IMPACT OF ZOOPLANKTON DEVELOPMENT FACTORS ON GROWTH OF DIFFERENT AGE GROUPS OF RUSSIAN STURGEON CULTIVATED IN HATCHERY PONDS IN THE ALMATY REGION
Authors:
1.
Fisheries Research and Production Center, LLP
(Senior Researcher of the Laboratory of Aquaculture)
Russian Federation
Russian Federation
2.
Fisheries Research and Production Center, LLP
(Doctor of Biology, Assistant Professor; General Director)
3.
Fisheries Research and Production Center
(Director)
4.
"Kazecoproject" LTD
5.
Fisheries Research and Production Center
(Head of the Laboratory of Aquaculture)
6.
Fisheries Research and Production Center, LLP
(Candidate of Biological Sciences; Leading Researcher of Laboratory of Ichthyology)
7.
Kazakh Scientific Research Institute of Fisheries
Type:
Article
Pages:
from 96
to 104
Status:
Published
Received:
05.09.2018
Accepted:
25.09.2018
Published:
25.09.2018
Subject area:
UDK 639.3
GRNTI 34.39 Физиология человека и животных
GRNTI 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
GRNTI 69.31 Промышленное рыболовство
GRNTI 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
GRNTI 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
GRNTI 34.39 Физиология человека и животных
GRNTI 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
GRNTI 69.31 Промышленное рыболовство
GRNTI 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
GRNTI 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
Language:
Russian
Keywords:
fish production season, zooplankton, abundance, biological mass, Russian sturgeon, body weight, zoological length of a body, equation of growth regression
Abstract (English):
The article studies the species composition of zooplankton in experimental hatchery ponds for breeding Russian sturgeon using the observations of 4-year data. The data onabundance and biological mass of zooplankton in experimental ponds used for breeding Russian sturgeon in the age 2-5 years has been presented. The dynamics of these parameters during the fish-breeding season is shown. The part of zooplankton organisms which can be considered as valuable feeding for Russian sturgeon (cladoceras) in relation to the total mass of zooplankton has been determined;their population and biological mass within a reproduction periodhave been presented. The prevalence of cladocerasin the number and biological mass above other zooplankton organisms in experimental ponds has been shown. The equations of regression of mass growth and zoological length of a body of 2-year, 3-year, 4-year and 5-year Russian sturgeon speciesgrown in experimental ponds have been presented. Great practical value have calculations of zooplankton biological mass which is optimal for breeding Russian sturgeon in the ponds of the Chilik hatchery of the Almaty region. There has been determined a connection between zooplankton biological mass and coefficients of mass and linear growth of different age groups of Russian sturgeon. There has been found correlation between the parameter of growth rate of zoological length of a body and the mean biological mass of zooplankton; weak correlative relation was observed between the growth parameter in the equation of weight growth of age groups of Russian sturgeon (3-year, 4-year and 5-year old species) grown in ponds, and average biological mass of zooplankton in these ponds. The recommendations on optimization of growing zooplankton in ponds of carp hatcheries used for breeding Russian sturgeon in order to raise their feeding status have been given.
The article studies the species composition of zooplankton in experimental hatchery ponds for breeding Russian sturgeon using the observations of 4-year data. The data onabundance and biological mass of zooplankton in experimental ponds used for breeding Russian sturgeon in the age 2-5 years has been presented. The dynamics of these parameters during the fish-breeding season is shown. The part of zooplankton organisms which can be considered as valuable feeding for Russian sturgeon (cladoceras) in relation to the total mass of zooplankton has been determined;their population and biological mass within a reproduction periodhave been presented. The prevalence of cladocerasin the number and biological mass above other zooplankton organisms in experimental ponds has been shown. The equations of regression of mass growth and zoological length of a body of 2-year, 3-year, 4-year and 5-year Russian sturgeon speciesgrown in experimental ponds have been presented. Great practical value have calculations of zooplankton biological mass which is optimal for breeding Russian sturgeon in the ponds of the Chilik hatchery of the Almaty region. There has been determined a connection between zooplankton biological mass and coefficients of mass and linear growth of different age groups of Russian sturgeon. There has been found correlation between the parameter of growth rate of zoological length of a body and the mean biological mass of zooplankton; weak correlative relation was observed between the growth parameter in the equation of weight growth of age groups of Russian sturgeon (3-year, 4-year and 5-year old species) grown in ponds, and average biological mass of zooplankton in these ponds. The recommendations on optimization of growing zooplankton in ponds of carp hatcheries used for breeding Russian sturgeon in order to raise their feeding status have been given.
Keywords:
fish production season, zooplankton, abundance, biological mass, Russian sturgeon, body weight, zoological length of a body, equation of growth regression
fish production season, zooplankton, abundance, biological mass, Russian sturgeon, body weight, zoological length of a body, equation of growth regression
Исследования ТОО «Казахский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства» экономической эффективности осетроводства в Казахстане показали, что наиболее рентабельным является выращивание русского осетра в приспособленных прудах карповых рыбоводных хозяйств, в поликультуре с белым толстолобиком и белым амуром. В связи с этим большой научный и практический интерес вызывают технологические аспекты выращивания русского осетра различных возрастных групп в прудах. Сотрудниками данного института также проведены исследования по выращиванию русского осетра в приспособленных прудах карповых рыбоводных хозяйств до возраста пятилеток, определены динамика численности и биомассы зоопланктона, показатели роста и рыбопродуктивности по русскому осетру. Цель исследований - определить динамику развития зоопланктона, наличие или отсутствие взаимосвязей между значениями численности и биомассы зоопланктона и показателей роста русского осетра при выращивании в прудах Алматинской области. В статье впервые представлены численность и биомасса различных групп зоопланктона (в частности ветвистоусых ракообразных - наиболее ценной в кормовом отношении группы зоопланктона) в экспериментальных прудах, занятых под выращивание различных возрастных групп русского осетра; уравнения регрессии весового роста и роста зоологической длины тела. Впервые получена информация о взаимосвязи между биомассой зоопланктона рыбоводных прудов и показателями роста различных возрастных групп русского осетра. Материал и методика Материалом при исследованиях служили показатели численности и биомассы зоопланктона экспериментальных прудов карпового рыбоводного хозяйства Алматинской области Казахстана, занятых под выращивание русского осетра в возрасте от двухлеток до пятилеток; данные массы и зоологической длины тела выращиваемых особей русского осетра. Сбор и обработка гидробиологических проб проводились согласно существующим методикам [1-5]. Определение видового состава организмов, численности и биомассы зоопланктона проводилось с использованием существующих определителей водных беспозвоночных. Определение рыбопродуктивности по остаточной биомассе зоопланктона проводили согласно методикам, общепринятым при гидробиологических исследованиях [6, 7]. Выращивание двухлеток проводилось в 2-х вариантах: в монокультуре и в поликультуре с белым амуром и белым толстолобиком; выращивание трехлеток - крупной, средней и мелкой весовых групп - в разных прудах; четырехлеток и пятилеток - каждой возрастной группы в одних прудах. При исследовании весового и линейного роста русского осетра использовали методы, принятые при ихтиологических исследованиях, а также методы биологической статистики [8, 9]. Результаты и их обсуждение Зоопланктон экспериментальных прудов не отличался особым разнообразием и был представлен сравнительно небольшим числом видов - 19. Виды по группам варьировали незначительно. Планктонный комплекс состоял из трех основных групп: Cladocera, Copepoda и Rotatoria. Среди ветвистоусых рачков определено 8 видов: Daphnia longispina (Müller), D. magna (Straus), Ceriodaphnia reticulata (Jurine), Diaphanosoma brachyurum (Lievin), Chydorus sphaericus (Müller), Moina rectirostris (Leydig), Bоsmina longirostris (Müller), Alona rectangula (Sars). Веслоногие рачки представлены тремя видами: Cyclops vicinus (Uljanin), Cyclops sp., Mesocyclops leuckarti Claus. В группу коловраток входило 8 таксонов: Brachionus calyciflorus (Pallas), Br. quadridentatus (Hermann), Br. angularis (Gosse), Keratella quadrata (Müller), Keratella cochlearis (Müller), Filinia longiseta (Ehren.), Euchlanis dilatata (Ehren.), Platyias patulus (Müller). Среди организмов зоопланктона наибольший интерес, как наиболее ценные в кормовом отношении для русского осетра, представляют ветвистоусые ракообразные. Даные о численности и биомассе организмов зоопланктона экспериментальных прудов за 4 года проведения исследований представлены в таблице. Количественные показатели основных групп зоопланктона экспериментальных прудов Месяц, декада Cladocera Copepoda Rotatoria Численность, тыс. экз./м3 Биомасса, г/м3 Численность, тыс. экз./м3 Биомасса, г/м3 Численность, тыс. экз./м3 Биомасса, г/м3 Май, I 0,50 ± 0,00 0,01 ± 0,01 2,67 ± 1,01 0,14 ± 0,07 0,83 ± 0,17 0,001 ± 0,00 Май, II 6,40 ± 2,29 0,87 ± 0,46 12,66 ± 6,35 0,33 ± 0,22 6,36 ± 2,84 0,014 ± 0,01 Май, III 51,73 ± 11,35 2,14 ± 0,67 19,16 ± 3,28 0,50 ± 0,11 3,20 ± 0,71 0,008 ± 0,003 Июнь, I 40,05 ± 6,66 2,27 ± 0,77 49,37 ± 12,43 1,02 ± 0,21 11,59 ± 6,35 0,051 ± 0,031 Июнь, II 78,50 ± 7,71 2,31 ± 0,50 26,10 ± 5,01 0,72 ± 0,15 7,20 ± 3,10 0,016 ± 0,005 Июнь, III 75,55 ± 8,86 3,18 ± 0,39 19,70 ± 2,72 0,53 ± 0,09 3,80 ± 0,95 0,014 ± 0,005 Июль, I 26,72 ± 7,35 0,94 ± 0,24 28,12 ± 11,42 0,99 ± 0,39 2,50 ± 0,55 0,028 ± 0,026 Июль, II 46,72 ± 7,86 1,42 ± 0,27 24,57 ± 1,98 0,84 ± 0,05 4,14 ± 1,03 0,006 ± 0,002 Июль, III 46,96 ± 4,57 1,25 ± 0,13 19,87 ± 2,38 0,54 ± 0,09 2,00 ± 0,44 0,006 ± 0,003 Август, I 14,28 ± 4,33 0,38 ± 0,16 19,36 ± 6,38 0,60 ± 0,16 3,00 ± 1,27 0,008 ± 0,006 Август, II 38,98 ± 8,20 0,81 ± 0,13 14,35 ± 1,78 0,30 ± 0,03 3,50 ± 0,77 0,010 ± 0,003 Август, III 16,85 ± 3,84 0,46 ± 0,10 11,02 ± 2,26 0,32 ± 0,06 2,65 ± 0,54 0,006 ± 0,003 Сентябрь, I 5,34 ± 2,71 0,26 ± 0,19 3,30 ± 1,93 0,07 ± 0,05 1,74 ± 0,74 0,003 ± 0,001 Сентябрь, II 10,14 ± 2,42 0,38 ± 0,09 5,65 ± 0,97 0,17 ± 0,04 2,03 ± 0,55 0,007 ± 0,004 Сентябрь, III 8,25 ± 1,41 0,26 ± 0,05 3,37 ± 0,40 0,11 ± 0,01 2,50 ± 0,48 0,005 ± 0,002 В I декаде мая наибольшей численности (66,7 % от общей) и биомассы (92,77 % от общей) достигали веслоногие ракообразные, второе место по численности занимали коловратки (20,75 %), по биомассе - ветвистоусые, группа зоопланктона, наиболее ценная в пищевом отношении для младших возрастных групп русского осетра (6,62 %); в данный период времени - наименьшие значения численности и биомассы зоопланктона за весь рыбоводный сезон. Во II декаде мая увеличивается численность ветвистоусых ракообразных и коловраток (до 25,18 и 25,02 % от общей численности соответственно); наблюдается резкое увеличение биомассы ветвистоусых (71,66 % общей биомассы), доля биомассы копепод снижается до 27,18 %, коловраток - до 1,16 %. Аналогичная тенденция, с увеличением биомассы ветвистоусых, прослеживается и в III декаде мая. В I декаде июня наблюдается снижение доли ветвистоусых (до 39,65 % по численности и 67,94 % по биомассе), увеличивается доля веслоногих и коловраток (до 48,88 и 11,47 % по численности, 30,53 и 1,53 % по биомассе соответственно). Высокая доля численности и биомассы ветвистоусых (70,21 и 75,84 % соответственно) сохраняется и во II декаде июня. В III декаде июня данная тенденция сохраняется: 76,27 % численности и 85,39 % биомассы зоопланктона составляют ветвистоусые ракообразные. В I декаде июля наблюдается общее снижение численности и биомассы всех групп зоопланктона. Вновь, как в I декаде мая, преобладают веслоногие ракообразные. Однако во II и III декадах июля численность и биомасса ветвистоусых ракообразных вновь возрастает до 61,94-68,23 и 62,67-69,60 % соответственно. В I декаде августа доля численности и биомассы ветвистоусых составляет 38,97 и 38,46 % от соответствующих суммарных показателей всех групп зоопланктона. Общая биомасса зоопланктона в I-II декадах августа вдвое меньше, чем в соответствующий период июля. В III декаде августа численность и биомасса зоопланктеров продолжает снижаться, в составе зоопланктона вновь преобладает группа ветвистоусых ракообразных. К концу сезона выращивания рыбы продолжается падение численности и биомассы всех групп зоопланктона до минимальных значений (в 3 раза меньших, чем в начале рыбоводного сезона) в I декаде сентября. Уравнение регрессии численности ветвистоусых ракообразных (Cladocera) (группы зоопланктона, наиболее ценной в пищевом отношении для младших возрастных групп русского осетра) в экспериментальных прудах по материалам 4-летних исследований (R2 = 0,491 673) имеет вид Уравнение регрессии биомассы ветвистоусых ракообразных (Cladocera) (группы зоопланктона, наиболее ценной в пищевом отношении для младших возрастных групп русского осетра) в экспериментальных прудах по материалам 4-летних исследований (R2 = 0,449 524) имеет вид График изменения численности и биомассы ветвистоусых ракообразных на протяжении рыбоводного сезона, по материалам 4-летних наблюдений, представлен на рис. 1. Рис. 1. График изменения численности (а) и биомассы (б) ветвистоусых ракообразных (кладоцер) на протяжении рыбоводного сезона Уравнение регрессии общей численности организмов зоопланктона в экспериментальных прудах по материалам 4-летних исследований (R2 = 0,606 77) имеет вид Уравнение регрессии общей биомассы зоопланктона в экспериментальных прудах по материалам 4-летних исследований (R2 = 0,577 527) имеет вид График изменения общей численности и общей биомассы зоопланктона на протяжении рыбоводного сезона, по материалам 4-летних наблюдений, представлен на рис. 2. Рис. 2. График изменения общей численности (а) и общей биомассы (б) зоопланктона на протяжении рыбоводного сезона По общей биомассе зоопланктона экспериментальные пруды в целом можно отнести к среднекормным [4, 7]. Как общая численность и общая биомасса зоопланктона, так и аналогичные значения для ветвистоусых ракообразных, наиболее ценного в кормовом отношении для двухлеток русского осетра компонента зоопланктона, достигают максимальных значений в III декаде июня, спустя 50 дней после залития прудов. Затем численность и биомасса зоопланктона идет на спад. Уравнение регрессии весового роста двухлеток русского осетра, выращенных в прудах в монокультуре в первую часть рыбоводного сезона (09.05-17.06, 39 дней), рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,999 830), выражается формулой где х - возраст двухлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии весового роста двухлеток русского осетра, выращенных в прудах в поликультуре с растительноядными рыбами в первую часть рыбоводного сезона (09.05-17.06, 39 дней), рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,998 550), выражается формулой где х - возраст двухлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии весового роста двухлеток русского осетра, выращенных в прудах в монокультуре во вторую часть рыбоводного сезона (17.06-15.10, 120 дней), рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,999 860), выражается формулой где х - возраст двухлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии весового роста двухлеток русского осетра, выращенных в прудах в поликультуре с растительноядными рыбами во вторую часть рыбоводного сезона (17.06-15.10, 120 дней), рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,998 370), выражается формулой где х - возраст двухлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии весового роста трехлеток русского осетра крупной весовой группы, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,905 942), выражается формулой где х - возраст трехлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии весового роста трехлеток русского осетра средней весовой группы, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,907 519), выражается формулой где х - возраст трехлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии весового роста трехлеток русского осетра мелкой весовой группы, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,838 633), выражается формулой где х - возраст трехлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии весового роста четырехлеток русского осетра, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,967 263), выражается формулой где х - возраст четырехлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии весового роста пятилеток русского осетра, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,964 421), выражается формулой где х - возраст пятилеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - масса тела, г. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела двухлеток русского осетра, выращенных в прудах в монокультуре в первую часть рыбоводного сезона (09.05-17.06, 39 дней), рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,930 840), выражается формулой где х - возраст двухлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела двухлеток русского осетра, выращенных в прудах в монокультуре во вторую часть рыбоводного сезона (17.06-15.10, 120 дней), рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,874 330), выражается формулой где х - возраст двухлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела двухлеток русского осетра, выращенных в поликультуре с растительноядными рыбами в первую часть рыбоводного сезона (09.05-17.06, 39 дней), рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,687 060), выражается формулой где х - возраст двухлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела двухлеток русского осетра, выращенных в поликультуре с растительноядными рыбами во вторую часть рыбоводного сезона (17.06-15.10, 120 дней), рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,847 340), выражается формулой где х - возраст двухлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела трехлеток русского осетра крупной размерной группы, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,969 711), выражается формулой где х - возраст трехлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела трехлеток русского осетра средней размерной группы, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,715 622), выражается формулой где х - возраст трехлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела трехлеток русского осетра мелкой размерной группы, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,977 933), выражается формулой где х - возраст трехлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела четырехлеток русского осетра, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,996 635), выражается формулой где х - возраст четырехлеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Уравнение регрессии роста зоологической длины тела пятилеток русского осетра, рассчитанное на основании численных данных контрольных обловов (R2 = 0,994 246), выражается формулой где х - возраст пятилеток (дни), выраженный числами натурального ряда; у - зоологическая длина тела, см. Установлена слабая корреляционная зависимость между значением параметра роста уравнения регрессии весового роста возрастных групп русского осетра (трехлеток, четырехлеток, пятилеток), выращиваемых в прудах, и средней биомассой зоопланктона этих прудов (значение коэффициента корреляции - 0,100 56). Установлена положительная корреляционная зависимость между показателем скорости роста зоологической длины тела и средней биомассой зоопланктона (значение коэффициента корреляции - 0,570 046). Выводы 1. Установлена слабая корреляционная зависимость между значением параметра роста уравнения регрессии весового роста возрастных групп русского осетра (трехлеток, четырехлеток, пятилеток), выращиваемых в прудах, и средней биомассой зоопланктона этих прудов (значение коэффициента корреляции - 0,100 56). 2. Установлена положительная корреляционная зависимость между показателем скорости роста зоологической длины тела и средней биомассой зоопланктона (значение коэффициента корреляции - 0,570 046). 3. При выращивании русского осетра в прудах необходимо поддерживать биомассу зоопланктона на уровне 1,89 г/м3, в том числе ветвистоусых ракообразных - 1,7 г/м3 (90 % и более от общей биомассы зоопланктона).
1. Zhadin V. I. Metody gidrobiologicheskih issledovaniy. M.: Vyssh. shk., 1960. 189 s.
2. Konstantinov A. S. Obschaya gidrobiologiya. M.: Vyssh. shk., 1986. 472 s.
3. Metodicheskie rekomendacii po sboru i obrabotke materialov pri gidrobiologicheskih issledovaniyah na presnovodnyh vodoemah. Zooplankton i ego produkciya. L.: GosNIORH, 1984. 33 s.
4. Metodicheskoe posobie pri gidrobiologicheskih rybohozyaystvennyh issledovaniyah vodoemov Kazahstana (plankton, zoobentos). Almaty: NPC RH, 2006. 27 s.
5. Rukovodstvo po metodam gidrobiologicheskogo analiza poverhnostnyh vod i donnyh otlozheniy. L.: Gidrometeoizdat, 1983. 240 s.
6. Opredelitel' presnovodnyh bespozvonochnyh Rossii i sopredel'nyh territoriy. SPb.: Nauka, 1995. T. 2. Rakoobraznye. 632 s.
7. Kitaev S. P. Ekologicheskie osnovy bioproduktivnosti ozer raznyh prirodnyh zon. M.: Nauka, 1984. S. 129-131.
8. Pravdin P. F. Rukovodstvo po izucheniyu ryb. M.: Pisch. prom., 1966. 250 s.
9. Lakin G. F. Biometriya. M.: Vyssh. shk., 1990. 293 s.
