Динамика численности популяции галофильного рачка artemia sp. В гипергалинных озерах юга западной сибири 03. 00. 16 Экология 03. 00. 18 Гидробиология

На правах рукописи

Ронжина Татьяна Олеговна
ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ ГАЛОФИЛЬНОГО РАЧКА ARTEMIA SP. В ГИПЕРГАЛИННЫХ ОЗЕРАХ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
03.00.16 – Экология

03.00.18 – Гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Новосибирск – 2009

Работа выполнена в Алтайском научно-исследовательском институте водных биоресурсов и аквакультуры – Алтайский филиал ФГУП Госрыбцентра
Научные руководители: доктор биологических наук,

профессор

Веснина Любовь Викторовна
доктор биологических наук,

профессор

Морузи Ирина Владимировна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Крылов Александр Витальевич
кандидат биологических наук

Прусевич Николай Александрович

Ведущая организация: Институт систематики и экологии животных СО РАН

Защита состоится ___________________ 2009 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д220.048.03 при ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

Тел., факс (383) 264-29-34, e-mail: norge@ngs.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет и на сайте: www.nsau.edu.ru

Автореферат разослан «____» ______________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук Маренков В.Г.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В настоящее время на фоне интенсивного антропогенного воздействия на природные экосистемы возрастает общественный интерес к их состоянию, охране и рациональному использованию. Это в полной мере можно отнести к водоемам Алтайского края.

Среди озер Алтайского края особое место занимают водоемы Кулундинской низменности. По уровню продуцируемой биомассы, скорости обменных процессов и накоплению органического вещества, эти озера не имеют себе равных среди однотипных водоемов России.

Они являются объектом биологических и экологических исследований. Актуальность темы обусловлена изучением структурно-функциональной организации популяции рачка Artemia sp. и гипергалинных экосистем.

В последние годы в практике рационального использования биоресурсов водного происхождения особую актуальность приобретает проблема оценки состояния сырьевой базы и промысловых запасов гидробионтов низкого трофического уровня (зоопланктон, зообентос) и определение их общих допустимых уловов (ОДУ). Особо остро возникло внимание к репрезентативности оценки состояния сырьевой базы рачка артемия и к объемам возможной заготовки диапаузирующих яиц в соляных озерах юга Западной Сибири.

Цели и задачи работы. Целью настоящих исследований являлось изучение роли абиотических и биотических факторов среды на динамику численности разновозрастного состава популяции рачка Artemia sp. в соляных озерах юга Западной Сибири.

Задачи исследований:

Изучить влияние температурного режима, минерализации воды, содержания растворенного в воде кислорода, прозрачности воды, уровенного режима на развитие популяции рачка Artemia sp.
Выявить динамику численных, функциональных и продукционных характеристик рачка в разнотипных артемиевых озерах.
Определить изменения морфометрических особенностей рачка Artemia sp. в зависимости от минерализации воды.
Дать оценку промысловых запасов цист рачка Artemia sp. с возможной долей изъятия в соляных озерах юга Западной Сибири.

Научная новизна. На основе многолетних наблюдений на примере больших и малых гипергалинных озер Алтайского края выявлена разновозрастная структура популяции рачка Artemia sp. и особенности его биологии. Оценивается влияние факторов среды на формирование численных и продукционных показателей. Структура гидрофауны представлена солоноватоводными видами, динамикой их численности. Исследования проведены в виде комплексного изучения гидрохимической, гидробиологической динамики факторов среды, структурных и функциональных характеристик гидробионтов.

Практическая значимость. Основные результаты исследований используются для разработки общих допустимых уловов (ОДУ) цист рачка Artemia sp. с различной долей возможного их изъятия (от 40 до 60 %). Установлены репродуктивные особенности размножения рачка Artemia sp. и даны его продукционные характеристики в больших и малых гипергалинных озерах. Выявлена динамика структурных и функциональных характеристик популяции рачка Artemia sp. разных генераций для прогноза общих допустимых уловов цист рачка артемия. Обеспеченность доступным естественным кормом в виде науплий артемии при подращивании личинок и молоди рыб лежит в основе увеличения рыбопродуктивности естественных водоемов.

Основные положения, выносимые на защиту:

Абиотические факторы среды — ресурс тепла и минерализация воды определяют динамику численности популяции галофильного рачка Artemia sp. гипергалинных озер Алтайского края.
Мониторинговые исследования позволяют прогнозировать общие допустимые уловы (ОДУ) цист рачка Artemia sp. с возможной долей изъятия их от 40 до 60 %.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на межрегиональной научно-практической конференции «Современное состояние рыбоводства Сибири» (Новосибирск, 2006); III международной научной конференции «Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды» (Минск – Нарочь, 2007); III международной научно-практической конференции «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2008); международной конференции «Современное состояние водных биоресурсов» (Новосибирск, 2008); Всероссийской конференции с международным участием «Проблемы и перспективы использования водных биоресурсов Сибири в XXI веке» (Красноярск, 2008).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 19 научных работ, в том числе 1 в рецензируемом журнале, входящем в Перечень ВАК: «Сибирский экологический журнал».

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 186 страницах, содержит 52 таблицы, 23 рисунка. Состоит из введения, материалов и методов, результатов исследований, заключения, выводов, содержит 3 приложения. Библиографический список включает 232 источника, в том числе 17 иностранных.
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Работа выполнена в Алтайском филиале НИИ водных биоресурсов и аквакультуры ФГУП «Госрыбцентра» в ходе выполнения тематических работ.

Материал для исследования был собран с 2003 по 2007 гг. с апреля по октябрь на основных соляных водоемах Алтайского края (Кулундинское, Большое Яровое, Малиновое).

Отбор гидробиологических проб, измерения факторов среды и визуальные наблюдения за распределением рачка и микроводорослей по акватории озера проводили по стандартным методикам (Киселев, 1956; Методы изучения биогеоценозов..., 1975; Методические рекомендации..., 1983; Методические указания..., 2002) на постоянно выделенных станциях наблюдения, расположенных в разных частях озер.

Из морфометрических показателей водоемов изучены и приведены: площадь водной поверхности, длина береговой линии, объем водной массы, глубины средние и максимальные, изрезанность береговой линии, по методикам практической гидрометрии (Берникова, Демидова, 1977; Лутшева, 1983). Классификация озер по площади проведена по П.В. Иванову (1948); максимальной и средней глубине – по Г.Ю. Верещагину (1930); изрезанности береговой линии – по Б.Б. Богословскому (1960).

Содержание растворенного в воде кислорода определяли методом Винклера.

Гидрохимический анализ проводился по общепринятой методике (Шишкина, 1939). Минерализацию воды ежемесячно измеряли с помощью рефрактометра (El Paso TX 79928 USA), pH, щелочность общая и карбонатная – с помощью полевого pH-метра (ph/Cond 340:/SET).

Обработка материала по зоопланктону проводилась по общепринятым методикам (Жадин, 1960).

Для характеристики плодовитости жаброногого рачка Artemia sp. у 30-50 экз. овулятивных самок просчитывали и измеряли их яйца.

Расчет общих допустимых уловов для прогнозного обеспечения заготовки цист рачка Artemia sp. больших и малых гипергалинных озер определялся по действующей методике (Методические указания…, 2002).

Статистическую обработку материала проводили с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel. Вычисляли среднее значение (), ошибку средней величины (), стандартное отклонение (), коэффициент вариации (Cv). Разницу средних величин оценивали по критерию Стьюдента и вероятности Р, которую признавали статистически значимой при P0,95, по алгоритмам А.Н. Плохинского (1961), Лакина (1973), Л.А. Васильевой (2006).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Фонд гипергалинных озер Алтайского края

Количество озер в рассматриваемом регионе, и на всей территории Обь-Иртышского междучья, их акватория находятся в интегральной зависимости от условий водности региона отдельных гидросистем. Соответственно, изменяются морфометрические показатели озер и категорий фонда, особенно неустойчивых малых водоемов. Для определения эколого-экономической значимости, по аналогии с рыбохозяйственными водоемами, выделены три категории хозяйственного значения артемиевых озер: высшей, первой и второй.

К артемиевым водоемам высшей категории в Алтайском крае отнесены два озера: Бол. Яровое и Кулундинское, характеризующиеся относительно постоянными морфометрическими показателями и, главное – стабильными показателями перспективы использования сырьевой базы. Эти два озера обеспечивают основной объем заготовки диапаузирующих яиц и требуют постоянной и более жесткой охраны биоресурса рачка.

Водоемы первой хозяйственной категории отнесены 13 озер, в которых есть опыт промышленной заготовки диапаузирующих яиц в последние годы или наблюдались промысловые скопления, а морфометрические особенности предполагают возможности заготовки плавающих яиц или наличие промысловых скоплений на береговой линии. В отдельные годы озера первой категории могут терять промысловое значение вследствие измерения водности, но способны восстанавливать заготовку биосырья при улучшении гидрометеологической обстановки. Наиболее ценными водоемами в составе фонда первой категории являются озера Мал. Яровое и Малиновое.

Озера второй категории отличаются неустойчивыми абио- и биотическими условиями обитания артемии, и соответственно, низкими показателями ее сырьевой базы в отдельные годы. Условия для заготовки яиц рачка изменяются в зависимости от водности и уровенного режима; промысел крайне нестабильный или отсутствует. В отдельные годы озера второй категории могут становиться промысловыми (оз. Кучук, 1996 г., добыто 40 т яиц). В фонд второй категории включены артемиевые озера с акваторией более 100 га и соленостью выше 50 г/л; на большинстве озер второй категории возможна только летняя заготовка диапаузирующих яиц.
3.2. Морфометрические и гидрологические особенности гипергалинных озер

3.2.1. Озеро Большое Яровое

Озеро Бол. Яровое расположено в области замкнутого стока; расположение по физико-географическому районированию региона (Кулундинская степная провинция, Западно-Кулундинская сухостепная подпровинция, Кулундинско-Яровской район). Имеет элипсообразную форму, вытянуто с северо-запада на юго-восток. Площадь 66,7 км² (63,0 - 67,0), глубина средняя 4,6 м (4,0 - 4,6), глубина максимальная 9,5 м (6,8 - 9,5). Показатель озерной котловины – тип 1, округлая с высокими берегами. Коэффициент развития береговой линии 1,10; длина береговой линии 32 км. Берега открытые крутые, обрывистые доступна по всему периметру высотой 10-15 м, поддаются эрозии; небольшой лиман на северо-восточном берегу.

следующая страница>