Россия
Россия
ГРНТИ 69.09 Биологические ресурсы Мирового океана и внутренних водоемов
Проводились исследования по влиянию гидролого-гидрохимического режима на видовое разнообразие и биологические параметры бычковых рыб в западной части Северного Каспия в 2016-2018 годах. Показано, что видовой состав в эти годы был представлен 9 видами, с преобладанием бычка-песочника и бычка-головача, а также, с ростом солёности моря, стали появляться стеногалинные рыбы: серый бычок-кнут и бычок хвалынский, численность последнего в уловах возросла в 2018, по сравнению с 2017 г., в 16,8 раза. Численность и биомасса бычковых в 2018 г. возросла в 4 раза, по сравнению с предыдущими годами, и составила 2384 млн экз. и 16,807 тыс. т, соответственно. Улучшение их биологических параметров свидетельствуют о благополучном состоянии популяции, а значит и кормовой базе для проходных рыб, в частности, осетровых, полупроходных видов, морских мигрирующих сельдей.
бычковые, видовой состав, биологические параметры, Северный Каспий, гидрологический режим, соленость, абсолютная численность
Введение
В западной части Северного Каспия бычковые виды относятся к многочисленным популяциям рыб и играют важную роль в трофологических цепях, являясь кормовыми объектами для осетровых, полупроходных, морских сельдей и тюленя [1; 2].
Видовое биоразнообразие бычковых, на данной акватории, определяется экологическим состоянием моря, которое характеризуется большой вариабельностью гидрохимического и гидрологического режимов, из которых определяющими являются температура, соленость, величина волжского стока и режим уровня моря. Изменение указанных факторов может приводить к смене видового состава бычковых, распределения, качественных и количественных показателей. Изучение состояния запасов популяций бычковых, их распределение и биологические параметры имеет немаловажное значение с целью оценки кормовой базы для многих видов рыб и каспийского тюленя, совершающих ежегодно сезонные нагульные миграции в северной части Каспийского моря [3].
Цель нашей работы заключалась в оценке влияния температуры, солености, величины волжского стока и уровня моря на видовой состав, распределение, концентрации и биологические параметры бычковых.
Материалы и методы исследований
Работа выполнялась в течение трёх лет (2016-2018) в летние периоды на базе Волжско-Каспийского филиала «КаспНИРХа» Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО).
Экспериментальные лова проходных и полупроходных рыб осуществлялись с судов НИС «Медуза» и НИС «Гидробиолог» в западной мелководной части Северного Каспия от островов Тюлений до Укатного на глубинах от 3-10 м по стандартной сетке станций (рис.1)
Рисунок 1. Район исследований, мелководная часть Северного Каспия
Figure 1. Research area, shallow part of the Northern Caspian
В качестве орудия лова был использован
|
|
|
Рисунок 2. Орудие лова – мальковый 4,5 м трал
Figure 2. Fishing gear – 4.5 m fry trawl
Отобранные бычковые помещались в марлевый мешочек, снабженный этикеткой и фиксировались 10% раствором формалина либо замораживались, и в таком виде доставлялись в лабораторию для дальнейшей обработки, где подвергались биологическому анализу, то есть их промеряли, взвешивали и определяли коэффициент упитанности по Фультону [5].
На каждой станции измерялась температура воды, соленость. Температура воды измерялась в поверхностном слое с помощью ртутных термометров в оправе, в придонном слое – в батометрах БМ-48 по стандартной методике [6].
Соленость или электропроводность морской воды определялась по общепринятой методике [7]. Пробы отбирались батометром БМ-48 с поверхностного и придонного горизонтов.
Данные по уровню Каспийского моря и стоку р. Волга были взяты на сайте Координационного комитета по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения Каспийского моря (КАСПКОМ) [8]. Абсолютная численность бычковых в 2018 г. рассчитывалась по И.И. Лапицкому [9].
Результаты исследований и их обсуждения
Изменения гидролого-гидрохимического режима находятся в прямой зависимости от величины волжского стока и среднегодового уровня моря. Уменьшение годового стока р. Волга в 2018 г. до 270,0 км3 привело к незначительному снижению уровня моря до отметки –28,03 м БС, что практически соответствовало значениям предыдущих лет, так в 2017 г. (–27,95) и 2016 г. (–28,03) (табл. 1). Уменьшение уровня Каспия во многом определило состояние водно-солевого баланса, формируя площадь нагульных ареалов и буферных зон в Северном Каспии для проходных и полупроходных видов рыб.
Таблица1. Гидролого-гидрохимические показатели западной части Северного Каспия в летний период
Table 1. Hydrological and hydrochemical indicators of the western part of the Northern Caspian Sea in summer
|
Показатели |
Годы |
||
|
2016 |
2017 |
2018 |
|
|
Температура воды, °С |
27,2/26,6 |
26,6/24,9 |
27,0/25,0 |
|
Соленость, ‰ |
7,28 |
7,72 |
8,05 |
|
Среднегодовой уровень Каспия, м |
-28,03 |
-27,95 |
-28,03 |
|
Годовой сток р. Волги, км3 |
265,0 |
287,9 |
270,0 |
Температурный режим северокаспийских вод в летний период 2018 г. характеризовался преобладанием стратифицированных водных масс в июне и максимальным прогревом моря в июле, с формированием однородных температурных полей на мелководных участках. Наиболее благоприятные условия для нагула рыб по термическому режиму складывались в западной ее части, так как прогрев моря здесь не превышал 27ᴼС.
В июне температурный режим формировался двумя факторами: с одной стороны – началом интенсивного прогрева поверхностных слоёв моря, а с другой – усилением адвекции холодных среднекаспийских вод в придонном слое. Фоновые величины температуры воды в районе свала глубин и Кулалинского порога составляли 21,0-23,0ᴼС; повышенным теплозапасом (23,0-25,0ᴼС) отличалась акватория района западной волжской струи. В конце июня формировался равномерный прогрев водной толщи, с аномально высокой температурой воды (27,0-29,0ᴼС) в предустьевой части р. Волга и достижением на отдельных участках экстремально высоких величин (30,0-30,4ᴼС). В придонном слое воды большой перепад температур (10,4-30,0ᴼС) определялся поступлением среднекаспийских вод, адвекция которых наблюдалась до акватории банки Средняя Жемчужная. В июне, на фоне вертикальной стратификации моря, при усиление компенсационного подтока среднекаспийских вод обедненных кислородом, происходило образование обширных площадей с гипоксией в придонном слое моря.
В июле происходило увеличение термической однородности вод. В поверхностном горизонте моря температура воды изменялась от 26,4 до 28,8ᴼС, с прогревом большей части акватории до 27,0-28,0ᴼС. В придонных водах увеличение температуры воды происходило с запада (25,0-27,0ᴼС) на восток (27,0-28,4ᴼС) акватории. Прогрев моря выше 27,0ᴼС обусловил дискомфортные условия для нагула рыб в восточной части участка. Наиболее благоприятная обстановка по термическому режиму складывалась на западе акватории.
Режим солености в летний период 2018 г. формировался при чрезвычайно раннем (конец апреля) прохождении максимальных расходов в половодье, что способствовало опреснению акватории моря в пределах до 6-8 метровой изобаты, где величины солености изменялись в диапазоне 0,29-7,35‰ в поверхностном горизонте и 0,23-7,58‰ – в придонном слое. Опреснением была охвачена вся мелководная и отчасти приглубая зона, а на акватории от о. Тюлений до банки Ракушечная сформировалась буферная зона с соленостью до 8‰.
В июне величины солености изменялись в широком диапазоне от 0,25 до 12,84‰ в поверхностном горизонте и от 0,24 до 12,82‰ – в придонном слое моря. Основной перенос волжских вод происходил вдоль западного побережья. Адвекция волжских вод в восточную часть моря была ограничена и происходила исключительно вдоль северного побережья, поскольку в районе акватории Кулалинского порога наблюдался мощный заток среднекаспийских вод. Вертикальное распределение характеризовалось формированием ярко выраженной стратификацией водной толщи, главным образом в зоне прохождения западной волжской струи. Вертикальная расслоенность вод определялась опреснением верхнего слоя моря под воздействием речного стока и осолонением придонного горизонта, в результате затока соленых среднекаспийских вод. В июле началось постепенное осолонение мелководных районов западной части Северного Каспия. Площадь, занятая водами с соленостью 0-2‰, заметно сократилась. Вертикальное распределение солености характеризовалось однородностью значения.
В 2018 г., в условиях прохождения максимальных расходов в конце апреля и сокращения стока в июне, в начале лета существенного расширения опресненных зон в западной части моря не произошло. Средняя соленость составила 7,31‰. В июле началось осолонение мелководных районов, сокращение опресненной зоны и рост средней солености до 8,05‰. Летом область активного опреснения сохранялась на мелководных участках моря до глубин 6-8 м и в зоне прохождения западной волжской струи до о. Тюлений, обеспечив благоприятный солевой режим для молоди и взрослых рыб в данных районах.
Основными местами обитания бычковых, во все годы исследований, был центральный район исследуемой акватории – район островов Чистая банка, банок Малая и Средняя Жемчужная. Но в районе Кулалинской банки в 2018 г. были отмечены максимальные уловы, они были достаточно высокими от 1500-1836 экз./час траления. Несмотря на такие высокие показатели, средний улов на исследуемой акватории составил всего 168,6 экз./час траления, так как преобладали траловые лова, не превышающие 100 экз./час траления, и все же этот показатель был выше в 4,3 раза, чем в 2017 году.
Видовой состав бычковых рыб в уловах, в исследуемые 2016-2018 годы, был представлен 9 видами семейства Gobiidae, относящимися к 5 родам Neogobius, Proterorhinus, Ponticola, Mesogobius и Bentophilus: эвригалинные виды – бычок-песочник (neogobius fluviatilis pallasi (Berg)), бычок-кругляк (neogobius melanostomus (Pallas)), бычок-цуцик (proterorhinus marmoratus (Pallas)); стеногалинные виды – бычок хвалынский (neogobius caspius (Eichwald)), серый бычок кнут (mesogobius nonultimus (Iljin)), пресноводно-солоноватоводные бычок-ширман (neogobius syrman eurystomus (Berg)), бычок-гонец (neogobius gymnotrachelus (Kessler)),бычок-головач (ponticola gorlap (Iljin)), пуголовка (bentophilus) (табл. 2).
Таблица 2. Видовой состав бычковых рыб западной части Северного Каспия в летний период
Table 2. Species composition of goby fish in the western part of the Northern Caspian Sea in summer
|
Виды бычковых |
Доля в улове, % |
Улов экз./ час траления. |
||||
|
2016 |
2017 |
2018 |
2016 |
2017 |
2018 |
|
|
Бычок-песочник (neogobius fluviatilis) |
36,2 |
71,6 |
49,2 |
56,3 |
28,2 |
83,0 |
|
Бычок-кругляк (neogobius melanostomus) |
63,7 |
17,1 |
19,2 |
99,1 |
6,7 |
32,4 |
|
Бычок хвалынский (neogobius caspius) |
- |
7,4 |
28,9 |
- |
2,9 |
48,7 |
|
Бычок-цуцик (proterorhinus marmoratus) |
0,03 |
0,5 |
0,5 |
0,05 |
0,2 |
0,8 |
|
Бычок-головач (ponticola gorlap) |
0,01 |
2,4 |
0,1 |
0,03 |
0,9 |
0,2 |
|
Бычок-ширман (neogobius syrman eurystomus) |
0,01 |
0,4 |
- |
0,02 |
0,1 |
- |
|
Бычок-гонец (neogobius gymnotrachelus) |
- |
0,2 |
0,2 |
- |
0,1 |
0,3 |
|
Серый бычок кнут (mesogobius nonultimus) |
- |
- |
1,6 |
- |
- |
2,7 |
|
Пуголовка (Bentophilus) |
0,05 |
0,7 |
0,3 |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
|
Итого |
|
|
|
155,6 |
39,4 |
168,6 |
Во все годы исследований формирование численности и биомассы проходило за счет самых массовых видов – бычка-песочника и бычка-кругляка, их общая доля в уловах была очень высока, в 2016 г. практически составляла 100%, но в дальнейшем наблюдается снижение, так, в 2017 г. – 88,7%, а в 2018 г. – 68,4%. Но при этом, следует отметить, что основную численность и биомассу формировал бычок-песочник, особенно в 2017 г., что объясняется биологическими эвригалинными особенностями, позволяющими ему обитать как в опресненных, так и в водах с широким диапазоном солености [10]. На втором месте был бычок-кругляк, относящийся к эврибионтным организмам, который менее подвержен существенным колебаниям среды обитания, благодаря своей экологической пластичности.
С повышением солености моря в 2017-2018 годах, в уловах появился солёнолюбивый вид бычок-хвалынский. Особо следует отметить, что в 2018 г. доля бычка-хвалынского была очень высокой и составила практически 1/3 улова всех бычковых, превосходя бычка-кругляка (28,9 против 19,2%), который был одним из доминирующих все годы исследований. Обращает на себя внимание, что в 2018 г. в уловах был встречен очень редкий для северной части моря и практически неизученный серый бычок-кнут (mesogobius nonultimus), его постоянным местом обитания считается Средний и Южный Каспий с высокой степенью солёности, но доля его в улове была достаточно высокой, по сравнению с другими видами.
В тоже время повышение солёности воды в море в 2018 г. привело к тому, что пресноводно-солоноватоводные виды, такие как бычок-ширман вообще не присутствовали в уловах, доля бычка-головача снизилась до 0,1%, а бычок-гонец хоть и встречался в уловах, но был малочислен и доля его тоже была незначительной (0,2%). Доля эвригалинного вида бычка-цуцика, обитавшего, как правило, в мелководной части, оставалась невысокой два года подряд (0,5%), это объясняется тем, что исследования проводились в более приглубых участках моря, а данный вид в море старается держатся у берегов, на опресненных прибрежных участках.
Результаты исследований биологических параметров 9 видов бычковых рыб, представленные в таблице 3, свидетельствуют, что за период наблюдений (2016-2018 годы) произошли изменения по изучаемым показателям: длина, вес и упитанность. Так, самый многочисленный вид – бычок-песочник несколько увеличился в длину (от 6,3 до 6,9 см) и по весу (5,2-6,0 г), что соответствует данному виду на исследуемой акватории моря. Незначительный рост этих значений наблюдался также у бычка-кругляка в 2017 г. по сравнению с 2016 г., но затем, в 2018 г., было зафиксировано снижение и длины и веса, хотя коэффициент упитанности не изменился и оставался на уровне 2016 года.
Таблица 3. Биологические параметры бычковых рыб западной части Северного Каспия в летний период
Table 3. Biological parameters of goby fish of the western part of the Northern Caspian Sea in summer
|
Виды бычковых |
Года |
||||||||
|
2016 |
2017 |
2018 |
|||||||
|
L,см |
Q, г |
Уп. |
L,см |
Q, г |
Уп. |
L,см |
Q, г |
Уп. |
|
|
Бычок-песочник (neogobius fluviatilis) |
6,4 |
5,2 |
1,98 |
6,3 |
5,3 |
2,11 |
6,9 |
6,0 |
1,83 |
|
Бычок-кругляк (neogobius melanostomus) |
7,0 |
7,9 |
2,3 |
7,8 |
11,8 |
2,45 |
6,6 |
6,7 |
2,33 |
|
Бычок-цуцик (proterorhinus marmoratus) |
5,8 |
3,7 |
1,89 |
5,2 |
2,5 |
1,78 |
4,8 |
2,5 |
2,26 |
|
Бычок-головач (ponticola gorlap) |
7,0 |
8,0 |
2,33 |
10,0 |
19,8 |
1,9 |
10,3 |
28,6 |
2,62 |
|
Бычок-ширман (neogobius syrman eurystomus) |
11,5 |
37,5 |
2,47 |
18,0 |
93,0 |
1,59 |
- |
- |
- |
|
Бычок-гонец (neogobius gymnotrachelus) |
- |
- |
- |
5,0 |
2,2 |
1,32 |
5,1 |
2,7 |
2,04 |
|
Бычок хвалынский (neogobius caspius) |
- |
- |
- |
8,3 |
11,3 |
1,9 |
7,7 |
9,2 |
2,02 |
|
Серый бычок кнут (mesogobius nonultimus) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6,3 |
5,5 |
2,2 |
|
Пуголовка (Bentophilus) |
6,8 |
10,3 |
3,28 |
6,8 |
8,7 |
2,8 |
5,9 |
7,5 |
3,65 |
Примечание: L,см. – длина рыбы, Q, г. – вес рыбы, Уп. -Упитанность по Фультону
Следует особо отметить, что у встречающихся в единичных экземплярах бычка-головача наблюдался значительный рост длины и веса из года в год. Так, если в 2016 г. значения этих показателей составляли 7,0 см и 8,0 г, то в следующем, 2017г. – 10,0 см и 19,8 г, а в 2018 – 10,3 и 28,6, соответственно, т.е. за три года его длина выросла в 1,5, а вес – в 3,6 раза. В то же время бычок-цуцик, также встречающийся в единичных экземплярах, наоборот уменьшился в своих размерах, хотя и в незначительной степени: длина – с 5,8 до 4,8 см, а вес – с 3,7 до 2,5 граммов. Биологические параметры бычка-гонца за 2 года исследований мало изменились, за исключением коэффициента упитанности, который в 2018 г. возрос до с 1,32 до 2,04 единиц. Все три года исследований в уловах встречалась пуголовка небольшой численностью, её размеры с каждым годом уменьшались. Так, длина с 6,8 до 5,9 см, вес – с 10,3 до 7,5 г, но упитанность в 2018 г. возросла до 3,65 с 2,8 в 2017.
Как уже указывалось, с ростом солёности моря стали появляться стеногалинные рыбы: серый бычок-кнут и бычок-хвалынский, численность последнего в уловах возросла в 2018, по сравнению с 2017 г., в 16,8 раза, но его размеры (длина и вес) уменьшились (с 8,3 до 7,7см, и 11,3 до 9,2 г, соответственно), хотя упитанность незначительно увеличилась – на 7%. В 2018 г. появился малоизученный серый бычок-кнут, доля которого в уловах была небольшой (1,6%), как и его размеры: длина – 6,3 см и вес – 5,5 грамма. Следует отметить, что в работах, опубликованных в 1936, 1957 и 1967 годах [11; 12; 13] сообщалось, что бычок-кнут встречался в единичных экземплярах в юго-восточной части Каспийского моря, его длина составляла 12,7 см, а также – в средней и южной его части, с абсолютной длиной 8,6-17,0 см. Исходя из этого, можно констатировать, что длина бычка-кнута в наших уловах была ниже.
Таким образом, биологические параметры изученных бычковых соответствовали их видовой принадлежности и району исследований. Увеличение численности и биомассы бычковых в 2018 г. составили 2384 млн экз., а биомасса 16,807 тыс. т, что в 4 раза больше 2017 г. и свидетельствует о благополучном состоянии популяции, и, соответственно, кормовой базе для проходных рыб, в частности, осетровых, полупроходных видов, морских мигрирующих сельдей и каспийского тюленя.
Заключение
Выполненные исследования показали, что экосистема Волго-Каспийского бассейна в 2016-2018 годах формировалась в условиях повышенного годового стока Волги, стабилизации уровня моря, термо-халинной стратификации в июне, усилении прогрева и осолонении моря в июле. Благоприятный температурный и солевой режим для рыб складывался в зоне прохождения западной волжской струи. На фоне увеличения подтока среднекаспийских вод, с высокой соленостью, произошло уменьшение площадей с опресненными водами, что способствовало в 2018 г. благоприятным условиям для нереста и нагула бычковых, в частности, стеногалинных видов: бычка хвалынского и серого бычка-кнута. Результаты наших исследований подтвердили, ранее опубликованные, данные Т.Г. Степановой [1], что основными факторами, определяющими видовое биоразнообразие бычковых, являются температурный режим, соленость, величина волжского стока и режим уровня моря.
Авторы благодарны сотрудникам лаборатории водных проблем и токсикологии ФГБНУ «КаспНИРХ» за предоставление данные по гидролого-гидрохимическому режиму Северного Каспия в период исследований.
1. Степанова Т.Г. Значение бычковых рыб в экосистеме Каспийского моря / Т.Г. Степанова, А.Ф. Сокольский // Эволюция экосистем под влиянием вселенцев и искусственной смертности фауны: Материалы межд. конф. - Ростов-на Дону, 2003. - С. 132-133.
2. Молодцова А.И. Состояние нагула осетровых в Каспийском море в 2003 г. / А.И. Молодцова, А.А. Полянинова, А.И. Кашенцева, А.К. Камелов // Рыбохозяйственные исследования на Каспии: Результаты НИР за 2003 г. - Астрахань: КаспНИРХ, 2004. - С.215-225.
3. Степанова Т.Г. Формирование биоразнообразия и численности бычковых рыб в Северном Каспии / Т. Г. Степанова // Рыбохозяйственные исследования на Каспии: Результаты НИР за 2003 г. Сб. науч. тр. - Астрахань, 2004. - С. 268-273.
4. Судаков Г.А. Инструкции по сбору и первичной обработке материалов водных биоресурсов Каспийского бассейна и среды их обитания / Г.А. Судаков. - Астрахань: КаспНИРХ, 2011. - 193 с.
5. Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб / И.Ф. Правдин. - М.: Пищ. пром-сть, 1966. - 376 с.
6. РД 52.24.496-2005. Температура, прозрачность и запах поверхностных вод суши. Методика выполнения измерений, 2005. - 11 с.
7. РД 52.10.243-92. Руководство по анализу морских вод. - Санкт-Петербург. Гидрометиоиздат, 1993. - с.263.
8. «Бюллетень уровня Каспийского моря» http://www.caspcom.com/
9. Лапицкий И.И. Направленное формирование ихтиофауны и управление численностью популяций рыб в Цимлянском водохранилище - Волгоград: Нижне-Волжское книжное изд-во, 1970. - С. 171-175.
10. Абдурахманов Г.М. Влияние экологических факторов на видовой состав, численность и распределение бычковых в западном районе Северного Каспия / Г.М. Абдурахманов, С.А. Гуцуляк, Н.И. Сокольская // Юг России: экология и развитие. - 2013. - № 4. - С. 33-40.
11. Ильин Б.С. Новый бычок из каспийского моря Gobius nonultimus sp.n (Pisces, Gobiidae). - Докл. АН СССР, 1936. - 4. - №7. - с. 325-327.
12. Рагимов Д.Б. О систематике бычков рода Gobius Каспийского моря. в кн: Биологическая продуктивность Куринско-Каспийского рыболовного района. - Баку, 1967. - с. 252-277.
13. Пинчук В.И. Систематика бычков родов Gobius Linne (отечественные виды), Neogobius Iljin и Mesogobius Bleeker // Вопр. ихтиологии. - 1977. - Т. 17. - вып. 4(105). - С. 587-596.
