Биология внутренних вод, 2021, № 4, стр. 433-436

Биомасса популяции, продукция за вегетационный период и биоресурсное значение инвазивного Gmelinoides fasciatus (Crustacea: Amphipoda) в Онежском озере

И. А. Барышев a*, А. И. Сидорова b, А. П. Георгиев b, Н. М. Калинкина b

a Институт биологии Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
Петрозаводск, Россия

b Институт водных проблем Севера Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
Петрозаводск, Россия

* E-mail: i_baryshev@mail.ru

Поступила в редакцию 27.01.2021
После доработки 17.02.2021
Принята к публикации 24.02.2021

Полный текст (PDF)

Аннотация

На основе собственных и литературных данных впервые оценена суммарная биомасса инвазивной амфиподы Gmelinoides fasciatus в Онежском озере (1.6–2.2 тыс. т сырой массы на весь водоем) и его продукция за вегетационный период (2.9–4.0 тыс. т). Наиболее богатый запасами этого вида биотоп зарослей тростника, где биомасса рачка может достигать 39 г/м2, находится преимущественно в северной части озера. Обсуждается возможность рассматривать G. fasciatus как потенциально промысловый вид с рассчитанным общим допустимым уловом до 1.5–2.0 тыс. т в год.

Ключевые слова: биологические ресурсы, ракообразные, беспозвоночные, мормыш, общий допустимый улов, вселенец

Инвазия Gmelinoides fasciatus (Stebbing) в Онежское озеро приходится на начало 2000-х гг. (Березина, Панов, 2003). С тех пор этот вид прижился и расселился по всей литорали озера, вытеснив аборигенный вид Gammarus lacustris G.O. Sars (Лобанова и др., 2017). Однако в плесах рек бассейна Онежского озера его до настоящего времени не обнаруживали (Барышев, 2020). Бóльшая часть популяции в летнее время обитает на глубине до 1–2 м, где формирует значительные скопления – до 90% сообщества по численности (≤8 тыс. г/м2) и биомассе (40 г/м2) (Кухарев и др., 2008; Сидорова, 2013; Лобанова и др., 2017; Георгиев и др., 2019). Биологические ресурсы – живые организмы и их сообщества, продукция и жизнедеятельность которых используются или могут быть использованы человеком (Павлов, Стриганов, 2005). Выявлено, что G. fasciatus активно потребляется в пищу прибрежными рыбами – ершом, сигом, хариусом и окунем, причем у последнего на эту амфиподу приходится до 50% пищевого комка (Лобанова, Шустов, 2017; Георгиев и др., 2019).

Таким образом, G. fasciatus безусловно обладает средообразующим значением как объект питания прибрежных рыб, и его популяцию следует рассматривать как биологический ресурс. В ряде работ приведены результаты успешного использования этого вида для оценки состояния донных местообитаний Ладожского и Онежского озер, что указывает на его биоиндикационное значение (Березина и др., 2016; Slukovskii et. al., 2019). Также для рационального природопользования важен поиск новых объектов промысла, в связи с чем актуально оценить возможность добычи G. fasciatus в Онежском озере. В ряде регионов массовых представителей амфипод добывают как ценный промысловый объект (мормыш), востребованный при производстве кормов для животных и биологически активных добавок для человека (Козлов, Садчиков, 2002; Кашина и др., 2014). Однако, в настоящее время неизвестно количество G. fasciatus, обитающего в Онежском озере, и какова его продукция за вегетационный период на весь водоем. По этой причине невозможно оценить, в каких количествах можно добывать этого рачка без ущерба для кормовой базы рыб, что важно для расчета рентабельности промысла.

Цель работы – оценка запасов G. fasciatus в Онежском озере – суммарной биомассы, продукции за вегетационный период и ОДУ.

Для оценки показателей G. fasciatus в Онежском озере были использованы собственные материалы, собранные в 2011–2014 гг. и литературные данные (Березина, Панов, 2003; Кухарев и др., 2008). Продукцию вида (сырая масса за вегетационный период, т.) в озере рассчитывали как произведение площади обитания (км2) на биомассу (т) и P/B коэффициент. Величина P/B коэффициента за вегетационный период (150 сут) установлена была ранее – в среднем 1.815 (Сидорова, 2013). Расчет проводили раздельно для литорали различного типа (каменистая, песчаная, илистая, скалисто-глыбовая и глинистая), поскольку биомасса G. fasciatus варьирует по биотопам.

Ранее получено, что в летний период максимальные показатели обилия G. fasciatus отмечены на глубинах до 1 м (Лобанова и др., 2017). Площадь литорали до глубины 1 м рассчитывали двумя способами. Первый способ основан на том, что среднее значение уклона берега на глубине до 5 м в Онежском озере составляет 0.01–0.02 (Игнатов и др., 2018). Таким образом, ширину зоны литорали в среднем можно принять равной 50–100 м, для дальнейших расчетов – 75 м. Известно, что длина материковой береговой линии Онежского озера достигает 1810 км, а берега островов – 190 км (Черняева, 1973; Онежское …, 2010). Площадь литорали глубиной <1 м с учетом островов оценивалась в 150.0 км2. Второй способ расчета базировался на том, что площадь литорали от уреза воды до глубины 5 м без учета островов 924.1 км2 (Кириллова, 1975). Приняв уклон берега до глубины 5 м равномерный, на площадь литорали до глубины 1 м приходилось 20% от этой величины или 184.8 км2. Для вычисления площади с учетом островов полученную величину увеличили на 10.5% (длина островной береговой линии относительно материковой), итого 204.2 км2. Полученные указанными способами величины (150.0 и 204.2 км2) различаются в 1.36 раза. Расчет биомассы и продукции G. fasciatus был проведен для обоих полученных значений.

Установлено, что в период открытой воды ~50% популяции G. fasciatus обитает глубже 1 м (Сидорова, 2013), поэтому для оценки всей популяции G. fasciatus биомассу, полученную для глубины <1 м, удваивали. Для расчета суммарной продукции G. fasciatus использовали средние показатели биомассы в каменистой, илистой и песчаной литорали Онежского озера (табл. 1). Поскольку достоверные данные об обилии этого вида на некоторых участках литорали отсутствуют, для расчетов взяты показатели наиболее близких субстратов: каменистого – для скалисто-глыбовой литорали и илистого – для глинистой. Полученные величины биомассы и продукции рачка за вегетационный период приведены в табл. 1.

Таблица 1.  

Биомасса и продукция Gmelinoides fasciatus в литорали различного типа Онежского озера, по данным 2001–2014 гг.

Тип
литорали
Доля в литорали, % Площадь литорали до глубины 1 м, км2 Биомасса Годовая продукция, т
по: (Онежское …, 2010) средняя, г/м2 суммарная до глубины 1 м, т суммарная на всей литорали, т
Каменистая 35 52.5–71.5 8.1 425–579 851–1158 1544–2101
Песчаная 33 49.5–67.4 1.3 64–87 129–175 234–318
Илистая 14 21.0–28.6 5.6 118–160 235–320 427–581
Скалисто-глыбовая 12 18.0–24.5 8.1 146–198 292–397 529–720
Глинистая 6 9.0–12.3 5.6 50–69 101–137 183–249
Всего 1608–2187 2917–3970

Примечание. Показан диапазон между значениями, полученными двумя способами расчета площади обитания.

Биомасса G. fasciatus в водоемах, где он прижился (Ладожское озеро, Рыбинское водохранилище, Псковско-Чудское озеро) значительно варьирует – от 0.1 до 158 г/м2, обычно находится в пределах 1–10 г/м2, обзор со ссылками на источники приведен в работе А.П. Георгиева (Георгиев и др., 2019). Обнаруженные в Онежском озере плотности G. fasciatus в целом сопоставимы с таковыми в других водоемах, а длинная береговая линия обусловливает большую площадь обитания и достаточно высокие суммарные показатели.

Методики расчета ОДУ для G. fasciatus не разработаны, однако для близкого по экологии G. lacustris рекомендуют использовать величину изъятия ≤50% годовой продукции (Литвиненко и др., 2004). В настоящее время данные о росте и естественной убыли G. fasciatus в Онежском озере в зимнее время отсутствуют. Однако на примере Ладожского озера показано, что с октября по май суммарная биомасса особей на 1 м2 не претерпевает значительных изменений, хотя численность снижается, а доля крупных особей возрастет (Барков, Курашов, 2011). Соответственно, можно предположить, что годовая продукция близка к таковой за вегетационный период и провести расчет ОДУ на основе полученных нами данных (табл. 1). Таким образом, объем ОДУ, может достигать 1458–1985 т/год.

Промысел бокоплавов обычно проводят в местах их естественной концентрации (Козлов, Садчиков, 2002). Установлено, что большое влияние на обилие G. fasciatus в литорали Онежского озера оказывают заросли тростника, где биомасса амфиподы возрастает в 2–5 раз, достигая 34–39 г/м2 (Березина, Панов, 2003; Кухарев и др., 2008; Сидорова, 2013). Скопления этого макрофита в Онежском озере приурочены к северной, насыщенной заливами и губами его части и занимают ~1.5 тыс. га (Распопов, 1975).

Выводы. G. fasciatus, который натурализовался в Онежском озере и расселился вдоль всей береговой линии, обладает весомым биоресурсным потенциалом. В настоящее время этот вид не только важный объект питания прибрежных рыб и биоиндикатор состояния донных местообитаний. Полученные величины продукции G. fasciatus за вегетационный период (~3–4 тыс. т) и рассчитанный объем ОДУ (до 1.5–2.0 тыс. т/год) позволяют рассматривать его как потенциально промысловый вид в Онежском озере. Основные G. fasciatus приурочены к северной части озера, где в многочисленных заливах и губах развиты заросли макрофитов.

Список литературы

  1. Барков Д.В., Курашов Е.А. 2011. Популяционная характеристика и жизненный цикл байкальского вселенца Gmelinoides fasciatus (Stebbing, 1899) (Сrustacea: Amphipoda) в Ладожском озере // Биол. внутр. вод. № 2. С. 46–56.https://doi.org/10.1134/S1995082911020040

  2. Барышев И.А. 2020. Зообентос плесовых участков порожистых водотоков: состав, обилие и трофическая структура (на примере Восточной Фенноскандии) // Биол. внутр. вод. № 1. С. 57.https://doi.org/10.31857/S0320965220010027

  3. Березина Н.А., Голубков С.М., Максимов А.А. 2016. Опыт использования нового биоиндикатора (Gmelinoides fasciatus) для оценки состояния донных местообитаний в Финском заливе // Вода: химия и экология. № 4(94). С. 40.

  4. Березина Н.А., Панов В.Е. 2003. Вселение байкальской амфиподы Gmelinoides fasciatus (Amphipoda, Crustacea) в Онежское озеро // Зоол. журн. Т. 82. № 6. С. 731.

  5. Георгиев А.П., Сидорова А.И., Шустов Ю.А., Лесонен М.А. 2019. Байкальская амфипода Gmelinoides fasciatus (Amphipoda, Crustacea) в питании окуня литоральной зоны Онежского озера (возрастной и сезонный аспекты) // Зоол. журн. Т. 98. № 7. С. 749. https://doi.org/10.1134/S0044513419070055

  6. Игнатов Е.И., Землянов И.В., Санин А.Ю. и др. 2018. Применение расчетных методов для изучения динамики берегов Онежского озера и их развития // Труды Карельского научного центра РАН. № 3. С. 84. https://doi.org/10.17076/lim529

  7. Кашина Г.В., Шелепов В.Г., Машанов А.И. 2014. Биологически активные добавки на основе продуктов переработки рачка гаммаруса (Gammarus lacustis) // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. № 5(92). С. 238.

  8. Кириллова В.А. 1975. Морфометрическая характеристика литоральной зоны Онежского озера // Литоральная зона Онежского озера. Ленинград: “Наука”. С. 15.

  9. Козлов О.В., Садчиков А.П. 2002. Промысловая гидробиология озерных беспозвоночных: Учебное пособие. Москва: МАКС Пресс.

  10. Кухарев В.И., Полякова Т.Н., Рябинкин А.В. 2008. Распространение байкальской амфиподы Gmelinoides fasciatus (Amphipoda, Crustacea) в Онежском озере // Зоол. Журн. Т. 87. № 10. С. 1270.

  11. Литвиненко Л.И., Литвиненко А.И., Козлов О.В. и др. 2004. Определение общих допустимых уловов (ОДУ) амфиподы Gammarus lacustris. Тюмень: Госрыбцентр.

  12. Лобанова А.С., Шустов Ю.А. 2017. Особенности питания рыб литоральной зоны Онежского озера // Уч. записки Петрозав. гос. ун-та. № 2(163). С. 52.

  13. Лобанова А.С., Сидорова А.И., Георгиев А.П. и др. 2017. Роль инвазионного вида Gmelinoides fasciatus (Stebbing) в питании речного окуня Perca fluviatilis L. литоральной зоны Онежского озера // Росс. журн. биол. инвазий. Т. 10. № 2. С. 81.https://doi.org/10.1134/S2075111717030092

  14. Онежское озеро. Атлас. 2010. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.

  15. Павлов Д.С., Стриганова Б.Р. 2005. Биологические ресурсы России и основные направления фундаментальных исследований // Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами. Сборник научных статей. Москва: Товарищество науч. изданий КМК. С. 4.

  16. Распопов В.А. 1975. Экосистемы литоральной зоны Онежского озера // Литоральная зона Онежского озера. Ленинград: Наука. С. 76.

  17. Сидорова А.И. 2013. Структурно-функциональные характеристики популяции байкальского вселенца Gmelinoides fasciatus Stebbing (Crustacea: amphipoda) на северной границе ареала (Онежское озеро). Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. Петрозаводск: Карельск. научн. центр РАН.

  18. Черняева Ф.А. 1973. Морфометрическая характеристика Онежского озера // Тепловой режим Онежского озера. Ленинград: Наука. С. 7.

  19. Slukovskii Z., Sidorova A., Kalinkina N. 2019. Estimation of heavy metal concentrations in organisms of the baikalian amphipod Gmelinoides fasciatus Stebbing (Crustacea: Amphipoda) in Petrozavodsk bay, Lake Onego // J. Elementology. T. 24. № 1. C. 267. https://doi.org/10.5601/jelem.2018.23.2.1633

Дополнительные материалы отсутствуют.