Гидробионты, в частности рыбы, подвергаются воздействию различных абиотических (соленость, скорость течения потока, температура) и биотических факторов (различные типы взаимоотношения с другими организмами). Гидрологические условия водотока являются одними из основных, определяющих специфику местообитания водных организмов. На участках рек, где происходит замедление течения, условия среды благоприятны для молоди рыб и развития кормовой базы – зообентоса и зооперифитона (личинки поденок, хирономиды, олигохеты, моллюски, пиявки и др.), что способствует полноценному развитию молоди рыб, перешедшей на активное внешнее питание. При массовом развитии кормовой базы, по-видимому, образуются нагульные скопления рыб. Рыбы различных видов и возрастных групп по-разному способны противостоять скорости течения потока, наиболее выносливые особи одного вида рыб, как правило, держаться в верхних участках рек [3]. В связи с этим нами была поставлена цель для данной работы: определить распределение рыб на устьевом участке реки, где формируются особые гидрологические условия для гидробионтов.
Материал и методика. Исследования выполнены с помощью гидроакустического программно-технического комплекса «AsCor», разработанного ООО «Промгидроакустика» (г. Петрозаводск). Работа комплекса основана на гидроакустическом методе обнаружения рыб с вертикальным режимом работы при работе эхолота на двух частотах -50kHz и 200 kHz (от поверхности к дну). Кроме этого, при обработке полученных гидроакустических съемок определяются размеры, численность, плотность скоплений рыб на исследуемой акватории.
Данные от гидроакустического приемопередатчика (антенны) используемого комплекса с помощью проводной связи, передавались на жесткий диск ноутбука, где аналоговый сигнал, гидроакустически зафиксированных целей (рыб) преобразовывался в цифровой формат.
Полученные таким образом данные затем обрабатывались с помощью оригинального программного обеспечения «AsCor» и программных продуктов Surfer, Map Info, MS Visio в лаборатории Водных экосистем ТКНС УрО РАН. Выполнение гидроакустических съемок осуществляли с борта маломерного судна. Работы были выполнены в июне 2014 года. Для контроля съемок выполняли лов рыбы с ее последующим биологическим анализом согласно общепринятым методикам [4].
Результаты и их обсуждения. Научно-исследовательскими работами, связанными с изучением распределения рыб и оценкой их численности на основе гидроакустического метода на внутренних водоемах, а в частности в нижнем течении реки Иртыш, занималось ограниченное число исследователей [2, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Таким образом, данную работу – гидроакустическое исследование распределение рыб на устьевом участке с помощью программно-технических комплексов, можно считать выполненной впервые, что отражает высокую актуальность настоящей исследовательской работы.
Небольшое число исследователей, занимающихся гидроакустическим исследованиями на внутренних водоемах, обусловлено «узким» направлением данной области исследования и отсутствием специального оборудования, а также соответствующего программного обеспечения, позволяющего проводить подобные наблюдения. В настоящее время для работы на внутренних водоемах имеется только оборудование одного отечественного производителя - ООО «Промгидроакустика», позволяющее проводить оценку численности, плотности рыб, размерный ряд.
В период исследований река Иртыш до впадения реки Тобол имеет ширину 350 м и более. После впадения реки Тобол долина Иртыша значительно возрастает и превышает 400 м. Река Тобол на всем протяжении имеет ширину порядка 300 м. Поскольку река Тобол впадает в Иртыш под «острым» углом около, местное население этот участок реки называет «стрелкой». Приближаясь к месту впадения, обе реки образуют изогнутые друг к другу повороты (рисунок 1).
Рис. 1. Трехмерная визуализация рельефа дна на устьевом участке р.Тобол (стрелками показано направление течения 1 - р.Иртыш и 2 - р.Тобол)
На этих поворотах у обеих рек формируются очень крутые склоны дна: у реки Иртыш – левый берег, у Тобола – правый берег. Противоположные берега обоих рек пологие. По данным контрольного лова рыбное население на исследуемых водотоках имеет следующий видовой состав, характерный для бореального фаунистического комплекса бассейна Нижнего Иртыша: язь (Leuciscus idus L.), лещ (Abramis brama L.), плотва обыкновенная (Rutilus rutilus L.), сибирский елец (Leuciscus leuciscus baicalensis L.), серебряный карась (Carassius gibelio L.), речной окунь (Perca fluviatilis L.), обыкновенный судак (Stizostedion lucioperca L.), обыкновенный ёрш (Gymnocephalus cernuus L.), ротан (Percottus glenii D.), обыкновенная щука (Esox lucius L.), налим (Lota lota L.), нельма (Stenodus leucichthys nelma G.), муксун (Coregonus muksun P.), стерлядь (Acipenser ruthenus L.). Данные видового состава согласуются с проведенными ранее исследованиями в указанном районе [1,5,6]. В результате построения карты распределения рыб и трехмерной визуализации рельефа дна исследуемых участков рек обнаруживается ряд закономерностей.
На месте впадения р.Тобол образуется наиболее мелководная часть реки, где средние глубины 1,5-2,5 м. Образование данной отмели происходит в результате эрозионных процессов, возникающих при размытии. берегов. На 3-х мерной карте рельефа дна хорошо видно, что участки рек Иртыш и Тобол предшествуют крутые повороты, на которых происходит размыв прибрежных участков и дальнейший снос грунта в виде твердого стока. На устьевом участке в результате слияния рек происходит образование водных воронок и зон гидродинамической тени. Именно в этих зонах создаются наиболее благоприятные условия гидрологические условия для рыб всех возрастных групп, здесь и обнаруживаются наибольшие концентрации скоплений рыб 500-6000 экз/га, в то же время локальные концентрации с плотностью скоплений рыб 1000-3500 экз/га в виде точек были нами отмечены на отмели устьевого участка (рисунок 2).
Рис. 2. Распределение рыб на устьевом участке р.Тобол
На открытых участках акваторий средняя плотность была значительно ниже, 125-250 экз/га. Таким образом, на прибрежных участках рек и отмели наблюдаются максимальные концентрации рыб, а на открытой акватории – минимум. Такое явление обусловлено наиболее благоприятными внешними условиями прибрежных и мелководных биотопов с замедленным течением реки.
Стоит отметить, что подавляющее большинство рыб в структуре рыбного населения, гидроакустически зафиксированных на исследуемой акватории это, безусловно, молодь (до 5 см - около 40%, 5-10 см – около 50%), что представлено на рисунке 3.
Вместе с тем по данным контрольного лова среди молоди рыб доминировали карповые рыбы (плотва, елец, язь, лещ), единичные экземпляры хищников – окунь, ерш, судак, щука. Представители семейств сиговых и осетровых рыб были отмечены нами только на стрежне рек (выловлены при помощи плавных контрольных сетей).
Заключение. Материалы настоящего исследования отражают распределение рыб всех возрастных и размерных групп в русле Иртыша и Тобола на устьевом участке.
Рис. 3. Размерная структура рыбного населения в акватории устьевого участка р.Тобол по данным гидроакустической съемки
Здесь образуются особые гидрологические условия, и формируется биотоп с небольшими глубинами – «отмель» и малыми величинами скорости речного потока, в результате именно на таких участках наблюдаются наибольшие концентрации рыб, в том числе концентрации молоди.
Полученные данные позволяют рассматривать распределение рыб на акватории водотоков, большей приуроченностью к прибрежным биотопам и биотопам отмели, где условия обитания наиболее благоприятны преимущественно для молоди рыб и для отдельных хищных видов рыб.
Рецензенты:
Харитонцев Б.С., д.б.н., профессор кафедры Биологии и МПБ Филиала ФГБОУ ВПО ТюмГУ в г. Тобольске, г. Тобольск;
Тестов Б. В., д.б.н., профессор, зав. лабораторией, Радиоэкологии ТКНС УрО РАН, г. Тобольск.
Библиографическая ссылка
Чемагин А.А., Алдохин А.С. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЫБ НА УСТЬЕВОМ УЧАСТКЕ Р. ТОБОЛ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=16192 (дата обращения: 23.04.2024).