CC BY
64
УДК 639.212.03 (282.247.41)
Влияние гидрологического режима на эффективность естественного воспроизводства осетровых на Нижней Волге
Impact of hydrological regime on efficiency of natural reproduction of sturgeon in the Lower Volga
Ст. науч. сотрудник С.А. Власенко, (Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства) воспроизводства рыб, тел. 8-937-135-70-77 E-mail: vlasenko.s.a.63@gmail.com
профессор A.M. Васильева, доцент С.С. Астафьева (Астраханский государственный университет) кафедра биотехнологии аквакультуры, тел. (8512) 48-53-43 E-mail: bios94@mail.ru
Senior Research Fellow S.A. Vlasenko, (Federal State Budgetary Scientific Institution Caspian Fisheries Research Institute) fish reproduction Laboratory, tel. 8-937-135-70-77 E-mail: vlasenko.s.a.63@gmail.com
Professor L.M. Vasilieva, Associate Professor S.S. Astafyeva (Astrakhan state university) chair of biotechnology, zoology and aquaculture, tel. (8512) 48-53-43 E-mail: bios94@mail.ru
Реферат. В современных условиях истощения природных ресурсов осетровых рыб необходимо принять комплекс мер по их восстановлению. Для чего, в первую очередь, следует повысить эффективность естественного воспроизводства, что позволит сохранить генетическую структуру популяций в Каспийском бассейне. Одним из основных факторов, способствующих результативности размножения осетровых, является гидрологический режим в период нереста рыб. После зарегулирования Волги каскадом гидросооружений было потеряно 85 % нерестового фонда и лишь 12 % сохранились в нижнем течении реки, к тому же был нарушен гидрологический режим в период половодья. Дан анализ состояния естественного воспроизводства осетровых на незарегулированном участке р. Волги. Рассматриваются вопросы влияния гидрологического режима на нерест рыб в маловодные, многоводные и средневодные с 2003 по 2012 гг. Показано влияние внутригодового распределения стока реки на условия размножения осетровых рыб. Определено совокупное воздействие многих факторов: сроки и высота половодья, время наступления нерестовых температур, интенсивность прогрева воды, состояние нерестового субстрата, синхронность или асинхронность гидрологических и климатических процессов, на успешность весеннего размножения белуги, осетра и севрюги. Приводятся сравнительные данные по количеству мигрирующей молоди осетровых рыб за прошедшие годы и масштабы уменьшения естественного воспроизводства в промысловом возврате. Предлагаются меры повышения эффективности естественного воспроизводства осетровых, предусматривающие экологизацию рыбохозяйственных попусков воды в низовья Волги.
Summary. In modern conditions, the depletion of natural resources, sturgeon need to adopt a complex of measures for their restoration, for which, in the first place, it should increase the effectiveness of natural reproduction, which will keep the genetic structure of populations in the Caspian basin. One of the main factors contributing to the effectiveness of sturgeon breeding is the hydrological regime in the period of spawning fish. After regulation of the Volga cascade of hydraulic structures have been lost 85 % of the spawning stock and only 12 % remained in the lower reaches of the river, besides hydro-logical regime was violated during the flood period. The article analyzes the state of the natural reproduction of sturgeon in the unregulated area p. Volga, the issues of the impact of hydrological regime on spawning fish in low water, high water and mid-water year from 2003 to 2012. The effect of intradistribution of river flow conditions on the breeding of sturgeon. Defined by the cumulative effect of many factors: the timing and height of tide, time of onset of spawning temperatures, the intensity of the
© Власенко C.A., Васильева A.M., Астафьева С.С., 2016
лаборатория
, зоологии и
warm water, the state of the spawning substrate, synchronism or asynchronous hydrological and climatic processes on the success of the spring breeding beluga, sturgeon and stellate sturgeon. The comparative data on the number of migrating juvenile sturgeon in the past years and the extent of reduction of natural reproduction in the commercial return. Proposed measures to enhance the efficiency of natural reproduction of sturgeon fisheries management involving the greening of water discharge in the lower reaches of the Volga.
Ключевые слова: осетровые, личинки, миграции, гидрологический режим, естественное воспроизводство, река Волга, зарегулирование стока, нерестилища.
Keywords: sturgeon, breeder, migration, hydrological regime, natural reproduction, the Volga River, regulation of runoff, spawning areas.
В последние годы в Каспийском бассейне создалась напряженная экологическая обстановка с формированием численности промысловых ресурсов осетровых. Одной из главных задач сохранения и восстановления запасов белуги, русского осетра, севрюги (рис. 1) является поддержание их естественного воспроизводства за счет осуществления комплекса мероприятий.
Рис. 1. Осетровые виды рыб: а - белуга; б - осетр, севрюга
Зарегулирование стока реки Волги отрицательно повлияло на естественное воспроизводство осетровых. После создания каскада волжских водохранилищ из общего нерестового фонда в 3 390 га потеряли свое значение 187 участков площадью 2 869 га (85 %), около 3 % находятся за зоной подпора водохранилищ и лишь 12 % гряд сохранились в нижнем течении Волги. Сократилась протяженность миграционных путей, что привело не только к перестройке экологической и генетической структуры популяций, но и к уменьшению численности отдельных биологических групп осетровых. Если при естественном стоке озимый осетр летнего хода использовал для икрометания нерестилища в районе Саратова - Куйбышева п выше, а озимый осетр осеннего хода - средние участки р. Волги, то в настоящее время озимые и яровые осетровые ограничены участком реки от моря до плотины Волжской ГЭС, в результате на морские пастбища скатывается молодь с низкой выживаемостью. В этой связи особое значение должно отводиться повышению эффективности размножения осетровых на незарегулпрованном участке р. Волги.
Работа Волжско-Камского каскада ГЭС изменила внутригодовое распределение стока реки, а гидрографы попусков воды не обеспечивают оптимальное обводнение нерестилищ осетровых. Осенне-зимний сток увеличился на 26,2 км3, а в некоторые годы достигает 109,5 км3 (2007), превышая объем весенних рыбохо-зяйственных попусков воды. В связи с этим средний объем половодья (апрель-июнь) снизился с 144,4 км3 (1946-1957) до 100,4 км3 (2003-2012), а продолжительность - с 83 до 53 сут. (табл. 1).
Таблица 1
Внутригодовое распределение стока р. Волги в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла
Годы Средний годовой объем стока, Сезоны года
Весеннее половодье Летняя межень Осенне-зимняя межень
IV-VI, км3 % У11-1Х, км3 % Х-Ш, км3 %
1946-1957 260,0 144,4 55,5 46,1 18,0 68,8 26,5
2003-2012 242,6 100,4 41,3 47,2 19,5 95,0 39,2
Температурный и гидрологический режимы в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла изменились в худшую сторону, стали наблюдаться суточные и недельные колебания уровня и скорости течения, чего не было до зарегулирования стока. В настоящее время в приплотинной зоне Волжской ГЭС скорость потока в течение одних суток в поверхностных горизонтах изменяется в широком диапазоне 0,52-1,20 м/с, в придонных - 0,29-0,77 м/с, а амплитуда колебаний уровня составляет 1,5-2,0 метра. Всё это приводит к ухудшению нерестовых участков, нередки случаи их высыханий, наблюдается неустойчивый скоростной режим, которые приводят к гибели икры. Эти негативные факторы способствуют снижению эффективности естественного воспроизводства осетровых на Нижней Волге.
В естественных условиях водности Волги осетровые нерестились в период, когда уровень воды в реке приближался к пику половодья и на нерестилище создавались необходимые глубины - в мае от 5 до 8 м и достаточные скорости течения - более 1 м/с в поверхностном слое. Миграция производителей осетровых в реки начиналась при температуре воды 1,6 °С, нерест - при 8-10 °С, содержание кислорода на нерестилищах составляло 8,2-9,1 мг/л при рН 7,3-7,7.
В современный период экологические условия размножения осетровых рыб сильно изменились в связи с уменьшением площади нерестилищ, объема стока и продолжительности весеннего половодья. По этой причине весенненерестующие рыбы откладывают икру на русловые нерестовые гряды, где гидрологический и гидрохимический режимы в основном не соответствуют оптимальным условиям для размножения рыб. Так, кислород варьирует от 4,90 до 8,54 мг/л, рН 8,01-8,12, что приводит к снижению процента выживаемости икры на нерестовом субстрате [1].
В рассматриваемые 2003-2012 гг. гидрологические условия размножения осетровых на нерестилищах, расположенных в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла, были различными. В этот период имелось два многоводных года (2005, 2007), шесть средневодных (2003, 2004, 2008, 2009, 2010, 2012) и два маловодных - 2006 и 2011 гг. На рис. 2 показано, что наихудшие условия для размножения осетровых рыб на нерестилищах незарегулированной части нижней Волги в период весеннего половодья создаются в маловодные годы, когда расход в приплотинной зоне Волжской ГЭС почти на 50 % меньше, чем в многоводные и на 40 % - в средневодные.
Ч .1.1Л ПОЛНЫЙ
< pcilh-f4t.un.in Мншовплнмй
Рис. 2. Характеристика расходов воды в приплотинной зоне Волжской ГЭС в различные по водности годы
Так, если в многоводные годы в мае расход воды достигал 30 тыс. м3/с п на этом уровне продержался почти весь месяц, то в средневодные - расход воды был достаточно высоким - 25 тыс. м3/с, но кратковременным, всего 10 дней, в маловодные - немного выше 15 тыс. м3/с. Установлено, что наиболее высокая эффективность размножения осетровых рыб отмечается на нерестилищах со следующими гидрологическими показателями: глубины в половодье около 4-9 м, высокая постоянная скорость течения (более 1 м/с), не позволяющая заиливаться каменисто-галечному грунту, благоприятный кислородный режим п наличие ве-сеннезатопляемых участков. При этом оптимальные условия для размножения осетровых создаются на весеннезатопляемых нерестилищах нижнего течения р. Волги при расходах воды через плотину Волгоградского гидроузла в пределах 22-25 тыс. м3/с в течение 30-40 дней и температуре воды 9-13 °С [2].
Крайне неблагоприятные гидрологические условия для воспроизводства осетровых рыб были отмечены в маловодные 2006 и 2011 гг., когда объем стока в апреле-июне составлял 76,9 км3, максимальные расходы воды - не более 18 тыс. м3/с, при этом подъем и спад уровня воды происходил быстро. Продолжительность половодья не превышала 25-30 сут., а период стояния оптимальных уровней п расходов воды для нереста осетровых рыб - 8-10 сут. (рпс. 2).
Высокая численность скатывающихся личинок осетровых с нерестилищ не-зарегулированного участка р. Волги отмечалась при объеме волжского стока в весеннее половодье от 120 до 130 км3 п в летнюю межень - от 55 до 65 км3. Если в многоводные годы (2005, 2007) количество личинок белуги, осетра и севрюги оценивалось в среднем 113,5 млн экз., то в маловодные годы (2006, 2011) численность их уменьшилась до 55,6 п 11,6 млн экз. Снижение эффективности размножения осетровых произошло из-за несоблюдения графика рыбохозяйственных попусков воды в нижний бьеф Волгоградского гидроузла, нарушения требований рыбного хозяйства к водному режиму реки.
Совокупное воздействие многих факторов (сроки п высота половодья, время наступления нерестовых температур, интенсивность прогрева воды, состояние нерестового субстрата, а также синхронность или асинхронность гидрологических и климатических процессов) в значительной степени определяют успешность весеннего размножения белуги, осетра и севрюги. Одной из главных причин, снижающих эффективность естественного нереста проходных осетровых в приплотпнной зоне Волгоградского гидроузла, является резкое понижение температуры воды в нижнем бьефе, связанное с подачей весной холодной воды из придонного горизонта водохранилища. Из-за неблагоприятных условий зимовки производителей большая часть нерестового стада начинает икрометание прп нижних пороговых температурах воды (6-7 °С - для белуги и 8-9 °С - для осетра), что в дальнейшем отрицательно сказывается на эмбриональном развитии этих видов рыб.
В целях повышения эффективности размножения осетровых на весеннеза-топляемых грядах в маловодные годы с объемом стока 70-80 км3 в половодье ры-бохозяйственные попуски следует осуществлять при повышении температуры воды до 7,5-8,0 °С в приплотинной зоне Волгоградского гидроузла, а не при 5-6 °С, как это имело место раньше. Это даст возможность весенненерестующим рыбам откладывать икру на русловые гряды, затем по мере подъема уровня воды в реке они смогут осваивать затопляемые нерестилища. Такое регулирование стока позволит увеличить продолжительность залития нерестилищ с развивающейся икрой, и, тем самым, предотвратить обсыхание береговых гряд и гибель икры осетровых в конце нерестового периода. Весенние рыбохозяйственные попуски должны производиться в соответствии с повышением температуры воды к началу нереста. Обязательным условием является плавное и продолжительное затопление нерестилищ, обеспечивающее очистку нерестового субстрата от примесей ила и песчаных наносов. Рыбохозяйственные попуски в период весеннего половодья важно приблизить к оптимальным расходам воды, существовавшим в естественных условиях водности р. Волги.
Для создания оптимальных условий нереста осетровых в летнюю межень необходимо в нижнем течении р. Волги в июне - августе обеспечить объем стока 60-65 км3 (расход 6,0-6,5 тыс. м3/с) и пересмотреть режим работы Волжско-Камского каскада ГЭС, т.е. уменьшить до 0,3-0,5 м суточные и недельные колебания уровня воды в приплотинной зоне Волгоградского гидроузла.
Анализ многолетних материалов показывает, что с момента зарегулирования стока р. Волги у Волгограда произошло значительное снижение масштабов естественного воспроизводства осетровых, обусловленное сокращением численности производителей, пропускаемых к местам размножения (с 457 тыс. экз. в 19861995 гг. до 13 тыс. экз. в 2008-2012 гг.), общим ухудшением состояния нерестилищ и экологической обстановки водоёма (табл. 2).
Таблица 2
Эффективность естественного воспроизводства осетровых в р. Волге
Годы Средние показатели
Объем стока за IV-VI, км3 Количество производителей на нерестилищах, тыс. экз. Численность личинок, млн экз. Промысловый возврат, тыс. т
1986-1995 123,1 457,0 566,5 4,78
2003-2007 108,5 79,6 118,0 0,97
2008-2012 92,2 13,0 15,9 0,15
Если в 1986-1995 гг. количество мигрирующих личинок осетровых в р. Волге в среднем составляло 566,5 млн экз. [2], то в 2003-2007 гг. численность их сократилась до 118,0 млн экз., а в 2008-2012 гг. составила всего 15,9 млн экз. [3, 4]. Масштабы естественного воспроизводства осетровых на Нижней Волге за этот период уменьшились с 4,78 до 0,15 тыс. т в промысловом возврате.
Таким образом, в начале текущего столетия, за исключением 2005 и 2007 гг., гидрологические условия на нерестилищах осетровых в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла были в основном неблагоприятными для их размножения. Оптимальным для воспроизводства осетровых рыб является объем стока в апреле-июне 130-140 км3, когда наблюдаются наилучшие условия обводнения нерестилищ, размножения, развития эмбрионов и нагула молоди осетровых. В эти же месяцы в средний по водности год (обеспеченность стока 50 %), должен осуществляться рыбохозяйственный попуск объемом 120 км3, при 75 % обеспеченности стока он может быть снижен до 110 км3. В маловодные годы (95 % обеспеченности) при объеме весеннего половодья 90 км3 выполняются минимально допустимые требования осетрового хозяйства к водному режиму.
ЛИТЕРАТУРА
1. Власенко, АД. Оценка влияния естественных и антропогенных факторов на формирование численности осетровых в Каспийском море [Текст] / А.Д. Власенко // Состояние запасов промысловых объектов на Каспип их использование. - Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2001,- С. 26-40.
2. Вещев, П.В.Состояние естественного воспроизводства осетровых в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла (2003-2007 гг.) [Текст] / П.В. Вещев, Г.И. Гу-тенева, С.А. Власенко // Матер, докл. Междунар. науч.-практ. конф. «Комплексный подход к проблеме сохранения и восстановления биоресурсов Каспийского бассейна». - Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2008. - С. 68-72.
3. Власенко, С.А. Оценка эффективности естественного воспроизводства осетровых на Нижней Волге [Текст] / С.А. Власенко, Г.И. Гутенева, С.С. Фомин // Вопросы рыболовства. - 2012. - Т. 13, № 4 (52). - С. 736-753.
4. Гутенева, Г.И. Влияние волжского стока на естественное воспроизводство осетровых рыб [Текст] / Г.И. Гутенева, С.С. Фомин, Г.Н. Дедпкова // Рыбное хозяйство. - 2015. -№ 3. - С. 103-105.
REFERENCES
1. Vlasenko A.D. Otsenka vliyaniya estestvennykh i antropogennykh faktorov na formirovanie chislennosti osetrovykh v Kaspiyskom more [Assessing the impact of natural and anthropogenic factors on the sturgeon population in the Caspian Sea], Sostoyanie zapasov promyslovykh ob"ektov na Kaspii ikh ispol'zovanie, Astrakhan': Izd-vo KaspNIRKh, 2001, pp. 26-40 (Russian).
2. Veshchev P.V., Guteneva G.I., Vlasenko S.A. Sostoyanie estestvennogo vosproizvodstva osetrovykh v nizhnem b'efe Volgogradskogo gidrouzla (2003-2007) [The status of natural reproduction of sturgeon in the tailrace of the Volgograd hydroelectric (2003-2007)], Kompleksnyy podkhod k probleme sokhraneniya i vosstano-vleniya bioresursov Kaspiyskogo basseyna: mater, dokl. mezhdunar. nauch.-prakt. konf., 2008, pp. 68-72. (Russian).
3. Vlasenko S.A., Guteneva G.I., Fomin S.S. Otsenka effektivnosti estestvennogo vosproizvodstva osetrovykh na Nizhney Volge [Evaluating the effectiveness of natural reproduction of sturgeon in the Lower Volga], Voprosy rybolovstva, 2012, T. 13, No 4 (52), pp. 736-753. (Russian).
4. Guteneva G.I., Fomin S.S., Dedikova G.N. Vliyanie volzhskogo stoka na es-testvennoe vosproizvodstvo osetrovykh ryb[The impact of the Volga runoff on natural reproduction of sturgeon], Rybnoe khozyaystvo, 2015, No 3, pp. 103-105. (Russian).
