CC BY
39
лесостепи Северного Казахстана //Изв. АН КазССР.Сер. биоло-гич.- 1973.-№1.
3. Некрасов М.С. Влияние экологических факторов на качественный выход и качественные показатели берёзового сока//Вестник СКГУ.-2000.-№7.
А.И. Антонов, В.Н. Новокшонов, Н.П. Слинкин ФГУП «Госрыбцентр»; lotsman@sib tel.ru
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОВЕДЕНИЕМ РЫБ В ЗАМОРНЫХ ОЗЕРАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ И УРАЛА
In the south of Western Siberia and on Ural lakes zamornoj type which development restrains because of a problem of effective capturing the brought up fish prevail. As practice has shown is most effective haul based on management of behaviour of fishes. Results of researches on application on zamornoj lakes of the Tyumen regions of an artificial oxygenous field for management of behaviour of fishes are resulted.
Опыт организации и эксплуатации озерных товарных хозяйств в нашей стране показал, что озерное рыбоводство является рентабельной отраслью сельского хозяйства и основано на использовании самовозобновляемой кормовой базы озер. Высокие показатели рыбопродуктивности которые были достигнуты в 60-80-х годах прошлого столетия в озерных хозяйствах Тюменской области (Казанское ОТРХ и др.) (до 370 кг/га при естественной рыбопродуктивности составляющей 10-15 кг/га [12]), свидетельствуют о перспективности этого направления рыбного хозяйства. На юге Западной Сибири и на Урале преобладают озера заморного типа. Так, на территории Тюменской области в лесоболотной зоне заморные озера составляют 80% озерного фонда, а в лесостепной зоне их доля еще больше и достигает 95% [1]. Примерно такое же соотношение сохраняется и в других регионах Западной Сибири и Урала. Огромное количество озер и высокие их биопродукционные качества ставят перед нами проблему их комплексного освоения. Однако опыт озерного рыбоводства показал, что наиболее острыми проблемами освоения потенциала озер являются неблагоприятный кислородный режим зимой и сложности с полным отловом выращенной рыбы. Основными орудиями лова, применяемыми при облове заморных озер, в настоящее время являются ставные и закидные невода, но они имеют ряд существенных недостатков. Это в свою очередь не позволяет в полной мере обловить зарыбленные водоемы, что снижает рентабельность ведения рыбного хозяйства и часто приводит к гибели значительной части выращенной рыбы от зимних заморов [12]. Таким образом, важнейшими проблема современного озерного рыбоводства являются:
• проблема отлова выращиваемой рыбы (карпа, сиговых и растительноядных), а также мелиоративного изъятия ихтиомассы местных тугорослых рыб (карася, окуня, щуки, ерша и др.);
• проблема внедрения экономически оправданного двухлетнего нагула рыбы в условиях заморных и периодически заморных озер с целью достижения ею более высоких показателей массы и качества;
• проблема эффективного и гарантированного спасения выращенной рыбы от зимних и летних заморов.
От решения данных проблем в значительной степени зависит дальнейшее развитие рыбоводства в естественных водоемах.
Для управления поведением рыб в условиях заморных озер необходимо учесть поведенческие особенности объектов лова, влияние факторов внешней среды и взаимосвязь между ними. Как показывает анализ, поведение рыбы в общем случае формируется под влиянием внутренних потребностей и внешних стимулов. Среда обитания в условиях заморных озер вызывает у рыб осенью и зимой в предзаморный период целый ряд поведенческих реакций. Так, у речных рыб - на течение, у теплолюбивых рыб - на стремительное понижение температуры воды и у всех без исключения рыб - на приближающийся замор. Таким образом, к наиболее важным факторам внешней среды в естественных условиях заморных озер, от которых сильно зависит поведение и распределение карповых, сиговых и местных видов рыб осенью и зимой, относятся температура воды, течение и кислородный режим. При этом наиболее сильным раздражителем, действующим на всех без исключения рыб, является содержание растворенного в воде кислорода. Поэтому реакцию рыб на понижение содержания кислорода в озере возможно и необходимо широко использовать для интенсификации лова, как местных так и разводимых рыб.
К сожалению, изучению поведения рыб в кислородном градиенте, их способности обнаруживать и избегать, пониженные концентрации кислорода не уделялось должного внимания [4], поэтому исследования в данном направлении необходимо продолжать. Интересно, что рыбы и беспозвоночные по-разному реагируют на недостаток кислорода (гипоксию): беспозвоночные впадают в состояние оцепенения, рыбы же начинаю гибнуть от асфиксии, если концентрация кислорода близка к пороговой. А до этого рыбы активно перемещаются по акватории водоема в поиске места для зимовки. Явление снижения кислорода в воде наблюдается как в летний, так и в зимний период. Сопровождается оно, как правило, массовой гибелью рыб. Недостаток кислорода может вызвать либо гибель рыб, если его содержание ниже порогового, либо реакцию избегания бескислородной зоны. Эта реакция имеет оборонительный характер обеспечивает сохранение и увеличение вида. Появление реакции рыб на изменение кислородного режима в водоеме выработалось в процессе их эволюции и является одной из форм приспособления их к окружающей среде. Обитающие в заморных или периодически заморных озерных и речных водоемах рыбы адаптировались к за-морным явлениям и своевременно покидают заморные районы. Благодаря чему эта реакция вошла в наследственность в виде безусловного рефлекса. Способность рыб обнаруживать и избегать воду с пониженным содержанием кислорода экспериментально впервые была доказана еще в 1913 году Шелфордом и Алле [13]. Растворенный в воде кислород, как известно, необходим рыбам для дыхания. При недостатке кислорода у рыб наступает угнетение дыхания, они практически перестают питаться и расти. Потребность организма в кислороде заставляет рыб уходить на участки водоема с более высоким содержанием в пределах данного водоема или в другие водоемы. При этом потребность в кислороде у различных видов рыб различна. Кроме видовой принадлежности объекта лова на величину пороговой концентрации кислорода (кислородного порога) существенное влияние оказывают следующие факторы: возраст рыбы, её масса, физиологическое состояние, температура воды, течение и некоторые другие. Для каждого вида рыб, как сказано выше, существует нижняя граница содержания кислорода, так называемый кислородный порог, ниже которого рыба гибнет от удушья. Так, летальные концентрации, по Т. И. Привольневу [5], в естественных условиях в
температурном режиме 0 - +0,50оС составляют для пеляди 1,0-1,5 мг/дм3, окуня - 0,6-1,1, плотвы - 0,7, щуки - 0,3-0,6, карпа - 0,3-0,5, карася - 0,1 мг/дм3. Наиболее выносливые рыбы нашей фауны - золотой и серебрянный карась и линь - не испытывают угнетения при концентрации растворенного в воде кислорода 0,3 мг/дм3.
Многочисленные исследования, проведенные в ХХ веке, показывают, что наиболее перспективными направлениями промышленного рыболовства являются те, которые основаны на лове сконцентрированной рыбы и целенаправленного управления объектом лова. Наиболее эффективные способы лова, основанные на использовании поведенческих реакций объектов лова, главным образом связаны с применением различных искусственно создаваемых физических полей. В практике промышленного рыболовства нашли применения световое, электрическое, акустическое, тепловое, гидродинамическое поле и поля растворенных и взвешенных веществ.
Изучению теоретических и практических вопросов использования физических полей для интенсификации лова посвящено большое количество работ: Ф.И. Баранова [2], В.Н. Лукашова [3], Б.П. Мантейфеля [6], В.Н. Мельникова [7, 8, 9] и многих других авторов. Успех лова с применением различных физических полей, как отмечают многие исследователи, во многом зависит от конкретных условий лова и, в первую очередь, от особенностей поведения и распределения объектов лова. Поэтому в качестве средства интенсификации лова отдел промышленного рыболовства ФГУП «Госрыбцентр» предложил использовать для лова рыбы естественную оборонительную реакцию (безусловный рефлекс) на снижение кислорода в воде (гипоксию) и на течение. Исходя из этого, направлением наших исследований по разработке способов концентрации, лова и зимовки рыбы на основе поведенческих реакций объектов лова стали три испытанных с октября 2001 года по апрель 2003 года способа:
• способ лова и зимовки рыбы с помощью отражателя потока и турбоаэратора малой мощности;
• способ лова и зимовки рыбы с помощью водоема-спутника и турбоаэратора малой мощности;
• способ лова с помощью искусственного канала и турбоаэратора малой мощности.
Исследования проводились в подледные промысловые сезоны 2001-2003 гг. на заморных озерах юга Тюменской области (озера Ипкуль, Большое Кабанье, Тан-гачи).
Способ лова с помощью искусственного канала и турбоаэратора прошел испытания на озере Ипкуль Ниж-нетавдинского района. Площадь озера 525 га, средняя глубина 1,8 м, максимальная до 2,5 м. Зарастаемость 15%, озеро периодически проточное. Замор наступает ежегодно в феврале-марте. На акватории озера построили впервые в практике промышленного рыболовства искусственный канал из армированной полиэтиленовой пленки, установленной на шестах. В канал установили тур-боаэратор Н19-ИАК/1 (мощность 3 кВт), а после и Н19-ИАЛ/1 (мощностью 1 кВт). В процессе экспериментальных исследований испытано 5 различных схем лова, отличающихся шириной канала, формой его выполнения (дугообразный, коленообразный и прямоточный) и расположением водосбросного конца канала. Максимальный улов за сутки составил 60 кг, всего в канале было поймано более 300 кг. Установлено, что применение искусственных каналов из армированной полиэтиленовой пленки возможно и не требует больших материальных затрат и времени. Из 5 вариантов искусственного канала из полиэтиленовой пленки наибольший интерес представляет прямоточный канал. Он проще в изготовлении,
может быть меньше по длине. На основе проведенных исследований для повышения эффективности лова закидным неводом предложен новый способ концентрации рыбы в заморных озерах с применением турбоаэратора малой мощности (0,5-1,0 кВт) и отражателя потока.
Способ концентрации, лова и зимовки рыбы был впервые испытан также на озере Ипкуль в феврале-апреле 2002 года. В процессе экспериментальных исследований впервые испытано также два разных исполнения отражателя потока (заявка на изобретение от 17.09.2002 г.), изготовленных из армированной полиэтиленовой пленки. Первый выполнен в виде незамкнутого цилиндра, второй - в виде тупикового канала. В качестве источника поля насыщенной кислородом воды использовался турбоаэратор Н19-ИАЛ/1 с турбиной на 0,5 кВт. Результаты испытания первого варианта отражателя потока, проведенные с 16.02 по 28.03.02, показали, что за 40 дней испытаний содержание кислорода к концу февраля не только не снизилось (обычно к концу февраля замор наступает даже в озерах с поздними зимними заморами), но и значительно повысилось. Например, в 50 м от турбоаэратора на оси потока оно увеличилось (поверхность/дно) с 4,7/1,6 до 7,6/2,7 мг/дм3. Трехкратное выключение турбоаэратора на 5, 8 и 14 дней за период с 16.02 по 11.04 (из 54 календарных дней он в общей сложности проработал 24 дня) показало, что при его отключении содержание кислорода постепенно понижалось, а при включении быстро восстанавливалось. Аналогичный результат получен при испытании второго варианта гасителя потока. Такое высокое содержание кислорода на озере Ипкуль в марте-апреле наблюдалось лишь при испытаниях в 1979 г. турбоаэратора Н19-ИАВ, мощность которого составляла 17 кВт, что в 34 раза больше, чем в настоящих исследованиях. На основе проведенных исследований в феврале-апреле 2002 г. были сделаны следующие предварительные выводы:
• Способ аэрации воды и концентрации рыбы с применением турбоаэратора малой мощности (0,5 кВт) и отражателя потока является очень эффективным. В за-морных зарыбляемых озерах разной площади он позволяет создавать локальную зону с благоприятным для рыбы кислородным режимом размером по ширине 300400 м и по длине 500-600 м и более.
• В результате совместной работы турбоаэратора и отражателя потока в водоеме создается гидродинамическое поле конвективного обмена.
• Размеры зоны аэрации и степень насыщения кислорода в ней можно регулировать путем изменения поперечного сечения входного отверстия.
В подледный период 2002-2003 гг. исследования продолжились еще на двух заморных озерах (Большое Кабанье и Тангачи). Испытывались орудия и способы лова рыбы в зарыбляемых озерах, основанные на использовании потока насыщенной кислородом воды в качестве средства интенсификации лова. Результаты исследований, проведенных на озере Б. Кабанье в Казанском районе (площадь 950 га, зарастаемость 30 %, средняя глубина 2,1 м), подтвердили эффективность совместного использования турбоаэраторов и отражателя потока для концентрации рыбы, выявленную в 2002 г. на озере Ипкуль. Замор в озере наступает в начале или середине зимы. Она заключается в снижении затрат электроэнергии, которое достигается за счет уменьшения зоны аэрации и непроизводительных потерь кислорода. Испытанный впервые ступенчатый ввод в действие турбоаэраторов малой мощности (3 кВт) показал высокую эффективность такого способа аэрации воды. Расход электроэнергии за весь подледный период исследова-
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ», ВЫПУСК 1
35
ний (135 дней) составил в среднем 6,2 кВт в час. Исследования показали, что потоком воды турбоаэраторов можно эффективно концентрировать в зоне облова не только сиговых рыб и карпа, но и наиболее устойчивую к дефициту кислорода рыбу - карася, при этом ловить их селективно, т.е. наиболее рациональным способом.
Весной 2002 г. в озеро выпущено 1,5 млн шт. личинок пеляди и 56, 5 тыс. шт. годовиков и двухгодовиков карпа. Общая рыбопродуктивность озера Б. Кабанье по сравнению со средними показателями за последние 10 лет увеличилась с 35,1 до 133,3 кг/га (в 3,8 раза). Из общего улова в 126,6 т - 80,1 т (63,3 %) выловлено в зоне аэрации всего за 13 притонений, причем весь карп и пелядь были выловлены только в зоне аэрации. Всего выловлено 118,7 т карася, 5,2 т карпа и 2,7 т пеляди, причем весь карп и пелядь пойманы в зоне аэрации [11]. Оставшаяся после неводного лова выращиваемая рыба благополучно перезимовала в озере. На основе исследований можно сделать следующие выводы:
- турбоаэраторы малой мощности (0,5-3,0 кВт) можно эффективно применять не только на малых водоемах (прудах, водоемах-спутниках и т. д.), для которых они предназначались, но и на озерах площадью 500-1000 га;
- потоком воды турбоаэраторов можно успешно концентрировать в зоне облова не только сиговых, карпа и др., но и более устойчивую к дефициту кислорода рыбу -карася.
На озере Тангачи в Нижнетавдинском районе проведена производственная проверка способа лова и зимовки рыбы с применением водоема-спутника (патент РФ 2139655). Площадь озера 210 га. Средняя и максимальная глубина соответственно 1,5 и 2,3 м, озеро является сточным. Весной 2002 г. озеро зарыбили годовиками карпа в количестве 55,5 тыс. шт. Замор в озере обычно начинается в конце декабря - первой половине января [10].
Турбоаэратор Н19-ИАЛ/1 (0,5 кВт) установили в водозаборный канал водоема-спутника. Поток насыщенной кислородом воды направили в водоем-спутник. К середине января на всей акватории озера содержание растворенного кислорода снизилось до 0,5-1,2 мг/дм3. При этом содержание кислорода в водоеме-спутнике и на выходе из него сохранялось высоким (5,5-5,8 мг/дм3) При содержании кислорода в озере 3,0-5,0 мг/дм3 оно было еще выше (6,9-7,6 мг/дм3). При наступлении в озере замора и кратковременном отключении турбоаэратора весь выращиваемый карп переместился в водоем-спутник, где он благополучно перезимовал, а по окончании заморного периода переместился в озеро. Речные рыбы (окунь, щука) попадались в ловушки, установленные в водозаборном и водосбросном каналах, с первых дней установки ловушек в ноябре месяце, причем щука попадалась в основном при миграции против течения, а окунь при скате по течению канала. Всего было поймано более 1000 кг мелкого окуня и щуки. Весь карп благополучно перезимовал и оставлен для двухлетнего нагула. На основании полученных результатов сделаны следующие выводы:
• способ лова и зимовки рыбы с применением водоема-спутника и турбоаэратора малой мощности доказал свою эффективность и выдержал производственную проверку;
• способ позволяет облавливать заморные озера небольшим количеством рыбаков (2-5 человек) и без применения дорогостоящего промыслового оборудования (мотолебедок, льдобуров, тракторов) с помощью малого невода длиной 50-100 м.
Подводя итог проведенным исследованиям, необходимо отметить, что предложенные способы концентрации,
лова и зимовки рыбы, а также аэрации воды с помощью турбоаэраторов и отражателей потока и водоемов-спутников убедительно доказали свою высокую эффективность и успешно прошли производственную проверку. Экспериментальные работы на заморных озерах Тюменской области, проведенные нами в 2001-2003 годах, убедительно доказали 100-процентную привлекающую и удерживающую способность кислородного поля для всех объектов лова (карпа, пеляди, карася, щуки, окуня, ерша, плотвы). Кроме того, необходимо отметить, что поток насыщенной кислородом воды, создаваемый турбоаэратором, в озерном рыбоводстве выполняет одновременно три функции:
1.Концентрирует рыбу в зоне облова, в результате чего отпадает необходимость в сплошном или последовательном отцеживании закидным неводом всей акватории озера.
2. Управляет поведением рыб и удерживает их в пределах небольшого кислородного поля, создаваемого на части акватории озера.
3.Спасает выращиваемую рыбу от приближающегося замора, в результате которого гибель разводимой рыбы достигает 100 %.
Исходя из вышесказанного, можно уверенно говорить о перспективности и обоснованности широкого использования в озерном рыбоводстве (особенно на зарыбляемых водоемах) в качестве средства управлением поведением рыбы искусственного кислородного поля, создаваемого турбоаэратором. Это позволит эффективно и комплексно решить все три наиболее важные проблемы современного озерного рыболовства.
Список литературы
1. Антонов А. И. Разработка способов интенсивного облова заморных озер с помощью турбоаэратора малой мощности //В кн.: «Молодые ученые в решении проблем АПК (материалы конференции молодых ученых, декабрь 2003 года, ТГСХА)», Ч. 2. - Тюмень, ТГСХА. 2003. -С. 68-71.
2. Баранов Ф.И. Избранные труды. -М.: Пищев. промышленность, 1969. - Т. 1: Техника промышленного рыболовства. -720 с.
3. Лукашов В.Н. Устройство и эксплуатация орудий промышленного рыболовства. - М.: Пищев. промышленность, 1972. -368 с.
4. Лукьяненко В. И. Экологические аспекты ихтиотоксикологии. - М., 1987. - 240 с.
5. Привольнев Т. И. Пороговая концентрация кислорода в воде для рыб при разных температурах. - М.: ДАН СССР, т. 151, 2.- С. 439-440.
6. Мантейфель Б.П. Значение особенностей поведения животных в их экологии и эволюции //Биологические основы управления поведением рыб. -М.: Наука, 1970. -С. 12-33.
7. Мельников В.Н. Биофизические основы промышленного рыболовства. -М.: Пищ. промышленность, 1973. -392 с.
8. Мельников В.Н. Основы управления объектом лова. М.: Пищ. промышленность, 1975. -358 с.
9. Мельников В.Н. Биотехническое обоснование показателей орудий и способов промышленного рыболовства. -М.: Пищ. промышленность, 1979. -376 с.
10. Слинкин Н. П., Антонов А. И., Новокшонов В. Н.и др. Результаты производственной проверки способа лова и зимовки рыбы с применением водоема-спутника на озере Тангач// Тез. докл. научно-практ. конф. «Водные биоресурсы России: решение проблем их изучения и рационального использования» - 11 сентября 2003 г. - М., Изд-во ВНИРО, 2003. - С. 88-89.
11. Слинкин Н. П., Новокшонов В. Н., Антонов А. И. Экспериментальные работы на озере Большое Кабанье по лову и зимовке рыбы с применением турбоаэраторов малой мощности// Тез. докл. научно-практ. конф. «Водные биоресурсы России: решение проблем их изучения и рационального использования» - 11 сентября 2003 г. - М., Изд-во ВНИРО, 2003. - С. 86-87.
12. Судаков В. М. Пути повышения эффективности озерного товарного рыбоводства в Тюменской области: Сб. науч. трудов ГосНИОРХ, Вып. 295. - Л.: ГосНИОРХ, 1989. -С. 3-10.
13. Shelford V,, Alle W. - Journ. Exptl. Zool. - № 14.S.- 207-260.
