Введение к работе
Актуальность темы определяется двумя аспектами - рыбохозяй-ственным (I) и природоохранным (П).
I. Естественная биопродуктивность малых озер Северо-Запада недостаточна для их эффективной рыбохозяйственной эксплуатации. Товарное выращивание рыбы и использование озер в качестве питомников требуют искусственного увеличения кормовой базы, для чего в водоемы вносятся минеральные удобрения. Ыакрозообентос литорали является важнейшей составляющей кормовой базы многих видов рыб. Однако принятые методы удобрения далеко не всегда обеспечивают нужную стимуляцию зообентоса, особенно в первый год интенсификации. Очевидна необходимость разработки оптимального режима внесения удобрений, который гарантировал бы значительное и быстрое увеличение продукции макрозообентоса литорали, причем преимущественно за счет тех бентонтов, которые активно потребляются рыбами и максимально способствуют самоочищению водоемов.
П. Проблема антропогенного эвтрофирования континентальных во-' доемов становится все более актуальной. Это относится и к озерам ' Северо-Запада. Характер сукцессии макрозообентоса определяется исходным состоянием гидроэкосистемы и режимом поступления биогенов. Вследствие этого возможно использовать структурно-функциональные характеристики макрозообентоценозов для биоиндикации степени антропогенного эвтрофирования. Особенно чувствительным индикатором могут слупить донные сообщества литорали, наиболее богатые стенобионтными видами. Закономерности влияния биогенов на литоральные макрозообентоценозы почти не изучены. При удобрении озер в рыбохозяйственных целях минеральные удобрения вносятся контролируемо, поэтому процессы, происходящие при этом в литоральных макрозообентоценозах» могут рассматриваться как модельные для познания механизмов воздействия биогенов на биоту.
Цели и задачи исследования. Целью работы являлось изучение основных структурно-функциональных изменений макрозообентоценозов литорали малых озер Северо-Запада, вызываемых внесением минеральных удобрений и прессом рыб-бентофагов. Эта цель определила следующие задачи исследования: I) изучить влияние минеральных удобрений, вносимых в различном режиме, на биопродукционные свойства хирономйд с различными стратегиями питания; 2) изучить особенности сезонной и многолетней сукцессии макрозообентоценозов литорали озер, удобряемых в различном режиме; 3) изучить влияние пресса
рыб на макрозообентос литорали удобряемых озер; 4) изучить зависимость силы и быстроты реакции макрозообентоса литорали на вносимые удобрения от исходного состояния экосистемы озера; 5) изучить роль трофических условий и пресса рыб в формировании литораш ных макрозообентоценозов удобряемых озер; 6) определить оптимальный режим внесения минеральных удобрений, обеспечивающий быстрое и значительное увеличение продуктивности макрозообентоса литорали без необратимой трансформации гидроэкосистемы; 7) разработать метод коррекции нормативных плотностей посадки бентофагов для конкретных водоемов, удобряемых в оптимальном режиме, по результатам их пробного выращивания в течение одного сезона.
Научная новизна. Впервые количественно проанализирована реакция макрозообентоса литорали малых озер на внесение минеральных удобрений в различном режиме. Показано, что наиболее эффективным и наименее искажающим экосистему озера является порционное внесение малых доз удобрений в течение сезона по всей акватории. В этом случае бентос реагирует на биогены уже в первый год их поступления с минимальным латентным периодом, причем четко проявляются зависимости: скоростей роста и развития личинок хирономид--фильтраторов, динамических характеристик, потенциальной продукции и роли в бентоценозах их псевдопопулявдй от показателей первичной продукции планктона; силы и быстроты изменения качественных и количественных свойств бентоценозов от исходной трофической обеспеченности бентонтов; основных параметров макрозообентоценозов от первичной продукции планктона и пресса рыб. Указанные зависимости аппроксимированы. Установлены оптимальные диапазоны значений показателей первичной продукции и основных характеристик пресса рыб, указаны конкретные меры по их реализации. Предложены и апробированы методы изучения роста и популяционнок динамики хирономид, продукции макрозообентоса литорали и его потребления рыбами.
Практическое значение. Определен оптимальный режим удобрения малых озер Северо-Запада, наиболее эффективно увеличивающий кормовую базу рыб-бентофагов без нарушения устойчивости гидроэкосистемы. Разработан метод коррекции нормативных плотностей посадки бентофагов,- позволяющий адаптировать нормативы к условиям конкретных водоемов. Выявленные закономерности сукцессии макрозообентоса литорали формализованы и могут'использоваться для биоиндикации антропогенного эвтрофирования малых озер и для оценки его обратиг.юсти. Результаты работы использованы при выполнении госза-
каза "Разработать метод формирования видового состава кормовой базы озерных питомников, обеспечивающей максимальный рост молоди сиговых" (№ госрегистрации IP 01860052273). Методические рекомендации по количественной оценке потребления макрозообентоса литорали озер рыбами и по определению частных значений параметров уравнения зависимости скорости роста от массы тела личинок хирономид опубликованы в виде отдельного издания и используются при проведении гидробиологических исследований.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции "Проблемы рыбохо-зяйственных исследований внутренних водоемов Северо-Запада европейской части СССР"(Петрозаводск,1984); на УП и УШ конференциях молодых ученых ИБВВ АНСССР (Борок,1985,1987); на ІУ Всесоюзной v конференции по промысловым беспозвоночным (Севастополь,1986);на Всесоюзном совещании "Организм, популяция, сообщество в экстремальных условиях" (Москва,1986); на ІУ Всесоюзном научно-производственном совещании "Проблемы охраны природа" (Байкальск,1986); на Всесоюзном семинаре по модельным видам водных беспозвоночных . проекта 8-Б "Вид и его продуктивность в ареале" (Нарочь,1986);на X конференции молодых ученых и специалистов Института озероведения АНСССР (Ленинград,1987); на УШ конференции молодых ученых--биологов Северо-Западного региона "Экологические вопросы рационального природопользования" (Рига,1989); на конференции "Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов Северо-Запада Европейской части РСФСР (Вологда,1990); на ХШ Всесоюзной конференции "Биологические ресурсы внутренних водоемов Европейского Севера" (Сыктывкар,1990); на симпозиуме "Экологическое состояние рыбохозяйственных водоемов бассейна Балтийского моря (в пределах йинского залива)"(Санкт-ІІетербург,І993); на УІ Совещании "Вид и его продуктивность в ареале"(Санкт-Петербург, . I9S3); на семинарах лаборатории гидробиологии ГосНИОРХ (1984-1993) и лаборатории пресноводной и экспериментальной гидробиологии Зоологического института РАН (IS86,1987,1992).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 работ.
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, приложения и списка цитируемой литературы, включающего источников (из них иностранных авторов).
