Лекция№ 5. Тема: “Основные закономерности динамики численности и биомассы популяций рыб”.

Виды рыб существуют в популяциях. Численность и биомасса как каждого вида в целом, так и его отдельных

популяций не остаются постоянными, они непрерывно изменяются, находятся в динамике. Попав в новые условия, вид быстро увеличивает свою численность и биомассу до определенной величины.

Популяция подвержена саморегуляции. Здесь 2 точки зрения:

1. Одна базируется на представлении о постоянном перенаселении, происходящем в результате чрезмерного нерегулируемого воспроизводства популяцией потомства. Популяция стремится размножиться, но автоматически это увеличение изменяется. Отсюда внутривидовая борьба, которой Дарвин придавал значение;

2. Вид находится в приспособительных условиях к среде. Автоматически, через изменение обмена веществ происходит изменение темпа ее воспроизводства в связи с изменениями обеспеченности пищей.

На величину численности и биомассы популяции могут воздействовать любые элементы биотической и абиотической среды, но регуляторные механизмы, контролирующие изменения численности и биомассы популяции, почти всегда действуют через изменение обеспеченности пищей и перестройку внутривидовых отношений. Часто условия размножения ограничивают видовую численность.. В водохранилище при сработке уровня воды условия нереста карповых, окуневых нарушаются.

Только такие формы регуляции, как механическое уничтожение икры одних особей другими при переуплотнении нерестилищ и недостаток убежищ для личинок и мальков, а тем самым усилие выедания их хищниками, непосредственно не связаны с обеспеченностью пищей, но они связаны с нею через посредство перестройки внутривидовых (плотность производителей) и межвидовых связей (изменение доступности для хищников).

Классифицируем формы приспособлений к саморегуляции численности:

А. Регуляция через изменение роста и упитанности:

1. Изменение скорости и изменчивости роста, времени полового созревания, изменчивости возрастного ряда впервые созревающих особей и плодовитости одноразмерных рыб.

2. Изменение интенсивности выедания хищниками в связи с изменением скорости роста (малорослые выедаются интенсивнее, чем быстрорастущие).

3. Изменение обеспеченности пищей потомства путем изменения качества половых продуктов, в частности амплитуды изменчивости размеров запаса желтка и жирности икры.

4. Изменение возраста старения и продолжительности жизни особей в популяции в связи с изменением возраста полового созревания.

Б. Регуляция путем увеличения выживания икры и молоди.

1. Изменение количества и качества осемененной икры путем изменения соотношения полов и увеличения количества спермы, в частности, путем увеличения оплодотворенности икры младших возрастных групп при сокращении численности самок старших возрастов.

2. Изменение интенсивности механического уничтожения родителями икры в процессе нереста и гибели икры в результате воздействия продуктов метаболизма.

3. Изменение выживания личинок на первых этапах активного питания (в частности, у лососей путем прямого или косвенного использования трупов родителей).

4. Изменение интенсивности поедания старшими особями икры и молоди того же вида.

5. Изменение контакта паразитов и хозяев, тем самым изменение интенсивности воздействия инфекций и инвазий..

6. Регуляция через изменения нерестового и нагульного ареалов .

Механизмов, по-видимому, больше, не исследованы регуляторно-нервно-гуморальные механизмы саморегуляции численности популяций рыб.

Существенным моментом, определяющим динамику популяции, является вылов. В определенных пределах вылов может быть компенсирован регуляторными механизмами популяции и пока его интенсивность не превысила границ смертности, к которым популяция приспособлена, вылов может входить элементом среды популяции, и она будет продолжать существовать.

Связь плодовитости родильного стада и численности потомства. Связь прямая существует, но часто нарушается из-за изменчивости условий размножения, развития и роста поколений.

У рыб с малой плодовитостью корреляция между числом отложенных икринок и пополнением обычно больше, чем у высокоплодовитых.

По плодовитости, изменчивости и качеству запаса желтка в икре можно судить о состоянии нерестовой популяции, но прогноз давать нельзя.

Популяция любого вида может регулировать интенсивность воспроизводства изменением плодовитости.

Большое значение имеет качество половых продуктов (как икры, так и молок). Когда это не учитывается, то может не быть прямой корреляции между числом выметанных икринок (производители, численность) и величиной урожая молоди.

Данные таблицы 2 показывают, что существует видовая специфичность количества особей (в %), воспроизводимых от определенного стада и доживших до половозрелого состояния (коэффициент промыслового возврата). Это значит, что существует определенная связь между плодовитостью вида и величиной выживания. Коэффициент промыслового возврата показывает, сколько необходимо иметь исходного материала (икры, личинок и т.д.), чтобы промысел получил 1 взрослую особь. Если 1000, то из 1000 личинок в промысел вступит 1 взрослая особь. Есть процент промыслового возврата, он показывает процентное соотношение между количеством исходного материала и количеством выловленных взрослых особей.

Например, 2% промыслового возврата от молоди означает, что из каждых 100 шт. молоди промысел может получить 2 взрослые рыбы, а 0,01% - из 10000 можно взять 1 взрослую рыбу, 0,04% из 10000 – четыре рыбы.

Таблица 2

Коэффициент промвозврата у некоторых рыб

(от отложенной икры)

Вид рыбы	водоем	Коэффициент промвозраста	Автор
Семга	Реки Кольского п-ва	0,04 – 0,06	Никифоров, 1959
Семга	р. Варгуза	0,032 – 0,157	Мельникова, 1964
Омуль	Байкал	0,05 – 0,07	Мишарин, 1958
Вобла	Сев. Каспий	0,012 – 0,015	Чугунов, 1928
Лещ	Сев. Каспий	0,016 – 0,45	Тихий, 1952

Причины флюктуаций численности рыб.

Флюктуации – колебания численности поколений рыб различных годов рождения – выражены у разных видов рыб далеко не в одинаковой степени. У сельди, трески, сардин, анчоусов колебания в 50 – 100 раз обычны. У камбалы, палтусов колебания незначительны.

Флюктуации носят приспособительный характер для вида. Они встречаются у рыб разных фаунистических комплексов, общее – плодовитость рыбы должна быть значительной.

Но это не причина. Плодовитость связана с обеспеченностью рыб пищей. Многочисленные поколения атлантическо-скандинавских сельдей формируются на следующий год или через год после хорошего нагула маточного стада. Условия нагула этих сельдей сильно зависят от гидрологических условий. У трески нагул зависит от обилия сельди и сильно меняется по годам.

Такая же связь между условиями нагула пеламиды и численностью одного из основных видов ее корма – сардины.

Флюктуации – приспособления, выработавшиеся у рыб, живущих в условиях сильно изменчивой обеспеченности пищей, в том числе большой лабильности кормового ареала.

Хороший обмен веществ, накопление жиров в теле производителей приводят к появлению более крупной икры.

Вывод: флюктуации – это приспособление вида к изменениям обеспеченности пищей.

Флюктуирующие рыбы обычно имеют обширный ареал. Когда численность рыб в популяции сокращается, то они не осваивают свой нагульный ареал.

Увеличение протяженности миграций является важным регуляторным механизмом, повышающим обеспеченность пищей популяции в годы увеличения ее численности.

Периодические колебания численности и биомассы стад рыб. Поскольку у рыб колебания численности популяции находятся в связи (часто прямой) с изменениями обеспеченности пищей, то естественно, что климатические колебания, связанные с солнечной активностью и другими причинами, которые имеют периодичность, должны отражаться на рыбах. На млекопитающих и птицах было показано, что периодичность колеблется от четырех до десяти лет.

А. Н. Державин установил у куринской севрюги, осетра, воблы, судака и других рыб 11-летнию периодичность в уловах. На уловы леща ,воблы большое влияние оказывает сток Волги.

Для леща, судака и некоторых других рыб озер Северо-Запада П.В. Тюрин выявил периодичность колебаний урожайности в 11 и 16 – 17 лет. Он связывает повышение урожайности леща и судака с совпадением периодами высокой влажности, определяющей высокий уровень воды в озерах весной.

Четкая периодичность в 8 – 11 лет отмечена в уловах атлантического лосося (Россия, Норвегия, Канада).

Общей причиной периодических колебаний урожайности рыб, которые носят закономерный характер, являются периоды солнечной активности. Но у разных видов эти общие причины преломляются по-разному, что и сказывается на разнице в характере колебаний урожайности.

Человек может изменять колебания численности и биомассы рыб не только промыслом, но и гидростроительством, дноуглубительными и другими работами.