Межвидовые (гетеротипические) отношения в ихтиоценозе

Как известно, межвидовые отношения рыб в значительной степени определяются трофи­ческими связями: непосредственными (хищник - жертва) и опосредованными. В последнем случае пищевые отношения выражаются в потреблении разными видами рыб одних и тех же кормовых организмов. Большее или меньшее совпадение пищевых спектров у рыб разных видов свидетельствует о степени сходства состава пищи и, в определенной мере, о большей или меньшей напряженности пищевых отношений.. Для суждения о степени напряженности пищевых отношений большое значение имеют также данные о соотношении между количеством необходимой для рыб пищи и ее запасом в во­доеме. Напряженность пищевых отношений определяется по формуле, предложенной А.А. Шорыгиным (1952):

, (9),

где:

е — напряженность пищевых отношений в отношении ор­ганизмов, потребляемых обоими видами рыб;

а1 и а2 — суточ­ное потребление обоими видами рыб данных организмов (г, кг) на единицу площади (м2, га) или объема воды (м3, услов­ный гектар);

b — биомасса данных пищевых организмов в указанных единицах на ту же площадь или объем воды;

d — степень сходства пищи по данной группе организмов (%);

, соотношение потребляемой и имеющейся пищи.

Для того чтобы получить (а1 + а2), т. е. количество пи­щи, съеденное рыбой за сутки на единицу площади или объе­ма воды, надо знать численность рыб, обитающих на данной площади, и величину их суточного рациона.

Степень сходства состава пищи, по А.А. Шорыгину (1939, 1952), выражается в процентах, и для определения ее используют данные по соотношению отдель­ных компонентов в пище рыб. Степень пищевого сходства равна сумме меньших процентов компонентов пищи, незави­симо от того, у какой из двух сравниваемых рыб каждый из них представлен в пище. Показатель может быть рассчитан для каждого вида, группы кормовых организмов и суммарно для всех компонентов пищи. Величина его меняется от 0 до 100%, т.е. от полного различия до полного сходства состава пищи сравниваемых рыб. Степень сходства состава пищи са­ма по себе не определяет напряженности пищевых отношений между разными видами рыб. Решающим моментом является величина запаса кормовых организмов, т.е. обеспеченность рыб тем или иным видом корма.

4.5.1 Эффективность использования пищи

Степень оценки эффективности использования пищи на рост может быть различной в зависимости от задачи, стоящей перед исследователем. Точность полученных результатов за­висит в первую очередь от правильности выбора того спосо­ба определения эффективности использования пищи, который максимально соответствует изучаемому явлению. В основе определения эффективности использования корма рыбой обычно лежит сопоставление величин прироста и использо­ванной на рост пищи.

Первым введенным в практику показателем эффек­тивности использования пищи был кормовой коэффициент (Walter, 1905), который представляет собой отношение коли­чества съеденного корма к величине прироста рыбы, выра­женное в сырой массе. Этот показатель до сих пор широко используется как в практике прудового рыбоводства для оцен­ки рентабельности той или иной схемы кормления, так и в рыбохозяйственных исследованиях на озерах и водохранили­щах для определения их потенциальной рыбопродуктивности по кормовой базе. При этом исходные величины выражаются в сырой или сухой массе, количеством азота, в единицах энер­гии и т. д. Точность оценки эффективности утилизации пищи с помощью кормового коэффициента, прежде всего, зависит от того, насколько близки по своему химическому составу тело рыбы и съеденный ею корм. В связи с этим лучше выражать количество потребленной пищи и прирост в единицах энер­гии, учитывая при этом калорийность отдельных компонентов рациона.



Наиболее точно эффективность использования пищи отражают предложенные В.С. Ивлевым (1939) коэффициен­ты К1 и К2, которые, впоследствии, получили название коэффи­циентов использования энергии первого и второго порядка. Коэффициент использования энергии первого порядка (К1) есть отношение прироста к потребленной пище (рациону): К1 = Р/С; коэффициент использования энергии второго поряд­ка К2 есть отношение прироста к ассимилированной пище:

К2 = Р/А, (10),

где:

Р —прирост за определенный промежуток вре­мени,

С —рацион;

А = Р + R или А = а ´ С — ассимилированная часть рациона за тот же временной интервал,

а —ус­вояемость пищи; принимая, что водные организмы, в том чи­сле рыбы, используют примерно 80% энергии потребленной пищи (Винберг, 1956), получим А = 0,8 С;

R-траты энергии на обмен.

Все величины выражаются в единицах энергии.

4.5.2 Использование кормовой базы

Проблема использования кормовой базы и обеспеченности рыб пищей приобретает первостепенное значение при разра­ботке мероприятий по увеличению рыбопродуктивности во­доемов, и прежде всего там, где ведется направленное изменение ихтиофауны, которое в той или иной степени меняет трофические связи в сообществе рыб. Для определения степе­ни использования кормовой базы необходимо иметь данные о продукции кормовых организмов, численности рыб в водое­ме и их суммарном рационе. Поскольку в данном случае речь, идет об использовании продукции зоопланктона и зообентоса, нужно знать численность и пищевые потребности мирных рыб.

Материалы по кормовой базе водоема собирают во время гидробиоло-гических съемок. Анализ этих данных по­зволяет получить представление о составе кормовой фауны, ее распределении в водоеме, количественном развитии доми­нирующих видов и их продукции за вегетационный сезон. Сопоставляя перечисленные показатели с данными по соста­ву пищи исследуемых видов рыб, значимости в рационе от­дельных компонентов, общему количеству съеденной пищи за определенный промежуток времени (сутки, месяц, сезон), мо­жно оценить уровень использования кормовой базы водоема.

Исходя из данных по численности каждой возрастной группы и каждого вида рыб, величине рациона и его составу, вычисляют количество корма, потребленного всей популяцией за расчетный период. Суммируя эти показатели по всем ви­дам рыб (включая так называемых сорных), обитающих в водоеме, получают общее потребление рыбой кормовой базы. Сопоставляя величину потребления с показателями продук­ции кормовых организмов (планктонных или бентосных), по­лучают степень потребления кормовой базы (в %).

Пример расчета. Площадь водного зеркала озера 100 га. Годовая продукция планктонных ракообразных 50 т, кормового бентоса — 60 т. Ихтиофауна представлена, главным образом, уклеей, плотвой, ершом и окунем. Допустим, общая масса молоди плотвы, ерша, окуня, а также уклеи, потребляющих планктон, составляет 2 т, масса первых трех видов старших возрастов, использующих в пищу зообентос — 5т. Годовой рацион первых равен 10 т, вторых — 25 т. Поделив величины рациона планктофагов и бентофагов на величину продукции зоопланктона и зообентоса, получим общее потребление зоопланктона, равное 0,2 и зообентоса—0,4 или, соответственно, 20 и 40%.

Подобные расчеты намного упрощаются в тех случаях, когда речь идет о предварительно обезрыбленных озерах или прудах, в которых вы­ращивают строго определенное количество рыб одного — двух, иногда трех видов с простым составом популяции (от одной до четырех возраст­ных групп). В таких водоемах численность рыб известна на каждый мо­мент наблюдения, известен и прирост рыб за наблюдаемый период. Поэ­тому, имея данные о величине продукции кормовой базы за этот же про­межуток времени, можно с большой точностью рассчитать степень ее по­требления рыбой. Метод расчета в принципе не отличается от метода, применяемого для водоемов с естественной ихтиофауной.

Эффективность использования рыбой кормовой базы (а,%), показывающая, какая часть продукции кормовых организмов (Рк) трансформируется в рыбопродукцию (Р), рассчитывают по следующей формуле:

, (11).

Величины продукции выражают в единицах энергии. По­скольку в понятие кормовая база рыб, как правило, включа­ется только та часть продукции зоопланктона и зообентоса, которая может быть потреблена рыбой. Полученный таким способом коэффициент не отражает в полной мере роли мир­ных рыб в экосистеме водоема, а имеет чисто утилитарное назначение и может быть использован как при планировании рыбохозяйствснных мероприятий, так и при оценке их резуль­татов.

4.5.3 Определение рыбопродуктивности водоема по кормовой базе

На основе данных по развитию кормовой базы и величи­нам продукции зоопланктона и зообентоса можно рассчи­тать возможную рыбопродуктивность любого водоема. Для этого, кроме перечисленных показателей, нужно располагать сведениями по составу и общей массе рыб, по структуре их популяций (для аборигенной ихтиофауны и для выращивае­мых рыб).

Исходя из данных по скорости размножения ряда видов планктонных ракообразных и донных беспозвоночных, их возможной и фактической продукции, а также показателям естественной смертности, целесообразно принять, что потреб­ление рыбами кормовой базы за вегетационный сезон состав­ляет 50—60% ее продукции за тот же период. При указанном уровне выедания исключается возможность подрыва кормовой базы за счет пресса рыб. Для расчета рыбопродуктивно­сти этим методом необходимо иметь данные по кормовым коэффициентам, которые имеются в литературе.

Кормовой коэффициент планктонных рачков для взрослых рыб равен 10, для молоди — 6. Кормовые коэффициенты для различных групп зообентоса следующие: высшие ракообразные — 5, личинки насекомых — 7, моллюски— 10. При этом необходимо иметь в виду, что крупные двустворчатые моллюски (15 мм и более) в кормо­вой бентос не включаются.

Пример расчета. При указанных кормовых коэффициентах и допусти­мом потреблении продукции зоопланктона, равном 50%, потенциальный прирост ихтиомассы (Р) планктоноядных рыб составит от 5 до 8,3% про­дукции рачкового планктона (Р3). Соответственно:

(12).

В расчетах подобного рода продукцию коловраток и простейших во вни­мание не принимают, так как их роль в питании даже молоди рыб не­велика.

Расчет рыбопродукции по зообентосу производят по такой же схе­ме с той лишь разницей, что показатели продукции отдельных групп дон­ных организмов делят на соответствующие кормовые коэффициенты и, таким образом, определяют величины рыбопродукции бентофагов, образо­ванной за счет выедания кормовых организмов каждой отдельной группой. Суммирование этих величин даст общую рыбопродукцию, получаемую в результате утилизации донных животных,

Следовательно, зная продукцию зоопланктона и зообентоса за период наблюдения, соответствующие кормовые коэф­фициенты, а также допустимую степень изъятия кормовой фауны, можно произвести расчет потенциальной рыбопродук­тивности водоема. Для этого показатели продукции кормовых организмов (г/м3 или г/м2) переводят па объем водной мас­сы или площадь водоема и, таким образом, получают общую величину продукции кормовых организмов (в тоннах на весь водоем пли в килограммах на гектар), после чего произво­дится расчет по предложенной выше схеме. Величину потен­циальной рыбопродукции выражают в килограммах на гек­тар.

Пример расчета рыбопродукции. Озеро Аймпу-Тор (Ханты-Мансий­ский автономный округ), площадь водного зеркала 310 га, сред­няя глубина 2 м. Объем водной массы 6 млн. м3. Общая продукция доминирующего комплекса рачкового планктона составляет 46,2 т (за се­зон), рыбой может быть потреблено 23,1 т (50% продукции). При сред­нем кормовом коэффициенте ракообразных, равном 8, это количество кор­ма обеспечит 2,9 т ихтиомассы пеляди. В пересчете на гектар рыбопро­дукция озера по пеляди составит 9,4 кг/га (2900 кг : 310).

Продукция зообентоса равна 340 кг/га, рыба может использовать 170 кг/га. При среднем кормовом коэффициенте, равном 7 (преобладают личинки хирономид), прирост ихтиомассы за счет потребления донной фауны составит 24 кг/га (7,4 т).

Таким образом, общая рыбопродукция озера, при заселении его пе­лядью и муксуном (местная ихтиофауна представлена почти исключитель­но окунем) может составить 33,4 кг/га, а в пересчете на весь водоем — 10,35 т.

Следует помнить, что рассмотренный способ расчета рыбо­продукции дает только приближенные данные. Тем не менее, они позволяют оценить биопродукционные возможности во­доемов и способствуют обоснованному подбору их для прове­дения комплекса рыбоводно-мелиоративных мероприятий. Этот способ может рассматриваться как экспресс-метод.

Более точные результаты даст способ расчета рыбопро­дуктивности, при котором учитываются помимо кормовой ба­зы данные по составу ихтиофауны, структуре популяций, об­щей массе рыб, их численности, величине прироста ихтиомассы по возрастным группам (для каждого вида) и рационам. Вначале определяется общая масса кормовых организмов (50% продукции зоопланктона и зообентоса за вегетацион­ный период), которая может быть потреблена вселяемой ры­бой (обычно планктофагом пелядью и сигом-бентофагом). При расчете рыбопродуктивности водоема по пеляди в пер­вую очередь устанавливаются пищевые потребности той или иной возрастной группы (сеголетки, двухлетки и т. д.), при­нимая, что пелядь в средней полосе питается и растет в тече­ние 6 месяцев (май—октябрь). Затем рассчитывают рацион одной особи за указанный период. Зная рацион одной особи и общее количество пищи, которая может быть утилизирова­на, легко рассчитать, сколько рыб данного возраста надо вы­пустить в зарыбляемый водоем. Предположим, необходимо зарыбить пелядью озеро площадью 100 га и средней глубиной 5 м. По данным гидробиологических съемок, продукция зоопланктонных ракообразных за вегетационный период со­ставляет 130 т, а допустимая норма выедания —65 т. Озеро зарыбляется годовиками средней массой 30 г. Из практики рыбоводства известно, что при удовлетворительном состоянии кормового планктона (среднесезонная биомасса 1,5—2,0 г/м3) двухлетки пеляди за период выращивания с июня по октябрь дают прирост около 100 г. Таким образом, среднесуточный прирост двухлеток пеляди в озере составит 0,65 г. Суточный рацион пеляди, рас­считанный по уравнению баланса энергии, равняется 4,81 г/экз. Следовательно, за период выращивания (150 суток) рацион одной особи пеляди составит 721 г. Чтобы знать, какое коли­чество пеляди надо выпустить в озеро, необходимо величину допустимого потребления корма (50% продукции зоопланк­тона) разделить па величину сезонного рациона одной особи (65000000 г: 721 г-90 152 шт.). Отход для двухлеток пеля­ди за сезон принимается равным 50% (Руденко, 1975; Малашкин, 1978). Исходя из указанной величины, в озеро следует выпустить 180 тыс. годовиков пеляди средней массой 30 г. Общий прирост за вегетационный период составит 9 т, или 90 кг/га. В принципе по такой же схеме рассчитывается воз­можный прирост ихтиомассы за счет вселения бентофагов.


4.6Анализ гранулометрического состава донных отложений

Морские донные осадки представляют собой дисперсионные системы, состоящие из минеральных частиц различной крупности – гранулометрические элементы. Цель механического анализа - определение содержания в осадках частиц тех или иных размеров – гранулометрических фракций (пример; фр. 0,1-0,05; 0,005-0.01 мм и т.д.). Содержание таких фракций выражают в % от веса сухого вещества осадков и определяют их гранулометрический состав, характеризующий степень дисперсности морских донных осадков, является одной из наиболее важных характеристик. Гранулометрический, как и вещественный, состав отражает условия их образования и поэтому является основой для генетической классификации типов донных осадков мирового океана.

Обработку проб осуществляют по ГОСТ 12536-79 – Грунты. «Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава», раздел «Определение гранулометрического (зернового) состава песчаных грунтов ситовым методом» [6; 11]. При этом для разделения грунта на фракции применяют сита с размером отверстий 10; 7; 5; 3,75; 3; 2; 1; 0,25 мм.

1. Ситовому анализу подвергают сухие пробы песчаных, песчано-гравийных и других крупных осадков, без промывки водой. Испытание проводят с использованием набора сит ТУ 5149-001-56476476-02, вибропривода и лабораторных весов с точностью измерения до 0,01 г.

2. Для более полного представления о мелкодисперсной части осадка, которая может представлять значительный или менее значительный наилок, применяют водно-ситовой метод (комбинированный). Метод проводят путем измерения плотности суспензии ареометром в процессе отстаивания.

Этот метод используют для осадков, при визуальном осмотре которых, присутствуют агрегаты, образующиеся в море в условиях соленой воды, в результате коагуляции мелких частиц (алевритово-пелитовых осадков) и отлагающихся на дне в виде таких агрегатов (фр. менее 0,1 мм).

Испытание таких осадков проводят с использованием ареометра (со шкалой 0,095-1-1,03 и ценой деления 0,001), набора сит, весов аналитических, лабораторной посуды и оборудования.

Предварительно определяют влажность: естественную, гигроскопическую и удельный вес испытуемого грунта.

Ход анализа

Для анализа применяют следующее оборудование:

- набор сит с размером отверстий: 10; 5;2; 1,0; 0,5; 0,25; 0,1 мм;

- ареометр со шкалой 0,995 - 1 - 1,030 и ценой деления 0,001;

- лабораторные весы;

- вспомогательное оборудование (эксикатор, сушильный шкаф, химпосуда и т.п.).

Предварительно следует определить влажность (W) и удельный вес 1/5 пробы грунта. Затем пробы грунта следует высушить и просеить через набор сит с размерами отверстий 10; 7; 5; 3,75; 3; 2; 1; 0,25 мм.

Далее осуществляют взвешивание фракций грунта, оставшихся на ситах и прошедших через сито с отверстиями 1 мм.

Грунт, прошедший через сито с размером отверстий 1 мм, пересыпают в заранее взвешенную фарфоровую чашку и взвешивают. Пробу грунта пересыпают в колбу емкостью 1000 см3, доливают дистиллированную воду (около 300 мл). Грунт, залитый водой, следует выдержать 1 сутки. После суточной выдержки в пробу необходимо добавить 1 см3 25 % раствора аммиака, колбу с пробой прокипятить в течение 1 часа и затем охлаждить до комнатной температуры. Полученную суспензию слить в стеклянный цилиндр емкостью 1 л сквозь сито с размером отверстий 0,1 мм. Частицы грунта, оставшиеся на сите с размером отверстий 0,1 мм, высушить, просеить через набор сит с размерами отверстий 0,5; 0,25; 0,1 мм и затем взвесить по отдельности.

Суспензию взболать в течение 1 минуты до полного взмучивания осадка со дна цилиндра. Через 1 минуту после окончания перемешивания опустить ареометр, и определить его показания для фракции менее 0,05 мм, через 30 мин. - для фракции менее 0,01 мм, через 3 часа - для фракции менее 0,005 мм.

Долю фракций грунта размером более 10, 10 - 5, 5 - 2, 2 - 1 мм (в процентах) вычисляют по формуле (1), при этом вес средней пробы грунта определяют с поправкой на его влажность (2).

(1),

где:

A - доля фракции, %;

- вес фракции;

- общий вес пробы.

(2),

где;

- вес абсолютно сухой пробы грунта;

- вес пробы при естественной влажности;

W - естественная (природная) влажность, %.

Долю фракций размером более 0,5, 0,25 и 0,1 мм (L, %) вычисляли по формуле (3).

(3),

где:

- вес данной фракции грунта, высушенной до постоянного веса;

k - суммарное содержание фракции грунта размером более 1,0 мм, %;

По результатам каждого замера ареометром вычисляли суммарное содержание всех фракций грунта менее данного диаметра по формуле (4).

(4),

где:

- суммарное содержание всех фракции грунта менее данного диаметра, %;

- удельный вес грунта;

- удельный вес воды, равный 1,0 г/см ;

- результаты измерений по ареометру.

Определив суммарное содержание фракций грунта с помощью ареометра, долю каждой фракции определяют вычитанием. Оценку доли каждой фракции представляют либо непосредственно в долях, либо в процентах.

Типизация донных осадков проведена в таблице в соответствии с классификацией морских отложений, принятой в Институте океанологии РАН для обломочных осадков.

Таблица - Классификация морских обломочных осадков по гранулометрическому составу

Группа осадков Наименование осадков Размеры преобладающих частиц, мм
ГРУБООБЛОМОЧНЫЕ ГАЛЕЧНИКИ
Крупные 100-50
Средние 50-25
Мелкие 25-10
ГРАВИЙ
Крупный 10-5
Средний 5-2.5
Мелкий 2.5-1
ПЕСЧАНЫЕ ПЕСКИ
Крупные 1-0.5
Средние 0.5-0.25
Мелкие 0.25-0.1
АЛЕВРИТОВЫЕ АЛЕВРИТЫ
Крупные 0.1-0.05
Мелкоалевритовые илы 0.05-0.01
ГЛИНИСТЫЕ ИЛЫ
(ПЕЛИТЫ) Алевритово-глинистые илы < 0.01 (50-70 %)
70 %)




3054670344713404.html
3054803437134530.html
    PR.RU™