Биология внутренних вод, 2023, № 3, стр. 349-362

Зимняя динамика вертикального распределения дрейфующих беспозвоночных малой лососевой реки

М. В. Астахов *

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук
Владивосток, Россия

* E-mail: mvastakhov@mail.ru

Поступила в редакцию 08.07.2022
После доработки 19.10.2022
Принята к публикации 25.10.2022

Аннотация

В составе зимнего сиртона малой лососевой реки доминировали личинки поденок (Ephemeroptera), личинки двукрылых (Diptera), а также взрослые водяные клещи (Hydracarina). Наличие существенной линейной зависимости численности дрифтеров, попадавших в сачки, от объема воды, профильтрованной сачками, не было доказано, поэтому в работе использовали не показатели плотности сиртона (экз./м3), а данные фактических уловов. Вертикальное распределение дрейфовавших беспозвоночных разной таксономической принадлежности имело свои особенности. В условиях хорошей освещенности водной толщи интенсивность дрифта беспозвоночных возрастала в дневные часы. Предполагается, что указанный факт опосредованно связан с низкой температурой воды, ограничивающей плавательную способность дрифтоядных рыб, которые из-за этого становятся более уязвимыми для рыбоядных теплокровных хищников, и потому зимой в светлое время суток ведут преимущественно малоподвижный, скрытный образ жизни. В декабре большинство дневных дрифтеров мигрировали у поверхности водной толщи, в январе, напротив, – близ дна. Последнее может быть обусловлено подавляющим воздействием более низких дневных температур воздуха, поскольку вплоть до середины февраля русло реки было закрыто льдом не полностью. После мощного февральского снегопада верхние слои речного потока оказались изолированными от действия температуры воздушной среды, а уровень освещенности водной толщи днем стал соответствовать периоду поздних сумерек. В результате рыбы стали менее доступны для теплокровных околоводных хищников, интенсивность дрифта беспозвоночных в дневные часы резко снизилась, а распределение дрифтеров по вертикали потока стало достаточно равномерным.

Ключевые слова: дрифт беспозвоночных, молодь лососевых, пространственное распределение, зимний период

Список литературы

  1. Александров А.А., Трахтенгерц М.С. 1978. Вода. Плотность при атмосферном давлении и температурах от 0 до 100°С. Таблицы стандартных справочных данных ГСССД 2-77. М: Изд-во стандартов.

  2. Алексеевский Н.И. 2006. Гидрофизика. Москва: Академия.

  3. Астахов М.В. 2009. Дрифт фито- и зообентоса в модельной лососевой реке Кедровой (Приморский край, Россия). Дис. … канд. биол. наук. Владивосток.

  4. Богатов В.В. 1995. Комбинированная концепция функционирования речных экосистем // Вест. ДВО РАН. № 3. С. 51.

  5. Богатов В.В., Астахов М.В. 2013. Вертикальное распределение дрейфующих личинок поденок и двукрылых на перекате р. Кедровая (Приморский край) // Вест. СВНЦ ДВО РАН. № 1. С. 39.

  6. Васильев Н.Г., Панкратьев А.Г., Панов Е.Н. 1965. Заповедник “Кедровая падь”. Владивосток: Дальневост. книж. изд-во.

  7. Есин Е.В., Чебанова В.В., Леман В.Н. 2009. Экосистема малой лососевой реки Западной Камчатки (среда обитания, донное население и ихтиофауна). М: КМК.

  8. Живоглядов А.А. 2004. Структура и механизмы функционирования сообществ рыб малых нерестовых рек острова Сахалин. М: ВНИРО.

  9. Ключарева О.А. 1963. О скате и суточных вертикальных миграциях донных беспозвоночных Амура // Зоол. журн. Т. 42. Вып. 11. С. 1601.

  10. Константинов А.С. 1969. Сиртон и бентосток Волги близ Саратова в 1966 году // Зоол. журн. Т. 48. Вып. 1. С. 20.

  11. Леванидова И.М., Леванидов В.Я. 1965. Суточные миграции донных личинок насекомых в речной струе. 1. Миграция личинок поденок в реке Хор // Зоол. журн. Т. 44. Вып. 3. С. 373.

  12. Леванидов В.Я., Леванидова И.М. 1979. Дрифт водных насекомых в реке Амур // Систематика и экология рыб континентальных водоемов Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. С. 3.

  13. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. 1987. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Ленинград: Химия.

  14. Павлов Д.С., Скоробогатов М.А. 2014. Миграции рыб в зарегулированных реках. М: КМК.

  15. Семенченко А.Ю. 1977. Зимовка рыб в водотоках заповедника “Кедровая падь” // Пресноводная фауна заповедника “Кедровая падь”. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. С. 159.

  16. Тарадина Д.Г., Павлов Д.С., Лупандин А.И. 1997. Связь вертикального распределения молоди рыб при покатной миграции с их плавучестью и турбулентностью потока // Вопр. ихтиологии. 1997. Т. 37. № 4. С. 532.

  17. Тарасов А.Г., Тарасова Г.В. 1997. Бентосток нижней части среднего течения р. Урал // Биология внутр. вод. № 1. С. 59.

  18. Травина Т.Н. 2014. Дрифт донных беспозвоночных в период ледостава в р. Большая (Западная Камчатка) // Чтения памяти В.Я. Леванидова. Вып. 6. С. 713.

  19. Чебанова В.В. 2009. Бентос лососевых рек Камчатки. Москва: ВНИРО.

  20. Шубина В.Н. 2006. Бентос лососевых рек Урала и Тимана. СПб: Наука.

  21. Allan J.D., Feifarek B.P. 1989. Distances travelled by drifting mayfly nymphs: factors influencing return to the substrate // J. North Am. Benthol. Soc. V. 8. № 4. P. 322. https://doi.org/10.2307/1467495

  22. Astakhov M.V. 2012. Stratifying drift sampler // Amur. Zool. J. V. 4. № 1. P. 3. https://www.biotaxa.org/azj/issue/view/9865/918

  23. Astakhov M.V., Bogatov V.V. 2014. Vertical redistribution of drifting benthic invertebrates in the Kedrovaya River, Primorsky Region of Russia // Open J. Ecol. V. 4. № 2. P. 53. https://doi.org/10.4236/oje.2014.42007

  24. Berner L.M. 1951. Limnology of the Lower Missouri River // Ecology. V. 32. № 1. P. 1. https://doi.org/10.2307/1930968

  25. Bogatov V.V., Astakhov M.V. 2011. Under-ice drift of invertebrates in the piedmont part of Kedrovaya River (Primorskii Krai) // Inland Water Biol. V. 4. № 1. P. 56. https://doi.org/10.1134/S1995082911010032

  26. Gorovaya E.A. 2022. Dynamics of the mayfly community structure (Insecta, Ephemeroptera) of a small salmon river in South Primorye // Inland Water Biol. V. 15. № 6. P. 891. https://doi.org/10.1134/S1995082922060062

  27. Campbell R.N.B. 1985. Comparison of the drift of live and dead Baetis nymphs in a weakening water current // Hydrobiologia. V. 126. P. 229. https://doi.org/10.1007/BF00007500

  28. Clifford H.F. 1972. A years’ study of the drifting organisms in a brown-water stream of Alberta, Canada // Can. J. Zool. V. 50. № 7. P. 975. https://doi.org/10.1139/z72-130

  29. Copp G.H., Faulkner H., Doherty S. et al. 2002. Diel drift behaviour of fish eggs and larvae, in particular barbel, Barbus barbus (L.), in an English chalk stream // Fish. Manag. Ecol. V. 9. Iss. 2. P. 95. https://doi.org/10.1046/j.1365-2400.2002.00286.x

  30. Crisp D.T., Gledhill T. 1970. A quantitative description of the recovery of the bottom fauna in a muddy reach of a mill stream in southern England after draining and dredging // Arch. Hydrobiol. Bd 67. H. 4. S. 502.

  31. D’Amours J., Thibodeau S., Fortin R. 2001. Comparison of lake sturgeon (Acipenser fulvescens), Stizostedion spp., Catostomus spp., Moxostoma spp., quillback (Carpiodes cyprinus), and mooneye (Hiodon tergisus) larval drift in Des Prairies River, Quebec // Can. J. Zool. V. 79. № 8. P. 1472. https://doi.org/10.1139/z01-095

  32. Douglas P.L., Forrester G.E., Cooper S.D. 1994. Effects of trout on the diel periodicity of drifting in baetid mayflies // Oecologia. V. 98. P. 48. https://doi.org/10.1007/BF00326089

  33. Downes B.J. 2010. Back to the future: little-used tools and principles of scientific inference can help disentangle effects of multiple stressors on freshwater ecosystems // Freshwater Biol. V. 55. P. 60. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02377.x

  34. Downes B.J., Lancaster J. 2010. Does dispersal control population densities in advection-dominated systems? A fresh look at critical assumptions and a direct test // J. Anim. Ecol. V. 79. Iss. 1. P. 235. https://doi.org/10.1111/j.1365-2656.2009.01620.x

  35. Elliott J.M. 1971. The distances travelled by drifting invertebrates in a Lake District stream // Oecologia. V. 6. P. 350. https://doi.org/10.1007/BF00389109

  36. Fenoglio S., Bo T., Gallina G., Cucco M. 2004. Vertical distrubution in the water column of drifting stream macroinvertebrates // J. Freshwater Ecol. V. 19. № 3. P. 485. https://doi.org/10.1080/02705060.2004.9664923

  37. Flecker A.S. 1992. Fish predation and the evolution of invertebrate drift periodicity: evidence from neotropical streams // Ecology. V. 73. Iss. 2. P. 438. https://doi.org/10.2307/1940751

  38. Fraser N.H.C., Metcalfe N.B., Thorpe J.E. 1993. Temperature-dependent switch between diurnal and nocturnal foraging in salmon // Proc. R. Soc. B. Biol. Sci. V. 252. P. 135. https://doi.org/10.1098/rspb.1993.0057

  39. Gisbert E., Williot P. 1997. Larval behavior and effect of the timing of initial feeding on growth and survival of siberian sturgeon (Acipenser baeri) larvae under small scale hatchery production // Aquaculture. V. 156. Iss. 1–2. P. 63. https://doi.org/10.1016/S0044-8486(97)00086-0

  40. Heggenes J., Alfredsen K., Bustos A.A. et al. 2018. Be cool: A review of hydro-physical changes and fish responses in winter in hydropower-regulated northern streams // Environ. Biol. Fish. V. 101. P. 1. https://doi.org/10.1007/s10641-017-0677-z

  41. Koporikov A.R., Bogdanov V.D. 2019. Burbot (Lota lota L., 1758) larval distribution in the streamflow during long downstream migration // Russ. J. Ecol. V. 50. № 5. P. 482. https://doi.org/10.1134/S1067413619050060

  42. Madsen B.L. 1969. Reactions of Brachyptera risi (Morton) (Plecoptera) nymphs to water current // Oikos. V. 20. № 1. P. 95. https://doi.org/10.2307/3543748

  43. Malmqvist B. 1988. Downstream drift in madeiran levadas: tests of hypotheses relating to the influence of predators on the drift of insects // Aquat. Insects. V. 10. Iss. 3. P. 141. https://doi.org/10.1080/01650428809361323

  44. Matter W.J., Hopwood A.J. 1980. Vertical distribution of invertebrate drift in a large river // Limnol., Oceanogr. V. 25. № 6. P. 1117. https://doi.org/10.4319/LO.1980.25.6.1117

  45. McLay C.L. 1968. A study of drift in the Kakanui River, New Zealand // Aust. J. Mar. Freshwater Res. V. 19. № 2. P. 139. https://doi.org/10.1071/MF9680139

  46. McLay C.L. 1970. A theory concerning the distance travelled by animals entering the drift of a stream // J. Fish Res. Board Can. V. 27. № 2. P. 359. https://doi.org/10.1139/f70-041

  47. McNair J.N., Newbold J.D., Hart D.D. 1997. Turbulent transport of suspended particles and dispersing benthic organisms: how long to hit bottom? // J. Theor. Biol. V. 188. Iss. 1. P. 29. https://doi.org/10.1006/jtbi.1997.0453

  48. Müller-Haeckel A., Marvanová L. 1979. Periodicity of aquatic hyphomycetes in the subarctic // Trans. Brit. Mycol. Soc. V. 73. Iss. 1. P. 109. https://doi.org/10.1016/S0007-1536(79)80080-7

  49. Naman S.M., Rosenfeld J.S., Richardson J.S. 2016. Causes and consequences of invertebrate drift in running waters: from individuals to populations and trophic fluxes // Can. J. Fish Aquat. Sci. V. 73. P. 1292. https://doi.org/10.1139/cjfas-2015-0363

  50. Oldmeadow D.F., Lancaster J., Rice S.P. 2010. Drift and settlement of stream insects in a complex hydraulic environment // Freshwater Biol. V. 55. Iss. 5. P. 1020. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02338.x

  51. Statzner B., Gore J.A., Resh V.H. 1988. Hydraulic stream ecology: observed patterns and potential applications // J. North Am. Benthol. Soc. V. 7. № 4. P. 307. https://doi.org/10.2307/1467296

  52. Townsend C.R. 1989. The patch dynamics concept of stream community ecology // J. North Am. Benthol. Soc. V. 8. № 1. P. 36. https://doi.org/10.2307/1467400

  53. Valdimarsson S.K., Metcalfe N.B. 1998. Shelter selection in juvenile Atlantic salmon, or why do salmon seek shelter in winter? // J. Fish Biol. V. 52. Iss. 1. P. 42. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.1998.tb01551.x

  54. Vannote R.L., Minshall G.W., Cummins K.W. et al. 1980. The river continuum concept // Can. J. Fish Aquat. Sci. V. 37. № 1. P. 130. https://doi.org/10.1139/f80-017

  55. Weissenberger J., Spatz H.-Ch., Emanns A., Schwoerbel J. 1991. Measurement of lift and drag forces in the mN range experienced by benthic arthropods at flow velocities below 1.2 m s‒1 // Freshwater Biol. V. 25. Iss. 1. P. 21. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.1991.tb00469.x

Дополнительные материалы отсутствуют.