Донная фауна водоемов Памира: Биология, экология, продукция и генезис

Актуальность проблемы. Биологическая продуктивность водоёмов определяется жизнедеятельностью гидробионтов, важнейшим звеном которых в экосистеме водоёма является донная фауна.

В водоемах Таджикистана и во всей Центральной Азии донная фауна составляет основную часть кормовой базы рыб. Поэтому биопродуктивность озёр, водохранилищ, прудов и рек определяется по степени её развития.

Кроме того, фундаментальные исследования по биоразнообразию, экологии, выявление редких и новых для науки видов, изучение биологии и продукции видовых популяции представляет собой не только теоретическое, но и большое практическое значение.

В этом плане высокогорные водоёмы Памира, находящиеся на пределе существования жизни (3700−4200 м над ур.м.), выше которого «активная жизнь» невозможна, всегда привлекали внимание ученых-исследователей. Хотя исследование биоресурсов Памиро-Алая начинается с экспедиции В. П. Федченко в центральную Азию в 1871 г., но из-за отсутствия специалистов, дальности района исследования, тяжелых условий высокогорья изучение водоемов Памира и особенно их донной фауны оставалось вне поля зрения ученых.

Начиная с 60-х годов, в бывшем Советском Союзе стали широко использовать в народном хозяйстве озёра и водохранилища не только равнин, но и горных районов. В этом плане относительно хорошо изученными являются озёра Тян-Шаня в Киргизии — Сонкуль, Чатыркуль и Иссыккуль, а также некоторые озёра Кавказа — Севан в Армении, Рица в Абхазии, Акгель в Азербайджане и т. д.

Президиум Академии наук Республики Таджикистан дважды (в 1976;1980 и 1981;1985 гг.) включил данную тематику в комплексную научно-техническую программу Госплана Совета Министров Таджикской ССР.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы было: изучить донную фауну и рыб водоёмов Памира и определить перспективы их рыбо-хозяйственного использования для поднятия экономики области.

В соответствии с основной целью. были определены следующие задачи:

1. Выяснить видовой состав донной фауны и определить основной фон донных животных в условиях высокогорья.

2. Изучить особенности экологии и развития донных животных в условиях высокогорья. ?

3. Выявить распределение и места концентрации донной фауны и рыб в различных типовых водоемах Памира — озерах, реках, тёплых источниках, остаточных водоемах и т. д.

4. Определить видовой состав биоценозов и выделить их границы в некоторых крупных рыбохозяйственных озёрах.

5. Изучить жизненные циклы, число генераций, биологию и экологию массовых форм личинок хирономид и ракообразных.

6. Выяснить динамику развития численности и биомассы донной фауны.

7. Рассчитать продукцию видовых популяций массовых видов макро-зообентоса.

8. Выяснить степень использования кормовой базы рыбами и их обеспеченность кормом.

2(с <Г ср ¦> — 6.

9. Разработать рекомендации и биологическое обоснование по обогащению видового состава промысловых рыб более ценными видами.

10. Выяснить генезис гидрофауны и зоогеографические их связи. Научная новизна. В результате комплексного, многолетнего изучения водоёмов Памира (особенности экологии донной фауны и рыбьих роли в создании биологической продуктивности озёр, расчета продукции видовых популяции макрозообентоса, степени использования кормовой базы рыбами) впервые:

— выявлено 142 вида донной фауны;

— выяснено их систематическое положение в общей зоологической номенклатуре;

— описано1^' видов личинок хирономид и 1 подвид моллюска как новые для науки.

— установлено 22 эндемичных вида, а 30 видов впервые указывается для гидрофауны водоемов Центральной Азии;

— установлены сезонная динамика численности и биомассы макрозообентоса и биологическая продуктивность озер;

— рассчитана продукция видовых популяции макрозообентоса;

— разработаны универсальные Р/В коэффициенты для массовых видов донной фауны;

— установлены жизненные циклы, число генераций и время вылета для 3-х массовых видов личинок хирономид — Chironomus plumosus L., Tanytarsus ex gr. gregarius Kieff., Psectrocladius pancratovae Akhr.;

— изучены биология, экология и продукция солелюбивого рачка — Artemia salina и пресноводного рачка бокоплава — Gammarus lacustris Sars;

— Проведен анализ фаунистического сходства между биоценозами и озерами;

— выяснена степень использования кормовой базы рыбами;

— разработаны биологические обоснования на вселение в озера Памира ценных видов рыб и кормовых организмов-.

— проведена акклиматизация ценных видов рыб в высокогорные озера Памираустановлены генезис гидрофауны водоемов Памира и их зоогеографические связи.

Практическая значимость работы. Полученные наши данные о донной фауне и рыбах Памира имеют практический интерес для работников рыбного хозяйства республики и дают возможность решать вопросы рыбохозяйственного освоения водоемов.

Полученные результаты по Р/В коэффициентам и опыт по акклиматизации ценных видов рыб можно использовать в качестве эталона при изучении других подобных высокогорных водоемов Центральной Азии и Кавказа.

Внедренческая работа по акклиматизации ценных видов рыбиссыккульской форели гегаркуни, сибирской пеляди, чира и карася в озерах Памира и полученные в производственных масштабах положительные результаты могут послужить основой для проведения подобных работ в других горных озерах Центральной Азии.

Основные положения, выносимые на защиту.

• эколого-фаунистический обзор донной фауны и рыб и их распределение по водоемам Памира;

• динамика численности и биомассы макрозообентоса и биологическая продуктивность озер Памира;

• биоценозы озер Зоркуль и Яшилькуль и их сходства;

• биология, экология и число генераций массовых видов хирономид;

• биология, экология и продукция рачка Artemia salina L.

•" расчет продукции видовых популяции макрозообентоса;

• генезис гидрофауны водоемов Памира и зоогеографические их связи.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены: на: «Региональной конференции по биологическим основам рыбного хозяйства водоемов Средней Азии и Казахстана» (Душанбе, 1976; Фрунзе, 1981), на «1У-У Всесоюзных съездах Гидробиологического общества АН СССР» (Киев, 1981: Тольятти, 1986), на «Международной конференции по экологическим проблемам Приамударьинских государств Средней Азии» (Чарджоу, 1994; Бухара, 1995, 1999), на заседаниях «Таджикского гидробиологического общества» (Душанбе, 1978, 1981, 1993, 1996), на Международной конференции «Экологические особенности биологического разнообразия в Республике Таджикистан и сопредельных территорий» (Худжанд, 1998), на расширенном заседании кафедры зоологии Бухарского государственного университета (Бухара, 1999), на зоологической конференции, посвященной 1100-летию государства Саманидов (Душанбе, 1999), на «Международной конференции по развитию горных регионов Центральной Азии в XXI веке» (Хорог, 2001), на конференции, посвященной 60-летию образованию Института зоологии и паразитологии им. Е. Н. Павловского АН РТ (Душанбе, 2001).

Публикации. Автором опубликовано 134 работ. Из них 33 по теме диссертации.

Внедрение. Материалы диссертации легли в основу:

1. Биологического обоснования на акклиматизацию в оз. Яшилькуль глубоководных байкальских соровых гаммарид в целях обогащения кормовой базы глубоководной части озера (акт внедрения от 24 мая 1973 г. и 28 мая 1974 г.).

2. Биологического обоснования на вселение пеляди в оз. Яшилькуль (выписка из протокола Консультативной комиссии по акклиматизации беспозвоночных и рыб при МРХ СССР № 68 от 10 ноября 1977 г.).

3. Биологического обоснования на вселение в оз. Яшилькуль иссыккульской форели гегаркуни (выписка из протокола вышеуказанной комиссии № 80 от 16 октября 1980 г.).

4. Биологического обоснования на акклиматизацию северных реликтовых рачков — понтопереи аффинис и глубоководных мизид в оз. Яшилькуль и Трумтайкуль (выписка из протокола вышеуказанной комиссии № 95 от 17 ноября 1986 г.).

5. Рекомендации по комплексному использованию озер Памира в рыбохозяйственных целях (одобрены местными властями).

Структура и объем рйботы. Диссертация состоит из введения (общая характеристика работы), одиннадцати глав, заключения, выводов, приложения и списка литературы. Текст изложен на 250 страницах и иллюстрирован 44 таблицами, 16 рисунками.

Список литературы

включает 221 наименований, из них 26 иностранных авторов. Приложение содержит 27 таблиц и 6 рисунков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Наши исследования в научном и практическом плане посвящены изучению видового состава донной фауны и рыб всех типовых водоемов Памира, биопродуктивности крупных рыбохозяйственных озер и их классификации, биологии, экологии массовых видов личинок хирономид и ракообразных, изучению и расчетам продукции видовых популяции макрозообентоса, питанию и пищевым взаимоотношениям рыб.

Изучение биоразнообразия донных животных позволило установить принадлежность каждого вида к определенным систематическим группам, выяснить их экологические особенности, географическое распространение, процент встречаемости массовых видов и выявление новых и эндемичных видов.

Теплые родники представляют собой особый тип водоемов и заселяются в основном тропическими видами моллюсков, стрекоз, хирономид и др.

Рачок A. salina является единственным представителем животного мира, населяющий как пелагиаль, так и литораль ультрагалинных озер Памира. Изучение биологии A. salina показало, что в процессе эволюции в памирских озерах с постоянной соленостью A. salina образовал двуполую расу (Ахроров, 1976, 1999), тогда как в озерах Крыма с изменяющейся соленостью эти рачки имеют партеногенетическую расу.

Впервые для высокогорных водоемах Памира установлены число генераций, продолжительность развития и сумма эффективных температур необходимых для развития жизненного цикла массовых видов хирономид. Установлено что в условиях Памира для завершения жизненного цикла Ch. plumosus необходим 123 суток или 762 градусо — дней, для Т. ex. gr. gregarius — 117 суток или 374 градусо — дней, а для Ps. pancratovae — 128 суток или 793 градусодней. При этом все виды дают по одной генерации за сезон. Озера Памира по продуктивности макрозообентоса мы классифицируем на: олиготрофные, мезотрофные, евтрофные и дистрофные.

Нами достигнуты определенные успехи в вопросах установления закономерностей количественного развития донных животных и создания ими продукции за определенный промежуток времени. Разработаны нами Р/В коэффициенты для пиявок, олигохет, остракод, гаммарид, 2 вилов моллюсков и 5 видов хирономид.

Основу пищи лжеосмана в озерах Яшилькуль, Булункуль, Зоркуль составляют макрофиты, ил-детрит, одноклеточные водоросли. Маринка и карась питаются водными насекомыми бентосными организмами. Акклиматизированная пелядь Яшилькуль в основном питается зоопланктоном.

Принимая за основу схему Г. В. Никольского (1953) «О фаунистиче-ских комплексах», гидрофауну Памира", мы рассматриваем его по 5 фауни-стическим комплексам.

К Переднеазиатскому комплексу гидрофауны Памира входят в основном теплолюбивые, широко распространенные виды: Индийской, Иранской, Афганской и Средиземноморской фаун. Во времена, когда еще не было водоразделов между Индией и современным Памиром, тогда памирские реки играли большую роль в переносе и распространении гидрофауньь.

К тропическому и субтропическому комплексу мы относим 6 видов стрекоз, 4 вида моллюсков и несколько видов хирономид, обнаруженных нами в теплых источниках Шахдары, Шаймака, Джаушангоза.

Эндемики третичной эпохи — A. salina и B. tDrientalis в прошлом были ^ обитателями остаточных солоноватых водоемов с соленостью не более 35°/ 00 Однако, в период оледенения, эти водоемы то опреснялись, то могли сильно осолоняться. Поэтому этим животным пришлось пройти путь долгой эволюции и приспособления и изменить свои морфо-биологические признаки.

Европейско-Сибирский или Арктический комплекс представлен большей частью стенотермными видами ручейников, бокоплавов, моллюсками, олигохетами и хирономидами.