Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Литературный обзор особенностей аридных территорий и условий обитания гидробионтов чановской озерной системы 12
1.1 Изменение климата 13
1.2 Гидрологический режим 18
1.3 Водообмен 23
1.4 Соленость 27
1.5 Значение Чановской озерной системы 29
1.6 Условия обитания гидробионтов в Чановской озерной системе
1.6.1 Бактериопланктон 31
1.6.2 Фитопланктон 32
1.6.3 Высшая водная растительность 35
1.6.4 Зоопланктон 39
1.6.5 Зообентос 43
1.6.6 Ихтиофауна 46
Глава 2 Материал и методы исследований 52
2.1 Гидробиологические и гидрохимические исследования 52
2.2 Исследования питания молоди рыб 57
2.3 Статистическая обработка 58
Глава 3 Современная физико-географическая характеристика чановской озерной системы 59
3.1 Общая географическая характеристика района расположения озерной системы 59
3.1.1 Рельеф 63
3.1.2 Климат
3.2 Морфометрия 66
3.3 Площадь 68
3.4 Придаточная система 71
3.5 Гидрологические особенности 74
3.5.1 Уровенный режим 74
3.5.2 Водный баланс 76
3.5.3 Течения
3.6 Температурный режим 79
3.7 Глубины 80
3.8 Донные отложения 81
3.9 Прозрачность воды. 82
3.10 Гидрохимические особенности 84
3.10.1 Минерализация воды 84
3.10.2 Реакция среды 93
3.10.3 Газовый режим 93
3.10.4 Биогенные элементы 94
3.10.5 Органические вещества
Глава 4 Собственные исследования 97
4.1 Состав и распределение зоопланктона 97
4.1.1 Видовой состав 97
4.1.2 Эколого-фаунистическая характеристика 118
4.1.3 Распределение видов по градиенту солености 121
4.1.4 Отношение доминирующих видов к солености и уровень их солевой толерантности 124
4.2 Структурно-функциональная организация зоопланктона 142
4.2.1 Оценка количественных показателей 163
4.2.2 Продукция 167
4.3 Антропогенное воздействие 183
4.3.1 Характеристика условий существования местной ихтиофауны 185
4.3.2 Программы по акклиматизации рыб 186
4.3.3 Влияние вселения молоди рыб на зоопланктон 190
4.3.4 Создание управляемого товарного хозяйства 191
4.3.5 Влияние на зоопланктон подращивания сиговых рыб 195
4.3.6 Влияние на зоопланктон акклиматизации серебряного карася 204
4.4 Тенденции и прогнозы изменений в озерной системе 221
4.4.1 Изменения в солености 223
4.4.2 Изменения в зоопланктоне 225 4.4.3 Прогноз изменений в озерной системе 231
4.4.4 Прогноз изменений в зоопланктоне 232
Заключение 234
Выводы 237
Предложения производству 240
Библиографический список
- Условия обитания гидробионтов в Чановской озерной системе
- Исследования питания молоди рыб
- Придаточная система
- Отношение доминирующих видов к солености и уровень их солевой толерантности
Введение к работе
Актуальность темы. Зоопланктон, являющийся важнейшей частью водных биоценозов, наиболее быстро реагирует на изменения, происходящие в водоемах. Качественные и количественные характеристики зоопланктона являются индикаторами этих изменений. Особенно велико значение зоопланктона в водоемах озерного типа: в них на долю зоопланктона приходится около 80 % энергии, ассимилируемой всеми водными животными (Иванова, 1985). Зоопланктон играет важнейшую роль как в процессах самоочищения загрязненных вод, так и в трофике водоемов, являясь кормовой базой для молоди рыб и хищных беспозвоночных.
Западная Сибирь располагает большим водохозяйственным
потенциалом: общая «озерность» территории составляет 8,6 % при средней
по России 4,0 % (Экология..., 2006). Благодаря солончакам, особенно в
Барабинской низменности, большинство озер имеет солоноватую воду.
Разработка эффективной стратегии водохозяйственного обустройства
региона предопределяет использование таких водоемов с целью
водопотребления, увеличения рыбной продукции, рекреации. Решение этих
сложных задач невозможно без знаний основных принципов
функционирования сообществ водных экосистем разного уровня
минерализации, что является неотъемлемой частью фундаментальных и прикладных задач гидробиологии.
Исследования водоемов юга Западной Сибири ведутся на протяжении последних 100 лет. За прошедший период накоплен большой фактический материал по гидробиологическим характеристикам, ихтиофауне, питанию рыб в водоемах и водотоках разного типа этого региона (Скориков, 1913; Пирожников, 1928; Дулькейт, 1939; Иоганзен, 1951, 1956; Попова, 1964; Кассихина, 1969; Сецко, 1973; Померанцева, 1974, 1998, 2003; Журавлев, 1986, 1999; Визер, 1989, 1996, 2006, 2010; Ермолаев, 1998; Веснина, 1988, 2002; Воскобойников, 2003; Мисейко, 2003; Ядренкина, 2011 а).
Вместе с тем остались не затронутыми вниманием исследователей ряд ключевых проблем этого региона, одной из которых является выяснение закономерностей формирования структуры сообществ гидробионтов в условиях нарастания процессов аридизации, снижения водности и повышения минерализации воды в водоемах. Решение данной проблемы имеет особую теоретическую и практическую значимость в условиях многокомпонентного влияния, состоящего из природного и антропогенного воздействия на водоемы.
На современном этапе решение вопросов, связанных с выявлением факторов, влияющих на формирование сообществ зоопланктона в условиях аридизации климата, возможно на примере Чановской озерной системы – группы солоноватых водоемов, расположенных на юге Западной Сибири. Сложная морфометрия озерной системы, ее бессточность создают градиент солености, который включает весь спектр солоноватых водоемов Западной
Сибири. Благодаря такой особенности в водоемах озерной системы, несмотря на их тесную связь, создаются различные условия для существования зоопланктона. Полученные данные могут быть использованы при прогнозировании изменений биоты водоемов, как в самой системе, так и во всем многообразии других водоемов аридной зоны. Это актуально в связи с тем, что генеральные процессы в развитии водного режима озер высоких и средних широт Евразии, к которым относятся водоемы Чановской озерной системы, в первой четверти XXI в. будут проходить в условиях снижения водного баланса и усиления процессов аридизации (Шнитников, 1985; Адаменко, 1985; Глобальные…, 2002; Галахов, 2011).
Цель исследований: выявление закономерностей формирования зоопланктонных сообществ солоноватых бессточных водоемов в периоды изменяющейся водности и солености в том числе и на фоне антропогенного воздействия (внедрения чужеродных видов).
Для достижения указанной цели были поставлены следующие основные
задачи:
-
определить видовой состав зоопланктона водоемов Чановской озерной системы;
-
провести анализ эколого-географической и пространственно-временной структуры зоопланктона;
-
выявить основные природные факторы, влияющие на структуру зоопланктонных сообществ исследуемых водоемов;
-
проанализировать изменение основных качественных и количественных характеристик зоопланктона водоемов озерной системы в многолетнем аспекте;
-
оценить влияние рыб-вселенцев на зоопланктон;
-
дать прогноз развития зоопланктона на ближайший период.
Научная новизна и теоретическая значимость.
В результате многолетних исследований определен и обобщен материал по видовому составу, доминирующим видам, структуре, сезонным изменениям и динамике сообществ зоопланктона водоемов с разным уровнем солености при чередовании трансгрессивно-регрессивных фаз водности территории Западной Сибири на примере Чановской озерной системы.
Уточнены границы солевой толерантности доминирующих видов зоопланктона.
Установлено, что гидрологические факторы наибольшее влияние оказывают на зоопланктон в олигогалинной среде и на участке ее перехода в мезогалинную зону.
Определен трофический статус водоема и его изменение в процессе усыхания.
Установлено, что из всех вселенцев только натурализация амурского карася существенным образом повлияла на развитие зоопланктона. Доказано усиление воздействия рыб-вселенцев на зоопланктон и снижение
рыбопродукции за счет утилизации зоопланктона в период аридизации климата территории Западной Сибири.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Структура и продуктивность зоопланктона солоноватых водоемов
Западной Сибири определяются гидрологическими и гидрохимическими
показателями.
2. Минерализация воды обусловливают пространственное
распространение доминирующих видов зоопланктона в озерных системах и
являются основой для формирования зоопланктонных сообществ
солоноватых водоемов.
-
Внедрение чужеродных видов рыб вызывает изменение структуры зоопланктоценозов и снижение рыбопродуктивности солоноватых водоемов Западной Сибири.
-
Усиление аридизации климата в ближайший маловодный период повлечет за собой дальнейшее эвтрофирование водоемов Чановской озерной системы.
Практическая значимость. Результаты научных исследований
водоемов Чановской озерной системы позволили определить е
экологическую емкость и дали возможность прогнозировать развитие зоопланктона солоноватых водоемов в условиях чередования трансгрессивно-регрессивных фаз увлажненности территории Западной Сибири.
Гидробиологический мониторинг Чановской озерной системы и его результаты являются частью федеральных программ по прогнозированию возможного вылова водных биологических ресурсов из промысловых водоемов Западной Сибири ежегодно, в период с 1989 по 2013 г., в рамках НИР «Оценить состояние запасов водных биологических ресурсов, разработать рекомендации по их рациональному использованию, прогнозы ОДУ и возможного вылова в пресноводных объектах зоны ответственности ФГУП «Госрыбцентр».
Научные исследования кормовой базы и питания молоди рыб оз. Чаны и его придаточной системы на основании приказа Министерства рыбного хозяйства РСФСР «О мерах по дальнейшему развитию рыбоводства и увеличению вылова рыбы в пресноводных водоемах РСФСР» использовались для технико-экономического обоснования «Приспособление озера Урюм для подращивания личинок сиговых» в период 1977-1979 гг. Результаты внедрения практических рекомендаций позволили получать в озере-питомнике ежегодно в период с 1980 по 1990 г. от 20,0 до 29,4 млн. экз. сеголетков сиговых.
Научные исследования по зоопланктону Чановской озерной системы, являющиеся частью НИР «Определение показателей качества среды обитания рыбных ресурсов в озере Малые Чаны Новосибирской области» и «Определение показателей качества среды обитания рыбных ресурсов в озере Чаны Новосибирской области» (научный руководитель к.б.н. Визер Л.С.), выполненные по заказу департамента природных ресурсов Новосибирской
области, использовались для подготовки государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Новосибирской области».
Апробация работы. Основные положения и результаты
диссертационной работы были представлены на съездах
гидробиологического общества (Тольятти, 1986, 2006); международном
симпозиуме (Улан-Удэ, 2002); международных (Тюмень, 2010), всесоюзных
(Красноярск, 1989), республиканских (Тюмень, 1980) совещаниях;
международных (Москва, 2004; Новосибирск, 2010; Иркутск, 2010; Тюмень
2012) научно-практических (Томск, 1998, 2001; Тюмень, 1996, 2001;
Новосибирск, 1997; Красноярск, 1999; Минск, 1999; Санкт-Петербург, 2000;
Чита, 2001; Днепропетровск, 2003; Борок, 2003; Барнаул, 2003;)
всероссийских (Казань, 2005; Томск, 2007, 2011; Барнаул, 2012, 2014)
конференциях; научных семинарах лаборатории гидробиологии
ГОСНИОРХа, г. Санкт-Петербург (1986-1990 гг.); заседаниях
Новосибирского отделения Гидробиологического общества РАН (2002-2013 гг.).
Публикации. Материалы диссертации отражены в 80 печатных работах, в том числе 13 – в изданиях, рекомендованных ВАК.
Личный вклад автора. Изучением зоопланктона и кормовой базы молоди рыб Чановской озерной системы, а также малых водоемов для товарного выращивания рыб Новосибирской области, автор самостоятельно занимается с 1973 г. Автором проводились комплексные обследования водоемов, включающие отборы образцов воды на гидрохимический анализ, гидробиологические и ихтиологические пробы. Личный вклад соискателя состоит в постановке цели и задач исследований, выборе методов, постановке опытов, камеральной обработке, анализе и обобщении полученных материалов.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 282 страницах,
содержит 47 таблиц и 82 рисунка. Состоит из введения, 4 глав (литературный
обзор, материал и методы исследования, физико-географическая
характерстика, собственные исследования), заключения и выводов, содержит 31 приложение. Библиографический список включает 397 источников, в том числе 23 – на иностранном языке.
Благодарности. Пользуясь случаем, приношу искреннюю благодарность
зав. лабораторией промысловых беспозвоночных, доктору биологических
наук Л.И. Литвиненко за ценные советы при написании диссертации,
директору Новосибирского филиала «Госрыбцентр», доктору
сельскохозяйственных наук, профессору А.А. Ростовцеву за всестороннюю помощь и поддержку во время проведения полевых исследований и подготовки диссертации. Выражаю глубокую признательность сотрудникам филиала Д.П. Померанцевой, Л.Л. Поротниковой, Д.И. Наумкиной, А.В. Морозко за сотрудничество.
Условия обитания гидробионтов в Чановской озерной системе
По этим сценариям предполагается дальнейшее повышение температуры нижних слоев атмосферы земного шара. За период с 1990 до 2100 гг. ожидается повышение температуры от 2оС до 6оС (Рамстоф, Шельнхубер, 2009). Пространственная и временная структура потепления климата очень сложна. Большинство ученых сходятся во мнении, что существуют циклы изменения климата продолжительностью в 1850 лет, которые определяются как сверхвековые. Сверхвековой ритм проявляется как фоновый и не выявляется при анализе коротких рядов наблюдений. Продолжительность же внутривековых ритмов (45-летних, 22-летних брикнеровских и широко известных 11-летних) четко проявляется в климатическом тренде (Дроздов и др., 1972). Наложение внутривековых ритмов на сверхвековой дает «всплески» потепления разной силы и продолжительности.
Опираясь на концепцию многовековой изменчивости общей увлажненности материков А.В. Шнитников (1957, 1963, 1969) – основоположник учения о ритмах в природе – указывает на три цикла, каждому из которых соответствует трансгрессивная и регрессивная фаза. В трансгрессивную фазу водности увлажненность территорий увеличивается, в регрессивную – уменьшается.
В XVII – XVIII столетиях, когда горное оледенение находилось в трансгрессивной фазе, общая увлажненность Аральского бассейна, Казахстана и юга Западной Сибири была более высокой по сравнению с современностью (Галахов, 2011). Соответственно современное развитие регрессивной фазы горного оледенения этих регионов сопряжено с развитием регрессивной фазы общей увлажненности этих территорий, конечным результатом которой являются процессы увеличения засушливых явлений климата, усыхание озер и т. д. Процесс усыхания начался в 1830 г. с высыхания более западных озер. 1.2 Гидрологический режим
Озера равнинного питания, которые расположены в степях Казахстана, в Зауралье, в районах Средней Азии, на юге Западной Сибири, являются хорошими индикаторами состояния общей увлажненности их бассейнов. Проявление векового ритма в колебаниях уровней воды отмечено многими исследователями в этих регионах. Учеными однозначно указывается на связь этих ритмов с климатом (Иоганзен, 1956; Курдин, 1973; Максимов, 1963; Понько, 1975,1983; Токарев, 1982).
Особенно важны для климатологии непроточные озера в связи стем, что они позволяют следить за значительными изменениями, происходящими в круговороте воды на обширных пространствах земного шара (Воейков, 1948). Бессточные озера чутко реагируют на колебание климата изменением уровенного режима. Колебания их уровней соответствуют общей направленности развития процессов тепло- и влагообеспеченности, а индивидуальные особенности, выраженные в амплитуде изменений уровня и площади озер, связаны с различиями в источниках питания и особенностями формы озерных котловин.
В водоемах Чановской озерной системы, как и других озерах Западной Сибири и Северного Казахстана, характерной особенностью гидрологических условий на фоне сверхвекового усыхания являются многолетние колебания водного режима, которые каждые 30 – 40 лет проходят две фазы – многоводную и маловодную. Многоводные фазы имеют значительную амплитуду уровней и определяются как среднее, высокое и очень высокое многоводье. Также и в маловодные периоды наблюдаются достаточно большие различия при снижении уровней, что характеризуется как среднее, низкое и очень низкое маловодье (Шнитников, 1982) (рисунок 3). Рисунок 3 – Внутривековые колебания уровня озер Западной Сибири и Северного Казахстана (по А.В. Шнитникову, 1982)
В многоводную фазу озеро распресняется, условия для воспроизводства рыб улучшаются, рыбопродуктивность возрастает. Длится эта фаза 6–8 лет. В маловодную фазу озеро значительно усыхает, вода в нем осолоняется, биопродуктивность снижается.
До 30-х годов XIX в. на месте нынешней Чановской озерной системы существовала группа крупнейших озер – Сумы-Чебаклы, Абышкан, Молока. Современная акватория– лишь незначительная часть крупной озерной системы, игравшей огромную экологическую роль в природном комплексе ЗападноСибирской равнины (Чемоданов, 1953; Шнитников, 1976 а; Состояние…, 1995).
Из литературных источников известно (Николаев, 1970, 1978), что 8 тыс. лет назад болотные массивы и озерные системы здесь представляли единую природную формацию равнин, расчлененных густой сетью речных долин и древних ложбин стока. Весьма развитая гидрографическая сеть обеспечивала их хороший дренаж, осушение Обь-Иртышского междуречья, регулярное пополнение озерных котловин, их постоянную проточность со сбросом вод в р. Иртыш. Но впоследствии в связи с изменением климатической обстановки стало происходить заболачивание почв. По мере его активизации начали отмирать и преждевременно стареть не только древние ложбины стока, но и современные речные системы. Их основная площадь питания стала интенсивно зарастать и заторфовываться. Сток малых рек постепенно сокращался, а потом и совсем прекратился. В результате увеличения мощности торфяного покрова русла современных рек и древних ложбин стока оказались оторванными от минерального грунта и стали погружаться в болотные массивы: произошло нивелирование водоразделов, речных долин и древних ложбин. Объединение болотных массивов привело к формированию очень сложных болотных систем и их продвижению на юг. Недостаточный отток вод в период весеннего половодья в конечном счете привел к зарождению и развитию на поверхности торфяного покрова озер и новой речной сети вторичного происхождения. В дальнейшем здесь образовалась довольно обширная Чано-Сумская озерная система. За 230 лет – с 1780 по 2010 гг. - она претерпела существенные изменения: большинство входящих в ее состав озер высохли и перестали существовать. Лишь оз. Чаны, намного сократив свою площадь, осталось единственным до нашего времени водоемом этой гигантской озерной системы (таблица 1, рисунок 4).
Уровень Чановской озерной системы в наше время в колеблется между 104 и 106 м БС над уровнем моря; наибольший известный уровень в недавнем обозримом прошлом достигал высоты 108,5 м (1914 г.). К западу от Чановской озерной системы лежит обширная депрессия, занимаемая ранее озерами Сумы-Чебаклы, Абышкан и др. При уровне более высоком, чем 109 м БС, избыток вод переливается на запад в Курумбельскую степь во впадины Абышкан и Сумы-Чебаклы и стекает в р. Иртыш, а также на север в оз. Щучье.
Исследования питания молоди рыб
С увеличением общей минерализации воды в плесах возрастает доля кокковых форм бактерий. Если в оз. Малые Чаны за летний сезон он составил 21 – 32 %, то в Ярковском плесе, наиболее минерализованном из пяти плесов, эта величина достигла 56 – 60 %. Пробы отчлененного Юдинского плеса содержали 60 % кокковых форм. Средний объем кокков колебался от 0,03 мкм3 (оз. Малые Чаны) до 0,10 мкм3 (Тагано-Казанцевский плес). Средний объем палочковидных форм за вегетационный период составлял 0,15 – 0,27 мкм3. Зависимость изменения объема палочек в воде плесов от общей минерализации не наблюдалась (Короткова, 1982).
Большое количество бактерий содержится в илах озер и плесов Чановской системы. Так, в серых илах Ярковского плеса, содержащих 11% органического вещества, находилось 1,1 млрд бактериальных клеток. В результате ветрового перемешивания водной массы и взмучивания ила значительная часть бактериопланктона представлена микрофлорой, поступающей в водную толщу из донных отложений. Микрофлора, попадая в воду, интенсивно отмирает (Короткова, 1982).
В фитопланктонном сообществе в связи с колебаниями уровня воды происходят значительные изменения. В работах Т.Г. Поповой (1961, 1964, 1980), которая проводила исследования в 1947-1948 гг., когда уровень воды был максимальный, отмечается, что обилен и разнообразен только фитопланктон оз. Малые Чаны. В нем доминировали зеленые и синезеленые водоросли. Последние вызывают «цветение» водоема. Преобладали пресноводные виды. В Чиняихинском плесе численность фитопланктона снижалась, здесь развивались только наиболее солеустойчивые виды. В солоноватоводных плесах планктон более беден в видовом отношении, здесь господствуют только солоноватоводные виды (из родов хитоцерос, кампилодискус, ооцистис). Характерным для этих плесов является обильное развитие зеленой нитчатой водоросли – кладофоры. В Тагано-Казанцевском и на мелководьях Ярковского плесах наблюдаются значительные площади дна, выстеленные толстым слоем нитчатки. В целом же по озеру преобладали диатомовые водоросли, второе место по численности занимали синезеленые. Максимальная численность водорослей достигала 1156 тыс. экз./л.
По В.И. Ермолаеву и Л.С. Визер (2006), в годы с низким уровнем воды в фитопланктоне водоемов Чановской озерной системы во все сезоны преобладали протококковые и синезеленые водоросли, что вполне согласуется с развитием фитопланктона в других водоемах такого типа (Трифонова, Афанасьева, 2008; Смирнов и др., 1993; Пырина, 2000). Общая численность фитопланктона наиболее высока в слабоминерализованных оз. Малые Чаны и Чиняихинском плесе. По мере увеличения минерализации число видов водорослей заметно снижается (таблица 2).
Кроме минерализации, на формирование фитопланктона оз. Чаны существенное влияние оказывает мелководность озера, способствующая быстрому прогреву воды весной и быстрому охлаждению осенью (Антонов 1982).
Максимальная численность фитопланктона составляла 3222,33 млн кл./л, биомасса фитопланктона колебалась от 3 до 262 мг/л (Сафонова, Ермолаев, 1983; Ермолаев, 1998; Ермолаев, Визер, 2006). Таблица 2 – Число видов и доминанты фитопланктона оз. Чаны (по В.И. Ермолаеву, Л.С. Визер, 2006)
Водная и прибрежноводная растительность является средообразующим компонентом и индикатором состояния водных экосистем, активно участвующим в процессе самоочищения водоемов. Заросли высших водных растений являются защитными и кормовыми угодьями для птиц и молоди рыб Чановской озерной системы. Известно также, что при чрезмерном развитии водной растительности и интенсивном ее окислении в процессе разложения значительно возрастает потребность в кислороде. Зимой и даже в глубоких участках озера летом при сильном окислении могут возникнуть заморные явления, что нередко наблюдается в мелководных озерах Западной Сибири, в том числе и оз. Чаны. Интенсивное зарастание озер способствует ускорению их эвтрофикации и даже дистрофикации с последующим заболачиванием водоема. В то же время отсутствие растительности оказывает отрицательное влияние на нормальное протекание биологических процессов в водоемах (размножение водных организмов, их выживаемость и т.д.). Наиболее оптимальными показателями зарастаемости водоемов озерного рыбоводства считаются для маточного озера – до 10 %, питомных озер всех категорий – до 3, нагульных озер – до 20 % общей площади (Рыжков, 1987).
Каждый участок сложного в морфологическом и гидрохимическом отношении оз. Чаны играет различную роль в воспроизводстве рыбных ресурсов этого водоема. Кроме того, что все озеро используется ихтиофауной как нагульный водоем, оз. Малые Чаны и Чиняихинский плес выполняют функцию питомных и нагульных для молоди рыб водоемов, оз. Яркуль является зимовальным водоемом для рыб всех видов и возрастов. Чановская озерная система зарастает неравномерно, но можно считать, что зарастаемость оз. Чаны близка к оптимальной, тем более что разнообразие мест обитания, большие площади и разные глубины дают возможность выбора нормальных условий для существования рыбы в определенные периоды ее жизни.
Придаточная система
Для выявления структуры зоопланктоценозов и доминирования видов применен метод ранжировки видов в соответствии с их индексом плотности -IP = JNB где N . численность зоопланктона, В - биомасса зоопланктона (Иоганзен, Файзова, 1976, 1978). За доминирующий принимался вид, значение индекса плотности которого превышало 25 % в зоопланктоценозе водоема. Для расчета распределения доминирующих видов зоопланктона использовали средние данные по каждому водоему в летнюю межень.
В основу подсчета продукции ветвистоусых ракообразных положен расчетный вариант графического метода, разработанный Г.Г. Винбергом с соавторами (1965), веслоногих ракообразных - метод Г.А. Печень, Э.А. Шушкиной (1964) с уточнениями, изложенными в сборнике «Методы определения продукции водных животных» (1968).
Суточные Р/В - коэффициенты массовых видов зоопланктона озерной системы были получены в результате экспериментальной и лабораторной работы (Визер, 1986, 1990). Массу яиц и веслоногих ракообразных рассчитывали по формуле объема эллипсоида вращения при допущении, что 1 мм3 вещества яйца весит 1 мг. Для расчета продукции Asplanchna priodonta использовался Р/В-коэффициент - 0,16, для других коловраток - 0,17 (Галковская, 1965).
К хищному зоопланктону были отнесены IV и V копеподитные стадии и взрослые особи Cyclops (Монаков, 1976). Их рацион рассчитывался по Э.А. Шушкиной (1964). Хищные ветвистоусые ракообразные представлены Leptodora kindtii и Bythotrephes longimanus. Их рацион рассчитан по Э.Д. Мордухай-Болтовской (1962). Рацион Asplanchna priodonta находили как 3,6 Р. Реальная продукция зоопланктона рассчитывалась с учетом поправок по М.Б. Ивановой (1985): Рреал = Рм – Сх + Рх, (2) где Рм – продукция мирных; Рх – продукция хищных; Сх – рацион хищных. При оценке продуктивности озер и плесов Чановской озерной системы использовали классификацию («шкалу трофности») С.П. Китаева (1986). При оценке кормовой значимости водоемов для рыб использовали классификацию М.Л. Пидгайко с соавторами (1968).
Для расчета корреляций различных факторов с уровнем воды использовались значения уровня над 0 графика Балтийской системы (за 0 графика в Чановской озерной системе принято 103,4 м). В других случаях использовались абсолютные значения уровня по Балтийской системе (БС).
Материал на питание рыб в озерах Урюм и Малые Чаны отбирали активными орудиями лова – сачками при движении лодки с подвесным мотором или неводами при тралении близнецовыми неводами, была применена также нейстонная ловушка (Sameoto, Jaroszynski, 1969).
На питание было собрано и обработано 2390 экз. рыб разных видов и возрастов. Пробы на питание рыб фиксировали 40 %-м формальдегидом при разбавлении в 10 раз до 4 %-й концентрации формалина.
Для определения особенностей питания рыб использовали «Методическое пособие по изучению питания рыб в естественных условиях» (1974). Для расчета рационов молоди рыб использовали уравнения энергетического баланса (Винберг, 1956). При определении эффективности использования потребленной и использованной пищи на рост применяли коэффициенты первого (К1) и второго (К2) порядка по В.С. Ивлеву (1939). При определении видовой принадлежности молоди рыб использовали «Определитель молоди пресноводных рыб» (Коблицкая, 1981). Для определения стадий развития молоди рыб использовали определитель Н.О. Ланге (1960).
Расчет потенциальной рыбопродукции в водоеме производился с учетом использования в питание 50 % продукции зоопланктона (Методические…, 1980) при кормовом коэффициенте 8 (Методика…, 2012).
Статистическую обработку данных проводили по общепринятым методикам (Лакин, 1990). При анализе использовали среднюю величину (М), ошибку средней величины (тх), величину коэффициента вариации (CV), квадратичное или стандартное отклонение (а).
Достоверность различий выборок оценивали по критерию Стьюдента (Q при уровне значимости/? 0,05. Степень сопряженности между варьирующими признаками оценивали при помощи корреляционного анализа. Использовали показатели линейной корреляции Пирсона (г), по которым значения 0,1 - 0,3 рассматривались как слабая зависимость, 0,3 до 0,5 - как умеренная, 0,5 - 0,7 -как заметная, 0,7 -0,9 - как тесная, 0,9 - 0,99 - как весьма тесная (Башнева, 2004). Расчет всех числовых показателей произведен на персональном компьютере с применением программ Microsoft Excel и Statistica 10.
Отношение доминирующих видов к солености и уровень их солевой толерантности
По своему происхождению течения в Чановской озерной системе являются стоковыми, ветровыми, а также сформированными ветрами предшествующего периода. В формировании течений существенную роль играют морфологические особенности озера (мелководность, изрезанность береговой линии и наличие большого количества островов), приводящие к большим потерям энергии движущейся воды на трение. В силу этого при воздействии ветра течения быстро развиваются и так же быстро затухают (Михайлов, 1982).
Стоковые течения распространяются по всей акватории оз. Малые Чаны, особенно в северной его части, где проходит транзитная струя стоковых течений от рек Чулым и Каргат. Скорости их летом на расстоянии 1 км от устьев рек составляют 6-13 см/с, в центральной же части озера они не превышают 2 см/с, а у южного берега – лишь 1 см/с. По мере приближения к протоке Кожурла скорости вновь возрастают до 3-4 см/с.
Стоковые течения прослеживались во все периоды наблюдений из оз. Малые Чаны по протоке Кожурла в юго-восточной части Чиняихинского плеса. При слабых ветрах переменных направлений отмечаются две струи стоковых течений: одна из них идет в узкую протоку между островом Редким и материком на северо-запад, а другая, наиболее устойчивая, следует вдоль материка и о. Редкого в генеральном направлении на запад (Михайлов, 1980, 1982).
Постоянно поступающая распресненная вода из оз. Малые Чаны перемешивается с более солеными водами Чиняихинского и Тагано-Казанцевского плесов.
Течения в протоках, соединяющих между собой полуизолированные плесы озера, отличаются от течений в открытых частях плесов по скорости и характеру. Скорости течения в протоках примерно на порядок больше скоростей в открытых частях плесов. Зоны интенсивного транзита вод приурочены к протокам и подходам к ним. Так, самые большие скорости, достигавшие 50 см/с, зарегестрированы в протоках между островами Шульдиков, Лежан и Амелькина Грива. Большие по величине скорости течений (до 36 см/с) зарегестрированы в протоках между оз. Яркуль и Чиняихинским плесом и в протоках по обе стороны от о. Заячий (до 20 см/с), между Тагано-Казанцевским и Чиняихинским плесами, а также в протоках, расположенных в юго-восточном районе Чиняихинского плеса на подходах к протоке Кожурла (до 24 см/с) и непосредственно в самой протоке (до 31 см/с). Открытые части плесов являются зонами слабых скоростей течений, не превышающих летом 1,0 см/с. Вокруг островов, расположенных на стыке двух плесов, например, таких, как острова Шульдиков, Заячий и Редкий, может возникать круговая циркуляция вод в результате взаимодействия зон повышенного транзита вод в протоках и подсоса из зон с относительно слабыми скоростями течений (Михайлов, 1982; Тержевик, 1982).
В течение полугода водоем находится в условиях ледового режима. По многолетним данным, он замерзает в период с 29 октября по 4 ноября, а очищается ото льда с 6 по 16 мая (Власов, 1982). Озеро Малые Чаны замерзает при охлаждении поверхностного слоя воды до температуры 0оС, а остальные плесы – до минус 0,2 – 0,4оС. Указанные различия обусловлены разной степенью минерализации вод отдельных участков (Власов, 1968, 1969, 1975, 1976). По мере нарастания ледяного покрова, которое происходит до марта, и связанного с этим увеличения минерализации воды температура ее еще больше снижается. В оз. Малые Чаны температура воды подо льдом не опускается ниже 0,2оС, в других плесах ее минимум несколько выше: в восточной части Чиняихинского плеса – до минус 0,4оС, в западной и центральной – до минус 0,7оС, в Тагано-Казанцевском и Ярковском плесах и в оз. Яркуль – до минус 0,9о. После распаления льда температура воды быстро нарастает и в конце июня – начале июля достигает 22–24оС.
В отдельные годы на мелководных плесах температура воды в июле может достигать 27–29оС, затем постепенно снижается и в начале сентября уже не превышает 15оС.
В Чановской озерной системе существует температурный градиент: величины градусодней за вегетационный период снижаются по мере возрастания минерализации воды в озерах и плесах. Так, в наиболее опресненном плесе средняя многолетняя величина за вегетационный период составляет 2517,9 градусодней, в самом минерализованном Ярковском плесе за тот же период – 2419,6 градусодней (рисунок 19, приложение 1).