1. Материал и методика
Сбор ихтиологических материалов проводился по общепринятым методикам [Правдин, 1966; Пахоруков, 1980; Сечин, 1990; Сечин, 2010; Котляр, 2004].
Основной материал по биологии численности рыб собирался в процессе траловых и неводных съемок в летне-осенний период. Траления и притонения осуществлялись по исторически сложившейся сетке станций, вытянутой по километражу судового хода р. Волги (рис. 1 и 2). Дополнительно собран материал из сетных уловов промысловых бригад.
Согласно методических рекомендаций [Методические рекомендации …, 1990] ихтиологические съемки рекомендуется проводить в начале и конце вегетационного периода. Однако на Горьковском водохранилище траловые съемки были проведены в июле и сентябре-октябре, на Чебоксарском – в июле и октябре-ноябре. Неводные съемки на всех водоемах проводились с конца августа по середину сентября. Весной 2010 г. было создано 2 КНП за нерестом рыб на Горьковском и Чебоксарском водохранилищах. Количество ихтиологических съемок и объем проб приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Объем собранного и обработанного ихтиологического материала в 2010 г.
Количество
учетных
тралений
|
Количество сетепостановок
и сплавов
|
Количество
притонений
|
Массовые
промеры,
тыс. экз.
|
Полный биологический анализ, тыс. экз.
|
Объем проб
на возраст,
|
тыс. экз.
|
Горьковское водохранилище
|
48
|
501
|
37
|
10,2
|
0,3
|
0,9
|
Чебоксарское водохранилище
|
36
|
149
|
63
|
12,8
|
0,5
|
0,8
|
Озера Костромской области
|
-
|
14
|
8
|
0,5
|
0,1
|
0,2
|
ИТОГО
|
84
|
664
|
106
|
23,5
|
0,9
|
1,9
|
При проведении неводных съемок применялся широкий размер шага ячеи: от 3,6 мм в мальковой волокуше (длина 10 м) до 40 мм в промысловых неводах. В донных тралах (18 и 25-метровые конструкции ГосНИОРХ) использовалась ячея в кутке 30 мм, в пелагическом (12-метровый) – 5 мм. Шаг ячеи ставных сетей колебался от 18 до 100 мм.
Рисунок 1 - Схема расположения станций на Горьковском водохранилище
Рисунок 2 - Схема расположения станций на Чебоксарском водохранилище
Траления проводились с арендованных т/х типа «Ярославец» и т/х «Академик Топчиев» ИБВВ РАН, оборудованных кормовым слипом. Скорость траловых съемок составляла 4-5 км/ч [Сечин, 1990]. Контроль скорости проводился спутниковым навигатором. Продолжительность донных тралений составляла 20-180 минут, пелагических – 15 минут. При зацепах траления по возможности повторяли. Общая площадь тралений на Горьковском водохранилище - 45 га, на Чебоксарском – 262 га. Коэффициент уловистости тралов конструкции «ГосНИОРХ» по отношению к отдельным категориям рыб принимался на основании литературных данных [Сечин, 1990; Сечин, 2010; Шибаев, 1986, 2007] от 0,3 до 0,6. Коэффициент уловистости пелагического трала ИБВВ принят по сведениям этого института - 0,2.
На Чебоксарском водохранилище были проведены притонения промысловым неводом (длина – 180 м, яч. в крыльях и мотне - 20 мм). Площадь тоней составила 26 га. Выборка крыльев осуществлялась вручную (Нижегородский рыболовный участок). В прибрежье обоих водохранилищ проведены мальковые съемки (волокуша длиной 10 м, яч. 3,6 мм и мальковый невод длиной 30 м, яч. в крыльях - 10 м, в мотне - 6 мм) на общей площади 1,7 га. Коэффициенты уловистости взяты из литературных источников [Печников, Терешенков, 1986] для различных видов от 0,1 до 0,3.
На Галичском озере неводные съемки проведены только мальковым 30-ти метровым неводом (яч. в мотне 6мм) и 10-ти метровой мальковой волокушей (яч. 3,6 мм).
На Чухломском озере возможности для проведения масштабной неводной съемки из-за особенностей береговой линии (сплавины) ограничены. Проведено 3 притонения 30-метровым мелкоячейным неводом. Основной материал собирался за счет сетепостановок – использовался набор сетей с шагом ячеи от 18 до 75 мм.
Методика обработки полевого материала. Возраст рыб определялся по чешуе или спилам грудных плавников (стерлядь, сом) [Правдин, 1966; Брюзгин,1969; Котляр, 2004] . При работе со старшевозрастными особями леща и судака применялся комбинированный метод определения возраста, как по чешуе, так и уточнение его по спилам брюшных или грудных плавников [Серенко, 1984]. У налима возраст определялся по отолитам.
Определение половозрелости и темпа роста проводилось по стандартным методикам [Правдин, 1966; Котляр, 2004]. Определение плодовитости в 2010 г. не проводилось.
Для пересчета размерной структуры в возрастную по основным промысловым видам использовались размерно-возрастные ключи [Методические рекомендации, 2000; Шибаев, 2007; Сечин, 2010].
Для расчета абсолютной численности основных промысловых рыб на всех водоемах применялся метод площадей [Сечин, 1990; Сечин, 2010; Шибаев, 1986, 2007; Печников, Терешенков, 1986 и др.]. Абсолютная численность исследуемого вида рассчитана экстраполяцией средней численности по станциям на площадь обитания данного вида с учетом глубины, облавливаемой конкретным орудием лова [Шибаев, 2007]. Расчет численности рыб по данным уловов активными орудиями лова проводился по формуле:
где, N – численность рыб на исследуемой (расчетной) площади водоема;
Сср. – средний улов по станциям на 1 га учетной площади;
S – общая учетная площадь;
q – коэффициент уловистости орудия лова.
Численность возрастных групп, представленных в уловах не полностью, ввиду избирательности применяемых орудий лова [Серенко, 1984], восстанавливалась экстраполяцией по описанному ниже экспоненциальному уравнению (предполагается случай стабильности промысловой нагрузки), что позволяет найти общую численность, а не только промысловой части популяции.
На основе учетных траловых съемок рассчитывалась численность стерляди, леща, судака, а на основе неводных съемок - прибрежных видов (щука, плотва и др.).
Методика оценки общей смертности рыб на водоеме и для всех видов рыб заключается в построении в пакете Excel кривой улова и аппроксимации ее экспоненциальной функцией. Основанием для этого является постоянство промысловой нагрузки за последние годы. За последние 10 лет промбаза и уловы на усилие на Горьковском и Чебоксарском водохранилищах изменились незначительно (подробнее см. в разделах 2.3 и 3.3). Любительский лов по экспертной оценке также приблизительно постоянен.
Найденное уравнение типа
Nt = N0 · exp(- Z · t)
|
(1.2)
|
содержит параметр Z – мгновенный коэффициент общей смертности (рис. 3). Меняя диапазон по данному графику, можно получить Z для любого возрастного диапазона, в том числе и для смежных, т.е. найти конкретное значение Zt для возрастной группы t.
Однако для расчета прогнозных показателей основных объектов лова (лещ, судак, щука) и выбора промысловой нагрузки необходимо знание коэффициентов естественной смертности для различных возрастных групп. Показатели Mt находятся по общепринятой методике, исходя из представлений, что коэффициент естественной смертности является функцией возраста, а смертность минимальна в возрасте близком к возрасту полового созревания [Методические рекомендации …, 1990; Сечин, 1990; Сечин, 2010].
С учетом реализации требований концепции «предосторожного подхода к оценке ОДУ» [Бабаян, 2000] при расчетах принималось во внимание состояние запаса и в зависимости от его устойчивости подбирались промысловые коэффициенты эксплуатации. Основная цель работы заключалась в оценке ориентиров управления с целью обоснования правил регулирования промысла. Для этого были проанализированы уловы на усилие за 30 лет эксплуатации водохранилищ и их средние показатели сравнены с уловами на усилие за год исследований. В результате полученной информации было установлено, что практически все запасы промысловых видов находятся в состоянии стабильности – показатели уловов на усилие за сравниваемые периоды достоверно не отличаются друг от друга. Для большинства видов установлен режим постоянной интенсивности промысла (Bi ≥ Btr, Freci = Ftr = const).
Исключение составили запасы реофильных рыб (стерлядь, чехонь, белоглазка Горьковского водохранилища). Запас стерляди Горьковского водохранилища за время существования водоема полностью исчез, запас стерляди Чебоксарского водохранилища находится в крайне низком состоянии (снижение более чем на два порядка). Запасы чехони соответственно в Горьковском и Чебоксарском водохранилищах снизились за последние 20 лет в 6,5 и 4,5 раза. Белоглазка Горьковского водохранилища снизила свою биомассу в 16,5 раз. Воспроизводство реофильных видов находится на крайне низком уровне, биомасса запасов низкая, поэтому для них установлены либо режимы полного запрета на промысел (стерлядь Чебоксарского водохранилища), либо режим восстановления запаса - чехонь и белоглазка) [Бабаян, 2000].
Прогнозные коэффициенты общей смертности для каждого возрастного класса t исследуемой популяции основных промысловых рыб находились по уравнению [Шибаев, 2007]:
Zt rec = Ftrec + Mt - Ftrec · Mt
|
(1.3)
|
На основе полученных Ztrec рассчитываются остаточные численности возрастных классов:
t+1 t
Nn+1 = Nn · ( 1 - Zt rec)
|
(1.4)
|
По навескам возрастных групп находим ихтиомассы для прогнозируемых лет. Далее, по вышеуказанным Ftrec и с учетом коэффициента селективности (прилов младшевозрастных групп и уловы любителей) определяем ОДУ для всего запаса. Следует отметить, что рыболовами-любителями изымается значительная часть неполовозрелых особей [Клевакин и др., 2005].
Методические особенности для озер Галичского и Чухломского.
В связи с невозможностью проведения полномасштабных неводных съемок на Галичском и Чухломском озерах в 2009-10 гг. расчет биологически обоснованных уловов рыбы проводился на основе продукционных свойств данных водоемов.
Методика заключалась в следующем. На основании гидробиологических исследований (концентрация хлорофилла «а») была уставлена трофность водоема, показатели ихтиомассы и прироста выживших за год рыб, соответствующие ей [Китаев, 2007; Руденко, 2000, 2007]. Данные по видовому составу рыб и соотношении их биомасс были получены по результатам лова набором ставных сетей с шагом ячеи от 18 до 75 мм и возможных неводных уловов (мальковый невод в ограниченной зоне).
Методика оценки любительского рыболовства. Для оценки объемов вылова рыболовами-любителями использовался карточный опрос совместно с сотрудниками ФГУ «Верхневолжрыбвод» и «Средневолжрыбвод», а также проводился учет количества рыбаков во время переходов судна и тралений (русловое водохранилище достаточно хорошо просматривается в бинокль). Всего обработано и находится в обработке около 5000 карточек .
Гидробиологические работы проводились на различных плесах водоемов и включали: определение концентрации хлорофилла «а», определение количественных показателей развития зоопланктона и зообентоса (см. рис. 1 и 2). Точки отбора проб старались привязывать к ихтиологической сети станций. Отбор проб осуществлялся в ходе разовых выездов, совмещенных с ихтиологическими съемками в июле - сентябре 2010 г. Всего отобрано и использовано 78 проб (47 на Горьковском водохранилище и 31 на Чебоксарском). На Галичском и Чухломском озерах отобрано по 5 проб в различных плесах.
В 2010 году в вегетационный период продолжена работа по изучению концентрации хлорофилла «а» на исследуемых водоемах с целью выявления участков с различными биолого-продукционными характеристиками [SCOR-UNESCO, 1966; ГОСТ 17.1.04.02.90, 1990; Руководство..., 1992]. Определение уровня трофности водоемов проводилось по шкале, приводимой С.П. Китаевым (2007):
Шкала для оценки трофности водоемов по содержанию хлорофилла «а» (мг/м3)
ультра-
олиготрофный
|
олиго-
трофный
|
α-мезотрофный
|
β-мезотрофный
|
α-эвтрофный
|
β-эвтрофный
|
поли-
трофные
|
< 1,5
|
1,5-3
|
3-6
|
6-12
|
12-24
|
24-48
|
>48
|
В 2010 отборы проб фитопланктона проводились разово, а на Окском отроге Чебоксарского водохранилища с мая по июль с периодичностью 7-10 дней.
Обработка проб проводилась по стандартным методикам [Методика…, 1975]. По средним за сезон значениям биомассы фитопланктона определялась трофность водоема, при этом использовалась классификация И. С. Трифоновой (1990): биомасса < 1 г/м3 – олиготрофный тип водоема; 1-5 г/м3 – мезотрофный; 5-10 г/м3 – эвтрофный; > 10 г/м3 – высокоэвтрофный водоем.
При определении видового состава водорослей использовались следующие руководства: «Определитель пресноводных водорослей СССР» (1951-1986), «Флора споровых растений СССР» [Косинская, 1952, 1960] определители водорослей Украины [Асаул, 1975; Ветрова, 1986; Царенко, 1990], «Диатомовые водоросли СССР» (1988, 1992). Наименование таксонов диатомовых водорослей в основном приводится по работам Краммера и Ланге-Берталота (Krammer, Lange-Bertalot, 1986,1988, 1991 a,б), динофитовых – по работам Поповского и Пфистера [Popovsky, Pfiester, 1990].
При эколого-географической характеристике придерживались наиболее разработанных систем, принятых в биогеографии и экологии водорослей. По отношению к местообитанию приведены сведения о нахождении водорослей в какой-либо естественной экологической группировке (планктон, бентос и т. д.). Галобность указана по системе Кольбе, предложенной для диатомовых водорослей А.И. Прошкиной-Лавренко (1953). Для оценки отношения видов к рН среды использовали шкалу, разработанную для диатомовых водорослей Хустедтом в понимании Н.Н. Давыдовой (1985).
Сапробиологическое состояние водоёмов оценивалось по индексам сапробности по Пантле и Букку (Pantle, Buck, 1955; Pantle, 1956) в модификации Сладечека [Sládeček, 1973]:
 ;
где s – индикаторная значимость вида-показателя сапробности, h – показатель обилия (численность или биомасса). Индикаторное значение сапробности отдельных видов брали из “Унифицированных методов исследования…” (1975, 1977), а также из работ R. Wegl (1983).
Доминирующими считались виды, биомасса которых составляла 10 % и более от общей биомассы фитопланктона в каждой пробе, взятой из водоема. В качестве субдоминантов выделяли виды, биомасса которых была не менее 5 % от общей [Охапкин, 1997].
Сбор и обработка проб зоопланктона проводилась согласно стандартным методикам [Методические рекомендации…, 1982]. Отбор проб проводился с использованием планктонной сети Джеди с мельничным газом №74 и входным диаметром 18 см. Идентификация видов, определение их размерных характеристик и подсчет осуществлялись под бинокулярным микроскопом МБС-10 в Рэндом-камере [Медников, Старобогатов, 1961].
Отбор проб организмов зообентоса производился с помощью скребка 20х20см и дночерпателем с площадью захвата 1/40. Материал фиксировался 4-х% раствором формалина. Обработка материала осуществлялась согласно «Методическим рекомендациям …», 1984. Определение организмов зообентоса производился при помощи Определителей пресноводных беспозвоночных … 1977; 1995; 2004 и др. Трофность водоема определялась согласно Китаеву С.П. (2007).
При оценке возможного изъятия мотыля из водоемов мы исходили из экономической целесообразности, специфичности данного вида лова и экспертной оценки уже существующего промысла. Так как такие расчеты проводились впервые, то мы исходили из концепции «предосторожного подхода» к оценке запасов и норм изъятия биоресурсов [Бабаян, 2000]. Необходимо отметить, что лов мотыля ведется не на самом водохранилище, а в его придаточной системе - малооблавливаемых озерах с большим количеством ила. Оценивался ущерб рыбному хозяйству согласно существующей методики [Временная методика…, 1989]. При расчете, например, по Горьковскому водохранилищу при добыче 400 кг мотыля ущерб от потери продукции бентосоядных рыб составит 64 кг. По экономическим соображениям (продажа) это соответственно 1000000 руб. и 2560 руб. При надлежащем контроле со стороны государства - налицо прямая выгода для бюджета. Кроме того, по самой скромной оценке, существующих объемов добычи мотыля из расчета 200000 рыболовов [Клевакин и др., 2005], покупающих на рыбалку по 10 г мотыля 2 раза в год продается не менее 400 кг мотыля, т.е. величина которую мы поставили в качестве возможного вылова. Основание – при существующих объемах добычи мотыля не происходит снижение запасов рыб в водохранилище. По другим водоемам взяты еще меньшие величины в связи с недостаточностью информации.
При расчетах возможного улова раков в Чебоксарском водохранилище использованы сведения отчета за 2003 г. [Отчет ФГНУ «ГосНИОРХ», 2003]. Согласно проведенным исследованиям Чебоксарское водохранилище относится к водоемам малой продуктивности по ракам, промысловая биомасса которых составляет 0,11 кг/га (менее 10 кг/га). По водохранилищу промысловый запас составляет 13,2 т. Так как норм изъятия раков мы не нашли, то исходили из концепции «предосторожного подхода» к оценке запасов и норм изъятия биоресурсов [Бабаян, 2000] и ОДУ был взят на уровне 5%. Рассчитанный объем нужен и для проведения научно-исследовательских работ и для рыболовов-любителей, т.к. объемы изъятии в промышленном масштабе незначительны.
При составлении биологического обоснования прогноза вылова использованы данные полевых исследований за 2010 г., фондовые материалы ФГНУ «ГосНИОРХ» и литературные источники (см. соответствующие главы).
|
