CC BY
167
АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№ 4 (30) 2014. с. 102-109.
УДК 639.2/3
ВЛИЯНИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА НА ХОД НЕРЕСТОВЫХ МИГРАЦИЙ РЫБ РАЗНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП В НИЖНЮЮ ЗОНУ ДЕЛЬТЫ ВОЛГИ
Кирилл Васильевич Литвинов Степан Александрович Подоляко ФГБУ «Астраханский ордена Трудового Красного Знамени государственный
природный биосферный заповедник» [email protected]
дельта Волги, ихтиофауна, нерест, гидрологический режим, соотношение видов
В статье проводится анализ сроков прохождения нерестовой миграции и нереста в нижней зоне дельты реки Волга в маловодные (2012) и средневодные (2013) годы. Падение уровня Каспийского моря, снижение весеннего стока Волги приводит не только к сокращению сроков заливания полойных нерестилищ и совмещению сроков и мест нереста массовых видов рыб, но и к существенному смещению сроков и характера прохождения преднерестовых миграций и ската производителей.
THE REGIMENS INFLUENCE ON THE SPAWNING MIGRATION RUN OF THE FISHES DIFFERENT ECOLOGICAL GROUPS TO THE VOLGA DELTA LOWER
ZONE
Stepan Podolyako, Kirill Litvinov FSBI «Astrakhan State Natural Biosphere Reserve» [email protected]
Volga delta, fish fauna, spawning, regimen, ratio of species
In the article is contains the timing of the spawning migration run and the spawning analisis in the Volga River delta lower zone in the low water (2012 ) and middle water (2013 ) years. The lowering of the Caspian Sea's level and the decreasing of the Volga spring runoff aren't alone to a reduction in terms of the spawning bottom-lands flooding time and the combining the time and the breeding area for the mass fish species, but also a significant shift of the timing and nature of the pre-spawning migration run and the emigration of the spawners.
Введение
Нерестилища низовьев дельты реки Волга обеспечивают естественное воспроизводство целого ряда пресноводных видов рыб Волго-Каспийского района. Это воспроизводство зависит от доступности нерестилищ для производителей, которая, в свою очередь, определяется гидрологического режима дельты. Он складывается преимущественно из двух групп факторов: подпорного влияния уровня Каспийского моря, комплекса показателей весенне-летнего половодья и годового стока Волги.
Уровень Каспийского моря оказывает подпорное влияние на уровни водотоков низовий дельты Волги. При этом в периоды низкого стояния уровня моря (ниже -27,80 м БС) происходит гидравлический разрыв связи дельты и моря [21, 26].
Обзоры исторических сведений об изменениях уровня Каспия за последнее тысячелетие можно найти в ряде публикаций [1, 4, 26, 27, 28].
В XX - начале XXI веков можно выделить несколько периодов среднегодовых уровней Каспийского моря, оказывавших влияние на состояние запасов рыб Волго -Каспийского бассейна.
В период с 1929 по 1941 гг. проходило интенсивное падение среднегодовых уровней моря от отметки минус 25,88 м до минус 27,84 м БС (за 12 лет уровень моря понизился почти на 2 м). При этом в гидрологическом режиме водных объектов устьевой области произошли
значительные изменения. Наблюдалось выдвижение дельты Волги на 5-15 км, возросли скорости течения в водотоках дельты, уменьшились глубины в култучной зоне. Изменение параметров гидрометрического режима было связано с уменьшением подпора моря, прекращением регулярных нагонов воды в устьевой части водотоков и обсыхании надводной и водной растительности [7, 20].
В 1942-1977 гг. падение уровня моря продолжалось, но менее интенсивно, достигнув в 1977 году минимального значения минус 29,01 м БС (за 36 лет понижение уровня составило 1,17 м). В этот период шло бурное расселение туводных рыб от приостровных и приустьевых участков по обширному мелководью авандельты. Для облегчения прохода полупроходных рыб с моря в водотоки дельты в этот период было построены каналы-рыбоходы. Тем не менее, этот период характеризовался дальнейшим снижением запасов полупроходных рыб в низовьях дельты. Снизилась и численность некоторых реофильных видов: густеры Blicca bjoerkna (Linnaeus, 1758), синца Ballerus ballerus (Linnaeus, 1758), чехони Pelecus cultratus (Linnaeus, 1758). При этом резко возросла численность карасей: золотого и серебряного Carassius gibelio (Bloch, 1782), до этого встречавшихся крайне редко [9].
В 1978-1995 годах происходил интенсивный подъём средних уровней моря до отметки минус 26,66 м БС (за 18 лет повышение составило 2,35 м). В этот период, окончание которого, к тому же, характеризовалось высокой водностью Волги, несколько увеличились запасы как полупроходных, так и туводных видов низовьев дельты [10].
В 1996-2009 годах уровень моря стабилизировался около отметки минус 26,80 м. Этот период характеризуется увеличением численности туводных рыб: густеры, краснопёрки, речного окуня, а также появлением реофилов: чехони, жереха, синца [11, 12, 13, 23, 24].
В последние годы наблюдается снижение уровня моря. В 2010-2013 годах среднегодовой уровень Каспия упал на 39 см (с минус 27,25 м до минус 27,63 м БС) [14, 15, 16, 17, 18, 19].
Ряд исследователей отмечает, что современный гидрологический режим половодья в дельте Волги мало отвечает интересам рыбного хозяйства: нарушилась естественная сопряженность водного и термического режимов, снизились максимальные уровни, резко возросли скорости подъема и спада волны половодья сократились периоды обводнения полоев и время стояния высоких уровней в дельте, что привело к частичной или полной потере нерестилищ проходных, полупроходных и туводных рыб, нарушению условий их размножения, нагула молоди и, в итоге, к снижению эффективности естественного воспроизводства и восполнения запасов рыб; особенно сильное депрессивное воздействие на воспроизводство рыб в дельте в период после сооружения Волжско-Камского каскада водохранилищ наблюдается в годы с маловодным стоком Волги в половодье в периоды регрессии Каспийского моря [2, 5, 8].
В нашей статье проведен сравнительный анализ воспроизводства рыб на нерестилищах нижней зоны дельты Волги в годы с маловодным (на примере 2012 г.) и средневодным (на примере 2013 г.) стоком Волги в половодье (апрель-июль).
Методы исследования
Численность видов рыб и сроки их массового нереста определяли по данным контрольных ловов. Контрольные лова проводили на территории Дамчикского участка Астраханского государственного заповедника в нижней и култучной зонах и в островной зоне авандельты Волги. В нижней зоне контрольные сетепостановки проводили еженедельно, в култучной зоне и в авандельте - ежемесячно. Всего было выполнено 376 сетепостановок, в том числе в 2012 г. с марта по декабрь - 176 сетепостановок, в 2013 г. с марта по декабрь - 200 сетепостановок. Единовременно устанавливался порядок из 4 сетей с ячеей 28, 36, 40 и 55 мм.
Гидрографы половодий строили по данным наблюдений по гидропосту у 3 -го кордона Дамчикского участка на протоке Быстрая в западной части нижней зоны дельты Волги.
По характеру нерестовых миграций и особенностям нереста выделено три экологические группы рыб: полупроходные (вобла), туводные (окунь), туводные -порционно нерестующие (красноперка).
Результаты исследования и их обсуждение
Для обеспечения возможности захода рыб на полои для нереста минимальная глубина в местах захода производителей должна составлять 5-10 см. Вместе с тем, при амплитуде затопления полоев (составляющей высоты половодья, выражаемой через разность максимального уровня половодья и минимальной высоты бровок прирусловых валов) больше 40 см, согласно многолетним данным, наблюдается сокращение продолжительности стояния полоев. Этот факт можно интерпретировать как возникновение течения через затопленные острова, единого с течением в постоянных водотоках [6]. 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 оптимальной является амплитуда уровня воды в протоках на 5-30 см выше минимальной высоты бровок прирусловых валов (эта величина была получена по данным многолетних наблюдений за процессом формирования полоев нижней зоны дельты Волги, проводящихся в Астраханском государственном заповеднике. Были взяты данные за 1965 -2012 гг., как средний минимальный уровень воды в протоке, при котором начинается формирование протоков по его берегам). Эти значения неодинаковы в разных географических районах дельты. Так, в западной части дельты, имеющей большие уклоны в сторону Каспийского моря, минимальная высота бровок прирусловых валов протока Быстрая соответствует уровню 305 см по рейке гидропоста г. Астрахани [3, 25]. Для полоев по берегам протока Быстрая амплитуда заливания полоев укладывается в диапазон значений уровней: 310 (315) - 345 см (следует отметить, что нули гидропостов 3 -го кордона Дамчикского участка и г. Астрахань имеют одинаковую абсолютную высоту над уровнем моря: минус 28 м БС); для полоев по берегам протока Обжорова амплитуда заливания полоев имеет значения уровней: 300 (305) - 335 см [3, 25].
Степень соответствия условий требованиям воспроизводства рыб в дельте Волги в 2012 г. и 2013 г. была различной. Так, 2012 г. можно охарактеризовать как маловодный с позиции оценки стока Волги в половодье, равного 114 км , в то же время 2013 год следует отнести к средним по водности (Таблица 1).
Таблица 1
Основные гидрологические показатели половодья в нижней зоне дельты на Дамчикском участке Астраханского
государственного заповедника в 2012 - 2013 гг.
Гидрологические показатели половодья 2012 2013
Дата начала половодья 27 апреля 27 марта
Максимальный уровень половодья, см 309 317
Даты стояния пика половодья 24 май - 13 июня 27 мая - 20 июня
Период стояния максимальных уровней, дней 21 41
Дата окончания половодья 23 июля 28 июля
Общая продолжительность половодья 88 122
Дата начала заливания полоев 5 мая 25 апреля
Дата отшнурования полоев 15 июня 22 июня
Продолжительность стояния полоев, дней 42 59
Сток в половодье у Волгограда, км3* 114 140
Сток годовой у Волгограда, км3* 240 271
* по данным Астраханского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (АЦГМС).
Общегодовой объём стока Волги у Волгограда в 2013 году был выше среднемноголетнего значения за 1959 - 2013 гг. на 18 км3 и составлял 271 км3. Сток Волги в половодье был равен 240 км3. Максимальный уровень воды наблюдался с конца третьей декады мая и до конца июня (41 день) и составлял 309 см. Окончание половодья пришлось на 28 июля. Общая продолжительность половодья составила 122 дня. Формирование полоев началось 25 апреля, отшнурование от протока произошло 22 июня, продолжительность стояния полоев составляла 59 дней.
Из гидрографа половодья 2013 г., можно заметить, 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 1).
Рис. 1. Гидрограф половодья в западной части нижней зоны дельты Волги в 2013 г.
Нижняя прерывистая линия на рисунках обозначает уровень весенней межени в протоке Быстрая перед началом половодья. Средняя линия - уровень начала залития полойных нерестилищ. Верхняя - уровень появления избыточной проточности «над» полойными нерестилищами нижней дельты.
Попуски с плотины Волгоградской ГЭС оказались разделены на две неравномерные фазы подъёма уровней. Пик первого подъёма оказался ниже бровок прирусловых валов островов дельты на 40-50 см. и был достигнут в первой декаде апреля.
На рисунке 2 показана частота встречаемости рыб разных экологических групп в контрольных уловах проток нижней зоны дельты (в экземплярах на сеть). При этом наблюдалась картина, близкая к «классической». Последовательная замена нерестящихся видов (вобла, красноперка) стала возможной благодаря приемлемой длительности половодья и благоприятным условиям обводнения.
Первая фаза повышения уровня воды послужила толчком для начала нерестового хода как для полупроходных, так и для туводных видов рыб. При этом подход косяков к местам лова продолжался с середины марта до первых чисел мая. Залитие первых полойных нерестилищ и массовый нерест полупроходных видов (вобла) пришелся на первую декаду мая, сразу после пика встреч в уловах. К концу первой декады в протоках появляются и первые отнерестившиеся особи. Нерест и скат полупроходных видов крайне скоротечен и к третьей декаде мая в уловах отмечаются лишь единичные особи.
Начавшийся в первой декаде мая нерест красноперки стал массовым ко второй-третьей декаде мая, после прогрева воды. Со второй декады начала расти доля красноперки в уловах нижней зоны, что свидетельствует о начале ската особей, отметавших первую, либо (в случае молодых особей) - единственную порцию икры. Часть рыб продолжала оставаться на нерестилищах до третьей декады июня и скатилась, лишь отметав вторую порцию икры.
Наиболее затянут был скат у окуня. Не смотря на то, что массовый нерест окуня отмечали в первой - второй декадах мая, а последние особи нерестились в третьей декаде мая, пик ската в протоках фиксировали лишь в третьей декаде июня.
35
30 25 20 15 10 5 0
II III
март
I II III
апрель
I II III
май
I II III
июнь
I II III
июль
I II III
август
I II III
сентябрь
I II III
октябрь
I II
ноябрь
Окунь
Красноперка
Вобла
Рис. 2. Частота встречаемости окуня, красноперки и воблы в уловах нижней зоны дельты в 2013 году (экз/сеть).
Таким образом, в 2013 г. при наличии благоприятных для нереста рыб гидрологических условий в нижней зоне дельты Волги наблюдались последовательная смена видов на нерестилищах и поэтапный скат отнерестившихся особей в протоки (сроки и длительность которого определяются экологическими особенностями вида).
В маловодном по стоку Волги в половодье 2012 г. ситуация была иной.
Общегодовой объём стока Волги у Волгограда в 2012 году незначительно отличался от среднемноголетнего значения за 1959-2012 гг. (всего на 12 км3) и составил 240 км3.
Максимальный уровень воды наблюдался с конца третьей декады мая и до начала второй декады июня (21 день) и составлял 309 см. Окончание половодья пришлось на 23 июля. Общая продолжительность половодья составила 88 дней. Формирование полоев началось 5 мая, отшнурование от протока произошло 15 июня, продолжительность стояния полоев составляла 42 дня (рисунок 3).
Гидрограф половодья в нижней зоне протока Быстрая в 2012 г
100 -I-1-1-1-1-■-.-1-----1-----1-------.---
25.31р 30 зф 5 гая 10 мзя 15 гая 20 мая 25 мэя 30 пая 04июн ОЭ.икн 14якн 19 июн 24.ИКН 29 якн 04июл 09.ИЮЛ 14*1юп 19 июл 24.июл
Даты
Рис. 3. Гидрограф половодья в западной части нижней зоны дельты Волги в 2012 г. Нижняя прерывистая линия на рисунках обозначает уровень весенней межени в протоке Быстрая перед началом половодья. Средняя линия - уровень начала залития полойных нерестилищ. Верхняя - уровень появления избыточной проточности «над» полойными нерестилищами нижней дельты.
При анализе гидрографа половодья 2012 года обращает на себя внимание принципиально иная схема его построения. Недостаточный объем воды не позволил заблаговременно начать подъем уровня в протоках, и начало подъема от меженного уровня отмечается лишь в третьей декаде апреля. Отсутствие увеличения стока - одного из интенсификаторов нерестовой миграции привело к задержке хода рыбы (подход первых косяков отмечается к концу третьей декады марта). Подошедшие производители, не имея возможности рассредоточиться по ерикам (не затопленным к моменту их подхода) скапливались в крупных протоках, о чем свидетельствует резкий рост частоты их встречаемости в сетных уловах протоков нижней зоны дельты (Рисунок 4).
Лишь к началу мая значительная часть производителей сконцентрировалась в ериках и старицах, и уже с первой декады массово нерестилась на заливаемых лугах. При этом появление первых отнерестившихся производителей в протоках наблюдалось к концу первой декады мая. Вторая - третья декады мая характеризуются валовым скатом отнерестившихся производителей большинства видов рыб, при этом естественная смена нерестящихся видов на нерестилищах не происходила.
Рис.4. Частота встречаемости окуня, красноперки и воблы в уловах нижней зоны дельты (экз/сеть) в 2012 году.
Кратковременность половодья вынудила большинство видов единовременно нереститься на одних и тех же участках. Порционно нерестующие виды (красноперка) отложив первую порцию икры в полойных нерестилищах в массе скатились в авандельту и последующие икрометания проводили там (по достижении нерестовых температур).
Таким образом, гидрологический режим в период половодья оказывает влияние не только на ход нереста, но и приводит к целому ряду изменений в ходе нерестовых миграций. Задержка сроков увеличения подъема уровня воды выше меженного приводит к задержке начала нерестовой миграции, не позволяет производителям распределиться по ерикам и протокам перед началом залития нерестилищ. Незначительное обводнение нерестилищ приводит к единовременному ходу нереста и массовому скату производителей всех
экологических групп с нерестилищ. Порционно нерестящиеся виды не задерживаются на полоях и скатываются в авандельту после первого икрометания.
Литература
1. Абдурахманов, Г.М. [и др.]. Современное состояние и факторы, определяющие ландшафтное разнообразие Волжско-Каспийского региона России / Г.М. Абдурахманов, М.И. Карпюк, Б.Н. Морозов, Ю.Г. Пузаченко. М. : Наука, 2002. 416 с.
2. Алёхина, Р.П. Оценка эффективности размножения полупроходных рыб в д. Волги / Р.П. Алёхина, В.Г. Финаева // Экология молоди и проблемы воспроизводства Каспийских рыб: сбор. науч. трудов. М. : Изд-во ВНИРО, 2001. С. 7-21.
3. Благова, Ю.А. Зависимость частот встречаемости молоди различных видов рыб дельты Волги в полоях Астраханского государственного заповедника от гидрологических показателей половодья / Ю.А. Благова, С.А. Подоляко // Астраханский вестник экологического образования. - 2013. - №4 (26). С.
4. Болгов, М.В. Каспийское море: экстремальные гидрологические события / М.В. Болгов, Г.Ф. Красножон, А.А. Любушин. М. : Наука, 2007. 381 с.
5. Васильченко, О.Н. О воспроизводстве полупроходных рыб в дельте Волги. Т. 127 А. // Труды ВНИРО. 1977. С. 133-144.
6. 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.
7. Егоров, И.Г. Зарастание водной растительностью устьевого взморья и его влияние на гидрологический режим / И.Г. Егоров, Е.И. Зубрилкин, Г.В. Русаков // Сборник работ Астраханской зональной гидрометеорологической обсерватории. М., 1980. Вып. 2. С. 41-51.
8. Катунин, Д.Н. Заливание волжской дельты в условиях работы Волго-Камского каскада гидроэлектростанций. Т. 26. / Д.Н. Катунин // Труды КаспНИРХа. 1971. С. 35-41.
9. Кизина, Л.П. Некоторые данные по биологии карасей рода Carassius низовьев дельты Волги / Л.П. Кизина // Вопросы ихтиологии, 1986. Вып.3. С. 416-423.
10. Кизина, Л.П. Влияние уровенного режима моря на распределение рыб в низовьях дельты Волги / Л.П. Кизина // Юбилейная научная конференция, посвящённая 80-летию Астраханского государственного заповедника, «Состояние, изучение и сохранение природных комплексов Астраханского заповедника в условиях повышения уровня Каспийского моря и усиления антропогенной нагрузки». Тез. докл. Астрахань, 1999. С. 38-39.
11. Кизина, Л.П. Рыбное население низовьев дельты Волги на рубеже XX - XXI веков / Л.П. Кизина, К.В. Литвинов // Труды Астрахан. гос. заповед. 2009. Вып. 14. С. 119-120.
12. Кизина, Л.П. К оценке продуктивности и качества водоёмов по уловам рыбы на промысловое усилие / Л.П. Кизина, К.В. Литвинов // Труды Астраханского государственного заповедника. 2009. Вып. 14. С. 121-122.
13. Коблицкая, А.Ф. Влияние природных и антропогенных факторов на продуктивность нерестилищ устьевой области р. Волга / А.Ф. Коблицкая. // Первая международная конференция «Биологические ресурсы Каспийского моря». Тез. докл. Астрахань, 1992. С. 170-172.
14. Координационный комитет по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения Каспийского моря. 2010. Информационный бюллетень № 1. Ноябрь 2010. 3 с. http://www.caspcom.com/index.php?razd=bullet&lang=1
15. Координационный комитет по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения Каспийского моря. 2011. Информационный бюллетень № 2. 1 августа 2011 г. 3 с. http://www.caspcom.com/fi les/CASPCOM bulletin2 1.pdf
16. Координационный комитет по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения Каспийского моря. 2012а. Информационный бюллетень № 3. 10 января 2012 г. 2 с. http://www.caspcom.com/fi les/CASPCOM bulletin3 1.pdf
17. Координационный комитет по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения Каспийского моря. 2012б. Информационный бюллетень № 4. 10 августа 2012 г. 3 с. http://www.caspcom.com/fi les/CASPCOM bulletin4 1.pdf
18. Координационный комитет по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения Каспийского моря. 2013а. Информационный бюллетень № 5. 25 марта 2013 г. 2 с. http://www.caspcom.com/files/CASPCOM bulletin5 1.pdf
19. Координационный комитет по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения Каспийского моря. 2013а. Информационный бюллетень № 6. 1 октября 2013 г. 3 с. http://www.caspcom.com/files/CASPCOM bulletin6 1.pdf
20. Линберг, Ф.Н. Характеристика режима уровня дельты р. Волги в условиях зарегулированного стока. / Ф.Н. Линберг // Сборник работ Астраханской зональной гидрометеорологической обсерватории. 1970. Вып. 1. С. 16-43.
21. Михайлов, В.Н. Влияние современных изменений уровня Каспийского моря на режим дельты Волги / В.Н. Михайлов, М.В. Исупова // Вестник Московского государственного университета. Серия 5. География. 1997. № 6. С. 46-52.
22. Михайлов, В.Н. Ещё раз о причинах изменения уровня Каспийского моря в XX веке / В.Н. Михайлов, Е.С. Повалишникова // Вестн. МГУ. Серия 5. География. 1998. № 3. С. 35-38.
23. Никитин, Э.В. Особенности распределения и качественная структура полупроходных и туводных рыб в западной зоне мелководий Северного Каспия / Э.В .Никитин, А.И. Кушнаренко, Р.Э. Хара-Лемайтре. Астрахань, КаспНИРХ, 2003. С. 276.
24. Никитин, Э.В. Естественное воспроизводство промысловых рыб в култучной зоне дельты р. Волги в условиях многоводных и маловодных лет / Э.В. Никитин // Научный потенциал регионов на службу модернизации. Межвузовский сб. науч. статей. Астрахань, 2013. № 2.
25. 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.
26. Полонский, В.Ф. Устьевая область Волги: гидролого-морфологические процессы, режим загрязняющих веществ и влияние колебаний Каспийского моря / под. ред. С. В. Кирьянова. М. : Изд-во ГЕОС, 1998. 280 с.
27. Рычагов, Г.И. Уровень Каспийского моря за историческое время // Вестн. Моск. Ун-та. Серия 5. География. № 4. 1993. С. 42-49.
28. Рычагов, Г.И. Плейстоценовая история Каспийского моря / Г. И. Рычагов. М. : МГУ, 1997. 267 с.
