Введение к работе
В настоящий период отрицательное влияние хозяйственной деятельности приобретает глобальный характер и практически затрагивает все водоемы. Одним из результатов антропогенного воздействия на водные экосистемы, в особенности на озера, является ускорение процессов эвтрофирования за счет увеличенного поступления биогенов. За последние 30 лет во всем мире процессы эвтрофирования озер резко увеличили свои темпы (Шилькрот, 1975; Карр, 1979; . Edmondson, 1972; Colby et al.,1972; Numann,1972; Adams, Olver, 1972; Rahel, Magnuson, 1983 и др.). Эвтрофирование в последние десятилетия охватило и северные крупные водоемы, испытывающие как прямую, так и косвенную антропогенную нагрузку. Известно, что при эвтрофировании озер происходит изменение гидрохимического режима, повышается продукция первичных звеньев трофической цепи и происходят большие изменения в сообществах, начиная от бактерио-, фито- и зоопланктона и кончая рыбами. '
Для оценки состояния и прогнозирования возможных изменений в структуре экосистемы необходимы данные о ее первоначальном состоянии, вместе с тем в литературе таких сведений недостаточно. Имеющиеся фундаментальные исследования изменений структуры водных сообществ в процессе эвтрофирования водоемов посвящены главным образом гидрохимии, фитопланктону, зоопланктону и бентосу. Подобных обобщений по рыбному населению эвтрофируе-мых водоемов довольно мало, и относятся они к водоемам, подверженным усиленному антропогенному воздействию (Решетников,1979,1986, 1992; Мои-сеенко, 1982,1988; Лукин, 1988, 1992 и др.). Чем севернее расположен водоем и чем он крупнее, тем в меньшей степени заметны результаты эвтрофирования. Практически нет наблюдений на крупных озерах со слабой антропогенной нагрузкой, что могло бы охарактеризовать особенности процессов эвтрофирования.
В этом плане оз.Воже является хорошим модельным объектом для изучения. Положительным моментом является и то, что в 1970-е годы на оз.Воже были проведены подробные гидрохимические и гидробиологические исследования, то-есть имеются данные о первоначальном состоянии экосистемы, поскольку активный процесс эвтрофирования озер Европейского Севера России тогда только начинался. Озеро Воже имеет слабую косвенную антропогенную нагрузку поскольку расположено в болотистой местности вне зон прямого влияния на. водосбор промышленности и сельского хозяйства, удалено от магистральных дорог, на нем нет транзитного водного транспорта и сплава леса. Источниками попадания биогенов в водоем в настоящее время являются дальний перенос загрязнений воздушными массами и поступления с водосбора, где расположены небольшие площади сельхозугодий, через притоки и подземный сток. Однако, несмотря на то, что оз.Воже - крупный северный водоем и далеко расположен от промышленных зон, темпы эвтрофирования экосистемы озера резко усилились в последнее десятилетие. Сукцессионные процессы в структуре рыбной части сообщества оз.Воже протекают на фоне нерационального промысла, когда
вылавливаются в основном крупные длинноцикловые виды рыб (лещ и щука).
Исследования, выполненные на озере Воже в настоящее время, логично дополняют и продолжают работы 1970-х годов, создавая основу для ихтиологического мониторинга и экологического прогнозирования.
Поэтому АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫБРАННОЙ ТЕМЫ определялась необходимостью детального анализа крупной озерной экосистемы эвтрофирования в условиях слабой антропогенной нагрузки. Среди абиотических и биотических факторов, воздействующих наэкосистему оз.Воже, одним из основных является рыбный промысел. Поэтому особенно остро стоит вопрос о правильной ориентации промысла с учетом состояния популяций и экосистемы в целом. Устойчивое использование биоресурсов при условии сохранения биологического разнообразия - одна из ведущих современных научных проблем.
В связи с этим для перехода к планируемому и рациональному использованию рыбных запасов необходимо было обобщить материалы по экологии всех видов рыб, обитающих в озере, и дать анализ состояния всей рыбной части сообщества такого уникального водоема, каким является Воже.
ЦЕЛЬЮ настоящей работы является анализ основных изменений в структуре рыбного населения оз.Воже в процессе культурного эвтрофирования и нерационального промысла. Необходимо было оценить состояние всех популяций рыб и проанализировать основные изменения в структуре рыбной части сообщества в новой экологической ситуации. Это важно как для проведения экологического мониторинга, разработки методики экологического прогнозирования трофического статуса озерадак и для организации рационального промысла.
В связи с поставленной целью конкретные задачи нашей работы можно сформулировать следующим образом:
1) Выявить изменил среды обитания гидробионтов и кормовой базы рыб по
сравнению с 1970-ми годами;
2) Провести кадастровый анализ ихтиофауны озера, уточнить
таксономический статус некоторых видов рыб;
3) Исследовать питание основных видов рыб и систему пищевых взаимоот
ношений в экосистеме озера в новых условиях;
-
Проанализировать экологические параметры основных промысловых популяций (размерно-возрастной состав, темп роста и полового созревания, условия воспроизводства, оценка численности и состояние популяций), а также выявить общие тенденции в изменении структуры рыбной части сообщества;
-
В историческом аспекте рассмотреть состояние промысла и динамику уловов в озере и определить факторы, влияющие на состояние запасов рыб;
-
На основании изучения сукцессионных изменений дать экологический прогноз состояния экосистемы, предложить меры по реконструкции ихтиофауны для повышения общей рыбопродуктивности и мероприятия по стабилизации экосистемы;
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. На примере модельного водоема получены оригинальные данные по изменению структуры экосистемы крупного северного озера в процессе культурного эвтрофирования в условиях слабой внешней антропогенной нагрузки. Впервые для оз.Боже описаны основные тенденции в развитии экосистемы при смене трофического статуса от мезотрофного к эвтрофному, а также проанализировано влияние меняющихся условий обитания на морфо-экологические характеристики основных видов рыб и структуру их популяций.
Проведенный морфометрический анализ позволил уточнить таксономический статус сига, ряпушки и корюшки оз.Воже, которые живут на границе совместного обитания близкородственных европейских и сибирских видов.
Впервые для оз.Воже рассмотрен широкий круг вопросов.связанных с питанием и пищевыми взаимоотношениями рыб в новых экологических условиях обитания. Это позволило дать биологическое обоснование и прогноз на включение нового вида (судака) в систему пищевых отношений рыбного населения. Ихтиологической комиссией в 1987 г. было одобрено биологическое обоснование на вселение судака.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Результаты исследования могут послужить основой для экологического прогноза сукцессионных изменений в рыбной части сообщества на первых этапах эвтрофирования и при разных формах ведения промысла. С целью рационального использования рыбных запасов оз.Воже разработан ряд научно обоснованных мероприятий и практических рекомендаций по внедрению новых орудий лова, по режиму рыболовства и охране некоторых видов рыб, которые уже используются на практике рыбной промышленностью области и Севзапрыбводом. Разработанные нами новые правила рыболовства действуют на озере Боже с 1985 г. и дают положительные результаты в плане разрежения численности тугорослой популяции леща, охранных мер в отношении щуки и увеличения вылова мелкочастиковых рыб. По нашим рекомендациям был изготовлен Я применятся 700-метровый крупно-ячейный невод, что позволило регулировать прилов молоди леща. В 1987 г. автором проведена успешная акклиматизация судака, который дал потомство, быстро растет и уже вступает в промысел.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований докладывались и представлялись на научном семинаре в 'МГУ (Москва, 1990); IV Всероссийском совещании по биологии и биотехнике разведения сиговых рыб (Вологда, І990), на Совещании специалистов рыбохозяйетвенной науки и рыбного хозяйства по вопросам изучения сырьевой базы и развития рыбного промысла во внутренних водоемах СССР и Финляндии (Петрозаводск, 1990): на XXIH научной конференции «Биологические ресурсы водоемов бассейна Балтийского моря» (Петрозаводск, 1991); на областной экологической конференции по охране природных территорий (Вологда, 1992) на совместном коллоквиуме Лаборатории экологии низших озвоночных ИЭМЭЖ РАН (Москва, 1991) и на V Всероссийском совещании по биологии лососевых рыб (Москва,1994).
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 11 работ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и предложений, списка литературы и приложения. Она содержит 168 страниц машинописного текста, 50 таблиц, 16 рисунков. Список литературы включает 342 работы в том числе 37 иностранных.
