CURRENT STATE FOR FOOD SUPPLY OF BENTHOPHAGIC FISH IN THE URAL RIVER DELTA AND THE NORTH PART OF THE CASPIAN SEA
Abstract and keywords
Abstract (English):
The paper presents the results of the research held in spring-autumn, 2014. In the course of the research there were used complex field observations. There was determined qualitative composition of zoobenthos of the lower reaches and the delta of the Ural (13 taxons) and the North part of the Caspian Sea (33 taxons, main groups: crustaceans, molluscas and worms), quantity and biomass of main species and groups of zoobenthos. In the lower reaches of the Ural Oligochaeta worms made the largest group, Chironomidae larvae made a smoller group. In August average biomass of zoobenthos in the delta of the Ural made 16.66 g/m2. In the North part of the Caspian Sea maximum domination index belonged to Oligochaeta - 12.5; Hypanis vitrea vitrea had 7.1; Chironomidae larvae - 6.4. Corophiidae were numerous , with domination index 6.3; Balanus improvisus had 6.2; Hediste diversicolor - 4.7. Domination index of other bottom organisms didn’t exceed 3.8. Average biomass of bottom organizms in the North Part of the Caspian Sea made: in June - July 20.48 g/m2, in September 9.212 g/m2. Stern zoobenthos took (without taking into account large molluscas and barnacles) 8.14 and 3.8 g/m2, respectively. The data obtained can be used for determining methods of saving and stable use of fish resources in the Ural-Caspian Sea basin.

Keywords:
zoobenthos, food supply, biomass, quantity, macrozoobenthos, the Ural River, the Northern Caspian, benthosphagic fish
Text
Введение Водоемы Урало-Каспийского бассейна, особенно Каспийское море, в настоящее время испытывают весомую антропогенную нагрузку из-за загрязнения различными токсичными соединениями в результате интенсификации освоения нефтегазовых месторождений. Интенсивность процессов загрязнения моря нарастает, следствием чего являются ежегодно регистрируемые случаи гибели осетровых рыб и тюленей в районе Мангистауской области (Республика Казахстан) [1, 2]. Прогрессирующее загрязнение Каспийского моря и маловодность водного стока р. Урал, а также перелов ценных видов рыб могут привести к ухудшению экологического состояния рыбохозяйственных водоемов Урало-Каспийского бассейна. Большая динамичность эколого-биологической ситуации на водоемах и ожидаемое усиление антропогенной нагрузки требуют комплексных исследований водоемов для сохранения и расширенного воспроизводства биологических ресурсов, а также их устойчивого использования. Сохранение и восстановление среды обитания всех видов рыб крайне важно в регионах с высокой интенсивностью хозяйственной деятельности человека. Реконструкция биотопов может быть необходима при утрате мест размножения и зимовки осетровых и полупроходных рыб в р. Урал. [3, 4]. Целью исследования было оценить состояние кормовой базы бентосоядных рыб и уровень количественного развития донных гидробионтов. Материалы и методы исследования Исследования проводились в рыбохозяйственных водоемах Урало-Каспийского бассейна: р. Урал и Каспийском море. В низовьях и дельте р. Урал пробы, согласно плану работ, отбирались на 13 станциях: станция 1 - Бугорки, станция 2 - Водопост, станция 3 - Институт, станция 4 - Балыкши, станция 5 - тоня Еркин-Кала, станция 6 - тоня Верхняя Зарослая, станция 7 - тоня Нижняя Зарослая, станция 8 - тоня Нижняя Золотая, станция 9 - тоня Золотёнок, станция 10 - тоня Малая Дамба, станция 11 - тоня Нижняя Дамба, станция 12 - 7 пост, станция 13 -Урало-Каспийский канал. Концентрацию организмов определяли методом отмучивания с использованием газ-сита № 23 и последующей фиксацией проб 4 %-ным формалином. Результаты исследований Зообентос низовий и дельты р. Урал. В качественном составе зообентоса низовьев и дельты р. Урал в мае насчитывалось всего 13 таксонов донных беспозвоночных, относящихся к червям (1 группа олигохет и по одному виду амфаретид и пиявок), ракообразным (3 вида), личинкам насекомых (1 группа личинок хирономид и 1 группа мошек), моллюскам (двустворчатые - 3 вида и брюхоногие - 2 вида). Значения средней численности и биомассы зообентоса приведены в табл. 1. Таблица 1 Средние численность и биомасса зообентоса в низовьях и дельте р. Урал, май 2014 г. Организмы зообентоса Средняя численность Средняя биомасса Индекс доминирования экз./м2 % г/м2 % Dreissena polymorpha 6 0,11 5,23 0,54 42 Unio pictorum 12 0,22 203,08 21,04 10,5 Unio tumidus 6 0,11 270,77 28,05 11,3 Anodonta cygnea 9 0,16 403,38 41,79 12,4 Viviparus viviparus 18 0,33 68,71 7,12 Mollusca, всего 51 0,93 951,17 98,54 Oligochaeta 4 172 76,24 9,41 0,97 17,5 Ampharetidae 25 0,47 0,02 0,001 1,5 Hirudinea 28 0,51 0,5 0,05 2,3 Vermes, всего 4 225 77,22 9,93 1,03 17,8 Gammaridae 12 0,22 0,42 0,04 3,2 Corophiidae 178 3,25 0,16 0,02 3,5 Crustacea, всего 190 3,47 0,58 0,06 5,9 Chironomidae larvae 991 18,11 3,45 0,36 13,1 Simuliidae larvae 15 0,27 0,13 0,01 2,4 Insecta, всего 1 006 18,38 3,58 0,37 13,2 Итого 5 472 100 965,26 100 Без моллюсков 54,21 14,09 Средняя биомасса зообентоса на обследованном участке реки в августе составила 16,66 г/м2, плотность распределения по площади дна - 3 459 экз./м2. Моллюски в зообентосе в августе встречались единично. По численности преобладали черви-олигохеты - 70,1 % от общей численности, по биомассе - брюхоногий моллюск-живородка - 50,0 % от общей биомассы (табл. 2). Таблица 2 Средние численность и биомасса зообентоса в низовьях и дельте р. Урал, август 2014 г. Организмы зообентоса Средняя численность Средняя биомасса Индекс доминирования экз./м2 % г/м2 % Viviparus contectus 17 0,13 8,33 50,0 6,0 Mollusca, всего 17 0,13 8,33 50,0 6,0 Oligochaeta 8 858 70,11 5,71 34,27 15,5 Ampharetidae 200 1,58 0,1 0,6 1,5 Hirudinea 28 0,51 0,5 0,05 2,3 Vermes, всего 9 058 71,69 5,81 34,87 15,5 Gammaridae 50 0,40 0,11 0,66 2,0 Corophiidae 50 0,40 0,08 0,48 1,9 Crustacea, всего 100 0,8 0,19 1,14 3,3 Chironomidae larvae 3 356 26,56 2,13 12,79 12,1 Chironomidae pupae 103 0,82 0,20 1,20 4,1 Insecta, всего 3 459 27,38 2,33 13,99 12,4 Итого 12 634 100 16,66 100 Без моллюсков 12 617 8,33 Следовательно, основу кормовой базы бентосоядных рыб низовьев и дельты р. Урал создавали в августе олигохеты и личинки хирономид, имеющие наибольшие индексы доминирования - 15,5 и 12,1 соответственно. Исследования весенне-летнего сезона 2014 г. показали, что в низовьях р. Урал наблюдаются, как и в прежние годы, все признаки эвтрофикаций: пелагофильные биоценозы получали здесь преимущественное развитие, в большинстве случаев по численности преобладали олигохеты. В ходе исследований бентофауны установлено, что в низовьях и дельте р. Урал наиболее многочисленной была группа червей-олигохет, на втором месте по численности находились личинки хирономид. Состояние зообентоса в Северо-Восточном Каспии и на Уральском предустьевом взморье. В донной фауне Северо-Восточного Каспия, в том числе и Уральского предустьевого взморья, так же как и всего Каспийского моря, различают 4 основные зоогеографические группы животных - пресноводную, арктическую, средиземноморско-атлантическую и автохтонную. Эта фауна большей частью весьма эвритермна и эвригалинна [5]. Характерные особенности донной фауны Каспийского моря: бедна по числу видов и разнообразна по происхождению; высоко эндемична (46 % видов - эндемики Каспия); преобладают виды автохтонного каспийского комплекса; наблюдается бурный процесс видообразования, что отражено современным составом мизид (Mysidacea), кумовых (Cumacea), бокоплавов (Amphipoda), кардид (Cardiidae), дрейссен (Dreissena). В Северо-Восточном Каспии и на Уральском предустьевом взморье распределение донных беспозвоночных определяется в первую очередь соленостью. Биомасса форм средиземноморского комплекса увеличивается по мере возрастания солености, наибольшие значения которой отмечаются в районах, находящихся под влиянием соленых среднекаспийских вод, на глубинах более 6 м. Мощное развитие большинства видов пресноводного и автохтонного комплексов донный фауны наблюдается в прибрежных районах Северо-Восточного Каспия на глубинах менее 6 м. Сезонные изменения в бентосе моря определяются особенностями размножения и роста донных беспозвоночных, гибелью от выедания рыбами и воздействием неблагоприятных факторов внешней среды [6, 7]. Для бентоса Северо-Восточного Каспия, в том числе и Уральского предустьевого взморья, характерно повышение численности и биомассы большинства донных беспозвоночных от апреля к июню вследствие появления нового поколения животных, размножение которых начинается в мае. Между июнем и августом существенно уменьшается количество тех форм, которые наиболее интенсивно потребляются рыбами: нереис (Nereis diversicolor), гаммариды (Gammaridae), корофииды (Corophiidae), кумовые (Cumacea), хирономиды (Chironomidae), дрейссена (Dreissena). К осени, в связи с перемещением рыб-бентофагов с пастбищ Северного Каспия к дельте р. Урал и в южные районы моря и ослаблением интенсивности выедания, наблюдается увеличение биомассы как вышеперечисленных главных объектов питания рыб, так и слабо используемых животных бентоса: дидакны (Didacna trigonoides), митилястера (Mytilaster lineatus), балянуса (Balanus improvisus), олигохет (Oligochaeta), церастодермы (Cerastoderma lamarcki). Межгодовые изменения биомассы и продуктивности бентоса Северо-Восточного Каспия и Уральского приустьевого взморья являются результатом изменений уровня моря и колебаний стока р. Урал, когда распределение бентосных сообществ претерпевает значительные сезонные и межгодовые изменения [8]. Всего по многолетним данным в Северо-Восточном Каспии и на Уральском предустьевом взморье определено до 50 видов донных беспозвоночных. Предустьевая область р. Урал очень важна как кормовая база рыб, идущих на нерест в р. Урал, и для рыбной молоди, покидающей р. Урал летом. Многолетние наблюдения за состоянием зообентоса (1980-2010 гг.) показали, что наиболее кормовыми участками взморья являются опресненная зона, прилегающая к устью р. Урал, и район свала глубин Уральской бороздины [9, 10]. Наблюдения за состоянием зообентоса летом и осенью показали, что в Северо-Восточном Каспии и на взморье р. Урал в это время кормовая база рыб типична для Северного Каспия и бентофауны: моллюски, черви, ракообразные и личинки хирономид. Качественный состав макрозообентоса Северо-Восточного Каспия летом и осенью формировали 3 основные группы: ракообразные (гаммариды, корофииды, кумовые рачки), моллюски (хипанисы, дрейссены) и черви (нереис, олигохеты, амфаретиды). Роль насекомых в формировании качественного состава донной фауны была незначительной. Таксономический состав восточной части Северного Каспия насчитывал максимально 33 таксона. Наиболее разнообразно были представлены ракообразные, насчитывающие 17 таксонов в июне - июле и 14 таксонов в сентябре. У моллюсков определено 5 таксонов в июне - июле и 2 таксона в сентябре; у червей - 5 и 3 таксона соответственно, у насекомых - 2 и 1 таксон. Качественный состав макрозообентосных организмов Северного Каспия представлен в табл. 3. Таблица 3 Таксономический состав макрозообентоса Северо-Восточного Каспия Таксономический состав Июнь - июль Сентябрь Crustacea Cumacea 1. Schizorhynchus bilamellatus (G. O. Sars) + + 2. Schizorhynchus scabriusculus (G. O. Sars) 3. Schizorhynchus eudorelloides (G. O. Sars) + 4. Stenocuma gracilis (G. O. Sars) + 5. Stenocuma graciloides (G. O. Sars) + 6. Pterocuma rostrata (G. O. Sars) + 7. Pterocuma pectinata (G. O. Sars) + Amphipoda Gammaridae 8. Niphargoides (Niphargoides) corpulentus (G. O. Sars) + + 9. Niphargoides (Compactogammarus) compactus (G. O. Sars) + + 10. Pontogammarus (Obesogammarus) obesus (G. O. Sars) + + 11. Pontogammarus (Pontogammarus) robustoides (Grimm) + 12. Stenogammarus (Stenogammarus) similis (G. O. Sars) + 13. Stenogammarus (Stenogammarus) deminutus (Stebbing) + 14. Stebogammarus (Stenogammarus) macrurus + + 15. Niphargoides (Niphargogammarus) guadrimanus (G. O. Sars) + + 16. Niphargoides (Niphargogammarus) aequimanus (G. O. Sars) + + Corophiidae 17. Corophium mucronatum (G. O. Sars) + + 18. Corophium robustum (G. O. Sars) + 19. Corophium nobile (G. O. Sars) + + 20. Corophium monodon (G. O. Sars) + Decapoda Xanthidae 21. Rhithropanopeus harrisii (Gould) + Cirripedia 22. Balanus improvisus Darwin + + Всего таксонов Crustacea 17 14 Vermes Oligochaeta 23. Oligochaeta gen. sp. + + Polychaeta 24. Hediste diversicolor O. F. Müller + + 25. Hypaniola kowalewskii (Grimm) + + 26. Hypania invalida (Grube) + Hirudinea 27. Piscicola caspica Salensky + Всего таксонов и групп Vermes 5 3 Mollusсa Bivalvia 28. Hypanis angusticostata polymorpha Logv. et Star + + 29. Hypanis vutrea vitrea (Eichwald) + + 30. Hypanis vitrea glabra (Ostr.) + 31. Dreissena polymorpha (Pall.) + Всего таксонов Mollusсa 5 2 Insecta 32. Chironomidae larvae sp. + + 33. Chironomidae pupae sp. + Всего таксонов Insecta 2 1 Итого таксонов и групп 29 20 Средняя биомасса донных организмов Северного Каспия в июне - июле 2014 г. составляла 20,48 г/м2. Из общего запаса донных животных на кормовой зообентос (без учёта крупных маллюсков и балянуса) приходилось 8,14 г/м2 (табл. 4). Таблица 4 Средние численность и биомасса макрозообентосав Северо-Восточном Каспии, июнь - июль 2014 г. Организмы зообентоса Средняя численность Средняя биомасса экз./м2 % г/м2 % Hypanis vitrea vitrea 75 3,35 0,76 3,70 Hypanis vitrea glabra 9 0,42 0,16 0,76 Hypanis angusticostata 11 0,50 7,05 34,42 Dreissena polymorphа 38 1,67 4,13 20,14 Mollusca, всего 133 5,94 12,09 59,03 Corophiidae 199 8,90 0,15 0,72 Gammaridae 718 32,02 1,08 5,28 Cumacea 78 3,49 0,12 0,57 Rhithropanopeus harrisii 4 0,17 0,66 3,22 Balanus improvisus 6 0,25 0,25 1,24 Crustacea, всего 1 004 44,82 2,26 11,03 Без балянуса 999 44,57 2,01 9,79 Hedite diversicolor 4 0,17 1,02 4,97 Oligochaeta gen. sp. 654 29,17 3,97 19,36 Ampharetidae 146 6,53 0,24 1,18 Hirudinea 1 0,03 0,00 0,01 Vermes, всего 804 35,89 5,23 25,52 Chironomidae larvae sp. 292 13,02 0,89 4,34 Chironomidae pupae sp. 8 0,33 0,02 0,08 Insecta, всего 299 13,36 0,91 4,42 Итого 2 241 100 20,48 100,00 Без моллюсков 2 108 8,39 Без моллюсков балянуса 2 103 8,14 Численность донных организмов составляла 2 241 экз./м2, без учета моллюсков и балянуса - 2 103 экз./м2. По численности доминировали гаммариды (Gammaridae) - 32,02 % и олигохеты (Oligochaeta) - 29,17 % от общей численности, по биомассе - монодакна Hypanis angusticostata, Dreissena polymorpha - 20,14 % и Oligochaeta - 19,36 %. По частоте встречаемости преобладали Gammaridae - 87,5 %, Oligochaeta - 75 % и Chironomidae larvae и Ampharetidae - по 75 %. На втором месте были Hypanis vitrea vitrea - 50 %, Corophiidae - 50 %, на третьем - Chironomidae pupae - 25 %. Частота встречаемости остальных данных организмов превышала 12,5 %. Наивысшие значения индекса доминирования имели черви Oligochaeta - 12,2, Gammaridae - 9,5, Chironomidae larvae - 8,4. Субдоминантами были Hypanis vitrea vitrea - 6,6, Hypanis angusticostata - 5,8, Dreissena polymorpha - 5,0 и Cumacea - 5,5. У остальных донных организмов индекс доминирования не превышал 4,4. Средняя биомасса донных организмов Северного Каспия в сентябре составляла 9,212 г/м2. На кормовой зообентос (без учета крупных моллюсков и балянуса) приходилось 3,8 г/м2 (табл. 5). Численность составляла 3 588 экз./м2, без учета моллюсков и балянуса - 3 516 экз./м2. По численности доминировали, так же как и летом, олигохеты, но их доля возросла до 79,04 % от общей численности. По биомассе преобладали они же - 26,75 % и Balanus improvisus - 39,51 % от общей биомассы. По частоте встречаемости преобладали Oligochaeta - 100 % и Ampharitidae - 80 %. На втором месте были Corophiidae - 50 %, Gammaridae и Сhironomidae larvae - по 60 %, Hediste diversicolor и Hypanis vitrea vitrea - по 40 %. Частота встречаемости остальных донных организмов не превышала 20 %. Таблица 5 Средние численность и биомасса макрозообентоса в Северно-Восточном Каспии (сентябрь 2014 г.) Организмы зообентоса Средняя численность Средняя биомасса экз./м2 % г/м2 % Hypanis vitrea vitrea 20 0,56 1,612 17,50 Hypanis angusticostata 4 0,11 0,160 1,74 Mollusca, всего 24 0,67 1,772 19,24 Corophiidae 256 7,13 0,444 4,82 Gammaridae 104 2,90 0,058 0,63 Cumacea 4 0,11 0,004 0,04 Balanus improvisus 48 1,34 3,640 39,51 Crustacea, всего 412 11,48 4,146 45,01 Без балянуса 364 10,145 0,506 5,49 Hediste diversicolor 28 0,78 0,300 3,26 Oligochaeta gen. sp. 2 836 79,04 2,464 26,75 Ampharetidae 140 3,90 0,066 0,72 Vermes, всего 3 004 83,72 2,830 30,72 Chironomidae larvae sp. 148 4,12 0,464 5,04 Insecta, всего 148 4,12 0,464 5,04 Итого 3 588 100 9,212 100 Без моллюсков 3 564 7,440 Без моллюсков и балянуса 3 516 3,800 Наибольшие индексы доминирования имели черви Oligochaeta - 12,5; Hypanis vitrea vitrea - 7,1; Chironomidae larvae - 6,4. Субдоминировали Corophiidae - 6,3; Balanus improvisus - 6,2; Hediste diversicolor - 4,7. Индекс доминирования прочих донных организмов не превышал 3,8. Заключение Таким образом, в ходе исследований было установлено следующее. В качественном составе зообентоса низовьев и дельты р. Урал в мае насчитывалось всего 13 таксонов донных беспозвоночных, относящихся к червям (1 группа олигохет и по одному виду амфаретид и пиявок), ракообразным (3 вида), личинкам насекомых (1 группа личинок хирономид и 1 группа мошек), моллюскам (двустворчатые - 3 вида и брюхоногие - 2 вида). Установлено, что в низовьях и дельте р. Урал наиболее многочисленной была группа червей-олигохет, на втором месте по численности находились личинки хирономид. Исследования сезона 2014 г. показали, что в низовьях р. Урал наблюдаются, как и прежде, все признаки эвтрофикаций. Средняя биомасса донных организмов Северного Каспия в сентябре составляла 9,212 г/м2. На кормовой зообентос (без учета крупных моллюсков и балянуса) приходилось 3,8 г/м2. Средняя биомасса донных организмов Северного Каспия в июне - июле составляла 20,48 г/м2. Из общего запаса донных животных на кормовой зообентос (без учёта крупных маллюсков и балянуса) приходилось 8,14 г/м2 . Наибольшие индексы доминирования имели черви Oligochaeta - 12,5; Hypanis vitrea vitrea - 7,1; Chironomidae larvae - 6,4. Субдоминировали Corophiidae - 6,3; Balanus improvisus - 6,2; Hediste diversicolor - 4,7. Индекс доминирования прочих донных организмов не превышал 3,8. По результатам исследований можно сделать следующие выводы: - в течение многих лет основными естественными факторами среды, оказывающими негативное влияние (так называемые факторы риска), как на рыб, так и на остальную биоту, в том числе и кормовую базу бентосоядных рыб (зообентос), для Урала-Каспия являются: изменения уровня Каспийского моря; сгонно-нагонные явления; ледовые процессы зимой; гидрологические параметры реки (величина вечного стока, уровень, скорость течения и т. д.); эвтрофикация, вызванная естественными причинами; - основными антропогенными факторами среды являются: загрязнение водной среды, в том числе бытовыми стоками, сбрасываемыми в реку и море, углеводородами и другими токсикантами; строительство и разработка нефтяных месторождений, особенно морских акваторий; вторжение чужеродных видов и организмов; - в XXI в. антропогенный фактор - воздействие на бентос в виде загрязнения окружающей среды токсическими веществами может привести к деградации отдельных видов и донных сообществ в целом.
References

1. Monitoring sostoyaniya populyacii tyulenya Phoca caspica v kazahstanskoy chasti Kaspiyskogo morya, osen'/zima 2004-2005 gg. TOO «Kaspi Ekolodzhi Invayromental Servisez» / OOO «Rybovod» dlya Adzhip KKO, 2005. 80 s.

2. Sokol'skiy A. F., Sokol'skaya N. I. Vliyanie nefti na kaspiyskogo tyulenya // Tr. Astrahan. gos. ped. un-ta. 1998. C. 24-25.

3. Pal'guy V. A. Chislennost' i raspredelenie osetrovyh v Severnom Kaspii // Osetrovoe hozyaystvo vodoemov SSSR. Astrahan', 1984. S. 248-249.

4. Pravdin I. F. Rukovodstvo po izucheniyu ryb (preimuschestvenno presnovodnyh). M.: Pisch. prom-st', 1966. 376 s.

5. Polyaninova A. A., Ardab'eva A. G., Belova L. P. i dr. Sovremennoe sostoyanie kormovoy produktivnosti i troficheskih usloviy nagula promyslovyh ryb v Kaspiyskom basseyne // Rybohozyaystvennye issledovaniya na Kaspii. Rezul'taty NIR za 1998 g. KaspNIIRH. Astrahan', 1999. S. 75-102.

6. Boruckiy E. V. Fauna SSSR. Rakoobraznye. Harpacticoida presnyh vod. 1952. 424 s 8.

7. Metodika izucheniya biogeocenozov vnutrennih vodoemov. M.: Nauka, 1975. 240 s.

8. Monitoring okruzhayuschey prirodnoy sredy Severo-Vostochnogo Kaspiya pri osvoenii neftyanyh mestorozhdeniy (rezul'taty issledovaniy Adzhip KKO 1993-2006 gg.). Almaty, 2014. 117 s.

9. Gidrologiya i gidrohimiya morey. T. 4: Kaspiyskoe more, vyp. 1: Gidrometeorologicheskie usloviya. SPb.: Gidrometeoizdat, 1992. 360 s.

10. Ratkovich D. Ya. Sovremennye kolebaniya urovnya Kaspiyskogo morya // Vodnye resursy. 1993. T. 20, № 2. C. 160-171.


Login or Create
* Forgot password?