Реферат: Имитационная модель динамики численности русского осетра

--PAGE_BREAK--2.2 Влияние биотических факторов
Помимо абиотических факторов, на русского осетра, также влияют биотические факторы (живой природы). К ним относятся такие факторы, как конкуренция, питание (отношения хищник – жертва), влияние паразитов, и различные другие факторы.
2.2.1 Межвидовая конкуренция

Межвидовая конкуренция во время кормления на море преобладает между русским осетром и теми видами рыб, с которыми совпадает спектр продуктов — бычки, севрюга, белуга. В последние годы, увеличилось совпадение в пищевом спектре осетра и карповых (вобла, лещ). Конкуренция была выявлена в отношении таких продуктов питания, как килька и бычки (Карпевич Л.Ф. 1975).
2.2.2 Паразитизм

Паразиты редко являются проблемой для осетров. Но большое количество внешних паразитов могут повредить рыбе, и особенно дыхательным путям. Могут быть обнаружены такие простейшие как Trichodina, Trichodonella and Ichthyophthirius multifiliis (вызывает образование белых пятен) и жгутиковые, такие как Ichthyobodo (= Costia). В меньшей степени может быть обнаружена Ambiphrya. Все эти паразиты являются внешними простейшими паразитами. Наиболее чувствительная естественно мелкая рыба, малёк и личинка. Жгутиковая Hexamita может быть обнаружена в кишечнике малька осетра. Такие жгутиковые присутствуют в большом количестве у многих видов рыб. Эти паразиты вызывают тяжёлое заболевание жабр (Амёбное жаберное заболевание или АЖЗ) аналогичное тому, которое можно наблюдать у других видов рыб. Из-за АЖЗ наблюдалась сильная гиперплазия и спайка жаберных пластин, что вызвало высокую смертность(Козлов В.И., Абрамович Л.С. 1986).

У осетров встречаются, как правило, общие виды паразитов из числа тех, что вызывают у них заболевания или же могут повлиять на их пищевое использование. По этой причине ниже приведена общая паразитологическая характеристика рыб рода русский осетр.

Основные болезни и паразиты

Поверхность тела:

1. На поверхности тела осетров, вылавливаемых в Каспийском море, иногда встречаются некрупные пиявки – каспиобделла каспийская (Caspiobdellacaspica).

2. На теле русского осетров у основания плавников, в хвостовой части и между костными жучками поселяется копепода – псевдотрахелиаст звeздчатый, или каспийско-черноморский (Pseudotracheliastesstellatus). Тело рачка состоит из 3 отделов: головогруди, максиллы II(так называемые “руки”) и туловища. Головогрудь маленькая; туловище уплощeнное, длинное, крупное, на его спинной стороне видны два ряда маленьких углублений; яйцевые мешки длинные, тонкие. Длина тела 1,7 – 2 см, “рук” до 1,2 см, яйцевых мешков до 2,7.

Рачки разрушают покровные ткани рыбы и глубоко проникают в еeмускулатуру, образуя раны. Вокруг прикрепительного аппарата рачка формируется капсула, заполненная гноем. Очень часто при вылове рыбы паразит отрывается, а место его прикрепления можно определить по глубоким (2 – 3 см), гноящимся язвам. Заражeнность осетров псевдотрахелистом может достигать 100 %, а количество рачков на одной рыбе – 50 экз. Заражeнность севрюг также довольно высока – 75 %, по 1 – 30 экз. на рыбе.

Псевдотрахелиаст найден у осетровых в бассейнах Чeрного, Азовского и Каспийского морей. В Азовском море паразит заметно чаще встречается летом, в сравнении с остальными сезонами года.

Внутренние органы:

Икру поражает микроспоридия рода плейстофор – Pleistophorasulci(син.: Cocconemasulci). Заражeнные икринки белого цвета, крупнее здоровых. В центре икринок находятся панспоробласты со зрелыми спорами паразита, а по периферии – споронты и панспоробласты с молодыми спорами.

Заболевания встречается повсеместно, где обитает осетр.

Икра бывает инвазирована полиподиумом гидроподобным. Икра заражается в период образования в ней желтка. По мере роста икринки личинка паразита разрастается, преобразуется в так называемый столон, на котором образуются почки, зачатки будущих самостоятельных особей. Заражённые икринки выходят в воду вместе со здоровыми. В воде оболочка икринки разрывается, столон выходит наружу и распадается на составляющие его почки, каждая из которых становится самостоятельным полипом (Михеев В.П. 1982).
2.2.3 Отношения «хищник – жертва»

В основном русский осетр питается придонными организмами. В поисках пищи осетр непрерывно движется в нижней части толщи воды. Вкусовые рецепторы расположены на усиках и губах. Во время охоты осетр делает резкое движение захвата и всасывает пищу с выдвиганием устного аппарата.

В Волге личинки осетра кормятся зоопланктоном — дафнии, Bosmina, циклопы. В реке Урал потребляют личинок донных организмов, а также: олигохет, полихет, Corophiidae, гаммарид, Mysidae, личинок и куколок хирономид. В ходе вниз мальки охотятся на нижних и придонных организмов: гаммарид, Mysidae, Corophiidae, олигохет и Ampharetidae. На море, диета несовершеннолетних осетров (41-80 см TL) содержит меньше ракообразных и Nereis, потребление крабов и рыбы небольшой. Как осетр вырастает, он переходит на питание, в основном, моллюсками, преобладающие виды — Абра Овата, представитель фауны Средиземноморья внесен в Каспийское море. Взрослый осетр поедает бентофагов и моллюска-людоеда. Его спектр питания изменяется в зависимости от поставок продовольствия и сезона (Детлаф, Таас Гинзбург, О. И. Shmalgauzen1981) .
2.3 Антропогенные факторы влияния
Значительная часть прибрежных и морских экосистем России подвержена антропогенным нарушениям.

Антропогенные факторы, действующие на морские экосистемы разнообразны и, как правило, имеют комплексный характер и множественные экосистемные последствия.




2.3.1 Промысел осетровых, и его современное состояние

Хозяйственное значение. Ценнейшая промысловая рыба, у которой ведущее место принадлежит каспийской популяции. В период с конца 40-х до начала 60-х годов на Каспии ежегодно вылавливалось от 8,5 до 17,9 тыс. т русского осетра. Рекордный улов был достигнут в 1903 г. и составил 39,2 тыс. т.(таб. 1.). После постройки Волгоградской ГЭС его численность и уловы стали постепенно падать. В 1985 г. общая численность нагуливающегося в Каспийском море русского осетра (от годовика и старше) составила 59,1 млн экз., в 1994 г. она снизилась почти в три раза — до 21,2 млн экз. Плотина Волгоградской ГЭС отрезала 80% нерестилищ русского осетра и, хотя этот вид является основным объектом искусственного разведения, результаты его пока не достигли желаемого уровня, и в пополнении запасов все еще решающую роль играют оставшиеся ниже плотины нерестовые площади. После распада СССР численность русского осетра на Каспии катастрофически снижается, возобновлен морской лов, резко усилилось браконьерство и т.д. (Милн П. 1978).
Таблица 1. Численность русского осетра на акватории Каспийского моря

годы

Численность русского осетра (млн. экз.)

1968 — 1970

93,7

1972 – 1978

69,2

1983 – 1988

46,6

1991 – 1999

19,6

2001 — 2005

10,5



2.3.2 Загрязнение среды обитания

Загрязнение представляет опасность в первую очередь для мелководных полузамкнутых морских бассейнов, расположенных в зоне интенсивной индустриализации Северного Каспия. Здесь во многих районах концентрация загрязнителей в среде и биоте во много раз превышает ПДК. Огромное количество загрязнений поступает в моря с водами рек

Особенно опасно то, что в морских водоемах загрязнители, включая радиоактивные вещества, аккумулируются в донных осадках(Мельников В.Н. 1983).

Хроническое Северного Каспия явилось одной из причин изменений нерестового поведения, интенсивности и сроков подхода зрелых рыб к береговой зоне моря, нарушениями в репродуктивной системе рыб, что с течением времени (через 50-100 лет) может привести к полной деградации генофонда популяций. Ведущая роль среди токсикантов в развитии этих негативных изменений принадлежит свинцу, а также ртути и группе метаболитов ДДТ.

Эвтрофикация эстуариев и шельфовых мелководий. Эти процессы явились результатом резкого увеличения в последние годы стоков бытовых и промышленных отходов с высокой концентрацией биогенных элементов, а также смыва удобрений с сельскохозяйственных полей. Повышение концентрации биогенов в воде вызывает бурные вспышки развития микроводорослей. Эвтрофирование проявляется в «цветении» воды из-за интенсивного развития фитопланктона в пик вегетации и создает дефицит кислорода в воде. Результат — уменьшению численности русского осетра и их пищевых объектов, сокращение видового разнообразия.

Эвтрофикация является одним из факторов, приводящих к росту уязвимости экосистем и инвазиям чужеродных видов (Козлов В.И. 1977).

Судоходство. К числу существенных негативных факторов следует отнести судоходство. На мелководных участках с глубиной 5-10 м морские суда, имеющие осадку 3-5 м, нарушают естественную среду обитания организмов. С судоходством связаны дноуглубительные работы, шумовые эффекты, явление кавитации, взмучивание илистых грунтов, разрушение лесозащитных полос вдоль берегов, загрязнение акватории нефтепродуктами. Только в одном Азовском море через прорытые по мелководьям судоходные каналы уже сейчас ежегодно проходят 7 тыс. судов. И этот поток будет возрастать.

Крайне опасное побочное действие судоходства на морские экосистемы – расселение экзотической фауны. С балластными водами или на днищах судов морские организмы распространяются далеко за пределы своего естественного ареала. Многие виды-вселенцы, обладая широкой экологической пластичностью и высокой скоростью размножения, формируют в новых водоемах многочисленные популяции и существенно изменяют структуру биоценозов.

Распространение чужеродных видов. Эта проблема характерна для многих морей Мирового океана. Вселенцы внедряются двумя путями: случайно или искусственно. Многие виды — вселенцы обладая широкой экологической пластичностью и высокой скоростью воспроизводства, формируют в новых водоемах многочисленные популяции и существенно изменяют видовую и пищевую структуру экосистем. Вторжение чужеродных видов часто приводит к колоссальным вспышкам их численности, подавлению аборигенных видов, разрушительным трансформациям местных экосистем и огромным убыткам.

Таким образом, добавление всего одного нового элемента привело к катастрофическим трансформациям морских экосистем всего Азово-Черноморского региона, что в свою очередь подорвало кормовую базу русского осетра (Никоноров А.М с соав. 2000).

Нарушение структуры морских экосистем в результате антропогенных воздействий.

Загрязнения:

1.                 нефтепродуктами и буровыми растворами от добывающих предприятий, а также в результате аварий трубопроводов (юго-восточная часть Баренцева моря, северная и средняя части Каспийского моря, северо-восточный шельф Сахалина);

2.                 выбросами морского транспорта и морских портов;

3.                 отходами промышленных предприятий и бытовыми стоками: тяжелыми металлами, фенолами, поверхностно-активными веществами и другими загрязнителями;

4.                 отходами сельского хозяйства: соединениями фосфора, азота, пестицидами и др.;

5.                 радиоактивными и токсическими веществами в результате военных испытаний, функционирования военных полигонов и баз, захоронения отходов;

6.                 строительные работы и добыча полезных ископаемых в прибрежной зоне;

7.                 инвазии чужеродных видов;
2.3.3 Влияние гидростроительства

Изменение экологических условий в бассейне вследствие взаимодействия природно-климатических факторов и хозяйственной деятельностью человека обусловливает колебания численности русского осетра. Особенно значительное воздействие на экологию бассейна и воспроизводство рыбных запасов оказало гидростроительство. Нарушение естественного гидрологического режима р. Волги в результате гидростроительства и эксплуатации ГЭС привело к ежегодной потере более 180 тыс. т ценных промысловых рыб (осетровые, сельди, вобла, сазан и др.). Значительно утратили свое рыбохозяйственное значение реки Кура, Терек, Сулак, Самур. Ухудшились условия размножения рыб на Волге и Урале: площади нерестилищ осетровых на р. Волге сократились с 3600 до 430 га (Иванов, 2001).

В результате зарегулирования стока Волги каскадом плотин нерест осетровых в настоящее время возможен только на участке, расположенном ниже плотины Волгоградской ГЭС (Дубинин, 2002). В нижнем бьефе Волгоградского гидроузла наблюдаются резкие суточные и недельные колебания уровня воды и скорости течения, чего не наблюдалось до зарегулирования стока реки Волги. Это приводит к обсыханию нерестилищ, создает на них неустойчивый скоростной и температурный режимы, что сокращает нерестовые площади, вызывает гибель отложенной икры (Королева В.А. 1985).
2.3.4 Разведение и выращивание

Формирование промысловых запасов осетра происходит в настоящее время за счет естественного и искусственного воспроизводства (Баранникова, 2002). Наибольшее количество молоди осетра выпускают волжские заводы. В период летнего нагула осетр придерживается глубины 10-25 м. Осенью и зимой он откочевывает на большую глубину, иногда до 100 и более метров. Зимой наибольшее значение для нагула приобретают районы западного побережья Среднего Каспия и восточное побережье Южного Каспия. В пределах ареала осетр совершает сезонные перемещения, чаще всего связанные с температурным режимом воды и распределением кормовых организмов. По характеру питания осетр является бенто-фагом-моллюскоедом.

В популяции осетра в последние годы увеличилась доля молоди и особей непромысловых размеров, снизились показатели абсолютной длины, массы и возраста рыб, уменьшился процент самок, снизились показатели относительной и абсолютной численности (Иванов, 2000; Левин, 2001). Все это свидетельствует об ухудшении условий формирования общего запаса осетра в море, что подтверждается снижением численности, и биомассы нерестовой части популяции волжского осетра.

Существенную роль в воспроизводстве осетровых пород рыб играет их заводское разведение. В целях компенсации ущерба, нанесенного гидростроительством, в СССР с 1954 года было построено 13 осетровых рыбоводных заводов. В 1980-1990е годы ежегодный выпуск 2-3граммовой молоди достигал более 100 млн. экземпляров. Около половины молоди вывозилось с заводов, на специальных судах, в море к местам нагула во избежание истребления ее хищниками в процессе ската по реке. Коэффициент промвозврата в разные годы менялся, но чаще всего составлял для русского осетра около 1%. В настоящее время объемы промышленного воспроизводства сократились и являются значительно меньшими, чем величина изъятия из популяции.

Более 50% запасов каспийских осетровых формируется за счет выпуска молоди рыбоводными заводами, преимущественно российскими. По состоянию кормовой базы выпуск молоди осетровых в море следует существенно увеличить и довести до 150 млн. штук в год с преобладанием молоди осетра. При этом важной задачей является повышение жизнестойкости молоди и сохранение ее на местах нагула в море, что требует принятия мер по предотвращению браконьерства и углеводородного загрязнения среды обитания. Для транспортировки заводской молоди осетровых в море, на судостроительных заводах России, создаются новые живорыбные суда. Осуществляется техническая модернизация предприятий с учетом новых элементов биотехники разведения.

Перевозка молоди осетра:

В процессе выращивания осетровых возникает проблема перевозки молоди. Первая задача заключается в создании оптимальных условий при перевозке и доставке живой рыбы к месту назначения. Молодь массой 3-5г можно доставлять в фермерское хозяйство 1втоцистернами. При перевозке на большие расстояния (более 6ч) необходимы аэраторы, кислородные баллоны. В этом случае плотность посадки должна быть не более 10-12тыс. шт. на одну автоцистерну. Перевозку лучше проводить в ночные часы или с охлаждением воды до 13-16°С.

Соотношение воды при перевозке рыбы в зависимости от расстояния распределяется следующим образом: при внутрихозяйственных перевозках соотношение рыбопосадочного материала к воде принимают 1:3, а соотношение товарной рыбы — 1:2, при дальних перевозках плотность сокращается до соотношения 1:4, товарной- 1:3.

Зарыбление прудов мальками осетровых:

Доставленную молодь выдерживают в транспортной емкости, подавая в нее прудовую воду до уравнивания температуры воды в емкости и прудовой воды.

Пересчитывать доставленную молодь тотчас после транспортировки не рекомендуется во избежание ее дополнительного отхода. Для адаптирования молоди к местной воде и искусственным кормам полезно временно поместить ее в бассейны с проточной водой и начать регулярное кормление. Определение точной численности привезенной молоди позволит фермеру-рыбоводу рассчитать объем задаваемых кормов, тем самым, предотвратив неоправданные финансовые издержки. Естественных кормов в пруду с большой плотностью содержания рыб обычно мало, но они имеют значение в первые дни содержания в них молоди. В связи с этим следует контролировать биомассу бентических организмов.

Кормление молоди осетровых:

Приучать молодь к кормлению необходимо на всей площади пруда, для чего корм задается несколько раз в день в разные точки пруда на кормовые плиты. При этом следует проверять поедаемость пищи. Необходимо учесть, что для молоди массой до 100-200 г в кормах должно быть белков — 40-50%, жиров — 5, углеводов-10-12%.

С ростом молоди размеры частиц или гранул кормов увеличивают, что повышает эффективность роста рыб. В середине лета молодь может потреблять уже кильку, тюльку, бычков, атерину.

Наиболее эффективный способ кормления предполагает наличие кормовых таблиц, когда суточная доза корма выдается в зависимости от общей и средней индивидуальной массы рыбы, температуры воды и других условий выращивания. Ориентировочный расход кормов по месяцам соответствует указанному

В условиях фермерских хозяйств рекомендуется задавать корм, состоящий из следующих компонентов, %: фарш из отходов рыбы (карпа и толстолобиков) свежий — 35, фарш из мороженой рыбы -35, комбикорм карповый — 20, гидролизные дрожжи — 5, фосфатиды — 4, премикс форелевый — 1. Кормовой коэффициент такой смеси равен 7.

При плохом потреблении кормов следует увеличить проточность воды в прудах, проверить качество корма, произвести известкование кормовых мест.

Зимовка:

Зимовка проводится в тех же прудах, что и выращивание, предварительно подсушенных в течение двух-трех дней, обработанных хлорной и обычной известью с последующей промывкой. Для предотвращения промерзания водопадающих каналов их укрывают на зиму камышовыми матами. Можно продолжать кормить осетровых зимой, снизив рацион в 3-5 раз. Плотность их посадки на зиму при пятисуточном водообмене — 20 т/га. Отход осетровых за зимовку в среднем составляет 10%. Содержание кислорода в зимний период должно быть не ниже 5-6 мг/л (Дорохов С.М. 1981).
2.3.5 Защита русского осетра

В целях сохранения численности осетровых и увеличения пропуска их производителей на нерестилища Федеральным агентством по рыболовству с 2001 года в Волго-Каспийском районе введен сезонный запрет на промысел всех видов рыб с 11 мая до 31 августа. На других банках дельты Волги промысел запрещен с 26 мая по 31 августа.

В реке Волге с 2002 года запрещен специализированный промысел осетровых и разрешен их прием для целей воспроизводства, научных исследований и промышленной переработки. Все виды осетровых используются исключительно для целей воспроизводства и научных исследований. На участке реки Волги от города Астрахани до Волгоградской плотины ГЭС промысел всех видов осетровых запрещен. Анализ существующих данных показывает, что в Каспийском море исходя из современного состояния общих запасов осетровых при рациональном ведении рыбного хозяйства еще имеется возможность сохранить и в дальнейшем увеличить численность популяций (Мухачев И.С. 1989).

Охранный статус. Русский осетр включен в Красную книгу МСОП.






ГЛАВА 3. БЛОК-СХЕМЫ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИКИ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ РУССКОГО ОСЕТРА
Динамика численности русского осетра зависит от воздействия различных факторов. На основе влияния этих факторов построена блок-схема (рис.2.). Главными факторами являются: антропогенные, биотические, абиотические.

А в частности:

Соленость воды.

Соленость воды является переменным фактором влияния, так как в различных местах обитания, и по ходу миграции, соленость воды меняется. В основном соленость влияет на рост и развитие мальков осетра. Также влияет на распространение, в зонах с высокой соленостью русский осетр не обитает.

Температура.

Температура воды также является переменным фактором, так как в течение года и в различных местах температура меняется. Температура влияет на рост и развитие, также на распространение.

Освещенность.

Стабильная повышенная освещенность влияет на рост, и нормальное развитие мальков осетра, что в свою очередь влияет на численность русского осетра. Освещенность также является переменным фактором.

Насыщенность кислородом.

У осетра отмечается четкая видовая специфичность как в отношении минимального количества кислорода, растворенного в воде. Так, с увеличением содержания кислорода в определенном диапазоне концентраций происходит ускорение эмбриогенеза. Дальнейшее увеличение содержания кислорода приводит к замедлению развития зародышей и углублению образующихся аномалий.

От концентрации кислорода в воде зависит их жизнедеятельность. При уменьшении его ниже определенных границ падает интенсивность питания и использования пищи на рост, в результате чего замедляется рост.

При недостаточном содержании кислорода в воде снижается устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе к промышленным и бытовым загрязнениям. Длительное пребывание в воде с недостаточным содержанием кислорода понижает активность, резко снижает устойчивость к возбудителям болезней.

Гидрологический уровень.

Гидрологический уровень влияет на распространение русского осетра. В основном осетр водится в глубоководных зонах. Этот фактор также является переменным.

Межвидовая конкуренция.

Межвидовая конкуренция влияет на численность, и распространение, так как русский осетр в основном конкурирует за питание.

Отношения «хищник – жертва».

Эти отношения являются основным параметром, так как они создают основу питания русского осетра, и влияют на рост, развитие и распространение.

Паразитизм.

Влияет на рост и развитие, как мальков, так и взрослых особей.

Промысел.

Является основным лимитирующим фактором в настоящее время. Это происходит, потому что он не угнетает, а полностью изымает особей из жизненного цикла.

Загрязнение среды обитания.

Загрязнение среды обитания более всего влияет на рост и развитие мальков осетра. В результате загрязнений происходят изменения генетического фонда еще на личиночной стадии, и рыбы уже изначально рождаются с уродствами и патологиями. Также загрязнения влияют на другие факторы влияния, такие как температура, мутность, содержание солей, кислорода и др.

Гидростроительство.

Гидростроительство на реках привело к уменьшению численности вида, так как оно влияет на распространение, а точнее не дают рыбам подняться на нерест, для размножения.






    продолжение
--PAGE_BREAK--