Морфобиологическая характеристика донского ерша и его роль в экосистеме водоемов бассейна Кубань

Морфобиологическая характеристика донского ерша и его роль в экосистеме водоемов бассейна Кубань

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕСИТЕТ»

(ФГБОУ ВО «КубГУ»)

Выпускная квалификационная работа бакалавра

Морфобиологическая характеристика донского ерша и его роль в экосистеме водоемов бассейна Кубань

Работу выполнила

В. А. Иванцова

Научный руководитель, д-р биол. Наук

Г. А. Москул

Краснодар 2014

РЕФЕРАТ

Диплом 47 с., 7 ч., 18 рис., 10 табл., 22 источника.

ДОНСКОЙ ЕРШ, РЕКА КУБАНЬ, ПОЛОВАЯ СТРУКТУРА, ЛИНЕЙНАЯ СТРУКТУРА, МАССОВАЯ СТРУКТУРА, УПИТАННОСТЬ ПО КЛАРК И ФУЛЬТОНУ, ГСИ, АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПЛОДОВИТЬСТЬ, СТЕПЕНЬ НАПОЛНЕНИЯ И ОЖИРЕНИЯ КИШЕЧНИКА.

При обработке материала использовали рыбохозяйственной деятельности.

Цель работы -изучить некоторые морфо-биологические особенности и хозяйственное значение донского ерша в реке Кубань.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

изучить линейную, массовую, возрастную и половую структуру;

охарактеризовать темпы роста;

выяснить основные показатели упитанности;

определить интенсивности питания;

узнать и определить степени ожирения;

исследовать важные репродуктивные особенности донского ерша;

изучить различия между выловленными группами донского ерша в разных местах.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Аналитический обзор

.1 Систематика и географическое распространение

.2 Морфология

.3 Экология

.4 Размножение и развитие

.5 Размерно-массовая характеристика и питание

.6 Хозяйственное значение и влияние антропогенных факторов

. Характеристика района исследования

. Материалы и методы исследования

. Морфо-биологическая характеристика донского ерша и его роль в экосистеме водоемов бассейна Кубань

.1 Морфологическая характеристика

.2 Биологическая характеристика

.3 Хозяйственное значение

Заключение

Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время запас гидробионтов реки Кубань уменьшается, не только в численности, но и также по видам. Особенно это относится к ценным промысловым видам рыб, такие как осетровые, рыбец, шемая и другие.

Это связанно с неконтролируемым выловом, хозяйственной деятельностью, зарегулированием рек и постройки дамб, что существенно уменьшило нерестовые площади.

Донской ерш это один из не многих видов рыб, которых не затронула данная проблема. А даже наоборот. В 1949 году Бергом упоминалась об единичных экземпляров. Тогда о нем не говорили, как об самостоятельном виде обитающем в реке Кубань.

На данный момент ситуация изменилась. Донской ерш занял освобившиеся пустоты в экосистеме реки Кубань. Сейчас он является одним из основных видов.

Он не является промысловой рыбой, а даже наоборот считается сорной. Но его достоинства сильно приуменьшены. Во-первых, он питается личинками комаров, а также другими беспозвоночными, которые переносят в себе яйца различных паразитов. Во-вторых , у него не такое уж и плохое мясо. Местное население употребляет его в пищу в нескольких видах: сушенном и в ухе. В-третьих, он является объектом любительского рыболовства. В-четвертых, он является кормом для хищных промысловых видов, таких как щука. В связи с этим были выяснены некоторые морфо - биологические особенности и хозяйственное значение донского ерша в реке Кубань. Для этого были решены некоторые задачи:

изучить линейную, массовую, возрастную и половую структуру;

охарактеризовать темпы роста;

выяснить основные показатели упитанности;

определить интенсивности питания;

узнать и определить степени ожирения;

исследовать важные репродуктивные особенности донского ерша;

изучить различия между выловленными группами донского ерша в разных местах.

ерш размножение антропогенный репродуктивный

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

.1 Систематика и географическое распространение

Ерш - носарь водится только в чистой и проточной воде с каменистым или песчаным грунтом. Он не любит прохладную воду и избегает участков реки с бьющими ключами. С наступлением холодов уходит в ямы, на большую глубину, где держится всю зиму и покидает их только после ледохода.

Обитает в реках Днестр, Днепр, Дон и Южный Буг. В последнее время донской ерш стал все чаще и чаще встречаться в реке Кубань. На рисунке 1 видна зона распространения ерша, в реках Азовского и Черного морях.

Рисунок 2 - Территория распространения Донского ерша

Донской ерш согласно современным таксономическим представлениям занимает следующее положение в системе животного мира [ Щербуха, 1982]:

Царство Животные - Animalia

Тип Хордовые - Chordata

Подтип Позвоночные - Vertebrata или Черепные - Craniata

Надкласс Рыбы - Pisces

Класс Костные рыбы - Osteichthyes

Группа Лучеперые рыбы - Actinopterygii

Подкласс Новоперые рыбы - Neopterygii

Инфоотряд Костистые рыбы - Teleostei

Надотряд Колючеперые - Acanthocepterygii

Отряд Окунеобразные - Perciformes

Подотряд Окуневидные - Percoidei

Надсемейство Окуневые - Percoidea

Семейство Окуневые - Percidae

Род Ерши - Gymnocephalus

Вид Донской ерш - Gymnocephalus acerina

.2 Морфология

Тело донского ерша удлиненное, невысокое и сжатое с боков, покрыто мелкой плотной чешуей. Высота тела составляет 15-20 % длины тела. Спинные плавники слиты в один, в передняя часть представлена колючими неразветвленными лучами, а задняя - мягкими ветвистыми. В брюшных плавниках имеется по одному колючему лучу. Промежуток между задней и передней частями отсутствует [Берг, 1949].

Тело покрыто мелкой чешуей, которая крепко сидит в коже. Боковая линия полная, не распространяется на хвостовой плавник. Плавниковая формула:  XVII-XIX;  12-14; A II 5-6; P 14-15; V I 4-5. В боковой линии 48-59 чешуй. Кариотип: 2n=48, NF-48. [Берг, 1949; Жуков, 1965].

Голова удлиненная, клиновидная. На рисунке 2 можно увидеть, что рыло вытянутое вперед, его длина почти в два раза больше диаметра глаза.

Рисунок 2 - Внешний вид донского ерша (Gymnocephalus acerina)

Рот полунижний, выдвижной. На челюстях имеются мелкие зубы. В спинном плавнике 17-19 колючих лучей. Анальный плавник с 2 колючими и 5-6 мягкими лучами [Щербуха, 1982].

Окраска тела светло-желтая, спинка оливкового - зеленая, брюхо серебристое. На спине и боках тела, а также на колючей части спинного плавника многочисленные круглые темные пятна [Атлас пресноводных рыб России, 2002].

Предкрышка с 8-13 шипами, жаберная крышка с 1 шипом. На предкрышке 6-7 шипов по заднему краю и 3 по нижнему. Шип на крышечной кости слабый, это все можно увидеть на рисунке 3 [Щербуха, 1982].

Рисунок 3 - Внешний вид нижней челюсти донского ерша

(Gymnocephalus acerina)

В книге «Фауна Украины» Щербуха А. Я. Были приведены данные об отсутствии полового диморфизма у донского ерша по мерестическим и пластическим признакам.

.3 Экология

Донской ерш является эндемиком, его территория распространения достаточно узкая [Долгий, 1993].

Ерш подвижная рыба, поэтому не любит стоячую воду, а предпочитает быстротекущую воду. В отличии от обыкновенного ерша, донской ерш не любит прохладную воду, избегает участков реки с бьющими ключами. С наступлением холодов уходит в ямы, на большую глубину, где держится всю зиму и покидает их только после ледохода [Долгий, 1993].

Держится на участках с крупнопесчаным, каменистым или галечным дном с быстрым течением. При малейшем загрязнении или помутнении воды носари покидают обжитые места [Емтыль, 1997].

.4 Размножение и развитие

Половозрелым становится на третьем-четвертом году жизни, при длине 12-16 см. Нерест порционный, происходит с апреля по июнь, при температуре воды в апреле от 6-8 °C до 12-14 °C в июне [Берг, 1949].

По другим данным нереститься с апреля по май [Емтыль, 1997]. Нерестилищам служат перекаты с каменисто-галечным либо крупнозернистым песчаным дном. Первый нерест бывает при температуре 6-8 °С, а второй при 12- 14 °С. Нерестится небольшими стаями. Абсолютная плодовитость довольно высокая от 8 до 30 тысяч икринок [Щербуха, 1982].

Икра донная, очень клейкая, с большой жировой каплей. Диаметр икринки в среднем достигает 1,0-1,1 мм. Развитие из-за низких температур протекает медленно. При температуре воды 14 °С выклев происходит через 7-8 дней. Размер выклюнувшихся личинок 4,3 мм. Личинка сначала неподвижно лежит на дне, в возрасте 9 суток с появлением грудных плавников всплывают в средние слои, что сходится по времени с рассасыванием желтка. На 12-е сутки при длине 6,5 мм переходят на активное питание - охотятся в придонных прибрежных участках водоема [Федоров, 1960; Долгий 1993; Емтыль, 1997].

В этот период личинки светолюбивы, ведут пелагический образ жизни и сносятся течением вниз по реке [].

Личинки и мальки донского в первое время питаются мелким зоопланктоном, но по мере роста переходят на питание донными животными, в первую очередь личинками хирономид и других насекомых [Емтыль, 1997].

.5 Размерно-массовая характеристика и питание

Темп роста донского ерша невысокий, к 3-х летнему возрасту достигает длины тела 13-15 см и 50 г массы тела. Обычные размеры в уловах - около 8-13 см и лишь изредка до 16-20 см и до 200 г массы. Максимальная длина тела 20 см [Новоселов, 2000].

Ерш-носарь преимущественно питается донными беспозвоночными, такими как черви, ракообразные, личинки насекомых, моллюски. После нереста предпочитает другую пищу - мелкая донная пища, икра и мальки других рыб [Федоров, 1960].

.6Хозяйственное значение и влияние антропогенных факторов

Численность данного вида невелика. По данным Красного списка МСОП (2008) имеет статус «вид, не вызывающий беспокойства», по данным Красной книги Украины (2009) - «исчезающий вид».

Второстепенный промысловый вид. Является объектом любительского рыболовства [Емтыль, 1997].

. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Началом собственно Кубани является местом слияния быстрых горных речек Уллукам и Учкулан. Длина 870 км, падение 1339 м. Если считать длину реки Кубань вместе с ее притоком Уллукамом , то она составляет 906 км, а ее падение 2970 м. Эльбрус, ледники которого дают начало истокам Кубани, величественная гора, с двумя вершинами-высотой 5633 и 5621 м. Это ныне не действующий, находящийся в состоянии относительного покоя вулкан. Шапка льда площадью 144 покрывает Эльбрус и дает начало десяткам ледников [Борисов, 2006].

Площадь бассейна 58 тыс. км², протекает по территории Карачаево-Черкесии, Ставропольского края, Краснодарского края и Адыгеи. Долина реки меняет свой вид от верховий к низовьям [Ковешников, 1995]. Это можно увидеть на рисунке 4.

 <#"791499.files/image007.gif"> в верховьях Малой Лабы. Наибольшая густота речной сети наблюдается в горной части бассейна реки Белой [Борисов, 2006].

Для реки Кубани типична большая извилистость ее русла в среднем и нижнем течении. Местами река настолько петляет по долине, что путь по руслу становится примерно в два раза длиннее, чём расстояние по прямой между теми же пунктами, например, между станицами Кавказской и Тбилисской или между городом Краснодаром и станицей Марьянской [Борисов, 2006].

В процессе своего естественного развития Кубань местами, прорывая шейки петель, спрямляла свое русло. В таком случае прежнее колено реки превращалось в пойменное озеро подковообразной формы - «старицу». Таких стариц много в ее долине. Примером может служить озеро Старая Кубань у Краснодара. Сейчас это озеро преобразовано человеком. Оно перегорожено бетонной дамбой и через него перекинут мост. В восточную часть озера с помощью шлюзов и насосной станции поступает вода из р. Кубани, идущая для нужд Краснодарской ТЭЦ, а в западную часть озера сбрасываются отработанные воды ТЭЦ и выводятся затем в реку Кубань[Ковешников, 1999].

По данным 100-летнего ряда наблюдений средний годовой сток реки Кубань, формируемый за счёт дождевого и снегового питания (65 %), таяния высокогорных снегов и ледников (20 %) и грунтовых вод (15 %), составляет около 13,5 км³. Сезонные колебания уровня воды в реке различны для разных участков Кубани. Например, у Армавира они достигали 2,8 м, у Краснодара - 5 м, у Переволокского узла -1,9 м. Ледовый покров Кубани неустойчив. За год Кубань выносит в Азовское море около 4 млн т растворённых солей [Лотышев, 1971].

В 115 км от Азовского моря Кубань отделяет правобережный рукав Протоку, по которому сбрасывает почти половину своих вод в Азовское море у рабочего поселка Ачуево [Борисов, 2006].

При впадении в Азовское море <#"791499.files/image008.gif"> - длина основания IID;- наибольшая высота ID;

 - наибольшая высота IID;

уу1 - длина основания A; - наибольшая высота A; - длина Р; х1 - ширина основания Р; - длина V; - расстояние между Р и А; у - расстояние между V и A; - расстояние между анальным отверстием и А;- масса рыбы;- масса тушки (масса рыбы без внутренностей);- масса гонад.

Морфометрические и линейно-массовые показатели были определены с помощью мерной линейки и электронных весов. Сбор и обработка материала проводилась по общепринятым методикам [Правдин, 1966].

Степень зрелости гонад определялась по шкале Мейена и Кулаева. При подсчете средней индивидуальной плодовитости используются ранее полученные данные по массе и длине тела рыб, циркуль и линейка.

При определении наполнения, желудочно-кишечный тракт расправляют и очищают от обрывков внутренностей и ожирков. Степень наполнения пищей желудочно-кишечного тракта и его отделов определяют по шестибалльной шкале Лебедева.

Степень ожирения определялась в баллах по схеме Прозоровской.

Упитанность - показатель характеризующей содержания жира в организме рыбы, их физиологическое состояние и потребительскую ценность. При оценке упитанности рыб используется 2 метода:

Определение стадии зрелости гонад.

Самка:стадия - Половые клетки представлены оогониями и ооцистами периода протоплазматического роста.стадия - Основную массу половых клеток составляют ооциты периода протоплазматического роста и появляются ооциты закончившие протоплазматический рост.

Яичники остаются прозрачными и почти бесцветными. Однако просматриваются через лупу отдельные икринки, они прозрачны.стадия - Ооциты растут не только за счет увеличения объема протоплазмы, но и в результате накопления питательных веществ. Этот период называется трофоплазматического роста половых клеток.

Половые железы увеличиваются в размерах и занимают от 3-ей до половины полости тела. Общему для всех костистых рыб является значительное увеличение икринок и яичников . икринки становятся непрозрачными и окрашенными.стадия - В яичниках присутствуют ооциты закончившие трофоплазматический рост и предназначенные для вымета при нересте.

Яичники крупные, занимают большую часть полости тела. Икринки достигают конечных размеров , характерных для каждого вида рыб.стадия - В течение нее завершается подготовка ооцитов к оплодотворению и происходит их освобождение от фолликулярной оболочки. Самки переходят в текучее состояние, фолликулы развиваются и ооциты выпадают.

При поднятии рыбы за голову или нажиме на брюшко икринки свободно вытекают из анального отверстия.стадия - ее характерной чертой является присутствие лопнувших фолликул. По составу половых клеток, яичники рыб напоминают 2-ую или начало 3-ей стадии зрелости.

Яичники не большого размера дряблые багрово-красного цвета, обусловленного крова излияниями произошедшими при разрыве фолликул.

Самец:стадия - В этой стадии семенники анатомически еще не развиты. Гонады представляют собой очень тонкие прозрачные тяжи, пол часто не различим. стадия - Характерно присутствие половых клеток в 1-ой стадии сперматогенеза в состоянии размножения. В результате увеличения клеток, семенники увеличены в размерах. Они теряют прозрачность и становятся мутными. Имеют вид круглых тяжей или тонких лент сероватого или бледно-розового цвета.стадия - Для нее характерно интенсивное протекание всех стадий сперматогенезия, роста, созревания и формирования. Объем семенников сильно увеличивается цвет из розовато-серого становится желтовато-белыми. При разрезании лезвием, края не оплывают, остаются заостренными, лезвие остается чистым или чуть-чуть испачканным.стадия - Для нее характерно окончание сперматогенеза. В канальцах семенника содержаться только зрелые сперматозоиды, вышедшие из цист. Семенники приобретают молочно-белый цвет. При разрезании лезвие бритвы пачкается белой массой, на срезе выступает капля густой спермы, края среза оплывают и закругляются.стадия - Характерное нерестовое состояние самцов, текучесть половых продуктов, легко определяется семенная жидкость разжижающая массу сперматозоидов и вызывающая их вытекания. Если надавить на брюшко рыбы или изогнуть ее, из полового отверстия потечет сперма имеющую консистенцию молока или жидкой сметаны. Семенники имеют молочно-белый цвет, мягкие на ощупь. Размер семенников уменьшается.стадия - Характерно посленерестовое состояние половых желез. Семенники уменьшаются в размерах и имеют вид тонких вялых тяжей, буроватого цвета. Если разрезать семенники или надавить на брюшко рыбы появляется большое количество желтоватой жидкости. После VI стадии зрелости в семенниках снова начинается размножение сперматогоний и они сразу переходят во II стадию зрелости.

4. МОРФО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОНСКОГО ЕРША И ЕГО РОЛЬ В ЭКОСИСТЕМЕ ВОДОЕМОВ БАССЕЙНА КУБАНЬ

При исследовании 100 рыб были изучены следующие аспекты морфологической характеристики донского ерша:

морфометрические признаки донского ерша;

Аспекты биологической характеристики:

возрастная структура;

половая структура;

линейная структура;

массовая структура;

линейно-массовая структура;

физиологическое состояние;

упитанность по Фультону и Кларк;

гонадо-соматический индекс;

плодовитость самок;

степень наполнения и ожирения кишечника;

различия донского ерша, обитающего в различных экосистемах.

Хозяйственное значение донского ерша в бассейне реки Кубань.

После этих исследований можно сделать выводы об устойчивости популяции, об присутствии или отсутствии полового деморфизма и многое другое.

.1 Морфологическая характеристика

Морфологические признаки были измерены по схеме для рыб семейства Окуневых (Percidae).

В приложение А предоставлены средние данные по основным признакам, а также признаки в процентах от длины тела и головы.

Можно сделать выводы об соотношении в проценте длины головы от основных признаков.

На рисунке 5 представлен график процентное соотношение от длины тела.

Рисунок 5 - График процентного соотношения от длины тела

На данном рисунке хорошо видно зависимость между ao, fd и длины тела, а также gh и ik(высота тела) от длины тела.

.2 Биологическая характеристика

Возрастная структура

Возраст донского ерша определяется по чешуе, взятой с боковой линии. Перед определением возраста, чешую надо промыть и просушить. Для увеличения использовалась обычная лупа. На рисунке 6 представлена чешуя донского ерша.

Рисунок 6 - Внешний вид чешуи донского ерша (Gymnocephalus acerina)

Были выловлены особи возрастом: 2+; 3+; 4+; 5+; 6+. Более младшие и старшие возрастные группы в уловах не попадались. На рисунке 7 показано количество особей в каждой возрастной группе.

Рисунок 7 - График возрастной структуры донского ерша

Самое большое количество особей было в пятилетнем возрасте, а наименьшее количество в семилетнем возрасте.

Половая структура

В результате анализа выявлено, что соотношение самок и самцов меняется в зависимости от возраста. У трехлеток идет преобладание самцов над самками 1,8. В других возрастных группах самки преобладают над самцами в среднем на 1,3. Что говорит об удовлетворительном состоянии популяции. У семилеток нельзя четко установить соотношение из-за маленькой выборки. Все данные отображены в таблице 1.

Таблица 1 - Половая структура донского ерша