CC BY
51
АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№ 3 (29) 2014. с. 60-67.
УДК 639.3.03
К ВОПРОСУ СООТВЕТСТВИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛОВОДЬЯ В НИЖНЕЙ ЗОНЕ ДЕЛЬТЫ ВОЛГИ ТРЕБОВАНИЯМ К ВОСПРОИЗВОДСТВУ РЫБ В ПОЛОЯХ НИЖНЕЙ ЗОНЫ ДЕЛЬТЫ В 2010 - 2013 ГГ. НА ПРИМЕРЕ ТЕРРИТОРИИ АСТРАХАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЗАПОВЕДНИКА (ДАМЧИКСКИЙ
УЧАСТОК)
Степан Александрович Подоляко ФГБУ «Астраханский государственный природный биосферный заповедник»
Половодье, воспроизводство рыб, нижняя зона дельты Волги, Астраханский государственный заповедник, полойные массивы
Для воспроизводства ряда видов рыб дельты Волги (воблы Rutilus caspicus (Jakovlev, 1870), леща Abramis brama (Linnaeus, 1758), сазана Cyprinus carpio Linnaeus, 1758, и др.) наиболее продуктивными нерестилищами являются полойные массивы. В статье проанализировано соответствие рыбохозяйственным требованиям гидрографов половодий 2010 - 2013 г. в нижней зоне дельты Волги на примере территории Дамчикского участка Астраханского государственного заповедника. Выявлены основные особенности половодий, влияющие на воспроизводство рыб в полоях нижней зоны дельты. Отмечено, что половодье 2013 г., на фоне нескольких предыдущих лет, было благоприятным для воспроизводства рыб в полоях. Предложены рекомендации по графику рыбохозяйственных попусков с плотины Волгоградской ГЭС в маловодные годы.
TO THE QUESTION IN 2010 - 2013 OF THE VOLGA DELTA LOWER ZONE FLOODES PARAMETERS CONFORMITY ON THE FISHES REPRODUCTION INTO THE BOTTOM-LANDS OF LOWER DELTA AREA BY THE CASE OF THE ASTRAKHAN STATE RESERVE TERRITORY (THE DAMCHIKSKY EXTENTION)
Stepan Podolyako FSBI “Astrakhan State Natural Biosphere Reserve” [email protected]
Flood, fishes reproduction, Volga delta lower zone, Astrakhan State Reserve, bottom-lands
For the reproduction of some Volga delta fishes species (a roach Rutilus caspicus (Jakovlev, 1870), a bream Abramis brama (Linnaeus, 1758), a carp Cyprinus carpio Linnaeus, 1758, etc.) the bottom-lands are the most productive spawning. In the article made analyzed the concordance as the fisheries requirements as the flood hydrographs at 2010
- 2013 in the Volga delta lower zone by case of territory Damchiksky extension of the Astrakhan State Reserve. The basic special aspects of the floods to the fishes reproduction into the delta lower zone bottom-lands. Noted that the flood of 2013, against the background of the previous few years, was favorable for the reproduction offish in bottomlands. Come up with recommendations for the fishery releases from dam of Volgograd hydroelectric power in dry years.
Для воспроизводства ряда видов рыб дельты Волги (воблы Rutilus caspicus (Jakovlev, 1870), леща Abramis brama (Linnaeus, 1758), сазана Cyprinus carpio Linnaeus, 1758, краснопёрки Scardinius erythrophthalmus (Linnaeus, 1758), густеры Blicca bjoerkna (Linnaeus, 1758), серебряного карася Carassius gibelio (Bloch, 1782) и др.) наиболее продуктивными нерестилищами являются полойные массивы. Полойные массивы (или «полои») представляют собой неглубокие (0,2 - 1,5 м) временные водоёмы, образующиеся в результате затопления дельтовых островов (или только их центральных пониженных частей) во время прохождения половодья.
В результате исследований урожайности молоди рыб в полоях нижней зоны дельты на двух участках Астраханского государственного заповедника - Дамчикском (западном) и Обжоровском (восточном) было установлено значительное снижение урожайности молоди полупроходных видов рыб (воблы, леща) в 2010 - 2012 гг. и некоторое возрастание её в 2013
г. В отношении урожайности молоди видов с порционным нерестом (краснопёрка, густера и др.) ситуация была в точности противоположной. Особняком стоит серебряный карась, урожайность молоди которого в полоях возрастала в течение всего периода 2010 - 2013 гг. Следует отметить, что более чётко вышеуказанные изменения прослеживаются на Дамчикском участке заповедника (Подоляко и др., 2012, 2013а, 2014).
Целью нашего исследования было исследование параметров прохождения половодий 2010 - 2013 гг. на предмет соответствия требованиям к воспроизводству рыб в нижней зоне дельты Волги.
Для достижения цели исследования нами были поставлены следующие задачи: 1) рассмотреть необходимые требования к гидрологическому режиму полоев нижней зоны дельты для воспроизводства рыб в условиях, близким к естественным; 2) на основании данных измерений уровня воды в протоке Быстрая у 3 -го кордона Дамчикского участка Астраханского государственного заповедника построить гидрографы половодья (в рамках периода «апрель» - «июль») в нижней зоне дельты в 2010, 2011, 2012 и 2013 гг.; 3) произвести обобщённую оценку влияния гидрологических особенностей половодий 2010 -2013 гг. на воспроизводство рыб в полоях протока Быстрая (Дамчикский участок, нижняя зона дельты Волги); 4) предложить рекомендации по рыбохозяйственным попускам с плотины Волгоградской ГЭС в маловодные годы, отвечающие минимальным требованиям к воспроизводству рыб в нижней зоне дельты Волги.
Следует подчеркнуть тот факт, что параметры прохождения половодья у г. Астрахани и в нижней зоне дельты Волги могут значительно различаться (Рыбак, 2003; Горелиц, 2005).
Для воспроизводства рыб в полоях нижней зоны дельты Волги в условиях, близких к существовавшим до зарегулирования стока, необходимо выполнение следующих требований.
Во-первых, для обеспечения возможности захода рыб на нерест в полои превышение уровнем воды в протоках минимальной высоты бровок прирусловых валов должно составлять не менее 10 см. Вместе с тем, при амплитуде затопления полоев (составляющей высоты половодья, выражаемой через разность максимального уровня половодья и минимальной высоты бровок прирусловых валов) больше 30 см, согласно многолетним архивным данным, наблюдается сокращение продолжительности стояния полоев. Этот факт можно интерпретировать как возникновение течения через затопленные острова, единого с течением в постоянных водотоках (Горелиц, 2005). Появление такого течения, постоянно привносящего значительные объемы более холодной воды из протоков негативно сказывается на развитии гидробионтов, являющихся кормовыми организмами для молоди рыб. Следовательно, для обеспечения эффективного нереста рыб и сроков развития молоди в полоях необходимой является амплитуда затопления полоев в 10 - 30 см. Для полоев по берегам протока Быстрая амплитуда заливания полоев укладывается в диапазон значений рейки гидропоста у 3 -го кордона Дамчикского участка - от 315 до 345 см (следует отметить, что нули реек гидропостов 3 -го кордона Дамчикского участка и г. Астрахань имеют одинаковую абсолютную высоту над уровнем моря: минус 28 м БС) (Подоляко, 2013б).
Во вторых, минимально необходимая продолжительность стояния полоев должна составлять не менее 60-65 дней. Под продолжительностью стояния полоев понимается период от начала заливания полоев до момента их отшнурования от постоянных водоёмов (протоков или ериков) при спаде половодных уровней. Вышеуказанный период складывается из сроков прогрева воды в полоях до нерестовых температур (4-9 дней), сроков развития отложенной рыбами икры (2-5 дней) и сроков постэмбрионального личиночного развития молоди рыб (для молоди леща и сазана в нижней зоне дельты Волги эти сроки составляют 49-52 дня, для молоди воблы, густеры, краснопёрки - 40-43 дня, для молоди серебряного карася - около 20 дней (Васнецов, 1949; Коблицкая, 1963, 1981).
Продолжительность стояния полоев в нижней зоне дельты на территории Астраханского государственном заповеднике зависит в основном от меженного уровня водотоков непосредственно перед половодьем и максимального уровня половодья и в
незначительной степени от общей продолжительности половодья (следует отметить, что в статье везде используется понятие половодья в гидрологической трактовке) (Благова, 2013; Подоляко, 2013).
Сроки установления амплитуды затопления полоев в 10 см должны наступать в не позднее середины второй декады апреля (среднемноголетних сроков нерестового хода воблы и сазана, согласно архивным данным Астраханского государственного заповедника за 1975
- 2012 гг.), сроки понижения уровня протока ниже уровня бровок прирусловых валов (отшнурования полоев) - не ранее начала третьей декады июня (обеспечение ската с полоев нормально сформированных мальков рыб с продолжительным циклом личиночного развития
- леща, сазана).
Гидрографы половодий были построены по данным наблюдений по гидропосту у 3 -го кордона Дамчикского участка на протоке Быстрая в западной части нижней зоны дельты Волги. На гидрографы были наложены линии, отграничивающие оптимальные временные (вертикальные сплошные линии) и уровенные (горизонтальные прерывистые линии: сверху вниз - максимально необходимая амплитуда затопления полоев, минимально необходимая амплитуда затопления полоев) предельные требования, обеспечивающие высокоэффективное воспроизводство рыб в полоях нижней зоны дельты Волги на территории Дамчикского участка Астраханского государственного заповедника. Нижняя прерывистая линия на рисунках обозначает уровень весенней межени в протоке Быстрая перед началом половодья.
По рисунку 1 можно видеть, что продолжительность «рыбохозяйственной полки» 2010 г. была недостаточной для личиночного развития молоди леща и сазана.
Гидрограф половодья в нижней зоне протока Быстрая в 2010 г.
-400
350
300
250
200
150----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
100 --------Т--------Т--------Т-------Т--------.-------Т--------Т--------Т--------Т-------Т--------.----------------Т--------Т--------Т-------Т--------Т--------1-
25 апр ЗО.апр 5 мзч 10 мзч 15 мая 20 мая 25 мая 30 мзч 04 л юн и У л юн 14 л юн 19.нон 24люн 29 л юн 04 л юл 09 л юл 14люл 19люл 24люх
Даты
Рисунок 1. Гидрограф половодья 2010 г. в нижней зоне протока Быстрая.
Для других видов фитофильных рыб, продолжительность стояния полоев была в 2010 г. минимально приемлемой.
Таким образом, можно сделать вывод, что ход половодья 2010 г. в нижней зоне дельты Волги лишь частично отвечал необходимым рыбохозяйственным требованиям.
Летом 2010 г. наблюдали аномально высокие температуры, что усилило испарение. Это привело к формированию низких весенних меженных уровней 2011 г.
Гидрограф весенне-летнего половодья 2011 г., показывает, что сбросы в нижний бьеф плотины Волгоградской ГЭС начались от более низкого (в нижней зоне дельты на 37 см ниже) уровня весенней межени (Рисунок 2).
Ш -
о 360 ------------------------------------------------------------------------------------------------------
ГО __ __ __ ____________ __ ___ __ __ __ ___ __ __ __ __ __ ___ __ __________________ ___ __ __ __ __
Я 340 ------------------------------------------------------------------------------------------------------
£ 300
120
100 1---1-----1----1----1-----1----1----1----1-----1----1----1----1 1-------1----1-----1—
22 зпр 27.агр 2 р.ия 7 мая 12 мая 17 мая 22 мая 27 мая 01 лкн Обиюн 11.июн 16люн 21 .июн 26 л юн 01. и юл 06 .и юл 11люл
Дэты
Рисунок 2. Гидрограф половодья 2011 г. в нижней зоне протока Быстрая.
Во время половодья 2011 г. в нижней зоне Дамчикского участка затапливались только русла ериков, питающих наиболее низко расположенные полои. Они -то и образовали временные пойменные водоёмы, где проходил нерест серебряного карася и густеры. Из -за отсутствия своевременного залития полоев на свои обычные нерестилища не смогла зайти большая часть особей из нерестовых стай полупроходных рыб - воблы и леща.
Осушение временных водоёмов произошло через 12 - 18 дней после залития, что негативно сказалось на молоди рыб, развивавшейся в них, поскольку она скатывалась в протоки на ранних личиночных стадиях, неприспособленных к такой среде обитания. Исключением стала молодь серебряного карася. Обладая очень быстрыми темпами развития молоди, этот вид в создавшейся в 2011 г. ситуации оказался в выигрышном положении. Молодь серебряного карася абсолютно доминировала по численности во временных водоёмах и скатывалась с них со спадом воды на мальковых стадиях развития. Фактическое отсутствие обводнения полойных массивов также вызвало вытеснение с традиционных нерестовых площадей мягкой луговой растительности и смену её жёсткой растительностью, что ухудшило качество нерестовых угодий.
Таким образом, можно заключить, что ход половодья 2011 г. не соответствовал требованиям к обеспечению естественного воспроизводства рыб в нижней зоне дельты Волги. При этом можно отметить, что график изменения уровней во время прохождения половодья был в основном коллинеарен графику 2010 г., отличаясь лишь по значениям абсолютной высоты уровней на 36 - 37 см. Это позволяет нам предполагать, что при планировании графика сбросов воды не был учтён фактор низких весенних меженных уровней воды.
Как можно заключить из гидрографа половодья 2012 г. (Рисунок 3), подъём воды происходил в два этапа.
400 330 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100
25,31р 30 зф 5 гая 10 мая 15 гая 20 мая 25 мая 30 гая 04июн ОЭ.июн 14люн 19 люн 24.июн 29 июн 04люл ОЭ.июл 14люл 19 июл 24.июл
Даты
Рисунок 3. Гидрограф половодья 2012 г. в нижней зоне протока Быстрая.
Объём попусков в половодье, превышавший значение 2010 г. на 7 км3, оказался разделённым на две неравномерные фазы подъёма уровней. Пик первого подъёма оказался ниже бровок прирусловых валов островов дельты на 7 - 15 см. Причиной этого, по нашему мнению, была потеря части объёмов сбросов на увлажнение грунтов, слагающих верхние части прирусловых валов, остававшихся сухими в предыдущем году.
В результате вышеизложенного, как и в предыдущем году, в период нереста полупроходных видов рыб полойные нерестилища отсутствовали. Массовый нерест воблы, леща, густеры, краснопёрки прошёл в култучной зоне дельты и островной зоне авандельты.
В середине второй декады мая произошёл второй подъём уровней на 30 - 40 см. и к середине третьей декады мая уровень воды в протоках всё-таки поднялся выше уровня бровок прирусловых валов. Но формирование полоев началось уже после окончания нереста подавляющего большинства особей полупроходных видов. В итоге на полоях отнерестилась часть популяции серебряного карася, и виды с порционным нерестом, такие как густера (повторный нерест). Как следствие, в полоях преобладала молодь густеры и серебряного карася, молодь воблы и леща присутствовала в очень незначительном числе. Скат молоди с полоев проходил на стадиях развития малька.
Но подъём уровней на нерестилищах култучной зоны вызвал негативные следствия. Поступив в низовья дельты, дополнительные объёмы воды вызвали массовый пассивный скат предличинок и личинок отнерестившися там рыб в авандельту, что вызвало гибель большинства личинок.
После спада половодья на уровне 244 см образовался малый пик, рыбохозяйственного значения не имевший.
Из гидрографа половодья 2013 г., следует что, хотя сроки начала заливания полоев были на 7-8 дней позже требуемых, «рыбохозяйственная полка» была выдержана согласно минимальным требованиям к ней по высоте и продолжительности (Рисунок 4).
400 -т-------------------------------------------------------------------------------------
350
Рисунок 4. Гидрограф половодья 2013 г. в нижней зоне протока Быстрая.
Нерест фитофильных рыб в полоях нижней зоны дельты на территории Астраханского государственного заповедника в 2013 году прошёл при благоприятных внешних условиях. В первой декаде мая сразу после залития полоев проходил массовый нерест воблы, леща, краснопёрки, сазана, серебряного карася. Во второй декаде мая отнерестились в полоях густера и синец (Ballerus Ъallerus). Мальки всех видов скатывались с полоев полностью сформированными. В первой декаде июня в полоях прошла вторая волна нереста видов с порционным нерестом - краснопёрки и густеры. На спаде половодья в третьей декаде июня с полоев скатывались поздние личинки красноперки и густеры (второй волны нереста).
Таким образом, на основании анализа требований к параметрам половодья в дельте Волги с рыбохозяйственной точки зрения и соответствия гидрографов половодий 2010 -2013 г. нами на примере территории Дамчикского участка Астраханского государственного заповедника выявлены основные особенности половодий, негативно влияющие на воспроизводство рыб в полоях нижней зоны дельты: поздний подъём половодных уровней по сравнению с естественными сроками (2010, 2011, 2012, 2013 гг.), низкие уровни половодья в период прохождения массового нереста, не достигающий минимально достаточной амплитуды затопления полоев (2011, 2012 гг.), нарушение режима
«рыбохозяйственной полки» (2012 г.), недостаточная продолжительность стояния полоев (2011, 2012, частично 2010 г.). При этом следует отметить, что половодье 2013 г., на фоне нескольких предыдущих лет, было благоприятным для воспроизводства рыб в полоях.
В целях обеспечения обводнения нижней и култучной зон дельты Волги в сроки, необходимые для эффективного нереста и последующего развития молоди рыб, при уровнях осенне-зимней межени 150 - 230 см, и предполагаемом объёме стока Волги в период с апреля по июль 90 - 120 км3, предлагается следующий график прохождения половодья (Рисунок 5):
400 380 360 и 340 в 320
>5
S зоо
и
| 280
5 260 га
I 240
| 220 й
5 200 ■й
1 100 I- 160
140
120 100
01.апр Об.апр 11. апр 16. апр 21. апр 26.апр 1 мая 6 мая 11 мая 16 мая 21 мая 26 мая 31 мая 05.июн Ю.июн 15.июн 20.июн 25.июн
Даты
Уровень весенней межени Минимальный уровень бровок прирусловых валов
Минимально достаточная АЗП Максимально достаточная АЗП
Рисунок 5. Рекомендуемый график рыбохозяйственных попусков в маловодные годы.
1) в начале первой декады апреля после достижения температуры воды в протоках нижней зоны дельты 6,0°С необходимо осуществить первый подъём уровня половодья от уровня весенней межени до уровня 245 см для обводнения грунтов русел протоков и заполнения пересыхающих ериков и ильменей;
2) необходимо поддерживать уровень 245 см в течение одной декады. Эта «полка» графика нужна для обеспечения эффективного прохождения ранних стадий развития молодью хищных видов рыб: речного окуня, щуки и жереха, нерест которых обычно проходит в первую - вторую декады апреля;
3) по истечении декады необходим второй подъём уровня половодья от уровня 245 см до 315-340 см если общий объём половодья в пределах апрель - июль ожидается более 100 км3; если общий объём половодья в пределах апрель - июль ожидается менее 100 км3, то максимальный уровень половодья должен достигать, но не превышать уровней 305-315 см (минус 22,95 - минус 22,85 м БС);
4) максимальный уровень половодья должен образовывать «рыбохозяйственную полку» в течение 48 - 52 дней на стабильном уровне, исходя из предполагаемых объёмов воды в половодье если общий объём половодья ожидается в пределах более 100 км3, или до достижения объёмами сброса воды в нижний бьеф плотины Волгоградской ГЭС 9/10 от запланированного общего объёма сброса;
5) снижение уровней к осенней межени необходимо проводить плавно, не менее чем в течение 1 - 1,5 декад.
При невозможности обеспечения начала половодья в необходимые сроки для нереста рыб и задержки начала формирования полоев более чем на полторы декады категорически не рекомендуется повышать объёмы сбросов в течение 3 -х декад по окончании массового нереста, чтобы не допустить гибели икры и молоди рыб на ранних этапах развития в култучной зоне дельты вследствие поступления более холодной воды и гибели кормовой базы молоди рыб.
1. Горелиц О.В. Исследование сезонных процессов в устьевой области Волги с использованием данных дистанционного зондирования / О.В. Горелиц, И.В.Землянов // Водные ресурсы. - 2005. - Т. 32. - № 3. -С. 261-273.
2. Коблицкая, А.Ф. Изучение нерестилищ пресноводных рыб: методическое пособие / А.Ф. Коблицкая. Астрахань : Изд-во Волга, 1963. 64 с.
3. Коблицкая, А.Ф. Определитель молоди пресноводных рыб. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 208с.
4. Подоляко, С.А. Влияние обводненности пойменных нерестилищ нижней зоны дельты р. Волги на развитие молоди рыб и ее кормовой базы / С. А. Подоляко, Ю. А. Благова, Л.А. Штепина // Вторая межрегиональная научно-практическаяконференция «Водные ресурсы Волги: история, настоящее и будущее, проблемы управления». Тез. докл. Астрахань, 2012. С. 40-44.
5. Подоляко, С.А. К размножению рыб в Астраханском государственном заповеднике в условиях половодья 2012 г. // Сб. материалов III Всероссийской с международным участием научно-практической конференции «Охрана природной среды и экологическое образование. Елабуга. 18-19 апр. 2013 г. С. 188-189.
6. Подоляко, С.А. Особенности естественного воспроизводства пресноводны рыб низовьев дельты Волги в современных условиях / Автореф. дисс. на соиск. ученой степени канд. биол. наук. - Астрахань. - 2013.
- 25 с.
7. Подоляко, С.А. Об урожайности молоди некоторых видов рыб дельты Волги в полоях Астраханского государственного заповедника в 2012 - 2013 годах // Астраханский вестник экологического образования. - 2014. - № 1. - С. 52-55.
8. Рыбак, В.С. Изменения гидрологического режима в водоёмах дельты и авандельты Волги, вызванные колебаниями уровня Каспийского моря / Г.М. Русанов, Н.Н. Гаврилов, А.К. Горбунов, А.В. Горбунова, А.Ф Живогляд, В.М. Иванов, Л.П. Кизина, А.А. Косова, В.П. Литвинов, Н.И. Реуцкая, Н.Д. Реуцкий, Г.В. Русаков, В.С. Рыбак, Н.Н. Семёнова, Ж.А. Шкварникова / Структурные изменения экосистем Астраханского биосферного заповедника, вызванные подъёмом уровня Каспийского моря. Астрахань, 2003. С. 21-36.
