Содержание к диссертации
Введение
1. Материал и методика 8
2. Характеристика балтийского моря, как среды обитания 11
2.1. Физико-географическая характеристика Балтийского моря 11
2.1.1. Общее описание Балтийского моря 11
2.1.2. Рельеф дна Балтийского моря 13
2.2. Климатические условия над акваторией Балтийского моря 15
2.3. Водообмен итечения в Балтийском море 17
2.4. Изменчивость гидрологического режима Балтийского моря 20
2.4.1. Соленость 21
2.4.2. Температурный режим 27
2.4.3. Кислородный режим 30
2.5. Эвтрофирование Балтийского моря 32
2.6. Гидробиологическая характеристика Балтийского моря 35
2.6.1. Фитопланктон 35
2.6.2. Зоопланктон 37
2.6.3. Зообентос 39
2.6.4. Ихтиофауна 41
2.6.4.1. Видовой состав уловов в 26-м подрайоне Балтийского моря 47
3. Эколого-биологическая характеристика трески балтийского моря 50
3.1. Систематическое положение и популяционные параметры трески 50
3.2. Районы и сроки нереста трески Балтийского моря 54
3.3. Адаптация к условиям нереста восточнобалтийской трески 56
3.4. Влияние гидрологического и гидрохимического режима на процессы созревания и нереста балтийской трески
3.5. Размерно-возрастная структура и темп роста трески юго-восточной части Балтийского моря
3.6. Закономерности роста трески 81
3.7. Сезонные изменения роста 88
3.8. Распределение трески в экономической зоне России в период проведения учетных донных траловых съемок 96
3.9. Питание трески 101
4. Использование морфологических особенностей отолитов трески юго-восточной части балтийского моря для определения возраста 109
5. Промысел трески юго-восточной части балтийского моря 133
5.1. Динамика вылова трески в Балтийском море 133
5.2. Ведение промысла восточнобалтийской трески российским рыболовным флотом 139
5.3. Оценка количества некондиционной трески в уловах 151
5.4. Минимальная промысловая мера трески 155
5.5. Размерно-возрастной состав промысловых уловов 156
6. Изменения массы трески в зависимости от ее морфо- физиологических показателей 167
6.1. Динамика массы печени балтийской трески при созревании гонад 167
6.1.1. Гепатосоматический индекс 174
6.2. Половое созревание и структура половых циклов восточнобалтийской трески 177
6.2.1. Шкала визуального определения стадий зрелости яичников и семенников балтийской трески Gadus morhua callarias L., используемая в полевых условиях 179
6.2.2. Половой состав уловов трески 182
6.2.3. Созревание половых продуктов трески втечение года 183
6.2.4. Гонадосоматический индекс 193
6.2.5. Изменение связи между длиной и массой трески в зависимости от степени зрелости гонад 203
6.3. Коэффициент пересчета массы потрошеной трески на массу живой рыбы 209
7. Возможные меры регулирования промысла трески юго- восточной части балтийского моря 227
Выводы 234
- Климатические условия над акваторией Балтийского моря
- Эвтрофирование Балтийского моря
- Районы и сроки нереста трески Балтийского моря
- Оценка количества некондиционной трески в уловах
Введение к работе
Актуальность проблемы
Мировые глобальные проблемы, такие как рост численности населения и повышение жизненного уровня, сокращение площадей сельскохозяйственных угодий, предопределяют применение интенсивных систем земледелия. Одной из основных составляющих данного направления является химизация.
В развитых странах уже сейчас нормы применения удобрений достигли 400-600 кг действующего вещества на гектар пашни.
Удобрения - мощный фактор повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур. Однако длительное применение средств химизации требует всестороннего агроэкологического прогноза тех последствий, которые возникают в почвах и в целом в агроэкосистемах при длительном их применении. Накопленная современная, обширная, на первый взгляд, информация по воздействию удобрений на плодородие почв не дает достаточных сведений для составления долгосрочного прогноза изменения агроэкологического состояния почв и их аэрогенной эволюции. Многие результаты исследований носят противоречивый характер, несистемны, основаны на изучении отдельных, преимущественно агрохимических мобильных свойств почв.
Агропедогенез - сложный процесс, складывающийся из изменений как подвижных (мобильных), так и стабильных (фундаментальных) свойств почв, определяющих вектор направленности агроэкологического состояния, эволюции агрогенных почв и их потенциального плодородия на перспективу.
Мировой и отечественный опыт почвенно-агрохимических исследований показывает, что наиболее надежную и достоверную информацию для решения данной весьма сложной проблемы, прежде всего прогноза агроэкологического состояния почв и обоснования подходов к оценке критических уровней удобрений, можно получить в строго контролируемых, научно обоснованных и методически правильно организованных длительных опытах. В литературе широко освещены результаты исследований длительных опытов с удобрениями Ротамстедской опытной станции (Англия), Скерневиц (Польша), Галле-Зелле и Бад-Лаухштед (Германия), Асков (Дания), а также отечественных опытов с удобрениями и стационаров, зарегистрированных в реестре опытов России: Соликамская опытная станция, ВІІИИ льна, ДАОС, Мироновский НИИ, ВІІИИСС, Орловская (бывшая Шатиловская опытная станция), опытная станция (опыты А.Н. Лебедянцева с 1912г), полевая станция ТСХА (опыт Д.Н. Прянишникова с 1912г).
2. Цели и задачи исследований
Целью исследований являлась агроэкологическая оценка дерново-подзолистых и черноземных почв Европейской части России в условиях длительного применения удобрений путем комплексного и системного изучения состава мобильных и фундаментальных свойств почв для познания направленности агрогеннои эволюции почв в различных почвенно-климатических условиях.
В соответствии с поставленной целью программа исследований включала:
1) исследование морфологических свойств почв на различных уровнях структурной организации в условиях длительного применения удобрений;
2) изучение влияния повышенных доз минеральных удобрений на минералогический состав почв;
3) исследование влияния длительного применения удобрений на агрофизические, физико-химические, биологические свойства и гумусовое состояние почв;
4) проведение сравнительной оценки изменения биопродуктивности почв под влиянием окультуривания и длительного применения различных доз и систем удобрений;
5) исследование влияния удобрений на поведение загрязняющих веществ в почвах;
6) определение изменений агроэкологического состояния почв в условиях длительного применения удобрений и обоснование наиболее оптимальных вариантов системы удобрений.
Научная новизна. Установлены различия морфологического строения (изменение мощности, окраски, структуры, плотности, строения порового пространства, трещиноватости) пахотного, подпахотного и переходного горизонтов при длительном применении органических и минеральных удобрений на различных уровнях структурной организации. Исследования минералогического состава показали наличие процесса десмектизации при длительном применении минеральных удобрений как в дерново-подзолистых, так и в черноземных почвах и увеличение смектитовой фазы под воздействием ор-гано-минеральной системы удобрений. В гранулометрическом составе дерново-подзолистых почв установлен процесс обезыливания пахотного слоя под воздействием минеральных удобрений.
Установлена предельная величина накопления гумуса и легкоразлагаемого органического вещества (ЛОВ) от 1т органических удобрений и от 1т прироста послеуборочных остатков за счет внесения минеральных удобрений. Определены уровни обеспеченности растений азотом ЛОВ и степени выпа-ханности в дерново-подзолистых и черноземных почвах при разных системах удобрений.
Установлены количественные показатели изменения физико-химических, агрофизических и биологических свойств почв при длительном применении удобрений. Показано влияние длительного применения удобрений на поведение химических загрязняющих веществ в почвах.
Предложен способ комплексной оценки изменения состояния агроэкоси-стем на основе агроэкологических показателей.
Практическая значимость. На основе большого числа показателей комплексной оценки агроэкосистем почв (морфологические свойства, гранулометрический и минералогический составы, гумусовое состояние, структурное состояние, физико-химические свойства, состояние микробного ценоза и биологическая активность и др.) подтверждена необходимость обязательного сочетания минеральных удобрений с органическими для предотвращения процессов деградации потенциального плодородия почв.
Показана возможность экологически безопасного увеличения доз минеральных удобрений в сочетании с органическими удобрениями.
Предложен расчетный индекс изменения состояния агроэкосистем (ИСА), который рекомендуется использовать для их комплексной агроэкологической оценки.
Защищаемые положения.
1. Длительное применение повышенных норм физиологически кислых минеральных удобрений (без органических) приводит к существенным изменениям морфологического строения на разных уровнях структурной организации, минералогического и гранулометрического составов почв, их структурного состояния, которые можно рассматривать как де градационные.
2. Высокие показатели степени выпаханности дерново-подзолистых почв с применением только минеральных удобрений и в черноземах с пониженными нормами органических и минеральных удобрений характеризуют ухудшение ряда свойств и режимов почв (физико-химические и агрофизические свойства, гумусовое состояние, биологический режим и др.). Их оптимизация возможна только при существенном увеличении источников гумуса.
3. Длительное применение минеральных и органических удобрений увеличивает подвижность 13 Cs в дерново-подзолистых почвах и в меньшей степени в черноземах за счет соответствующих изменений сорбционных свойств почв. Применение органических удобрений повышает детоксицирующую способность дерново-подзолистых и черноземных почв по отношению к гербициду 2,4-Д благодаря увеличению биологической активности. При длительном внесении минеральных и органических удобрений возможно увеличение подвижных форм тяжелых металлов как в дерново-подзолистых, так и в черноземных почвах, что подтверждает необходимость контроля качества вносимых удобрений.
4. Оптимальный уровень биопродуктивности севооборотов обеспечивается применением навозно-минеральных систем удобрений при поддержании определенного уровня потенциального плодородия почв и устойчивости агроценозов.
Климатические условия над акваторией Балтийского моря
Море расположено в полосе умеренного гумидного климата. Климат Балтийского моря подвержен влиянию двух стационарных барических образований: исландского циклона и сибирского антициклона /34, 134/. Формирование воздушного температурного режима происходит под воздействием трех основных факторов: -поступление тепла (холода) через поверхность моря в результате взаимодействия системы море-атмосфера; -поступление тепла (холода) путем водообмена с Северным морем и перенос его течениями (адвективный фактор); -перенос тепла (холода) процессами вертикального обмена /24, 25/. Небольшие размеры Балтийского моря обусловливают общие закономерности во внутригодовой изменчивости ветра над всей акваторией. Ветровой режим зависит от особенностей географического положения моря. Направление преобладающих ветров находится в тесной связи с сезонной динамикой барических центров Евразии и Северной Атлантики. На Балтике наблюдаются ветра всех направлений. Максимум годового хода скорости ветра приходится на ноябрь-март (средние значения в декабре - 16 7-8 м/с), наименьшие скорости ветра наблюдаются с мая по июнь (средние значения -4-5 м/с). Географическое положение Балтийского моря и характер переноса воздушных масс делает возможным сохранение довольно высоких среднемесячных температур и их небольшую годовую амплитуду. В самый холодный месяц (февраль) средние температуры воздуха колеблются от минус 8 до минус И С в северной части моря и до 0С в южной. В самые теплые месяцы (июль, август) средние температуры составляют 14-18С. Годовая ритмика хода атмосферного давления по всему морю довольно ровная, и выражена более четко для различных районов побережья (рис. 3). Влажность воздуха над морем высокая - от 65 до 95%. В прибрежной зоне моря относительная влажность изменяется от 66 до 94% с наиболее высокими значениями с октября по март и максимальными значениями в ноябре-феврале (85-94%). Минимальные значения относительной влажности наблюдаются с марта по август (65-81%). Туман над морем наблюдается во все времена года. В теплое время года - это морской туман, осенью и зимой - туман испарения. Над морем туман наблюдается чаще, чем на побережье /24/. География Балтийского моря уникальна и определяется его положением в пограничном районе между океаном и материком, значительная меридиональная протяженность его акватории, сложный рельеф дна и берегов, влияние других внешних и внутренних факторов определяют многообразие условий формирования гидрологического режима и диапазонов его изменчивости. Водообмен и течения в Балтийском море Водообмен Балтийского моря с Северным морем осуществляется в результате взаимодействия водных масс этих морей с атмосферными процессами над их акваторией, и складываются из четырех компонент. Первая компонента возникает при локальном взаимодействии ветровых потоков с водной поверхностью зоны проливов.
При таком взаимодействии развиваются дрейфовые течения, образующие, как входные в Балтику, так и выходные потоки воды. Направление течений зависит от ориентации ветрового поля. Изменчивость барических полей над материковой областью Европейского континента вместе с бассейном Балтийского моря и прилегающей части Атлантического океана влияет не только на формирование воздушного температурного режима. Происходят постоянные статистические изменения соотношения уровня между Балтийским и Северным морями. Соответствующие потоки воды в проливах и предпроливной зоне составляют вторую компоненту водообмена. Третья компонента связана с речным стоком в Балтийское море. Внутриматериковое положение моря, его незначительный объем и мелководность проливов определяют важную роль речного стока в формировании режима моря. В Балтику впадает около 250 рек, наиболее крупными из которых являются: Нева (средний годовой объем стока достигает 77 км3, площадь водосбора 281000 км2), Висла (средний годовой объем стока достигает 32 км3, площадь водосбора 193866 км2), Одер (средний годовой объем стока достигает 17 км3, площадь водосбора 109364 км2), Неман, Даугава. Речной сток, поступающей в море пресной воды составляет от 440 до 490 км3, это 2,1-2,2% от общего объема Балтики /13, 24, 25, 171/ и является главным компонентом, как водного баланса, поскольку доля речных вод составляет его третью часть, так и пресного баланса, поскольку разность в объеме вод, поступающих в море с осадками и испаряющихся с его акватории, составляет менее 10% объема стока. Площадь водосбора Балтийского моря составляет более 1,5 млн. км2/142/ и более чем в четыре раза превышает площадь моря, составляя при этом около 17% площади европейского материка /24/. Данный объем пресных вод формирует постоянно действующий поток вод в проливах, направленный в сторону Северного моря. Четвертая компонента вызвана компенсационным плотностным противотечением, возникающим под термоклином и галоклином в летнее время года. Вся система водообмена в Балтийском море через Датские проливы подчиняется этим четырем компонентам /72/. Кроме перечисленных компонент следует отметить такие составляющие водного баланса, как осадки, на долю которых приходится 172-210 км3 и испарение, на долю которого приходится 172-185 км3 /34/. Атмосферные осадки в Балтийском бассейне составляют 400-800 мм/год. В открытом море количество осадков меньше (около 400 мм/год). В годовом ходе максимум осадков приходится на июль-август, минимум - на январь-март. В прибрежной зоне эти составляющие водного баланса наряду с процессами льдообразования и ледотаяния играют важную роль. Морские течения являются основным механизмом водообмена, переноса веществ и энергии и тем самым играют важную роль в формировании гидрологического и гидрохимического режимов Балтийского моря.
Поверхностная циркуляция вод Балтийского моря имеет, в общем, циклонический характер, как и в других морях Северного полушария /24, 25, 128/. Эта циркуляция имеет достаточно сложную пространственную структуру и представляет собой систему взаимосвязанных и разнонаправленных круговоротов, которые чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям. Постоянные течения формируются в северной части моря в результате слияния выходящих вод Ботнического и Финского заливов, которые движутся на юго-запад огибая о-ва Готланда. Далее общий поток движется вдоль шведских берегов на юго-запад к Северному морю. У южного берега течение направлено на восток и движется до о. Хийумаа, где разветвляется на три потока - первый идет в Рижский залив, второй - в Финский залив, третий поток идет на север в Ботнический залив. Скорости постоянных течений в верхнем слое Балтийского моря не превышают 10-15 см/сек/24, 25/. И все же основные направления течений формируются под воздействием ветровых перемещений (рис. 4). Верхний слой в Балтийском море формируется в результате теплового и динамического взаимодействия моря с атмосферой. Отделенный от глубинных слоев в теплый период года термоклином, а в холодный период - галоклином, он имеет собственную динамику, основные черты которой определяются воздействием ветровых полей, их пространственной неравномерностью и временной изменчивостью. Ветровые течения в Балтике возникают и развиваются в верхнем слое моря до зоны термоклина в теплый период года и до зоны скачка плотности в холодный период. В районах моря с глубинами до ЗО м ветровые течения возникают уже через 2-4 часа после начала ветрового воздействия на водную поверхность. Для открытых, более глубоководных районов этот период увеличивается до 6 часов от момента начала воздействия. После прекращения ветра, ветровое течение затухает через 3 часа. Колебания уровня в значительной степени зависят от ветра. Амплитуда сгонно-нагонных колебаний достигает от 1,5 до 3,8 м /13/. Кроме ветровых течений в Балтийском море выделяют течения, связанные с изменением поля атмосферного давления - сейши. Инерционные течения возникают в результате воздействия силы Кориолиса на свободный поток. Приливные течения в Балтийском море незначительны и в открытой части моря имеют скорость не более 2-3 см/сек /24, 25/. Вдоль Скандинавского побережья движется поток опресненных балтийских вод, которые выносятся в Северное море через поверхностные слои Датских проливов. Скорость поверхностного течения составляет 3,5-5,5 км/час /13/.
Эвтрофирование Балтийского моря
Все Прибалтийские государства заинтересованы в ведении рыболовства и высокой интенсивности эксплуатации всех сырьевых ресурсов Балтики, будь то гидробиоресурсы или полезные ископаемые. Вместе с тем на берегах моря проживает около 140 млн. человек, производится примерно 15% мировой промышленной продукции, сосредоточены крупнейшие морские и речные порты. Густонаселенность и близость промышленности, т.е. антропогенное воздействие не может не сказываться на биопродуктивности вод Балтийского моря. Однако, несмотря на антропогенную нагрузку в основе большой изменчивости среды и биопродуктивности моря лежат преимущественно природные процессы внутривековых изменений режима бассейна. Смена основных звеньев биогеоценоза Балтики определяются преимущественно колебаниями гидрологических и гидрохимических условий, обусловленными эпохальными преобразованиями атмосферной и океанической циркуляции в атлантическом секторе Северного полушария. В настоящее время в целом пока еще преобладают долговременные основополагающие процессы опреснения и осолонення моря, которые определяют основные особенности крупномасштабной изменчивости экосистемы над соответствующими антропогенными изменениями. Исторические сведения свидетельствуют о том, что типичные проявления эвтрофикации, которые обусловливают резкое увеличение биопродуктивности моря, имели место и в прошлом. В свою очередь, антропогенное влияние в старые времена присутствовало в мизерных масштабах /4/. В полузамкнутом Балтийском море с замедленным водообменом и плотностной расслоенностью происходит достаточно быстрое естественное эвтрофирование, которое усугубляется антропогенным воздействием. К общим и наиболее важным чертам эвтрофирования относят увеличение содержания общего фосфора и азота в воде, значительное увеличение биомассы и продукции фитопланктона, уменьшение прозрачности воды вследствие большого количества сестона, увеличение окисляемости воды в результате повышения концентрации растворенных органических веществ, увеличение количества зообентоса на небольших и умеренных глубинах, увеличение численности бактериопланктона, изменение видового состава и смена доминирующих видов планктона, бентоса и ихтиофауны, возникновение сильного дефицита растворенного кислорода в глубоких слоях воды, где накапливаются большие количества автохтонного и аллохтонного органического детрита /72/. Характеризуя трофический статус водоема и стадии эвтрофикации, в первую очередь анализируется динамика содержания в воде соединений фосфора и азота. Чередование периодов обновления и стагнации глубинных вод непосредственно влияет на концентрацию и распределение этих элементов в толще воды по всей акватории моря. Плотностное расслоение водной толщи, эпизодическое ослабление или прекращение адвекции соленых североморских вод часто приводит к стагнации в придонной зоне моря, исчезает кислород и происходит интенсивное перераспределение соединений фосфора и азота из донных отложений в воду.
При длительной застойности в фазе стагнации, в отличие от времени хорошей аэрации придонных слоев, окислительные условия заменяются восстановительными - железо в присутствии сероводорода переходит в двухвалентную форму, образуя сульфид железа, а фосфаты выделяются в раствор и впоследствии переносятся в поверхностный деятельный слой, где их содержание возрастает в 5-10 раз, что существенно сказывается на изменении общей биологической продуктивности вод. Длительные стагнации приводят к переходу фосфора со дна в водный слой, одновременно воспрепятствовав восстановлению запасов фосфора в донных отложениях /4, 25, 72, 153/. Межгодовые и многолетние колебания насыщенности фосфатами поверхностных вод Балтийского моря происходят в основном за счет их перераспределения в толще моря, осуществляющегося в результате процессов адвекции североморских вод, вытесняющих на промежуточные горизонты застойные воды, обогащенные фосфатами, а конвекционные и ветровые процессы транспортируют питательные соли в зону фотосинтеза /6, 4, 153/. При прохождении плотных высокосоленых вод на северо-восток происходит интенсивный вынос биогенов из придонных слоев глубоководных впадин в районах склонов порогов, разделяющих эти впадины, в фотический слой, а также перенос их в северном направлении, что увеличивает биопродуктивность и вдоль крутых береговых склонов /109/. Динамика соединений азота более сложна благодаря процессам нитрификации и денитрификации. Многолетний ход концентрации нитратов по фазе противоположен 4 изменчивости концентрации фосфатов. Водная толща, лишенная кислорода, теряет нитраты и обогащается аммиаком. В глубоководных районах концентрация нитратов максимальна в зоне галоклина, а дальнейшее распределение по глубинам определяется режимом кислорода. Равномерное распределение нитратов до дна имеет место лишь в достаточно аэробных условиях. С другой стороны, в анаэробных условиях нитраты в процессе денитрификации восстанавливаются до молекулярного азота, тем самым выводя его из продукционно-деструкционного круговорота, что противостоит эвтрофированию /72, 82/. ( Увеличение первичной продукции и оседание органического вещества стимулирует больший расход биологического потребления кислорода и способствует появлению анаэробных зон. Дойдя до определенного уровня, при недостатке азота развитие первичной продукции приостанавливается, вместе с этим избыток фосфора стимулирует развитие сине-зеленых водорослей, наибольшие концентрации которых можно наблюдать в самые теплые месяцы года /25, 72/. Периоды существования окислительных и восстановительных условий, объемы и площади сероводородных зон напрямую влияют на количество азота и фосфора, (# переходящих в водную толщу из донных осадков и обратно.
Поэтому велика роль частоты и мощности втоков североморских вод, условий их распределения и трансформации /72/. Эвтрофикация определяется количеством питательных веществ, вступающих в биогеохимический цикл. Концентрация биогенных веществ в фотосинтетическом слое определяет уровень развития фито- и зоопланктона. Под воздействием солнечной энергии с помощью хлорофилла растительные организмы утилизируют биогенные іф вещества и синтезируют пищевой материал для растительно- и детритоядных беспозвоночных, которые в свою очередь служат кормом для животных более высоких трофических уровней. Наряду с этими несомненно положительными эффектами, эвтрофикация приводит также и к отрицательным последствиям. Повышение биогенного стока с суши, возникшее в последние десятилетия обусловленное антропогенным воздействием, совместно с биогенами самого моря вызвало рост концентрации биогенных веществ в фотическом слое. Как следствие Ш! этого, произошло увеличение биологической продуктивности. Возросло количество планктона и зообентоса, ускорился темп роста планктоноядных рыб, произошли изменения в структуре сообществ беспозвоночных и их распределении. Увеличение органического вещества усилило окислительно-восстановительные процессы, что повлекло за собой увеличение потребления кислорода. Вследствие этих процессов значительно сократились места нереста промысловых рыб в глубинных районах Балтийского моря, расширились площади заморных зон в глубоководных впадинах /25, 39/. 2.6. Гидробиологическая характеристика Балтийского моря 2.6.1. Фитопланктон Вследствие гидрографической неоднородности Балтийского моря, связанной прежде всего с изменчивостью солености его водных масс, Балтика не может рассматриваться как единая среда обитания для сходных по своим природным особенностям видов и форм фитопланктона. С понижением солености с запада на восток изменяется качественный состав фитопланктона, происходит замещение морских форм солоноватоводными и даже пресноводными формами. Наиболее типичными и распространенными в центральных и восточных районах моря, куда входит и экономическая зона России, являются следующие виды: Anabaena spiroides f. baltica, Aphanizomenon flos-aquae, Chaetoceros danicus, Chaetoceros holsaticus, Skeletonema costatum, Thalassiosira baltica, Achnanthes taeniata, Peredinium pellucidum. Особенности водного режима оказывают влияние на сроки развития и видовой состав фитопланктона.
Районы и сроки нереста трески Балтийского моря
Балтийская треска размножается на большой акватории моря от Кильской бухты на западе до Готландской котловины на северо-востоке. Нерест ее приурочен к определенным районам. По своим размерам и положению, подводному рельефу и гидрологическим условиям основные нерестилища значительно отличаются между собой. К основным нерестилищам в западной Балтике (22-24-й подрайоны) относятся глубоководная часть Кильского залива, Фемарн-Бельта, Мекленбургского залива, Арконская котловина /15, 154, 163/. В восточной Балтике (25-32-й подрайоны) выделяют Борнхольмское, Гданьское, Готландское нерестилища. Распределение трески в преднерестовый и нерестовый периоды зависит от гидрологических условий на этих нерестилищах/15, 17, 25, 30, 66/(рис. 15). По данным немецких траловых съемок 1992-1999 гг., нерест западнобалтийской трески в 22-24-м подрайонах протекает с февраля по начало июня. Нерестовая треска начинает встречается в Кильском заливе на глубине 16 м, в Фемарн-Бельт - 20 м, в Мекленбургском заливе - 12 м, в Арконской впадине - 14 м, но в основном она нерестится на глубине более 20 м, а в Арконской котловине скопления нерестящейся рыбы обнаруживаются на глубине свыше 40 м /15, 163, 188/. Созревание трески западной части Балтийского моря происходит в возрасте 1-3 года при минимальной длине для разных нерестилищ самцов от 21 до 31 см, самок от 21 до 36 см (табл. 6, 7) /25, 163/. Нерест трески порционный, сроки нереста растянуты. В Борнхольмской котловине время икрометания начинается в конце мая и продолжается до августа, сентября /202, 205/. Балтийское море, с точки зрения гидрологического режима, является специфическим водоемом. Эта специфика не могла не отразиться на гидробионтах, населяющих его воды. Произошли существенные изменения в поведении и биологии взрослой трески, которые носят адаптивный характер. К таким изменениям следует отнести места и время нереста данного вида рыб. Нерест трески в различных районах Балтики происходит в разные сроки. В западной части моря начало нереста приходится на январь-февраль, а окончание на конец мая - начало июня /15, 188/, в то время как на восточных нерестилищах икрометание начинается только в марте-апреле, а заканчивается в октябре. В опресненном Балтийском море в период размножения треска стремится попасть в условия, близкие к тем, в которых шло формирование вида. В период нереста треска особенно требовательна к солености воды и кислородному режиму. Поэтому места ее нереста в Балтике располагаются в придонных слоях глубоководных впадин, где отмечается повышенная соленость, необходимая для развития пелагических икринок, и более постоянная температура воды. Одним из приспособлений к лучшему использованию нерестовых площадей является неодновременный и сильно растянутый нерест трески в Балтийском море. Порционность икрометания, видимо следует рассматривать, как приспособительную особенность, обеспечивающую получение максимальной численности в процессе икрометания в постоянно меняющихся гидрологических условиях. Этим же можно объяснить и значительные колебания диаметра икринок в условиях распресненного моря. Диаметр икры у балтийской трески больше диаметра икры у трески других морей /25, 30, 159, 188, 201/ (табл. 8). С продвижением с запада на восток соленость и плотность морской воды на нерестилищах постепенно снижается, при этом повышается диаметр икринок трески. Увеличение диаметра икринок по мере уменьшения солености способствует увеличению их плавучести и нормальному развитию. Таким образом, диаметр икры является чувствительным индикатором солености. Благодаря способности икры изменять свою плавучесть в Балтийском море треска сумела освоить новые районы обитания и поддерживать в них максимально возможную численность. По данным Кендлера средний диаметр икринок в море Бельта в мае составлял 1,44 мм, в районе Борнхольма - 1,75 мм, в Гданьской котловине - 1,77 мм, в Готландской впадине- 1,81 мм /176/. Более поздние исследования подтвердили данные наблюдения/15/. Неоднородность икры по размерам отражается и на ее распределение в толще воды. В пределах высокосоленого глубинного слоя вертикальное распределение икры трески неравномерное и определяется не только плотностью воды этого слоя, но и разноразмерностью выметанной икры. В зависимости от диаметра икра рассредоточивается на разном расстоянии от грунта. Более крупные икринки, как правило, держатся выше от грунта, чем мелкие. Такое распределение икры по вертикали связано с разной ее плавучестью. Крупные икринки (диаметром 1,8-2,0 мм) имеют меньшую плотность, чем мелкие (диаметром 1,5-1,8 мм), и их выживаемость лучше, поскольку они развиваются в слое с большим насыщением кислородом /25, 27, 31/. Первой на нерестилищах появляется треска старшего возраста. Диаметр и биохимический состав икры связаны с длиной, возрастом и массой самок, пришедших на нерест. С возрастом средний диаметр икры обычно увеличивается, возрастает процентное содержание жира и белка в икре, изменяется соотношение крупных и мелких икринок, уменьшается вариабельность их размеров. У особей в возрасте с 3 до 6 лет увеличивается средний диаметр икры от 1,72 до 1,83 мм, увеличивается содержание жира от 1,6 до 2,0%, белка от 20,9 до 22,2%, значительно возрастает количество крупной икры в яичниках - от 42 до 77%. У впервые созревающих самок трески икра всегда мельче и менее жирная, чем у старшевозрастной рыбы, поэтому очень важно участие в нересте 5-6 летних самок трески, которые выметывают более 68% крупных икринок с повышенным содержанием жира /28, 32/ (табл. 9, 10, 11). Диапазон глубин распространения икры может меняться по районам и годам в довольно широких пределах (от 5 до 70 и более метров) и определяется толщиной соленого слоя, пригодного для нереста и развития эмбрионов. Максимальное количество икры на всех нерестилищах встречается над большими глубинами и снижается с уменьшением глубины. Значительные изменения в концентрации икры над различными глубинами происходит в зависимости от гидрологических условий. В годы мощных североморских втоков, на фоне увеличения солености и содержания кислорода в придонных слоях моря, по всем зонам глубин отмечается большая численность икры. В период стагнации икра отсутствует над большими глубинами из-за дефицита кислорода, а на окраинах нерестилищ - из-за низкой солености. 3.4. Влияние гидрологического и гидрохимического режима на процессы созревания и нереста балтийской трески Рельеф дна Кильской бухты сравнительно ровный, с несколькими неглубокими впадинами и поднятиями дна в виде банок и отмелей возле островов. Наиболее глубоководна западная часть залива - 20-35 м. Через пролив Малый Бельт Кильская бухта соединяется со вторым нерестилищем западной Балтики - Мекленбургским заливом. Дно залива ровное, глубины достигают 24-26 м. Арконская котловина имеет округлую форму с пологими склонами с глубинами около 40 м, максимальная глубина 55 м. С запада она граничит с порогами Дарсер и Дрогден, с востока ограничена Сконе-Одерским порогом /24/. По результатам гидрологических и гидрохимических наблюдений 1993-1999 гг. можно судить о характеристиках воды и условиях нереста на западных нерестилищах трески Балтийского моря (табл. 13) /163/. На нерестилищах в глубоководных частях Кильского и Мекленбургского заливов насыщение кислородом в основном всегда выше 48% и никогда не ниже 2 мл/л, что является критической отметкой для развития икры. Минимальная соленость для развития икры трески запада Балтики от 12 %о в Арконской впадине /176/ до 15%о в Кильском и Мекленбургском заливах /163/. На основных западных нерестилищах по данным исследований 1993-1999 гг. соленость не опускалась ниже 15%о. Температура для нормального развития икры 0-10С. Этот параметр, за исключением 1996 г., также был оптимален.
Оценка количества некондиционной трески в уловах
Ежегодно рыбаками всех стран, ведущих промысел трески в Балтийском море, выбрасывается за борт большое количество не пригодной для дальнейшего использования рыбы. В большинстве случаев это маломерная неполовозрелая треска. По всей Балтике количество выбросов трески возрастом один год с 1996 по 2000 г. составляло от 71,6 до 98,2% массы улова (в среднем 81,5%) от вылова рыб этого возраста в 22-24-м подрайонах моря и от 93,0 до 99,6% массы улова (в среднем 96,8%) в 25-32-м подрайонах. Количество выбрасываемых двухгодовиков несколько меньше -в среднем в 1996-2000 гг. выбрасывалось 17,6% в 22-24-м подрайонах и 33,6% в 25-32-м подрайонах. Трехгодовалой трески за данный период в западной части моря выбрасывалось в среднем 3,1% массы улова и 10,5% в восточной части. Западнобалтийская треска возрастом более трех лет полностью шла в обработку, а восточнобалтийская в возрасте четырех и пяти лет от 0,1 до 0,9% массы улова считалась не кондиционной. За период с 1996 по 2000 г. по всей Балтике было выброшено около 186 млн. экз. трески /198/. Кроме молоди трески часто выбрасывается достаточно крупная рыба из сетных уловов. Это происходит в тех случаях, когда рыбаки в силу тех или иных причин не успевают своевременно обработать выставленные сетные порядки, в результате чего рыба в сетях гибнет и портится под воздействием высокой температуры воды и объедаемая морскими тараканами /131/. По старым правилам рыболовства количество сетей, выставляемых рыбодобывающими организациями, не ограничивалось. Поэтому рыбаки выставляли большое число сетей, которые не могли вовремя обработать, что вело к увеличению выброса рыбы не пригодной для дальнейшей обработки. Кроме экологических последствий такие действия вели к искажению статистики вылова и к последующей оценке запасов. Вследствие того, что уловы на сеть за сутки застоя значительно уменьшились по сравнению с прошлыми годами, рыбаки выбирают свои квоты за счет увеличения количества рабочих сетей. Сколько же реально может обработать тресковых сетей команда одного рыболовного судна? Практика показала, что максимальное количество сетей при самых благоприятных условиях работы не должно превышать 400. Согласно новым Правилам промысла живых ресурсов в исключительной экономической зоне Российской Федерации в Балтийском море, которые были откорректированы и утверждены приказом Госкомрыболовства РФ от 08.01.2003 №5, ограничена длина выставляемых сетей. Это ограничение позволит снизить количество непригодной для использования и, соответственно, выбрасываемой за борт, трески. Оценка величины запасов промысловых рыб базируется на данных вылова. Выгружаемая на берег рыба не всегда дает точные показатели об общем вылове, частично или полностью улов выбрасывается за борт. Если это количество рыбы оказывается неучтенным, то происходит недооценка запасов. Важно знать, какой процент выжевшей рыбы снова пополнит промысловое стадо. Можно отметить ряд факторов, непосредственно влияющих на выживаемость трески: - величина улова (при траловом промысле); продолжительность траления, застоя; глубина места лова; - размер трески; время нахождения рыбы на палубе; погодные условия. Из опытов выяснилось, что потеря, главным образом наступает в течение первых четырех часов, после выпуска рыбы, с увеличением длины рыбы возрастает количество выживших после выпуска рыб. К основным фактором, определяющим выживание трески после выпуска отнесены - глубина места лова, размер трески, время нахождения рыбы на палубе. Изменение этих условий может повлиять на количество перенесшей вылов трески на 15 - 40%. Напротив, эффективность других факторов 3 - 9%. Оставив только основные факторы, влияющие на выживание, для балтийской трески получено уравнение выживания: 5=14,4- 0,25 D + 1,45 L - 0,49 Т, (46) где D - глубина траления; Т- время нахождения рыбы на палубе; L - средняя длина /204/. За 2001 г. статистический вылов трески добытой российскими рыбаками за счет выброса был ниже фактического. Нами был проведен анализ выбрасываемой трески, рассчитана масса выброса в течение года по орудиям лова (табл. 47). Следует также отметить, что при работе донными тралами, когда акцент добычи делается на вылов речной камбалы, в уловах количество маломерной трески значительно возрастает. Численность трески длиной до 35 см в таких уловах может достигать 67% от общего количества вылавливаемой рыбы данного вида. С введением с 2002 г. новых размеров ячеи в тралах, в уловах количество молоди трески, включающей неполовозрелую рыбу и треску впервые участвующую в нересте, несколько снизилось. В 2002 г. рыбоприемные пункты Калининградской области начали принимать от рыбаков некондиционную треску, которая обрабатывалась на рыбоперерабатывающих предприятиях. Под некондиционной треской принималась поврежденная в ходе лова рыба, мелкая треска, и треска, объеденная морскими тараканами. С этого времени вопрос о выбросах трески отпал сам собой. Однако, в других странах Прибалтики до сих пор значительное количество трески рыбаками выбрасывается. Например, в 2001 г. количество выброшенной трески по Балтике составило 5,5 тыс. т, что превышает выделенную квоту вылова этой рыбы для России /196/ (табл. 48). Некоторые параметра, характеризующие биологическое состояние промыслового стада трески необходимо рассматривать отдельно для каждого орудия лова - для тралов и для сетей. До 2003 г. минимальная промысловая мера для трески Балтийского моря составляла 35 см. Однако, по данным учетных донных траловых съемок 1999-2001 гг. при этой длине около 10% самцов и 76% самок не зрелые (рис. 73). В промысловых уловах присутствует большой процент неполовозрелых особей (рис. 74). Нельзя ожидать восполнения численности трески, если изымать промыслом эту часть запаса. После введения в правила рыболовства новых разрешенных параметров размера ячеи орудий лова, возможно снижение количества неполовозрелой трески в уловах. Скорость увеличения численности популяции во многом зависит от возраста созревания. Возраст созревания - это возраст наступления половой зрелости более чем у 50%о самок /74/. Для восточнобалтийской трески этот возраст соответствует самкам длиной не менее 38 см. Поэтому промысловый размер трески юго-восточной части Балтийского моря не должен быть меньше 38 см /50/. Одним из пунктов мониторинга гидробионтов Балтийского моря являются наблюдения за колебаниями размерного и возрастного состава популяций промысловых рыб. Низкий уровень запаса трески требует особенно тщательного подхода к данному вопросу. Кроме того, и в математических моделях расчета запасов также используются данные по росту и возрасту объектов промысла. Места работы тем или иным промвооружением на промысле обуславливают размерный и возрастной состав уловов, степень зрелости гонад, накормленность и другие физиологические показатели трески. Поэтому, получая и анализируя данные по вылову различными орудиями лова и наблюдения в разных районах промысла, мы получаем возможность, более точно оценить характеристики промыслового стада объекта исследований. В связи с различиями в селективных свойствах траловых мешков и якорных сетей, размерно-возрастной состав трески в уловах донными тралами существенно отличается от сетных уловов. Основу, как траловых, так и сетных уловов составляет треска длиной от 35 до 54 см. По годам промысла и по орудиям лова количество рыбы этого диапазона длины несколько варьирует. В период наблюдений за промыслом с 1995 по 2002 г. треска длиной 35-54 см в траловых уловах по численности составляла от 65,0 до 87,5% (в среднем 79,0%). В сетных уловах численность этой размерной группы колебалась от 65,6 до 92,8%) (в среднем 83,7%). Численность трески длиной 55 см и более при траловом лове составляла от 6,0 до 31,5% (в среднем 13,5%), при сетном лове - от 5,7 до 33,0% (в среднем 12,8%) (рис. 75, табл. 49, 50).
