на затопленной пойме, колеблется от 16 до 31 г/м2, что характеризует данные участки как высококормные.

В целом водохранилище характеризуется как достаточно высокопродуктивное, а его трофический статус может быть оценен как находящийся на границе мезотрофного и эвтрофного водоема.

Глава 3. Формирование рыбного населения водохранилища

3.1. Формирование видового состава

В незарегулированной Волге встречался 41 вид рыб и рыбообразных (цит. по Кожевникову, 1965). После создания водохранилища такие проходные рыбы как каспийская минога, русский осетр, белуга, севрюга, сельдь черноспинка, каспийский пузанок, белорыбица исчезли из состава ихтиофауны.

В период существования водохранилища было проведено несколько работ по определению видового состава. К 1961 г. Кожевников Г.П. (1965) констати-

ровал факт стихийного расселения снетка и белозерской ряпушки. В 1975 г. Г.П. Кожевников и Т.В. Лесникова (1975) указывают на то, что фауна рыб и рыбообразных в Горьковском водохранилище полностью сформирована и насчитывает 35 видов. Из списка были удалены хариус, сазан и добавлена корюшка. В 1979 г. эти же авторы и Э.Д. Харитонова высказывают мнение, что естественное воспроизводство в сложившихся популяциях наблюдалось не более чем у трех десятков местных видов и двух иммигрантов - ряпушки и снетка (Кожевников и др., 1979).

Однако дальнейшими исследованиями, в том числе и нашими, установлено, что формирование ихтиофауны продолжалось и после 70-х годов (Рыболовство ..., 2005). По нашим данным на 2011 г. состав рыбного населения Горьков-ского водохранилища насчитывает 44 вида рыб и европейскую ручьевую миногу. Корюшка в составе рыбного населения водохранилища за последние 30 лет не выявлена. Хариус и сазан сейчас не только обнаружены, но и имеют самовоспроизводящиеся популяции - первый вид в притоках 2-го порядка, второй -на мелководных заливах озерного и приплотинного участков. В водоеме появились рыбоводные объекты (сибирский осетр, белый толстолобик, пелядь). Эти виды в водохранилище не имеют естественного нереста. В 2000-е гг. видовой состав пополнился инвазионными видами, в том числе тремя видами бычков (Neogobius fluviatilis, N. iljini и Proterorhinus marmoratus) и тюлькой (Clupeonel-la cultriventris), численность которой в настоящее время весьма высока. Вид занимает важное место в пищевой цепи от беспозвоночных до хищных рыб.

Кроме того, определен новый вид - белоперый пескарь - Romanogobio al-bipinnatus (Lukasch, 1933) (Атлас ..., 2003), который, вероятно, существовал и ранее, но его путали с обыкновенным пескарем.

3.2. Динамика экологических групп рыб

Зарегулирование р. Волги и последовавшее изменение абиотических и биотических факторов отразилось на экологии рыб в формирующемся новом техногенном водоеме - Горьковском водохранилище.

Нами проведен анализ изменений, произошедших в количественном составе отдельных экологических групп рыб, с учетом классических работ (Крыжа-новский, 1949; Никольский, 1980). При выделении экологических групп рыб мы также руководствовались описанием, составленным для рыбного населения Волгоградского водохранилища (Шашуловский, Мосияш, 2010).

Сравнивая изменения групп, выделенных по предпочитаемому местообитанию, можно отметить увеличение количества видов-лимнофилов в Горьковском водохранилище, что является закономерным при формировании ихтиофауны большинства водохранилищ (Козловский, 1998).

Установлено, что среди экологических групп рыб по особенностям размножения в Горьковском водохранилище преимущество получили фитофилы и индифференты (Постнов, 2012) с поздневесенним и летним нерестом, когда уровень воды в водохранилищах относительно стабилизируется, что укладываются в общие закономерности, отмечаемые ранее многими авторами (Никольский, 1948; Дрягин, 1961; Подцубный, 1963 и др.).

Главной тенденцией изменения экологических групп, выделяемых по характеру питания, является возрастание количества видов бентофагов. В настоящее время эта группа составляет около 40% общего числа видов рыб Горьков-ского водохранилища. Закономерное увеличение количества бентофагов по мере старения водохранилища отмечают и другие авторы (Шашуловский, Моси-яш, 2010).

3.3. Пространственная структура рыбного населения

В водохранилищах по глубине можно выделить четыре экологические зоны (Поддубный, 1971). Литораль - это зона сработок воды, в условиях водохранилища практически полностью определяется работой гидроузла. Сублитораль находится под водой весь год и простирается от нижней границы литорали до глубин, ниже которых не сказываются механическое и размывающее действие волны. Далее до максимальных глубин следует батиаль. Над каждой из этих зон находится толща воды - пелагиалъ. Как показали наши исследования, в каждой из этих зон своя структура видового состав и особенные динамические процессы.

В первые годы существования Горьковского водохранилища сообщество молоди рыб (28 видов) в литоральной зоне более чем наполовину состояло по численности из окуня - 53% (рис. 2) (Галкин, 1965). Субдоминантами были лещ и плотва, соответственно, 21 и 10%. При дальнейшем формирования водоема доля окуня снизилась и в настоящее время составляет около 30%. В первое двадцатилетие происходил подъем, затем - снижение количественных показателей в сообществе плотвы и леща.

г 60

Рисунок 2 - Динамика структуры рыбного населения в литорали Горьковского водохранилища (по численности)

В 2000-е гг. их доли в рассматриваемом сообществе соответственно составляют 18 и 10%. В целом, за весь период развития водоема, в литорали произошло некоторое снижение видового богатства при одновременном увеличении разнообразия и выравненное™ видов в сообществе.

Анализ по сублиторальной зоне (рис. 3) проводился отдельно по «рекооб-разному» (сейчас верхний и средний речные плесы) и озерному (ныне озерный и приплотинный) участкам водохранилища (Галкин, 1965; наши данные).

За весь период, с момента образования Горьковского водохранилища по настоящее время, ядро рыбного населения в сублиторали рекообразного участка составляли три вида - плотва, окунь и лещ. Количество видов в сообществе за первые два десятилетия выросло вдвое - с 13 до 26 (Лесникова, Харитонова, 1979), а в последующий период, вплоть до настоящего времени, держится на уровне 22 видов. На озерном участке в начальный период формирования водохранилища доминирующим видом по численности был судак - 67,3% (см. рис. 3). Субдоминантом являлся окунь - 23,7%. В дальнейшем судак превратился в малочисленный вид, а окунь вместе с плотвой сейчас являются ярко выраженными доминантами. В настоящее время третьим по численности на обоих участках исследуемой зоны является лещ, доля которого в сообществе составляет 10-25%.

Рисунок 3 - Динамика структуры рыбного населения в сублиторали (по

численности)

Исследования рыбного населения придонной части глубоководной зоны Горьковского водохранилища показали, что на начальном этапе оно состояло в основном из реофильных видов (стерлядь, чехонь, белоглазка) при доминировании в сообществе леща. Доля последнего вида в дальнейшей эволюции водоема постоянно возрастала (рис. 4) и в настоящий момент он является супер доминантам (90%). Численность остальных видов значительно снизилась. Аналогичные процессы имели место и в близлежащем Чебоксарском водохранилище (Минин, 2012).

Отмеченное видовое богатство в пелагиали русловой зоны за период 20052011 гг. составило 16 видов. Ярко выраженным доминантом по численности является тюлька (79,5%). Существенно меньше в сообществе окуня (17,3%), который представлен практически только сеголетками. Остальные 14 видов вместе составляют лишь 3,2%. По массе доминируют тюлька (45,5%), окунь (19,5%) и лещ (12,9%) (рис. 5 ПТ). Значительна биомасса судака, жереха и чехони - 7.7, 4.8 и 3.8% соответственно. Доля ряпушки - 2,3%, а остальных видов - менее 4%. Общая биомасса на единицу площади составила всего 2,5 кг/га.

-75 -60 45 30 15 0

Рисунок 4 - Динамика структуры рыбного населения в русловой зоне Горьковского водохранилища (по численности, придонная часть сообщества)

Анализ пространственного распределения рыб в разных глубинных зонах выявил интересные особенности их обитания. С увеличением глубины доля леща в придонном сообществе рыб увеличивается с 21% до 96% (см. рис. 5).

Плотва в массовых количествах присутствует на глубинах 1,5-3 м. Молодь окуня до стадии малька развивается в пелагиали (июнь-июль), к концу лета перемещается на мелководья до 3 м. Сеголетки судака развиваются до глубокой осени в пелагической части водохранилища, а старшевозрастные особи в основном встречаются в переходной зоне между прибрежьем и русловой частями водоема. Такие типичные лимнофилы, как карась и линь обитают на мелководьях до 1,5 м (заливы, заросли макрофитов).

Применение статистических непараметрических методов (критерий Фридмана) к материалам интегрированной численности по всем орудиям лова обнаруживает достоверную гетерогенность плотности рыбного населения (р<0,05) в пространстве по отделам водохранилища и времени (межгодовая).

Кластерный анализ по методу Уорда плотности распределения рыб выявляет наибольшее сходство озерного и среднеречного участков (рис. 6) К ним примыкает верхнеречной отдел, а особо выделяются приплотинный плес и Костромской разлив (Минин и др., 2012).

Прочие

Жерех Прочие ¡1 2% 9% Карась

Л \ / / 7%

Прочие Густера

Судак 11% \

Лещ

29% П.ЮШЗ».,

Уклея Судак у

Плотва

Окунь

Плотва' б% 41„/о

Прочие Гуотера

Окунь 40%

Прочие Жере Чехонь 2% \ Г 5%

4% ""

Окунь

IГ 19%

Плотва

Тюлька 46%

Лещ 96%

Ряпушка

Рисунок 5 - Видовой состав рыб в различных орудиях лова на Горьковском водохранилище (ПТ - пелагический трал, ДТ - донный трал, МВ - мальковая волокуша, МН - мальковый невод, ПН — промысловый невод)

Участки водохранилища:

1 - Приплотинный

2 - Костромской разлив

3 - Среднеречной

4 - Озерный

5 - Верхнеречной

1 2 3 4 5 Участки водохранилища

Рисунок 6 - Дендрограмма (метод Уорда) сходства плесов Горьковского водохранилища по относительной плотности распределения рыбных сообществ (по материалам неводных съемок)

3.4. Динамика ихтиомассы и запасов рыб

До настоящего периода интегрированная по зонам ихтиомасса не определялась: либо расчет проводился по промысловой продуктивности с учетом любительского лова (Кожевников, 1975), либо оценивалась по отдельным зонам -траловые съемки (Кожевников и др., 1979), либо по отдельным видам рыб -плотва (Бандура, 1983). Для сравнительного анализа динамики ихтиомассы сначала воспользуемся теми же методами, которые применяли предыдущие исследователи.

400030002000 -1000-

Промысловая рыбопродуктивность (с учетом любительского лова) на начало 1970-х гг. (Кожевников, 1975) оценивалась в 6-8 кг/га. Аналогичные показатели для 80-х, 90-х и 2000-х гг. с учетом современных способов анализа любительского рыболовства (Минин, 2012) соответственно составили 7.1, 5.9 и 5.9 кг/га.

В работе Кожевникова Г.П. (1965) приводятся уловы на 1 усилие в траловых съемках 1956-1963 гг. Средняя его величина составила 65,8±13,7 кг на час траления. По нашим данным в 1980-е гг. средний улов на усилие составил 138,6±12,1, в 1990-е - 95,2±12,4, а в 2000-е - 120,2±15,6 кг/ч. Статистический анализ выявляет достоверное различие (р=0.05) между показателями первого десятилетия существования водоема и 1980-ми и 2000-ми гг. В то же время нет достоверных различий с периодом 1990-х гг.

Таким образом, на основании использования предыдущих методик можно констатировать, что с момента возникновения водохранилища увеличивалась биомасса рыб в русловой зоне. Максимальные показатели отмечаются на третье десятилетие истории водоема (1980-е гг.). В дальнейшем произошло их небольшое снижение.

Нами впервые для Горьковского водохранилища сделана попытка подсчета биомассы рыб как средневзвешенной по различным глубинным зонам. Средняя величина ихтиомассы за последние 30 лет составила 91,2 ± 3,6 кг/га (рис. 7) или в пересчете на всю площадь водохранилища - 13,3 ± 0,4 тыс. т. Если рассмотреть по условным периодам, то в 1980-е гг. она составляла 12,5 ± 0,2, в 1990-е гг. - 12,8 ± 0,5 и в 2000-е лг. - 14,4 ± 0,9 тыс. т. Таким образом, за последнее тридцатилетие произошло повышение общей ихтиомассы на 15% в целом по водоему.

2 200

ст>0>спа)0)0>0)0>0)0)Оооооо

ч-т-т-т-т-ч-т-т-ч-т-СМСМСМСМСМСМ

Ш прочие Годы

Рисунок 7 - Динамика ихтиомассы рыбного сообщества Горьковского водохранилища (средневзвешенное интегрирование по всем глубинным зонам)

В этих условиях изменения претерпевает видовой состав рыбного населения, хотя «ядром» сообщества остаются три промысловых вида - лещ, плотва и окунь (см. рис. 7). Как показывают более чем тридцатилетние исследования, биомасса этих видов за указанный срок колебалась в пределах 80-95% от общей в водоеме. Если количественные показатели плотвы практически не изменились, леща немного снизились, то окуня выросли более чем в три раза. Это явилось основной причиной общего повышения ихтиомассы.

Из остальных 39 видов рыб следует выделить еще десять, имеющих важное значение в составе рыбного населения водоема. Это судак, щука, жерех, густера, язь, чехонь, ерш, уклея, тюлька, елец. Количество их в водоеме, кроме судака, значительно колеблется (рис. 8). Доминирующие виды — лещ, плотва и окунь - составляют 93%. Несмотря на то, что общая ихтиомасса выросла, суммарный промысловый запас за рассматриваемый период снизился на 21%. Общий промзапас в среднем за последние три десятилетия составил 8,5 ± 0,3 тыс.т. В то же время, если непромысловая часть общей ихтиомассы 20-30 лет назад была на уровне 20%, то в последнее десятилетие она превышает 40%. (рис. 9).

100% 80% 60% 40% 20% 0%

ОГЧ-^Г^СОООСЧ^^ООООГЧТГЧООСО

О-'ОО'-^О^С^ООчОчОООООО —' .— — — - — ^ -

Годы

Ш чехонь

Рисунок 8 - Динамика видового состава группы «Прочие» в Горьковском водохранилище (см. рис. 7)

^ 25000 " 20000 | 15000 ° 10000 и 5000 0

ОСЧ'ЧГФСООСМ'^СОСООСМ^СОСОО сосососоаэооэооооооооч-

0)0)0)050)0>0)0)С7>СЗ>000000

■ Непромысловая часть ихтиомассы Годы

Рисунок 9 - Динамика промыслового запаса в общей биомассе рыб в водохранилище

В современной системе управления водными биоресурсами России принято деление объектов рыболовства на две группы: ценные виды, на которые разрабатывается общий допустимый улов (ОДУ) и второстепенные виды возможного вылова (ВВ). Динамика соотношения этих двух промысловых групп показывает, что в начале 2000-х гг. произошло резкое сокращение доли рыб ВВ под влиянием интенсивного развития неводного промысла (рекордное число неводов - 19 штук). К 2005 г. число неводов сократилось вдвое и снова последовало возрастание биомассы группы возможного вылова, основу которых составляют мелкочастиковые виды - плотва и окунь (рис. 10).

Не все виды облавливаются одинаково (Вандышева и др., 2012). Так, с учетом любительского рыболовства, промысловый запас леща в водохранилище осваивается в среднем на 6%, мелкого частика - на 15%, а щуки - на 40% (Постнов и др., 2012).

Рисунок 10 - Динамика запасов рыб различных промысловых групп

Глава 4. Динамика добывающей базы и вылова рыбы

До образования Горьковского водохранилища на протяжении всего отрезка Волги, входящего в зону затопления будущего водохранилища, работали три рыболовецких колхоза, 3 бригады гослова и 14 бригад колхозов. Добычу вели 184 промрыбака. Лов производился преимущественно мелкоячейными неводами. Применялось небольшое количество плавных сетей, а в пойменных озерах использовались ставные сети и ловушки. Из общего улова в зоне затопления неводами добывали 88,0, сетями - 4,1 и ловушками - 7,9% (Кальниболоцкий, 1965). Общий вылов составлял в 1945-1950 гг. около 190 т (из них лещ - 84%).

В соответствии с планом мероприятий по формированию рыбных запасов в водохранилище с 1954 г. (заполнение водоема) промысел многих ценных видов был запрещен. Разрешался отлов плотвы, окуня, ерша и другого мелкого частика. В связи с этим большая часть рыбодобывающих предприятий ликвидировалась. Результатом данного процесса явилось резкое увеличение запасов малоценных видов, впрочем, несколько выросли запасы щуки и леща.

С целью усиления отлова малоценных видов к началу 60-х годов практически заново создается рыбодобывающая отрасль. К 1963 г. количество неводных бригад достигло 18, а количество сетей выросло в 12 раз. Число моторного рыболовного флота увеличилось в 25 раз, а мощность их - в 36 раз. Добыча рыбы превысила доводохранилищный уровень в 3,5 раза (рис. 11). Вылов рыбы достигал максимальных отметок за весь период существования водоема - 860 т.

В 1968 г. были приняты Правила рыболовства, в которых введена промысловая мера на леща в 30 см, а также приняты ограничения по прилову молоди этого вида рыб. В отдельных случаях в неводных уловах прилов достигал 90%. В 1970-х гг., ввиду прилова значительного количества молоди леща, неводной промысел мелкоячейными орудиями был практически закрыт.

В результате уловы с 800 т упали в 1,5 раза и вплоть до середины 1980-х гг. держались возле отметки 500 т. Хотя, как было доказано впоследствии, для стабильности популяции имеет значение не процент прилова молоди, а объем

100% 80% 60% 40% 20% 0%

Годы

ее вылова, который, кстати, по отношению к величине запаса был сравнительно небольшим (Шибаев, 1989).

ЕБ Щука ■ Окунь Ш Прочие @ Судак

Годы

Рисунок 11 - Динамика вылова рыбы на Горьковском водохранилище

В целях оптимизации промысла и рационального использования рыбных запасов в водохранилищах Волжско-Камского каскада Приказом МРХ РСФСР № 44 от 20.01.87 г. на период 1987-1990 гг. был введен временный режим рыболовства. На основании указанных положений рекомендовалось развитие промысла по пути организации тралового и неводного лова, интенсификации отлова мелкого частика, расширения промысловых участков.

В условиях планового хозяйства СССР рыбодобывающая отрасль быстро увеличила количество используемых неводов (с 5 до 16 штук) и организовала траловый лов. В 1985-86 гг. работал один тральщик в экспериментальном режиме. К 1990 г. их количество было доведено до 4 штук, в том числе один с электроловом (рис. 12). Сырьевые ресурсы в этот период эксплуатировались 92 рыбаками с использованием 2200 сетей, 14 неводов. С 1986 по 1989 г. промышленный вылов поднялся с 450 до 670 т.

В дальнейшем происходило снижение вылова, связанное с начавшейся в 1991 г. политико-экономической реформой страны. К 1993 г. количество сетей снизилось в 1,5 раза, неводов — в два раза (см. рис. 12). Промысловые уловы по данным официальной статистики на фоне развала экономики и низкого контроля упали в 3 раза (до 180 т). Отличительной особенностью данного периода является высокая доля тралового промысла и, соответственно, доля леща в промышленных уловах составила 60%.

Начиная с 1996 г., после резких преобразований в стране начинается кардинально новый период развития промысла на водоеме. Данный период характеризуется переходом на арендное рыболовство. В водоеме выделены небольшие рыбопромысловые участки, которые эксплуатируются множеством организаций различных форм собственности.

нан невода тралы -сети общий вылов

Рисунок 12 - Развитие добывающей базы на Горьковском водохранилище

В то же время основная промысловая акватория и квалифицированный персонал до 2004 г. еще находились у рыбокомбинатов. В этот период на водохранилище работало максимальное количество неводов и тралов, количество сетей выросло впятеро. Однако возрастание уловов по официальной статистике произошло только вдвое - до 400 т. Таким образом, значительное увеличение используемых орудий лова не способно в таком же объеме увеличить объем добычи. Наши расчеты показывают, что на Горьковском водохранилище зависимость улова на усилие (1 сеть) практически не меняется после достижения величины 2000 орудий на водоем. Дальнейшее увеличение количества используемых сетей, как видно из рисунка 13, нецелесообразно. Подобная закономерность характерна и для других Волжских водохранилищ (Постнов и др., 2012; Шашуловский и др., 2011; Минин, 2012).

2,5

у = ЗД6х-°183 Б

• Л'"0,79

1000 2000 Сети, шт.

500

1000 1500 2000 2500 3000 Сети, шт.

Рисунок 13 - Зависимость улова на усилие (1 сеть) от общего количества сетей в водохранилище, т (А - Горьковское водохранилище (наши данные), Б -Чебоксарское водохранилище (Минин, 2012))

Следует отметить, что промысловый запас основного промыслового вида, леща, в конце 1990-х - начале 2000-х гг. был на 60% меньше такового в конце 1980-х гг. - в период с высокоразвитой промысловой базой и средними уловами в районе 570 т.

В 2004 году был принят ряд документов, регламентирующих работу рыбного хозяйства в современный период, важнейшим из которых является ФЗ «О рыболовстве». Было введено квотирование на каждый участок из расчета доли общего допустимого улова (ОДУ). Однако из-за несогласования с Минюстом новых Правил рыболовства произошел возврат к Правилам 1968 г., запрещающих ведение тралового промысла. После периода адаптации к новой законодательной базе и снижения вылова почти вдвое, начиная с 2008 г., вылов повышался и в 2011 г. практически достиг уровня начала 2000-х гг. (349 т).

Введение новых Правил рыболовства (2009) существенно не повлияло на сложившуюся рыбопромысловую базу и динамику вылова, так как по ним невозможно проводить передовые методы интенсификации добычи рыбы. В частности, запрещен мелиоративный отлов мелкого частика, позволявший в 1980-1990-е гг. значительно повысить добычу этой группы рыб. Кроме того, из-за небольшой площади рыбопромысловых участков траловый лов становится нерентабельным.

Как видно из предыдущего анализа, величина уловов находится в сильной связи с системой организации рыболовства в отдельные периоды существования водоема. Нами проведено рассмотрение динамики системы «запас-промысел» в Горьковском водохранилище, из которого видно, что в отдельные годы (1981-1988 и 1999-2005) увеличение запасов соответствовало увеличению добычи рыбы (коэффициенты корреляции равны соответственно 0,89 и 0,73). В эти периоды интенсивно работало около 15 неводов, что обеспечивало высокое соответствие системы запас-промысел. Коэффициент корреляции между количеством работающих неводов и выловом мелкого частика на водохранилище за последние 25 лет составляет 0,69.

Глава 5. Меры регулирования рыболовства и управление биоресурсами

5.1 Периоды рыболовства

В истории рыболовства на Горьковском водохранилище выделяются временные интервалы, различающиеся между собой по применяемым орудиям добычи, по уловам, как общим, так и различных промысловых групп ВБР, действующим Правилам рыболовства. На основании этих параметров нами выделены характерные периоды развития рыболовства на водоеме (рис. 14):

1. Доводохранилищный период (до 1954 г.). Лов производился по краевым (областным) правилам. Несмотря на отсутствие единых правил, они были схожи между собой. Промысел базировался на активных орудиях (неводах). Общий вылов в 1945-1950 гг. составлял около 190 т.

2. Период запрета на вылов ценных видов рыб во время заполнения водохранилища (1954-1958 гг.) Разрешался отлов мелкого частика. Большая часть рыбодобывающих предприятий ликвидировалась. Уловы 31- 66 т.

3. Период наращивания промысловой базы (1959 - 1968 гг.). Добыча рыбы в это время превысила доводохранилищный уровень в 3,5 раза. Вылов рыбы достигал максимальных отметок за весь период существования водоема - 860 т.

Годы

Вылов, т 157 47 610 513 600 267 367 277

Невода, шт. 22 18 8 15 10 14 5

Сети, шт. 78 - 935 911 753 716 1758 1587

Тралы, шт. 0 - 0 1 3 3 2 0

Крупный частик, % 89 30 56 50 49 66 48 55

Мелкий частик, % 11 70 44 50 51 М 52 45

Рисунок 14 - Периоды рыболовства на Горьковском водохранилище (в таблице приводятся усредненные данные по каждому периоду)

4. Введение Правил рыболовства 1968 г. Введение промысловой меры на леща и принятие ограничений по прилову молоди. В 1970-х гг., ввиду прилова значительного количества молоди леща, неводной промысел мелкоячейными орудиями был практически закрыт. Уловы с 800 т упали в 1,5 раза и вплоть до середины 1980-х гг. держались возле отметки 500 т.

5. Временный режим рыболовства (1987-1990 гг.). Разрешалось применение донных и пелагических тралов; разрешался специализированный отлов неохраняемых видов рыб в период весеннего нерестового запрета. Подъем вылова до 670 т. Основные положения Временного режима просуществовали до конца 90-х, но такого эффекта, как в начале их принятия, не дали ввиду экономических и политических перемен в стране.

6. Переходный период (1991-1996 гг.). Сохранение прежних структур добывающих организаций, которые были вынуждены работать в новых экономических условиях. Сохранение действия Временного режима рыболовства. Снижение промысловой базы и уловов почти в 2 раза.

7. Принятие «Положения о лицензировании промышленного рыболовства...» (1995 г.). Период становления промысла на основе выделения рыбопромысловых участков для новых рыбодобывающих организаций различных форм собственности (1996-2003 гг.). Значительное количество рыбодобытчиков при небольших участках промысла. Возврат к правилам 1968 г. (2000 г.). Резкое

возрастание количества сетей и интенсивный неводной лов. Траловый промысел сокращен. Увеличение уловов в 2 раза (до 400 т).

8. Современный период (с 2004 г. по настоящее время). Характеризуется наличием большого количества пользователей и рыбопромысловых участков небольшой площади. Введение Закона о рыболовстве, регулирующего промысел на основе выделения рыбопромысловых участков и ОДУ. Резкое падение уловов в первые три года: Вступление в силу новых Правил рыболовства (2009 г.) существенно не повлияло на сложившуюся рыбопромысловую ситуацию. Основу рыбопромысловой базы составляет сетной лов. Уловы достаточно стабильны с тенденцией к увеличению. Их колебания связаны с административными особенностями организации промысла в отдельных субъектах РФ.

Если рассматривать уловы рыбы во временном аспекте, то прослеживается четкая зависимость их резкого уменьшения или увеличения в момент смены нормативно-правовых условий ведения рыболовства. Условно можно выделить «плохие» и «хорошие» периоды промысла в Горьковском водохранилище. Наиболее близкий к оптимальному период промысла наблюдался во время действия «Временного режима рыболовства...».

5.2 Анализ перспектив оптимизации промысла на Горьковском водохранилище

Анализ промысловых моделей различных популяций рыб показывает, что достижение оптимальной величины улова, не приводящей к подрыву стада, возможно при различных сочетаниях двух параметров промысла: его интенсивности и селективности (Бандура и др., 1986; Шибаев, 2007). Между этими параметрами существует прямая зависимость, которая и отражает принципы оптимизации: чем менее интенсивно используется стадо, тем с более раннего возраста необходимо начинать его эксплуатацию.

Исследование влияния различных орудий лова на стабильность позволило установить следующее. При одинаковой величине улова селективные и неселективные орудия лова оказывают приблизительно равномерное воздействие на репродукционный потенциал популяции, но в качественном отношении сетной лов может иметь значительный отрицательный эффект. Это обуславливается тем, что основу сетного промысла составляют крупные рыбы, обладающие наибольшей воспроизводительной способностью. В нерестовом же стаде остаются впервые нерестящиеся особи, качество половых продуктов которых обычно низкое. С этой точки зрения более рациональным будет неселективный промысел траловый и неводной, который равномерно использует все группы и не изменяет естественную возрастную структуру популяции. Такой подход не только в большей степени отвечает интересам охраны рыбных запасов, но и будет способствовать росту уловов. Последнее связано с тем, что промысел на водохранилищах носит в основном пассивный характер, а внедрение высокопроизводительных орудий лова затруднено. В то же время без их использования невозможно существенно увеличить добычу.

5.3 Проблемный анализ организационно-правовых основ управления биоресурсами водохранилища

Слаженная работа системы рыбного хозяйства и высокий уровень добычи рыбы и освоения водных биоресурсов в конце 1980-х гг. обеспечивались высоким уровнем организации промысла, заключавшимся в бассейновом принципе руководства отраслью, активной работой научно-промысловых советов и введением Временного режима рыболовства, регламентирующего передовые способы лова рыбы.

Как показали результаты проведенных исследований, организация рыболовства в настоящее время не обеспечивает эффективного использования продукционных свойств промысловых запасов. Среднее изъятие не превышает 8%. В связи с очевидной необходимостью дальнейшего совершенствования системы управления водными биоресурсами водохранилищ в условиях рыночной экономики, нами проведен ее проблемный анализ.

В настоящее время произошло делегирование части полномочий по управлению промыслом с федерального бассейнового уровня на региональный. Проводимая регионами самостоятельная политика в области промысла зачастую несогласованна с другими субъектами РФ, что приводит к нерациональному использованию ВБР.

В связи с выделением в настоящее время квот вылова на субъект Федерации, в случае их недоосвоения в одном регионе (часто в больших объемах), передача и освоение выделенных квот в целом по водоему невозможны.

Применения тралового и, зачастую, неводного лова практически невозможно из-за небольшой площади промысловых участков. На региональном уровне необходимо укрупнение рыбопромысловых участков для возможности организации на них лова с использованием активных орудий.

Новые «Правила рыболовства....» 2009 г. недоработаны до соответствия требованиям рационального ведения рыбного хозяйства применительно к водоемам Волжско-Камского бассейна. В частности, сроки весеннего запрета в настоящее время фиксированные, причем они не совпадают даже в смежных регионах. Так в Ивановской области он заканчивается 5 июня, а на акватории пограничной Нижегородской области — 15 июня. Приведение их к общим срокам и возможность Территориальным органам Росрыболовства сдвигать их в ту или иную сторону, в зависимости от погодных условий конкретного года, повысит эффективность промысла и будет способствовать успешному воспроизводству ценных видов рыб.

Одним из главных недостатков новых Правил рыболовства является также то, что в них включены как требования для промысловиков, так и для рыбаков-любителей. Необходимо разделить эти два лова в связи со специфичностью каждого.

На протяжении многих лет большую роль в регулировании рыболовства на Горьковском водохранилище играл Верхневолжский бассейновый научно-промысловый совет. В настоящее время - только совещательного органа. Однако именно он мог бы стать основным инструментом регулирования промысла.

Выводы

1. Формирование рыбного населения Горьковского водохранилища в течение 50 лет включало в себя два этапа и продолжается по настоящее время. По сравнению с 1970-ми годами видовое богатство рыб и рыбообразных увеличилось с 36 до 45 видов рыб.

2. Сразу после заполнения водоема в него с северного «инвазионного коридора» проникли ряпушка и снеток. С середины 1990-х гг. началась инвазия новыми видами (тюлька и 3 вида бычков), проникшими с Каспия — южный «инвазионный коридор». ■ '

3. Формирование рыбного сообщества шло по пути увеличения численности лимнофилов по предпочитаемым местообитаниям, индифферентов по характеру нерестового субстрата и бентофагов по характеру питания. Преимущественное развитие в водоеме получили эврибионтные виды (лещ, плотва и окунь).

4. За последнее тридцатилетие общая ихтиомасса выросла на 15%. В то же время промысловые запасы снизились на 30% в связи с возросшей ролью в ихтиоценозе второстепенных объектов добычи. Среднее освоение промысловых запасов промышленностью составляет 4%, а с учетом любительского рыболовства - 8%.

5. Работа неводного промысла в разные периоды значительно увеличивает общий показатель добычи рыбы. Коэффициент корреляции между количеством работающих неводов и выловом мелкого частика на водохранилище за последние 20 лет составляет 0,69.

6. Зависимость улова на усилие (1 сеть) практически не меняется после достижения величины 2000 орудий на водоем, что показывает нецелесообразность дальнейшего увеличения количества применяемых сетей.

7. Выделено восемь периодов рыболовства, которые различаются между собой по применяемым орудиям добычи, по уловам, как общим, так и различных промысловых групп, по действующим Правилам рыболовства.

8. В настоящее время в водохранилище не облавливается глубоководная русловая зона, что приводит к недоиспользованию запасов леща - основного промыслового вида. Для добычи этого вида необходимо применение тралового лова. . , ■

9. В настоящее время запасы основных промысловых' биоресурсов водохранилища находятся на стабильно высоком уровне и значительно недоиспользуются. Их освоение сдерживается существующими нормативно-правовыми актами, регулирующими промысел на водохранилище.

Практические рекомендации

Рациональное ведение рыбного хозяйства на Горьковском водохранилище предполагает:

> ведения промысла следующими орудиями лова: сети - 2000 штук, невода - 15 единиц, тралы - 4 единицы;

> укрупнения рыбопромысловых участков для ведения неводного и тралового промысла;

> создания специализированных траловых рыбопромысловых участков в русловой зоне водохранилища в пределах субъекта РФ;

> возможности перераспределения квот между субъектами РФ в случае их недовыполнения;

> внесения соответствующих изменений в действующие Правила рыболовства;

> наделение Бассейновых научно-промысловых советов полномочиями реально регулировать промысел ВБР (возврат к передовым традициям).

> реально регулировать промысел ВБР (возврат к передовым традициям).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

В изданиях рекомендованных ВАК:

1. Постнов Д.И., Минин А.Е., Клевакин A.A. Динамика рыбных запасов и возможности их освоения на Горьковском и Чебоксарском водохранилищах // Рыбное хозяйство. 2012. - № 1. - С. 60-63.

В других изданиях:

2. Рыболовство в Нижегородской области: Научно-метод. пособие / A.A. Клевакин, Ю.В. Блинов, А.Е. Минин, Д.И. Постнов, Ф.С. Пестова - 2 изд. доп.

- Нижний Новгород, 2005. - 96 с.

3. Постнов Д.И. Сравнительный анализ многолетней динамики ихтиомас-сы в двух водохранилищах Средней Волги // Бассейн Волги в XXI-м веке: структура и функционирование экосистем водохранилищ: Материалы Всероссийской конференции. - Борок, 2012. С. 223-226.

4. Вандышева В.В., Минин А.Е., Постнов Д.И. Любительское рыболовство в Нижегородской области // Бассейн Волги в XXI-м веке: структура и функционирование экосистем водохранилищ: Материалы Всероссийской конференции.

- Борок, 2012. С. 30-32.

5. Клевакин A.A., Анучин Ю.В., Морева O.A., Новикова Л.М., Постнов Д.И. Анализ результатов биотопической ихтиологической съемки Чебоксарского водохранилища в 2011 году // Бассейн Волги в XXI-м веке: структура и функционирование экосистем водохранилищ: Материалы Всероссийской конференции. - Борок, 2012. С. 119-121.

6. Минин А.Е., Логинов В.В., Клевакин A.A., Постнов Д.И. Динамика запасов промысловых видов рыб Горьковского и Чебоксарского водохранилищ Материалы XI Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2012. — С. 139-143.

Заказ №0402 Подписано в печать 30.04.2013 Формат 60x84 1/16

Объем 1 пл._Тираж 100 экз._Бесплатно_

Отпечатано в типографии «Дятловы Горы» 603167 г. Нижний Новгород, ул. Маршала Казакова, 5

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Постнов, Дмитрий Иванович, Нижний Новгород

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Государственный научно-исследовательский институт озерного и

речного рыбного хозяйства»

На правах рукописи

04201360401

ПОСТНОВ ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ГОРЬКОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

03.02.06 Ихтиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата

биологических наук

Научный руководитель доктор биол.наук, проф.

С.В.Шибаев

Нижний Новгород - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

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

Введение...................................................................................................................3

Глава 1. Материал и методика...............................................................................7

Глава 2. Горьковское водохранилище как среда обитания рыб.......................15

2.1. Общая характеристика водоема............................................................15

2.2. Гидрологический и гидрохимический режимы..................................20

2.3. Гидробиологическая характеристика...................................................31

Глава 3. Формирование рыбного населения водохранилища...........................46

3.1. Формирование видового состава..........................................................46

3.2. Динамика экологических групп рыб....................................................52

3.3. Пространственная структура рыбного населения..............................64

3.4. Динамика ихтиомассы и запасов рыб..................................................89

Глава 4. Динамика добывающей базы и вылова рыбы......................................96

Глава 5. Меры регулирования рыболовства и управление биоресурсами.... 113

5.1. Периоды рыболовства..........................................................................113

5.2. Анализ перспектив оптимизации промысла на Горьковском водохранилище....................................................................................................116

5.3. Проблемный анализ организационно-правовых основ управления

биоресурсами водохранилища...........................................................................119

Выводы.................................................................................................................122

Практические рекомендации..............................................................................123

Литература............................................................................................................124

Приложения.........................................................................................................141

Приложение 1.......................................................................................................142

Приложение 2.......................................................................................................143

Приложение 3.......................................................................................................145

Приложение 4.......................................................................................................149

Приложение 5.......................................................................................................153

Приложение 6.......................................................................................................157

2

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Горьковское водохранилище, созданное более полувека тому назад, в рыбохозяйственном отношении было сравнительно хорошо изучено до начала 1990-х гг. (Кожевников, 1961; 1965; Кожевников, Лесникова, Харитонова, 1979; Бандура, 1983; Шибаев, 1989; Шибаев и др., 1990 и др.). Тогда были разработаны принципы ведения рационального рыболовства на водохранилищах, которые позволяли достаточно эффективно использовать рыбные запасы. Промышленные уловы к началу 1990-х годов достигли 670 т за счет внедрения нового режима рыболовства.

Дальнейший двадцатилетний период рыбохозяйственного использования водохранилища практически не освещен в публикациях. Вместе с тем, после значительных реформ как в целом по стране, так и в рыбохозяйственной отрасли, в частности за 1990-2000-е гг., произошли существенные изменения в экономике и законодательной базе. Это выразилось в развале централизованных рыбодобывающих предприятий (рыбокомбинатов), появлении многочисленных новых пользователей (арендаторов). В связи с сокращением неводного и полного закрытия тралового промысла произошло изменение структуры добывающей базы. Промысел переориентировался на добычу в основном высокоценных видов рыб. В результате эффективность использования сырьевой базы водохранилища снизилась и в настоящее время составляет приблизительно 8% от биологически возможных величин. Причем особенно остро проявилась расхождение возможностей промысла и нормативно-правовой базы его регулирующей.

С другой стороны, оказалось, что установленные ранее закономерности формирования рыбного населения водохранилищ уже не соответствуют современным реалиям и требуют дальнейшего развития. Мониторинг биологического разнообразия ихтиофауны показал, что через 30-40 лет сукцессия ихтиофауны не останавливается, а продолжается, но уже за счет других факторов, и, в свою очередь, обуславливает необходимость

3

соответствующей «настройки» системы управления водными биоресурсами и их рационального использования.

Изменившаяся в последнее десятилетие экономика ведения рыбного хозяйства требует адекватного регулирования промысла на водоемах (Шашуловский, Мосияш, 2005) и в этой связи назрела необходимость разработки новых биологических основ управления водными биоресурсами водохранилищ в современных условиях ведения рыбного хозяйствования.

Цель настоящей работы — установление закономерностей многолетней динамики биологических ресурсов, развития промысловой базы на Горьковском водохранилище и разработка мероприятий по рационализации рыбного хозяйства на водоеме.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: изучить изменения, произошедшие в видовом составе ихтиофауны водохранилища и экологических группах рыб с момента создания водоема;

исследовать пространственную структуру ихтиоценоза с применением ГИС-технологий;

изучить особенности многолетней динамики ихтиомассы, промысловых запасов и проанализировать изменения их структуры;

исследовать особенности формирования рыбодобывающей базы и организации промысла, начиная с момента его возникновения;

проанализировать изменения нормативно-правовой базы и ее влияния на промысел;

разработать предложения по внесению изменений в существующие нормативные акты для рационального ведения рыбного хозяйства.

Научная новизна и теоретическая значимость работы. Проанализированы особенности формирования ихтиоценоза Горьковского водохранилища за 50-летний период с момента его образования. Впервые проведены расчеты численности и биомассы рыбного населения по уточненным с помощью ГИС-технологий площадям акваторий различных биотопов водохранилища. Впервые проанализировано для Горьковского

водохранилища взаимодействие системы «запас-промысел». Проведен анализ изменений нормативно-правовой базы рыболовства за время существования водохранилища.

Практическая значимость работы. Мониторинговые данные по состоянию и динамике водных биологических ресурсов (ВБР) используются для обоснования прогнозных объемов вылова (общего допустимого улова и возможного вылова) по Горьковскому водохранилищу, а также при распределении региональных квот среди четырех субъектов Российской Федерации. Проведенный анализ динамики запасов рыб на фоне изменяющейся промысловой базы позволяет рекомендовать оптимальные параметры промышленного рыболовства на водоеме. Для рационального использования водных биологических ресурсов предлагаются изменения в действующие законодательные акты.

Положения, выносимые на защиту:

1. Формирование ихтиофауны Горьковского водохранилища происходило по двум направлениям: 1) за счет аборигенных видов и вселенцев с севера («северный путь»); 2) за счет инвазии видов с юга - «южный путь». До настоящего времени формирование не закончено.

2. Основу структуры системы «запас-промысел» формируют три эврибионтные вида - лещ, плотва и окунь, а также характер добывающей базы, действующей на водоеме.

3. Резкие изменения нормативно-правовой базы рыболовства являются одним из определяющих факторов, влияющих на добычу рыбы в водохранилище.

4. Действующая законодательная база в рыночных условиях ведения хозяйства существенно ограничивает возможности промысла, соответствующего оптимальным условиям ведения рыбного хозяйства, и нуждается в дальнейшем развитии.

Апробация работы. Результаты научных исследований и отдельные положения работы, составляющие основу диссертации, докладывались на XI

5

Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования (Мурманск, 2012), Всероссийской конференции «Бассейн Волги в ХХ1-м веке: структура и функционирование экосистем водохранилищ» (Борок, 2012).

Декларация личного участия. С 1989 по 2011 гг. автор принимал личное участие в сборе и обработке биологических материалов траловых и неводных съемок Горьковского водохранилища. Соискателем обобщены многолетние (с 1978 по 2011 гг.) фондовые материалы Нижегородской лаборатории ФГБНУ «ГосНИОРХ». Автором самостоятельно разработана концепция, поставлены задачи исследований, сделаны выводы и даны практические рекомендации.

Публикации. Результаты исследований отражены в одном научно-методическом пособии (два издания), в научном журнале, в материалах Всероссийских научных конференций (6 публикаций), в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК.

ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Материалом для настоящей работы послужили фондовые материалы Нижегородской лаборатории ФГБНУ «ГосНИОРХ» за 33-летний период, анализ литературных источников за более чем 5 5-летний период существования Горьковского водохранилища и личные сборы автора, проведенные в 1989-2011 гг. (табл. 1). Данные по видовой структуре и количественным показателям развития рыбного населения были собраны в ходе неводных и траловых съемок по сети станций (рис. 1) (Шибаев, 1996а; Шибаев, 2004; Сечин, 2010).

Таблица 1 - Количество собранного и проанализированного первичного материала

Характер работ Фондовые материалы 1978-1988 гг. и 1995- 2003 гг. Собственные материалы 1989-2011 гг. Всего

Траловые учетные съемки

Количество тралений 461 266 727

Площадь облова, га 1402,0 982,3 2384,3

Массовые промеры, тыс. шт. 133,1 54,5 187,6

Неводные учетные съемки

Количество притонений 125 256 381

Площадь облова, га 103,0 189,4 292,4

Массовые промеры, тыс. шт. 39,0 72,0 111,1

ВСЕГО

Количество 586 522 1108

Площадь облова, га 1505,0 1171,7 2676,7

Массовые промеры, тыс. шт. 172,2 126,5 298,7

Костромская область

Кострома

Волгореченск^г'

Ярославская область

Плес в

Кинешма

Места притонений

Ж Места тралений » ♦

» ♦

\/ Границы регионов

Ивановская область

20 км

N

Л:

■Чр

4

/Юрьев, мЛ

ЛЯР ©

Пуч

©

Л ^

а

* , £

о §

5 Сокольское ^

о &

>2

У ь

Чкаловск

Городец

Заволжье

Рисунок 1 - Схема расположения станций на Горьковском водохранилище

Ретроспективный анализ динамики рыбного населения и промысла в Горьковском водохранилище проведен по фондовым материалам ФГБНУ «ГосНИОРХ» и опубликованным аналитическим сводкам (Кожевников, 1965; Галкин, 1965; Кальниболоцкий, 1965; Кожевников др., 1979; Лесникова, Харитонова, 1979; Шибаев и др., 1990).

Орудия лова рыб. В прибрежной зоне с глубинами до 1,5 м для сбора материала использовалась мальковая волокуша (МВ) длиной 10 м и ячеей 3,6 мм. На мелководьях с глубинами до 3 м применялись 30-ти и 50-ти метровые закидные равнокрылые мальковые невода (МН) с ячеей в мотне 6 мм. До глубины 5 м использовали промысловые невода (ПН) длиной 150-300 м (ячеей в мотне 22-28 мм), а в русловой части водохранилища с глубинами свыше 5м- 18-ти и 25-ти метровые донные тралы (ДТ) конструкции ГосНИОРХ с ячеей в кутке 30 мм (Минин и др., 2007; Минин и др., 2011; Клевакин и др., 20126). В 2005-2011 гг. в глубоководной части водохранилища лов осуществлялся 12-метровым пелагическим тралом (ПТ) с ячеей в кутке 4 мм (Лапшин и др., 2010).

В ходе исследования в каждой зоне подсчитывалась численность рыб на единицу площади (плотность) как среднее значение по станциям на определенном глубинном участке с учетом коэффициентов уловистости (Зонов, 1967; Павлов, 1978; Трещев, 1983; Шибаев, 1986а, Сечин, 2010; Лапшин др., 2010). Плотность биомассы находилась умножением средней численности на средневзвешенную массу одной особи данного вида. Используя метод площадей (Сечин, 1990; Сечин, 2010; Шибаев, 2007; Печников, Терешенков, 1986 и др.), в дальнейшем определялась биомасса во всей исследуемой зоне, а с учетом площадей изучаемых зон - общая ихтиомасса в водохранилище (Минин, 2011).

Сбор и обработка ихтиологического материала проводились согласно методическим руководствам (Правдин, 1966; Пахоруков, 1980; Методические указания..., 1990; Сечин, 2010). Таксономическая принадлежность рыб

устанавливалась по определителям А.Ф. Коблицкой (1981), Атласу пресноводных рыб России (2003).

С помощью ГИС-технологий была уточнена площадь Горьковского водохранилища в целом и по регионам. Для этого акватория водохранилища была оцифрована в ГИС в масштабе 1:100000 по космическим снимкам Landsat 5, полученным через Интернет-сервис предоставления снимков Геологической службы США (http://glovis.usgs.gov).

С целью более точной оценки плотности рыбного населения была построена модель распределения глубин Горьковского водохранилища с помощью ГИС-технологий (Лурье, 2002; Bjorge et al, 2002; Pyron et al, 2011).

Основой для создания модели послужили лоцманские карты (Атлас..., 2004). В ГИС предварительно осуществлялась пространственная привязка отсканированных карт лоций к космоснимкам Landsat5. По привязанным картам лоций было оцифровано 10919 точек измерения глубин, в атрибутивную таблицу векторного слоя точек занесены соответствующие каждой точке значения глубины. Кроме того, для более точного построения модели глубин расставлено 6204 точки с «нулевой» глубиной (точки по берегам водохранилища и по краям островов).

Далее по точкам с отметками глубин в ГИС была создана модель распределения глубин - растровая поверхность в формате Grid. Грид - это тип растрового файла, представляющий собой слой из пикселей, в котором для каждой ячейки имеется запись значения измеряемой величины (ArcView..., 1996). Он создавался посредством интерполяции, которая позволяет вычислить значения для всех ячеек растра по значениям ограниченного числа точек измерений какой-либо величины. Интерполяция может использоваться для предсказания значений любых географических данных, измеряемых в определенных точках - рельефа, уровня осадков и т.д. В качестве способа интерполяции выбран метод сплайн. В этом методе используется условие минимальной кривизны поверхности, проведенной через входные точки.

В модели глубин Горьковского водохранилища каждому пикселю было присвоено интерполированное значение глубины, пространственное разрешение Грида - 5 м в пикселе.

С помощью ГИС-технологий на основе модели распределения глубин были созданы векторные слои (в формате полигональный шейп-файл) участков акватории водохранилища с различными глубинами, облавливаемыми соответствующими орудиями лова (0-1 м - мальковая волокуша, 0-3 м - мальковый невод, 3-5 м - промысловый невод, более 5м-донный трал) (рис. 2 и 3). Векторная карта глубин дает представление о расположении трех экологических зон - литорали, сублиторали и батиали (Поддубный и др., 1990). Автоматическое вычисление в ГИС площадей с различными глубинами дает возможность проведения более точной оценки численности рыб.

Акватория водохранилища была поделена на условные участки по километражу судового хода р. Волга с интервалом в 50 км (9 участков). Выбор районирования не по квадратам (Поддубный, 1990; Поддубный и др., 1990; Терещенко, 1990), а по отрезкам определялся рекообразным типом водохранилища (Исаев, Карпова, 1989).

Плотность рыбного населения по данным неводных и траловых съемок вычислялась отдельно для каждого из 9 участков. При этом количество экземпляров на гектар бралось усредненное по каждому орудию лова (соответственно, по каждому интервалу глубин) от всех съемок по участку. Соответственно, векторные слои с глубинами были поделены на 9 участков, в которых для каждого интервала глубин указывалась плотность рыбного населения (экз./га).

Практическое применение полученной карты состоит в том, что по ней можно оценить численность рыбы на каком-либо произвольном участке водохранилища. Для этого по векторным картам в ГИС автоматически

Рисунок 2 - Карта распределения глубин Горьковского водохранилища

Решма

Елнать

Юрьевец

Глубина, м

Сокольское

более 5

Рисунок 3 - Фрагмент карты распределения глубин Горьковского водохранилища

вычисляются площади, занимаемые различными глубинами на данном участке. Зная площади, занимаемые определенными глубинами и плотность рыбного населения на них, можно оценить численность рыбы на определенном участке водохранилища.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью ППП «81а1л81юа 6.0» и рекомендаций руководств С. Гланца (1999) и О.Ю. Ребровой (2002). Анализ межгодовых вариаций проводился с помощью критерия Фридмана. Дня изучения сходства и различия в плотности распределения рыб использовался кластерный анализ (Экологический мониторинг, 2011).

При анализе формирования рыбного населения использован синэкологический подход (Одум, 1975; Решетников, 1986; 1982; Терещенко, 2005; Изменение структуры..., 1982). Организационная структура рыб�