Одним из основных принципов охраны окружающей среды является сохранение биологического разнообразия объектов природы. Несанкционированное вселение новых видов в водные экосистемы рассматривается как биологическое загрязнение и представляет большую опасность, поскольку такие организмы, если условия окажутся для них подходящими, могут размножаться и вступать в конкуренцию с коренными видами, в конечном итоге перестраивая всю сложившуюся в водоеме иерархию отношений. Ненамеренные или случайные вселения новых видов могут происходить разными путями: вследствие переноса организмов или их гамет транспортными судами; при разведении рыбы в искусственных водоемах, когда такие водоемы получают гидрологическую связь с озерами вследствие наводнений; наконец, путем транспортировки паразитических организмов организмами-хозяевами и т.д. К счастью, бассейн Иртыша пока не сильно пострадал от вселения новых видов, так как условия обитания в нем достаточно специфичны и вселенцы приживаются с большим трудом или не приживаются вовсе.
Материал и методики.
Материал был собран в ходе рыбохозяйственных прогнозных исследований по теме 039 «Сохранение и воспроизводство рыбных ресурсов и других водных животных», при проведении полевых работ в составе комплексных рыбохозяйственных экспедиций на водоемах Иртышского бассейна – озеро Зайсан, Бухтарминское водохранилище и река Черный Иртыш, в 2008-2015 гг. Сбор полевого материала проводился в периоды весенних, летних и осенних и зимних маршрутных экспедиций, в ходе которых отбирались пробы из различных орудий лова: ловушек, закидных неводов и ставных сетей; пробы отбирались из научно-исследовательских и промысловых уловов. При отборе проб фиксировались параметры орудий лова, результативность, размерный и весовой состав улова. Опытные сетные порядки выставлялись в намеченных участках водоемов. Уловы на месте сортировались по категории, просчитывались, взвешивались. Чужеродные гидробионты исследовались отдельно: обмерялись мерной лентой по пяти параметрам, взвешивались на электронных весах, с точностью 0.1 г. В работе использованы опросные данные промысловиков и местного населения, а также сведения из литературных источников.
Результаты и обсуждение.
Река Иртыш является трансграничным водотоком, берущим начало на территории Китайской Народной Республики, где носит название Черный Иртыш, далее он протекает по территории Казахстана и впадает в реку Обь на территории Российской Федерации. На территории Казахстана протяженность речной системы составляет более 1700 км. В верхнем течении река перекрыта плотинами трех гидроэлектростанций, в результате чего создан каскад из трех искусственных водоемов – водохранилищ. Основными рыбохозяйственными водоемами бассейна Иртыша, расположенными сверху вниз по течению, являются: оз. Зайсан, Бухтарминское водохранилище, Усть-Каменогорское водохранилище, Шульбинское водохранилище и собственно река Иртыш от Шульбинской ГЭС до границы Республики Казахстан (протяженность около 750 км).
В составе ихтиофауны водоемов бассейна в настоящее время насчитывается 36 видов рыб, являющихся представителями пяти фаунистических комплексов, большинство из которых составляют аборигенные виды рыб, значительная доля представлена акклиматизантами, вселенными в разное время, как в ходе плановых акклиматизационных работ, так и путем случайной интродукции (лещ – Abramis brama, судак – Sander lucioperca, рипус – Coregonus albula, сазан – Cyprinus carpio carpio, пелядь – Coregonus peled, амурский чебачок – Pseudorasbora parva, карась китайский Carassius auratus auratus, девятииглая колюшка – Pungitius pungitius, уклея –Alburnus alburnus, толстолобик белый – Hypophthalmichthys molitrix. Наряду с изменениями в составе рыбной части населения иртышских водоемов, отмечено также появление таких чужеродных гидробионтов как длиннопалый речной рак – Pontastacus leptodactylus Eschschholtz,1823 и мохнаторукий китайский краб – Eriocheir sinensis [1].
В последние годы чужеродные виды оказывают все большее влияние как на экосистемы связующих трансграничных рек Иртыш и Черный Иртыш, так и на водохранилища бассейна. Попав в водоем вместе с плановыми вселенцами, как сопутствующие виды (амурский чебачок), либо путем внеплановой акклиматизации (рак, уклея), либо миграции с сопредельной территории (краб), данные объекты начинают заметно влиять на состояние ихтиофауны водоемов, так как они вынуждены перестраивать свою экологию, вступая в противоречия с аборигенными видами. Не всегда этот процесс дает положительный биологический и хозяйственный эффект.
Весной 2008 г. в дельте трансграничной реки Черный Иртыш специалистами отдела рыбной инспекции впервые был обнаружен представитель чужеродной фауны, относящийся к беспозвоночным животным. Сотрудниками Алтайского Филиала объект был идентифицирован как морской краб. Краб относится к отряду Decapoda, вид – Eriocheir sinensis (H. Milne-Edwards, 1853). Выловленный экземпляр мохнаторукого китайского краба имел вес в фиксированном виде 140 г, общая длина до конца хвостовой части равнялась 11,0 см, длина карапакса 7,5 см, длина клешни 13 см, длина первой пары ходильных ног 12,5 см. Один из отличительных систематических признаков китайского краба – густое волосяное покрытие передней пары клешней, откуда и происходит название вида [2,3].
В последующие годы случаи поимки крабов на озере Зайсан становятся регулярными. Залавливались они в орудия лова рыбаков, преимущественно в осенне-зимний период, единично, по нескольку штук в год (5-7), первоначально, на рыбоучастках, прилегающих к дельте реки Черный Иртыш, берущей истоки с территории Китайской Народной Республики. Как правило, это особи сравнительно крупные, товарных размеров, с массой 120-160 г. Встречаются и более мелкие крабы, весом 50-80 г. В последние годы география поимки китайского мохнаторукого краба расширяется, случаи вылова фиксируются уже не только в дельте Черного Иртыша и озере Зайсан, но и ниже по течению, в озерно-речной части Бухтарминского водохранилища; в марте 2012 года отмечен случай его вылова, в районе с. Курчум, т.е. в 260-270 км от границы. Весной 2014 года, в озере Зайсан, в районе м. Бакланий в брошенных лесковых сетях, среди тухлой рыбы обнаружен 1 экземпляр краба. Краб был довольно активен, вел себя сравнительно агрессивно, на панцире карапакса имелись признаки заболевания. Краб проник в озеро Зайсан с китайской территории – в речной системе Черного Иртыша, на территории СУАР, специалисты института занимаются садковым выращиванием товарного краба. Посадочный материал – молодь краба, отлавливается в прибрежных морских водах, в районе г. Шанхай [4].
Таким образом, морские крабы, выловленные в дельте Черного Иртыша и озере Зайсан, являются интервентами — «беглецами» с сопредельных вод китайской стороны. Перспективы дальнейшего распространения и влияния крабов на состояние экосистемы Иртыша не ясны, так как заметного влияния на ихтиофауну, по причине их ограниченной численности, пока что не выявлено. В то же время, при значительной численности, крабы способны существенно влиять, как на состояние ихтиоценоза, путем вступления в противоречия с аборигенными видами, так и на экосистему водоема в целом, так как могут рыть норы, даже в теле плотины ГЭС, что приводит к её разрушению. Не следует ожидать формирования значительных концентраций численности морских крабов в условиях Иртышских водоемов, так как морские крабы могут длительное время обитать в условиях пресных вод, однако размножаться в них они не смогут, так как нормальное прохождение процесса гаметогенеза и развитие икры происходит в условиях соленых вод [3].
Речной рак – относится к классу ракообразных, является одним из самых крупных и самых ценных промысловых беспозвоночных внутренних водоемов Республики Казахстан. Пресноводный рак относится к чужеродным гидробионтам водоемов Верхнего Иртыша. В водоемах Иртышского бассейна появление речного рака ориентировочно отмечено с середины 90-х годов прошлого столетия, где он считается случайным вселенцем. В водоемах бассейна обитает один вид речного рака, а именно – длиннопалый речной рак (Pontastacus leptodactylus Eschschholtz,1823). Хорошие продукционные качества вселенца (высокая плодовитость, быстрый рост, раннее наступление половой зрелости) и благоприятные условия обитания (оптимальный температурный режим, достаточная кормообеспеченность) позволили в короткое время достичь значительной численности и создать высокие промысловые концентрации. Процесс натурализации речного рака, направление и скорость его распространения, темп наращивания численности в отдельных водоемах Верхнего Иртыша имеет свою определенную специфику, обусловленную различными факторами. Однако общий итог вселения – таков, что уже к 2005-2006 году речной рак образовал промысловые концентрации сначала на Шульбинском водохранилище, затем на озере Зайсан и Бухтарминском водохранилище, а с 2009 по 2012 год практически на всех водоемах бассейна рак являлся одним из основных объектов промысла [5].
Речной рак потребляет пищу как животного, так и растительного происхождения. На примере поведения раков из водоемов Верхнего Иртыша, нами отмечается и другое его качество, а именно, как активного хищника и потребителя животной пищи. Речной рак, в соответствующих условиях является активным пожирателем рыбы, её молоди и икры, влияет на состояние рыбных запасов. Начиная с 2005 года на отдельных водоемах Верхне-Иртышского бассейна сложилась такая ситуация, при которой популяция раков достигнув значительной численности составляла серьезную проблему для ведения рыболовства. Сами по себе раки являются ценным биологическим продуктом, но при больших концентрациях наносят вред рыбным запасам. Сложившееся положение с засильем раков, оценивалось рыбохозяйственной наукой как критическое, что требовало принятия срочных мер по разработке неотложных мер по регулированию численности. Однако, в весенне-летний период 2010г. на Шульбинском водохранилище, а затем и ниже по течению реки Иртыш произошел массовый мор, причина которого до конца не выяснена. В тоже время, по клинической картине, которой сопровождалась гибель раков, можно сделать предположение, что популяцию ракообразных выкосила рачья чума, возбудителем которой является грибок – «Aphanomyces astaci», имеющий высокую контагиозность и патогенность, поэтому болезнь имела скоротечный характер и быстрое распространение (7-10 дней) [5].
В 2012 году в Бухтарминском водохранилище, в озерно-речной части, в популяции раков были отмечены признаки эпизоотии. Клинические исследования показали вялость раков, снижение активности кормовых миграций. При результативности одного сетного улова в 93 экземпляра раков, до 30 % особей было поражено пятнами темно-коричного цвета, в хвостовой и грудной части тела. В местах поражения отмечается некроз ткани, при глубоком поражении наблюдается общий паралич. Эти клинические признаки соответствуют ржаво-пятнистой болезни. Объем добычи раков на водоемах бассейна в 2013 г, согласно разработанного в 2012 году лимита, должен был составить более 1 тыс. тонн. Однако массовая гибель раков прекратила его промысел и на таких крупных промысловых водоемах бассейна как оз. Зайсан и Бухтарминское водохранилище. Восстановление запасов после мора носит длительный характер, требует проведение активных работ по восстановлению, а перспектива рачьего промысла выморочных водоемов состоит в развитии раководства [5].
Уклея – представитель Понтического пресноводного фаунистического комплекса. Отмечена в составе ихтиофауны водоемов Иртышского бассейна с начала нынешнего столетия, относится к чужеродным элементам данного рыбного сообщества, попавшем сюда в процессе расширения ареала. Данный вид из семейства карповых широко распространён в водоемах Европы, в том числе и в России, откуда, по-видимому, уклея и проникла в реку Иртыш. В Казахстане уклея отмечена в дельте Волги, в бассейнах рек Урал, Эмба, Сагиз, оз. Челкар и в Камыш-Самарских и Кушумских озерах. В основной сводке по рыбам Казахстана, для бассейна Иртыша, уклея не указана. Имеются сведения о её нахождении в 90-х годах прошлого века в реках Ишим и Тобол [6]. Позже, начиная с 2000-х гг. она появилась и в водоемах Верхне-Иртышского бассейна.
Появившись в водоемах бассейна Иртыша, уклея становится довольно заметным объектом ихтиоценоза и благодаря своей высокой экологической и пищевой пластичности быстро расширяет свой ареал, достигая по отдельным биотопам высокой численности. По данным научно-исследовательского лова, в 2006 году в реке Иртыш, уклея составляла до 10-11 % общего улова мелкоячейными сетями. Результаты мальковой съемки на Шульбинском водохранилище, показывают, что в последние годы, показатели урожайности молоди уклеи одни из наиболее высоких и варьируют по годам в пределах 0,9-1,08 экз./м3, составляя тем самым, конкуренцию таким массовым видам рыб, как плотва и окунь [7]. Уклею охотно поедают такие хищные рыбы иртышских водохранилищ, как судак. В перспективе, для водоемов вселения, уклея представляет интерес как объект спортивно-любительского рыболовства.
Амурский чебачок – Pseudorasbora parva, – является представителем китайского равнинного комплекса. Естественный ареал его очерчен бассейном Амура, пресными водами южного Китая, Кореи, Японии. В водоемах Казахстана данный вид появился в 1959 г., когда в Алматинское прудовое хозяйство завезли личинок растительноядных рыб из р. Сунгари [6]. В водоемы Восточного Казахстана чебачок попал в ходе рыбоводных работ вместе с посадочным материалом карпа и белого амура. Максимальный размер чебачка в водоемах бассейна не превышает 11-12 см, предельный возраст – 4 года. В настоящее время псевдорасбора достаточно многочисленна в коллекторных каналах Бухтарминского нерестово-вырастного хозяйства, на озере Маркаколь [8]. Псевдорасбора считается сорным видом, конкурирует в питании с промысловыми рыбами, поедает икру и личинок рыб, поэтому необходимо своевременно принимать меры по ограничению ее численности.
Таким образом, когорта спонтанных переселенцев, отмеченных в экосистеме Иртышских водохранилищ и рек, представлена видами, обладающими определенными преимуществами перед аборигенами. Они, как правило, короткоцикличны, плодовиты и еврибионтны, то есть относятся к представителям биологически более дешевых видов. Тем не менее, видовое разнообразие наших водоемов увеличилось за счет данных гидробионтов. Проблема биологических инвазий чужеродных видов на территорию Казахстана является важнейшим аспектом обеспечения экологической безопасности страны. Поэтому на границе (таможенных постах) необходимо ужесточение ветеринарно-санитарного контроля ввоза на территорию республики Казахстан живых гидробионтов.
В настоящее время, в условиях, когда формирование ихтиофауны водоемов продолжается, отдельные ихтиоценозы бассейна имеют различный уровень разнообразия составляющих их видов и разное соотношение их численности. Известно, что устойчивость экосистемы зависит как от разнообразия видов, так и от функционирования связей между ними. В то же время, численность и биомасса каждого вида в водоеме зависит от его трофического статуса: чем выше трофический статус водоема, тем большим числом видов представлена ихтиофауна, и тем выше выход рыбной продукции [9].
Таким образом, состояние экосистемы и ее экологическую устойчивость можно оценить по степени сохранения ее биологического разнообразия. Стабильные и нетронутые экосистемы сохраняют высокую степень биоразнообразия, а в разрушаемых экосистемах обычно наблюдается его обеднение. Подобные изменения можно отобразить индексами.
В целях сравнительной оценки состояния и степени устойчивости биоценозов отдельных водоемов Верхне-Иртышского бассейна, нами использован индекс видового разнообразия (таблица 1).
Таблица 1
Индекс видового разнообразия ихтиоценозов водоемов бассейна
| Год | рЧерный Иртыш | р. Иртыш
|
Усть-Каменогорское водохранилище | Бухтарминское водохранилище | Шульбинское
водохранилище |
| 2001 | — | 1,8795 | — | 2,3451 | 2,0932 |
| 2002 | 2,1648 | — | — | 2,3972 | 2,2857 |
| 2003 | — | — | 1,9896 | 1,9137 | 2,1898 |
| 2004 | 1,7321 | 2,3088 | — | 2,2774 | 2,0272 |
| 2005 | 2,3775 | 2,1464 | 0,7956 | 2,3122 | 2,0529 |
| 2014 | 1,803 | 2,2670 | — | 2,3456 | 2,1960 |
Сравнительный анализ видового разнообразия ихтиоценозов водоемов бассейна показывает, что на современном этапе развития наиболее низкая степень биоразнообразия характерна для Усть-Каменогорского водохранилища (0,7956), что объясняется неудовлетворительностью условий естественного воспроизводства (неблагоприятный гидрологический режим и отсутствие нерестилищ). Средний уровень видового разнообразия демонстрирует Шульбинское водохранилище, степень устойчивости ихтиоценоза которого определяется постепенной адаптацией аборигенных видов в поддержании численности в специфичных условиях водного режима. Сравнительно высокая степень видового разнообразия отмечается на Бухтарминском водохранилище и реках Иртыш и Черный Иртыш (низкое значение индекса 2004 года объясняется эпизодичностью отбора проб, не отразивших истинного состава ихтиоценоза).
Сравнительно высокая степень устойчивости ихтиоценозов рек Иртыш и Черный Иртыш обеспечивается обилием и разнообразием пойменных водоемов, отсутствием промысла в русловой части рек и слабым его развитием в пойменных водоемах. Это благотворно сказывается на относительной численности популяций рыб.
На водохранилищах бассейна в последние годы наблюдается тенденция увеличения видового разнообразия биоценозов, и если в условиях Бухтарминского водохранилища в росте уровня биоразнообразия не последнюю роль сыграло снижение доминирующего влияния леща, то на рост энтропии в Шульбинском водохранилище усиление адаптационных процессов аборигенных видов в поддержании численности в условиях водохранилища.
В целом, речная система Иртыша характеризуется сравнительно высоким уровнем видового разнообразия, в то время как водохранилища – большей численностью популяций рыб. Если ранее на численность и видовое соотношение рыб в водохранилищах наибольшее влияние оказывал гидрологический режим, то в последние годы на первый план выходит интенсивность и селективность рыболовства.
Выводы. Проблема инвазий чужеродных видов относится к одному из важнейших направлений фундаментальных и прикладных исследований, и поэтому требует проведения целенаправленных работ по наблюдению за их состоянием и распространением. Глобальный характер этой экологической проблемы признан мировым сообществом, в связи, с чем приняты специальные международные соглашения, где отмечено, что контроль и регулирование саморасселения и акклиматизации чужеродных видов является одним из принципов сохранения биоразнообразия. Инвазивные виды, вступая в контакты с популяциями аборигенов, существенно преобразуют структуру ихтиоценозов, что чревато деградацией экосистем. В целом, инвазии чужеродных видов могут привести к неоднозначным результатам (включая угрозу биоразнообразию) и это зависит от специфичности вида, особенностей водоема, видовой структуры сообществ, уровня антропогенного воздействия [10].
Насколько благоприятным окажется пребывание в наших водоемах всех чужеродных гидробионтов, и как они приживутся, покажет время и дальнейшие исследования. Акклиматизированные виды создают в водоемах вселения новые биотические связи и тем самым оказывают влияние на аборигенные виды, в первую очередь в сторону изменения их численности, что, в целом нарушает экологическое равновесие.
Литература
- Кириченко О.И., Ануарбеков С.М. Состояние и видовое разнообразие ихтиофауны основных рыбохозяйственных водоемов бассейна Верхнего Иртыша// «Вклад молодых ученых в биологические исследования» // Международная заочная конференция, Иркутск, 2012, С 62-65
- Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий //т.2 С-П, 1995, с. 628
- Кириченко О.И. Случаи поимки морского краба Eriocheir sinensis (H. Milne-Edwards, 1853) в водоемах Иртышского бассейна Зоол. ежегодн. «Selevinia», г. Алматы, в марте 2012
- Кульмагамбетов Т.К. Китайские ученые в Алматинской области// ж. «Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана» изд. ТОО «Бастау», Алматы, № 8, 2009, с 76-77
- Кириченко О.И. Биологическая характеристика и продукционные особенности речных раков из водоемов Обь-Иртышского бассейна // ж. «Рыбоводство и рыбное хозяйство» № 9, Сельхозиздат, Россия, 2013. — с. 40-46
- Митрофанов В.П., Дукравец Г.М., и др. Рыбы Казахстана. – Алма-Ата: Наука, 1989. – Т. 3. – 312 с
- Кириченко О.И. Биологические и продукционные особенности популяции уклеи (Alburnus alburnus) из водоемов Иртышского бассейна// ж. Вестник СГУ им.Шакарима, № 2(57), Семей, 2012, с 242-245
- Кириченко О.И. Представители чужеродной фауны в водоемах Восточного Казахстана //Межд. конф. «Биологическое разнообразие и устойчивое развитие природы и общества» // Алматы, 2009, с 94-97
- Решетников Ю.С., Попова О.А. и др. Изменение структуры рыбного населения эвтрофируемого водоема. – М.: Наука, 1982. – С. 247.
- Неронов В.М., Лущекина A.A. 2001. Чужеродные виды и сохранение биологического разнообразия. Усп. соврем, биол. 121 (1): с121-128.[schema type=»book» name=»СОСТОЯНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ ВОДОЕМОВ ИРТЫШСКОГО БАССЕЙНА И ВЛИЯНИЕ ЧУЖЕРОДНЫХ ВИДОВ НА ЭКОСИСТЕМУ» description=»В работе представлены краткие результаты исследований по чужеродным гидробионтам водоемов Иртышского бассейна, рассмотрены их роль и значение в экосистеме. Дана оценка современного состояния биоразнообразия, приведены отдельные аспекты влияния инвазий на биоценозы водоемов.» author=»Кириченко Ольга Ивановна, Ануарбеков Сымбат Мухаметбекулы» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2016-12-18″ edition=»euroasia-science_28.04.2016_4(25)» ebook=»yes» ]