Фауна и особенности рыб малых рек урбанизированных территорий Прикамья

• Автор: Бакланов, Михаил Алексеевич
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 259 с.

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Видовой состав фауны рыб р. Камы и его изменения в

исторический период

1.2. Трансформация ихтиоценозов в результате антропогенной

деятельности

1.3. Воздействие загрязнения вод на морфобиологические показатели рыб

2. Физикогеографическая характеристика района исследования

3. Материал и методы исследований

4. Видовой состав и экологическая структурированность ихтиофауны малых рек на территории городских агломераций

5. Характеристика молоди рыб как индикатор экологической обстановки

6. Морфобиологические особенности массовых видов рыб
6.1. Плотва
6.2. Окунь
6.3. Голец
7. Микроэлементный состав органов и тканей рыб в условиях загрязнения
8. Мероприятия по охране и восстановлению малых рек в городских агломерациях
Выводы
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
С появлением городов стала формироваться новая среда обитания человека, растений и животных, причем с самого начала этого процесса возникли связанные с ним экологические проблемы. Ыа данный момент города являются ведущей формой территориальной и социальноэкономической организации общества, в них проживает почти населения мира. Занимая всего около 1 площади суши, города концентрируют и используют огромное количество вещества и энергии, в результате чего происходит радикальное преобразование природной среды Природный комплекс большого города, . Негативные последствия жизнедеятельности городов особенно ярко проявились в XX веке, что стало причиной многочисленных исследований ученых самых разных специальностей специфики урбанизированных территорий. Целый ряд экологических работ в этом плане позволяет выработать некоторые подходы к систематизации обитающих в городах видов животных, растений, их сообществ и условий их существования Королева, Оливериусова, .
Вместе с тем, типизация урбоценозов существенно затруднена динамичностью городской среды, но, несмотря на это, существует и применяется несколько классификаций городских территорий, выработанных в процессе изучения их растительного и животного населения. Один из простых типов классификаций городских местообитаний предложен в ходе исследований животного мира г. АлмаАта Позвоночные животные ., . Все биотопы подразделяются на две большие группы 1 близкие к естественным парковые зоны, защитные лесополосы, берега водоемов и т. п. 2 искусственные селитебные территории, пустоши вокруг, предприятий, строительных площадок и др
Чешские исследователи корек, Шкопек, Орцт, предложили классификацию по степени нарушения природных экосистем и их функций. Основываясь на физикогеографическом положении, состоянии биотического
комплекса, степени урбанизации они выделили 4 вида зон. начиная от урбанистических элементов без перспективы дальнейшего развития и кончая участками со всеми возможными нагрузками и их комбинациями.
Схема деления городских территорий, предложенная немецкими учеными Зукопп и др., 8икорр, Клауснитцер, , основывается на зональности, определяемой с одной стороны городской застройкой, а с другой характером использования земель. От окрестностей к центру города последовательно выделяют окраину с садовыми участками, зонами отдыха, свалками свободную застройку, где существенное место занимают зеленые насаждения, и сплошную застройку, представленную кварталами с асфальтированными дворами.
Разработанной классификации водоемов, расположенных на урбанизированных территориях, пока не существует и, зачастую, они совсем не рассматриваются при анализе зональности в городах. Руководствуясь основными подходами к выделению разных типов зон в городах, можно утверждать, ч го в большинстве случаев, в силу своих специфических особенностей, городские водоемы и прилегающие к ним участки относятся к группе биотопов близких к естественным. Лишь небольшие участки рек, по отношению к общей протяженности водотока, могут быть коренным образом преобразованы по сравнению с их исходным состоянием заключены в коллектор, протекают по забетонированному каналу и т. п.
Естественно, что водоемы расположенные в черте города всегда подвержены сильному негативному воздействию со стороны человека. Находясь в естественных понижениях местности они принимают в себя загрязненные стоки с прилегающих территорий при таянии снегов, дождевые, ливневые, аварийные утечки и др., зачастую в них осуществляются постоянные или регулярные сбросы с расположенных вблизи предприятий, а по берегам возникают стихийные мусорные свалки. Кроме того, многие городские водоемы постоянно испытывают высокую рекреационную нагрузку, в результате которой могут происходить существенные изменения водных и прибрежных биотопов.
Все это, а также недостаточно грамотное планирование городской застройки и развития инфраструктуры дорог, переходов, трубопроводов и т. п., приводят к целому ряду отрицательных последствий подтоплению и заболачиванию поймы рек, эрозии русла и береговых склонов, катастрофическому снижению качества поверхностных и грунтовых вод, утрате водоемами эстетической привлекательности. Резкое обострение этих проблем с ростом юродов стало диктовать необходимость охраны и восстановления городских водоемов и их биоценозов. При этом для многих городских агломераций именно реки могут рассматриваться естественным каркасом для восстановления природной экосистемы города.
Самим водотокам тоже характерна определенная зональность, связанная с изменениями от истока к устью физических, химических и гидрологических параметров и четко проявляющаяся в экологической структурированности биоценозов. В городских реках данная зональность претерпевает существенные изменения. Например, под воздействием сильного загрязнения в водотоках она сглаживается, что на малых реках, в конечном счете, может привести к азональности по распределению живых организмов, так как везде будут встречаться лишь наиболее токсикоустойчивые виды, а водоток перейдет в разряд сточных канав. Таким образом, экологическая структурированность биоценозов является индикатором состояния рек и могут использоваться для оценки характера и степени негативною влияния на них антропогенной деятельности.
В настоящее время для характеристики состояния водоемов в основном используются лишь данные гидрохимических исследований, однако, даже постоянный физикохимический мониторинг не всегда позволяет улови ть происходящие в природе изменения. Большинством ученых уже давно указывается на необходимость комплексного подхода к оценке состояния природных объектов, причем обязательно с использованием биологических индикаторов. ослсдние дают возможность выявить не только степень и интенсивность воз
действия того или иного загрязнителя, но и проследить динамику загрязнения экосистемы во времени и пространстве.
В качестве биоиндикаторов должны использоваться те экологические и систематические группы животных, которые характеризуются массовостью в природе, досту пностью для оперативной оценки и диагностики, реагентными и индикаторными свойствами. В водных экосистемах одними из важнейших организмовбиоиндикаторов являются рыбы Кудерский, Лукьяненко, Зиновьев, , , Зиновьев, Коротаева, и мн. др Они обладают длительным жизненным циклом и благодаря этому способны накапливать информацию об антропогенных влияниях на водные экосистемы за продолжительное время. Рыбы занимают различные экологические и пищевые ниши, отчего по разным видам можно дифференцировать характер воздействия определенных поллютантов и их миграцию внутри водных биоценозов. Кроме того, рыбы являются непосредственным объектом защиты от негативных влияний хозяйственной деятельности человека на водоемы.
При использовании рыб для биоиндикации оценка состояния экосистем осуществляется на уровне особи, популяции и ихтиоценоза. В первом случае учитываются изменения разнообразных показателей, характеризующих отдельные стороны биологии рыб весовой и линейный темп роста, плодовитость, процесс размножения, питание и т. п При мониторинге популяций изучается возрастной и размерный состав стада, соотношение полов, численность отдельных возрастных групп и т. д. Из ценотических данных при ихтиоиндикации используются сведения по изменению видового состава ихтиоценозов, их структуры и связей с другими элементами водных экосистем.
Актуальность


Анализ известных рекомендаций и разработка системы мер по охране, восстановлению и рациональному использованию малых рек в городских агломерациях региона. Научная новизна. Теоретическое значение. I Получено представление о пределах адаптационных возможностей рыб в условиях высокого неспецифического загрязнения. Проведена первичная тинологизация водоемов урбанизированных территорий по степени нарушенности ихтиоценозов. Проанализированы индикаторные показатели состояния экосистем на уровне сообществ, популяций и отдельных рыб. Практическая значимость. В результате исследований получены данные по влиянию загрязнения на видовой состав и популяционнобиологические особенности рыб. В первую очередь эти сведения важны для научного планирования мероприятий по охране, восстановлению и рациональному использованию малых рек протекающих по урбанизированным территориям. В работе рекомендованы первоочередные действия, необходимые для улучшения состояния городских водоемов. Полученные материалы могут быть внедрены в учебный процесс и использованы в преподавании спецкурса Основы регионального кадастра и мониторинга. Основные положения выносимые на защиту. В малых реках под воздействием урбанизированных территорий происходит кардинальное преобразование ихтиоценозов. Наилучшими индикаторными показателями рыб, характеризующими состояние водной среды, являются видовой состав сеголетков, численность, возрастная и половая структура популяций, морфобиологические особенности некоторых видов. Савельев, . XIX в. Мозель, Голынец, . В созданном именно в этот период Камском водохранилище в первые годы данные явления продолжали регистрироваться Гольдин, Соловьева, . При этом большинство исследователей утверждало, что со строительством водохранилищ негативные процессы вызываемые загрязнением должны усилиться. Однако в последующих работах не отмечается роста отрицательных реакций рыбного населения на высокий уровень загрязненности вод в водохранилищах. Наоборот, по сравнению с предыдущим периодом ситуация стабилизировалась заморы рыбы стали локальным явлением, отсутствует описание массовых заболеваний токсической этиологии и т. При этом рост развития промышленности в Прикамье не прекращался, а серьезных природозащитных мероприятиях до х годов не было. Вариант разбавления стоков в большом объеме воды также не состоятелен изза высокой аккумуляции водохранилищами разнообразных поллютантов и их значительной сработки в зимний период, когда концентрации загрязнителей существенно возрастают. Исходя из этого, можно предположить развитие у гидробионтов разнообразных адаптаций к высокому загрязнению, которые очевидно затрагивают все уровни организации жизни клеточный, тканевый, организменный, популяционный, биоценотический. В пользу этого свидетельствуют многочисленные наблюдения, как в естественных, так и в лабораторных условиях Лукьяненко, и др Соответственно именно в начальный период загрязнения водоемов наблюдается наиболее сильная реакция гидробионтов происходит выпадение наиболее чувствительных видов и сильное угнетение остальных. Эффективные механизмы адаптации в рыбных сообществах, очевидно, вырабатываются после смены нескольких генераций. В качестве подтверждения можно привести факт, что на территории г. Рыб привлекает вынос этими реками большого количества органики, при этом в приустьевых участках многочисленны те виды лещ, окунь, плотва, для которых в начальный период загрязнения р. На современном этапе наблюдается постепенное самовосстановление водных биоценозов в результате значительного упадка промышленности и роста природоохранных мероприятий. В ихтиофауне эти положительные изменения проявляются в расширении ареалов видов чувствительных к загрязнению вод и, как следствие, к росту видового разнообразия на отдельных участках р. Кама и в ее притоках, увеличению численности целого ряда видов рыб и положительным изменениям в их популяционной структуре. Вероятность повторного существенного ухудшения ситуации при новом этапе промышленного роста постепенно снижается в связи с развитием в регионе экологического контроля.