Биология и распространение промысловых беспозвоночных в водоемах северо-казахстанской области

Располагаясь на юге Западно-Сибирской равнины, в переходной зоне между таежными лесами и степью, Северо – Казахстанская область характеризуется многообразием ландшафтных зон и биотопов. Одной из особенностью региона является обилие озер. По сведениям разных авторов их число колеблется от 3000 с суммарной площадью 4600км² /1/, до 4600 с водным зеркалом, равным 4883км²/2/. По нашим данным в СКО насчитывается около 3500 озер с площадью водного зеркала 4000км², в том числе с площадью более 1 км² – 350 водоемов /3/. Озерность области самая высокая в Республике Казахстан. Подавляющее большинство озер используется в рыбохозяйственных целях, многие служат местом размножения и отдыха водоплавающей птицы, в некоторых проводится промысел беспозвоночных животных (озерного бокоплава, артемии).

Gammarus lacustris встречается практически во всех водоемах, однако, вопреки утверждениям некоторых авторов /4/, его продукция не зависит от площади водоемов. По нашим многолетним наблюдениям факторами, лимитирующими численность и биомассу гаммарид, являются: состав ихтиофауны, химический состав воды, степень эфтрофирования водоемов.

В плотвично-окуневых озерах бокоплав не создает высоких концентраций. Плотва, окунь и другие рыбы интенсивно элиминируют его, препятствуя наращиванию биомассы /5,6/. Вселение карпа или сиговых видов в водоемы, где гаммарус обитал в массовом количестве, также за 2-3 года приводит к подрыву его численности. Подобное явление отмечается на многих озерах Северного Казахстана /7/. Высокая (промысловая) биомасса гаммаруса наблюдается только в безрыбных или карасевых озерах, причем в питании карася бокоплав встречается крайне редко, несмотря на обилие его в водоеме /5/.

По нашим наблюдениям гаммарус населяет водоемы с различной минерализацией воды: от пресных до соленых (до 10 г/л), но наибольшей численности достигает в мелководных заморных слабоминерализованных озерах (2-5 г/л). В связи с этим Gammarus lacustris может быть отнесен к солоноватоводным организмам. Наибольшая плотность популяций наблюдается в водоемах с повышенным содержанием органики. Так, в водоемах с окисляемостью до 10 мгО/л биомасса гаммаруса в среднем не превышает 8-10 г/м2. В более эвтрофированных озерах его биомасса значительно выше. Так, в некоторых исследованных нами озерах площадью от 150 до 900 га и величиной окисляемости 21,0-24,5 мгО/л биомасса бокоплава достигала 20,6-49,9 г/м2. Как правило, на берегах таких озер располагаются населенные пункты или животноводческие фермы, стоки которых загрязняют воду.

В исследованных озерах Северного Казахстана, также как и в большинстве водоемов юга Западной Сибири и Зауралья отмечен 3-4-летний цикл, а продолжительность жизни гаммаруса по нашим и литературным данным /8,9,10/ в мелководных, хорошо прогреваемых озерах заканчивается за 12 - 13 месяцев.

Размножение бокоплава начинается в марте-апреле; в это время копулирующие особи держатся у поверхности воды подо льдом и в массе появляются в пробуренных лунках. Спаривание продолжается 2-3 суток.

В марсупиуме самок нами обнаруживалось 1-55 яиц, однако наиболее часто их количество равнялось 20-22 на одну самку. Длительность развития эмбрионов колеблется от 10 до 30 дней и зависит от температуры воды и содержания в ней кислорода Вылупившаяся молодь находится в выводкой сумке, из которой они выходят по достижении размеров около 2 мм. Выплод первой генерации происходит в первой половине мая. Вторая партия яиц созревает, как правило, быстрее, так как температура воды в это время выше. В исследованных озерах годовалые самки дают 4-6 пометов, а в некоторых водоемах наблюдается откладка яиц самками текущего года. В мае-июне популяция гаммаруса состоит из годовалых особей, достигших к этому времени максимальных размеров: длины 12-19мм и массы -51-73 мг. В июне в результате массового выплода молоди в популяции начинают преобладать недавно отрожденные особи длиной 2-9 мм и массой 0,4-12,0 мг. Они составляют в это время 34-40% популяции. В июле-августе доля молоди продолжает возрастать и составляет 50-90%.

Рост и развитие молодых особей гаммарид сопровождается периодическими линьками; до полного созревания каждая особь линяет от 5 до 10 раз. В сентябре — октябре годовалые особи полностью отмирают и, перед зимовкой популяция состоит из рачков текущего года. В подледный период смертность незначительна (не более 10%), несмотря на дефицит кислорода в это время в большинстве озер. Это, видимо, объясняется уменьшением потребности гаммаруса в кислороде на фоне низких температур.

В озерах Северного Казахстана бокоплав питается детритом, водорослями (в основном диатомовыми и зелеными), коловратками, ветвистоусыми и веслоногими ракообразными, личинками хирономид. Часто нападает на ослабленную, попавшую в сети рыбу. Сами же бокоплавы являются кормом для многих видов водоплавающих птиц (хохлатая чернеть, чайка озерная, крачка речная) рыб, в частности окуня, плотвы, карпа, сиговых, молоди щуки и некоторых других видов.

В летний период времени горизонтальное распределение гаммаруса в озерах довольно равномерное. В мелководных озерах он встречается практически по всей акватории. Наблюдаются вертикальные суточные миграции бокоплавов: в ночное время они поднимаются к поверхности, а днем опускаются в придонные слои. Ветровое воздействие на его распределение оказывает меньшее влияние, чем на планктонные организмы, так как значительная часть популяции ведет преимущественно донный образ жизни, питаясь детритом, многие рачки прикрепляются к различному субстрату: погруженным частям макрофитов, рыболовным снастям и т.д. Именно это свойство бокоплава прикрепляться к подводным предметам используется при его промысле, когда орудиями лова являются старые толстонитные рыболовные сети.

На территории Северного Казахстана длительное время существует лов гаммаруса в промышленных масштабах. Так, в Северо- Казахстанской и Акмолинской областях практически на одних и тех же водоемах ежегодно добывают до 150 т рачка (в сухом измерении) и запасы его остается высокими. Многочисленные данные свидетельствуют, что рациональный его промысел не вызывает подрыва численности и биомассы. Гаммарус скорее может снизить свою численность от естественных причин, например, в случае промерзания водоемов или летних заморов. Но и при этом для него характерно быстрое восстановление биомассы /11/.

Артемия – относится к подклассу жаброногих, роду артемия и объединяет несколько видов. В настоящее время выделено 8 видов. Видовая принадлежность артемии в российских водоемах еще до конца не выяснена и её на данный момент относят к группе видов Artemia parthenogenenetica\8\. Поскольку Северный Казахстан географически относится к Западной Сибири, то обитающий в водоемах региона рачок скорей всего идентичен российской артемии.

Ареал артемии в Казахстане приурочен к аридной и полуаридной зонам. Фонд артемиевых озер в Северном Казахстане находится в прямой зависимости от условий водности. Наиболее неустойчив гидрологический режим малых соляных озер, которые могут быть чаще всего местом временного обитания рачка. В некоторых озерах артемия погибает после их распреснения в многоводные годы или они теряют промысловое значение после превращения в самосадочный водоем в случае длительного маловодья и снижения уровня воды. Таким образом, в Казахстане артемия распространена мозаично, так как живет в тех озерах, в которых на данный промежуток времени имеются оптимальные условия для ее обитания, причем численность рачка в этих водоемах, как правило, бывает очень высокой.

Изучением распространения и численности рачка в Северном Казахстане начали заниматься в конце 90-х годов прошлого столетия. Нами в 1995-1996 гг. были обследованы два гиперсоленых озера в бывшей Кокчетавской области: Теке и Калибек и определены запасы цист артемии. Величина промыслового изъятия цист была определена нами в объеме 66 т (40% общего запаса). В 2000-2001 гг. работы были продолжены на трех озерах Северо-Казахстанской области: Менгисере, Соленом и Пасынках. Несмотря на значительные запасы, промысловое освоение цист артемии практически не осуществлялось /12/.

Только в 2008 году освоением запасов цист артемии стали заниматься более целенаправленно. На пяти исследованных озерах были определены общие запасы диапаузирующих яиц в количестве 232 т. При изъятии от 50до 60% промысловый запас составил 180 т, который и был успешно освоен.

В регионе есть несколько десятков гипергалинных озер, в т.ч. Киши-Карой, Менгисер, Ушсай, Становое и др. в которых обнаружены промысловые запасы артемии. По нашему мнению на озерах Северного Казахстана можно ежегодно заготавливать до 500 тонн яиц.

Ниже приводим сведения о трех наиболее типичных гипергалинных озерах Северо-Казахстанской области, в которых обнаружены промысловые запасы артемии.

Популяция артемии представлена половозрелыми самками и науплиями разных возрастов; самцы встречаются редко. В рапе в большом количестве встречаются яйца, биомасса которых достигала до 275 тыс.шт./м ³.В связи с большой площадью озера яйца и рачок распределялись по акватории неравномерно. Агрегированность рачка и яиц была различной и в течение летнего периода (таблица).

В озере много взрослых рачков и яиц. Численность артемии достигает 173г/м ³, а численность яиц - 420 тыс.шт./м ³. Выбросов яиц на береговую отмель во время исследований не наблюдалось. Как и в озере Соленое рачки и яйца в оз. Пасынки распределялись по акватории достаточно равномерно..

Основной пищей артемии служат несколько видов микроскопических водорослей, также как и рачок приспособленных к жизни в сильно соленых водоемах. Окраска рачка обычно определяется характером потребляемой пищи и концентрацией в воде кислорода; она варьирует от зеленоватой до красной. Массовые скопления артемии вместе с водорослями придают соответствующую окраску воде озера.

Период размножения артемии весьма продолжителен и определяется подходящей для нее температурой. В озерах Северного Казахстана она размножается с мая по сентябрь. Известно, что артемия размножается двумя путями: живорождением и откладыванием яиц. Кроме того, артемия откладывает яйца двух типов: тонкоскорлуповые, имеющие две очень тонкие оболочки и толстоскорлуповые, имеющих три оболочки /14/.В течение вегетационного периода самка может иметь три выплода, причем в теплое время она чаще рождает науплии (личинок). При кратковременном ухудшении условий обитания в летний период могут откладываться тонкоскорлуповые летние яйца из которых науплиусы вылупляются или сразу, или некоторое время спустя, но не более чем через сутки. Чередование живорождений науплий и яйцекладки может происходить неоднократно в течение жизни одной самки. Подсчитано, что при благоприятных условиях она может выметать до 80 яиц или науплий за одну кладку и сделать 10 кладок в течение всей жизни. Осенью самка откладывает толстоскорлуповые (покоящиеся) яйца, отличающиеся необыкновенной стойкостью переносящие полное высыхание водоема, резкие колебания температур, сохраняющие жизнеспособность в течение 3-4 лет.

Так как артемия не способна к активному расселению, ветер и водоплавающие птицы являются основными естественными векторами расселения. Находящиеся на плаву цисты прилипают к лапам и перьям птиц и переносятся на другие водоемы. Осенью все взрослые рачки в наших озерах погибают и популяция возрождается ранней весной из покоящихся яиц. С самого начала своей короткой жизни науплии активно плавают, питаются и растут. Пройдя 10-12 линек и 15 стадий развития, науплий через 20-30 суток становится половозрелым. В Северном Казахстане продуцирование «зимних» яиц и отмирание взрослых рачков происходит со второй половины августа и продолжается до середины сентября. Исследования показали, что начало и конец откладки яиц находятся в прямой зависимости от условий года и варьируют в довольно широких пределах.

Обычно яйца артемии в озере находятся в рассеянном состоянии и располагаются по всей акватории, однако под действием ветра в зависимости от конфигурации береговой линии и концентраций солей яйца могут концентрироваться как на поверхности, так и в толще воды в виде лент, пятен.

Значительная часть яиц, находящихся в рапе, во время сильных ветров выбрасывается на берег, образуя скопления в виде валов различной ширины и высоты, и их сбор не представляет особой трудности. Со временем яйца оказываются погребенными под слоем песка, различных водорослей, а на следующий год – под слоем очередной партии выброшенных цист, и рано или поздно - погибают.

В естественных условиях потребителями артемии являются некоторые птицы: чайки, фламинго, кулики и др.

1. 
   Справочник по водным ресурсам СССР, т.13 «Северный Казакстан» //Изд. ГИ, Л.:1933, - 540 с.
   
2. 
   Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель, вып. V” Северо-Казахстанская область” Гидрометеоиздат. Л.: 1960, - 643 с.
   
3. 
   Коломин Ю.М. Озера Северо-Казахстанской области (справочное пособие). Петропавловск, изд. ИТС СКГУ. 2004.- 95 с.
   
4. 
   Козлов О.В., Садчиков А.П. Промысловая гидробиология озерных беспозвоночных.- М.: МАКС Пресс, 2002.-35 с.
   
5. 
   Квятковский М.А. Распределение, динамика численности и биомассы озерного бокоплава в водоемах Северного Казахстана//Selevinia, 1994,№4. С. 47-52.
   
6. 
   Коломин Ю.М. Солоноватые озера Северо-Казахстанской области, как среда обитания озерного бокоплава//Межд.научно-практ. конф. «Актуальные проблемы высшей школы в третьем тысячелетии» СКГУ, Петропавловск, 2002.-С. 135-141.
   
7. 
   Коломин Ю.М. Проблемы развития рыбоводства Северного Казахстана//В кн.: Пути рац. исп. почвенных. растительных и животных ресурсов Сибири.- Томск, 1987.-С. 174-176.
   
8. 
   Коломин Ю.М. Рыбоводство в Северном Казахстане (справочное пособие). - Петропавловск, ИТС СКГУ, 2003.- 40 с.
   
9. 
   Дексбах Н.К. Мормыш (Gammarus lacustris) в водоемах Среднего Урала и Зауралья (распространение, экология, использование)//Труды ВБГО.-1952.-т.4.-С.187-198.
   
10. 
    Федюшин А.В. Озерный рачок-бокоплав (Gammarus lacustris) и его использование в качестве корма для домашних птиц//Труды Омского с.-х.института.-1957.-т.23, вып.1.-С. 39-45.
    
11. 
    Зыбин А.С. Биология рачка-бокоплава Gammarus lacustris в озерах лесостепной зоны Западной Сибири//Труды Омского с.-х. института.-1956.-т. 23, вып. 3.- 46 с.
    
12. 
    Методические указания по определению общих допустимых улов (ОДУ) цист жаброного рачка Artemia. Под редакцией А.И.Литвиненко. Тюмень, 2002.-25 с.
    
13. 
    Коломин Ю.М. Особенности биологии рачка Artemia salina в озерах Северо-Казахстанской области. Вестник СКГУ, Петропавловск.- 2002, №11, С. 57-61.
    
14. 
    Гаевская Н.С. Изменчивость у Artemia salina L. Тр.Особой зоол.лабор. Академии наук, сер.2,8.М.:1916.- С.1-39.