Дипломная работа: Динаміка вилову риби в природних водоймах та вплив екологічних факторів на продуктивність
Дипломная работа: Динаміка вилову риби в природних водоймах та вплив екологічних факторів на продуктивність
ВСТУПАктуальність теми. В зв`язку з ростом народонаселення у всьому світ дуже велика увага приділяється проблемі збільшення білкових ресурсів підвищення біологічної цінності різних харчових продуктів. Тому не випадково, що з кожним роком значення ставкового рибництва зростає. Розширення площ ставкових господарств, вдосконалення їх техніки, підвищення виходу рибно продукції, а саме ставкове рибництво все міцніше поєднується з сільським господарством як його галузь. Значення риби як досить цінного продукту живлення населення зростає.
Розвиток рибного ставкового господарства як галузі сільського господарства визначається тим, що в фонди соціального землекористування входять не тільки землі, але і значна кількість водних угідь, площі яких зростають із року в рік. Відомо, що запаси води мають важливе значення для сільського господарства, особливо в посушливих районах. Використання водних угідь і для розведення риби – один із шляхів підвищення їх рентабельності.
Досить важливим є питання щодо підтримання належного гідрохімічного та гідробіологічного режимів, створення оптимальних умов для розведення рибної продукції, оскільки йде досить інтенсивне впровадження хімізації сільського господарства.
Предмет дослідження – наслідки інтенсивного вилову риби в природних водоймах.
Об`єкт дослідження – вилов риби в природних водоймах Чернігівської області.
Головна мета проаналізувати динаміку вилову риби в природних водоймах та вплив екологічних факторів на продуктивність.
Для досягнення визначеної мети роботи нам потрібно вирішити кілька завдань:
1) Дати характеристику факторія, які впливають на біорізноманітність і домінування певних видів риб;
2) Охарактеризувати різноманітність іхтіофауни природних водойм Чернігівської області;
3) Охарактеризувати знаряддя та режими вилову риби;
4) Проаналізувати динаміку показників вилову риби в природних водоймах за останні шість років.
РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ФАКТОРІВ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА РІЗНОМАНІТНІСТЬ І ДОМІНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВИДІВ РИБ У ПРИРОДНИХ ВОДОЙМАХ
1.1 Абіотичні фактори
Розглядаючи екологічне значення світла, слід відзначити його основну роль у фотосинтезі зелених рослин, оскільки воно сприяє утворенню органічної речовини - рослинної біомаси, тобто первинної біологічної продукції, від трансформації і використання якої залежить життя на Землі.
Для рослин важливі промені видимої та невидимої частин спектра, особливо оранжево-червоні (0,65-0,68 мкм) і синьо-фіолетові (0,40-0,50 мкм). Найменше поглинаються жовто-сині (0,50-0,60), майже не поглинаються інфрачервоні. Причому "далеке" інфрачервоне проміння (довжина хвилі понад 1,05 мкм) бере участь у теплообміні рослин, а тому проявляє певний позитивний вплив, особливо при дії низьких температур оточуючого середовища. В умовах високих температур інфрачервона радіація негативно впливає на рослини. Справа в тому, що це проміння поглинається головним чином не пігментами листя, а водою, яка міститься в тканинах і плазм клітини, отже, воно може призвести до перегріву рослин [20].
Великою активністю відрізняються ультрафіолетові промені (0,06-0,30 мкм). Вони сприяють фотосинтезу рослин, особливо якщо останні одержують ц промені в помірних дозах. У таких випадках вони стимулюють ріст і розмноження клітин, сприяють синтезу високоактивних біологічних сполук, підвищуючи в рослинах вміст вітамінів, антибіотиків, а отже, й стійкість рослинних клітин до захворювань.
Сонячну енергію, яку зелені рослини поглинають і використовують у процесі фотосинтезу, називають фізіологічно активною радіацією, або скорочено ФАР, яка обмежена довжиною хвиль 0,38-0,71 мкм, але і в цих межах вона неоднаково поглинається рослинами. Активність ФАР залежить від присутност в рослині кольорових пігментів: хлорофілів, каротиноїдів, фікоціанів та інших, які вибірково працюють у спектрах ФАР. Зелені пігменти (хлорофіли) мають два основних максимуми поглинання - в червоній і синьо-фіолетовій частинах спектра. Каротиноїди ж поглинають окремі промені лише в синьо-фіолетовій частин спектра. Активність ФАР і вплив хвиль окремих частин спектрів залежить від кута падіння променя, прозорості атмосфери, розсіювання тощо.
У довгоденних тварин довгі весняні та ранньолітні дні стимулюють ростові процеси і підготовку до розмноження. Скорочені дні другої половини літа й осені гальмують ріст рослин і зумовлюють процеси підготовки до зими. Закономірність сезонного розвитку природи вивчає прикладна галузь екології - фенологія (наука про явища).
Світло є важливим фактором, який впливає на процеси розмноження тварин. Для багатьох тварин тривалість дня є фактором, що регулює ритм розмноження.
Сприйняття світлових сигналів тваринами відбувається за допомогою органів зору. Подразнення передаються через нервову систему, відомі три шляхи впливу їх на систему розмноження. Перший пов'язаний з ендокринною системою, яка виділенням гормонів ініціює статевий цикл. Другий шлях - це вплив через кормовий фактор. У багатьох тварин світло стимулює потребу в їжі, прискорю перебіг процесів розвитку, які зумовлюють дозрівання статевих органів. І нарешті, третій шлях - це безпосередня дія видимого випромінення. Крім того, його підсилення може впливати на процеси розмноження [20].
Сонячна енергія не лише забезпечує рослини світлом, але й створює так температурні умови, які необхідні для їх життєдіяльності. Як світловий, так температурний режими змінюються на Землі протягом року, доби. Вони залежать від широти місцевості, висоти над рівнем моря, а також місцевих факторів - характеру вітрів, близькості теплих чи холодних течій, льодовиків, кольору рунтів тощо. Причому нагрівання Землі відбувається тим швидше, чим прозоріша атмосфера в момент освітлення і чим вище стоїть сонце над горизонтом.
Перехід від одної зони до іншої здійснюється поступово, і на кожний градус широти середня температура зменшується приблизно на 0,5°. Зниження середньої річної температури спостерігається і з підвищенням над рівнем моря. Найтепліші нижні пояси, найхолодніші - найвищі.
Температурні адаптації тварин мають свої особливості, які можна згрупувати в три види:
1) хімічна терморегуляція - активне збільшення теплопродукції у відповідь на зниження температури;
2) фізична терморегуляція - зміна рівня тепловіддачі, завдяки особливостям волосяного чи пір'яного покриву, розподілу жирових запасів, деталям будови кров'яної системи, можливості випаровування тощо;
3) поведінка організмів - переміщуючись у просторі або змінюючи свою поведінку, тварини можуть активно уникати критичних температур.
Вивчаючи взаємозв'язки між організмами та температурою оточуючого середовища, усі організми поділяють на теплокровні та холоднокровні. Однак ц терміни є суб'єктивними і неточними. Тому часто віддають перевагу класифікац організмів на гомойотермні і пойкілотермні. Гомойотермн організми при зміні температури оточуючого середовища підтримують приблизно постійну температуру тіла, тоді як у пойкілотермних організмів вона змінюється. Проте і ця класифікація має один суттєвий недолік: навіть у таких класичних гомойотермних тварин, як птахи і ссавці, під час зимової сплячки чи оціпеніння температура тіла знижується. Водночас у деяких пойкілотермних видів (наприклад, в антарктичних риб) вона коливається в межах якихось часток градуса, оскільки температура їх оточуючого середовища є практично постійною.
Вдалим вважається поділ організмів на ендотермні та ектотермні. Ендотермні організми регулюють температуру тіла за рахунок внутрішньо терморегуляції, а екзотермні розраховують на зовнішні джерела. Такий поділ, власне кажучи, відповідає різниці між птахами і ссавцями (ендотермами), з одного боку, та іншими тваринами, рослинами, грибами і простішими (екзотермами) - з іншого. Однак і цей поділ не є абсолютним. Багато плазунів, риб і комах можуть деякий час регулювати температуру тіла, використовуючи для цього вироблене всередині організму тепло [20].
Відомо, що всі організми одержують тепло із оточуючого середовища віддають його також в оточуюче середовище. Крім того, вони виробляють його самі, хоча б в якості побічного продукту обміну речовин.
Практично всі екзотерми мають механізм регулювання, який забезпечу зміни температури тіла після зміни температури середовища. Слід зауважити, що регуляторні можливості багатьох екзотермів (особливо рослин) надзвичайно обмежені. Екзотерми повністю залежать від зовнішніх джерел тепла: тварина може переміститися в тепліше місце лише в тому випадку, якщо таке місце знайдеться, а зігрітися на сонці лише тоді, коли воно світить. Регулювання температури вимагає значної затрати енергії, яка йде і на утворення відбиваючої кутикули (у рослин), і на переміщення у відповідне місце (у тварин). До того ж, тварина, підставляючи своє тіло теплу, ризикує потрапити на очі хижаку. Лише ефективність терморегуляції звичайно відображає компроміс між затратами вигодами.
Швидкість утворення тепла ендотермними організмами контролюється термостатичною системою головного мозку. Температура їхнього тіла підтримується на постійному рівні (35 - 40°С), і тому вони, як правило, віддають тепло оточуючому середовищу. Витрати тепла сповільнюються завдяки теплоізоляції у вигляді хутра, пір'я чи підшкірного жиру і т.п. Якщо ж швидкість тепловіддач необхідно підвищити, то і цього можна досягти шляхом регуляції підшкірного кровообігу, а також за допомогою ряду інших фізіологічних пристосувань, як в екзотермів, наприклад, за допомогою інтенсивного дихання або просто вибору зручного місця.
Повітря як екологічний фактор має для вищих водних рослин особливе значення, оскільки є не лише середовищем, у якому відбуваються життєві процеси, але і одним із джерел споживання. Майже 50% сухо маси рослин становить вуглець, засвоєний ними з повітря [8].
Для водних організмів вода є середовищем їх життя, то для наземних рослин і тварин - надзвичайно необхідною умовою існування, оскільки без неї неможливі процеси метаболізму.
Тіла живих організмів, рослин і тварин містять багато води. Вміст води в тілі тварин змінюється не лише залежно від виду, але і від віку (миша новонароджена - 83%, доросла - 79%; жаба пуголовок - 93%, доросла - 77 - 80%)
Втрата тілом тварин і рослин вологи (дегідратація) призводить до падіння життєдіяльності, а згодом - і до загибелі. Витривалість до зневоднення тканин залежить від екології виду, його пристосованості до тих чи інших умов місцезростання [7].
Тварини повинні постійно підтримувати баланс між споживанням води організмом і випаровуванням, з одного боку, і наявністю вологи в оточуючому середовищі і її фактичним надходженням до організму - з іншого.
Водневий показник (рН) є одним з важливих факторів середовища. Найбільше сприятливо для більшості риб значення рН, близьке до нейтрального. При значних змінах в сторону кислого або лужного середовища зростає кисневий поріг, послаблюється нтенсивність дихання. Можливі границі рН, у яких можуть жити прісноводні риби, при інших рівних умовах залежать від видової приналежності. Найбільш витривалий карась і короп, який переносить коливання рН в межах 4,3...10,8, щука - у межах 4,8...8,0; струмкова форель - 4,5...9,5.
Сольовий склад відіграє важливу роль у житті гідробіонтів. При цьому має значення як сумарна кількість розчинених у воді мінеральних солей, або солоність, так і іонний склад води. По загальній кількості розчинених речовин природні води умовно підрозділяють на 3 групи: прісні, солонуваті і солоні. У групу прісних входять води, що містять до 1 г/л, солонуваті - 1..15 г/л і в групу солоних входять води із вмістом 15...40 г/л мінеральних розчинених речовин [9].
Чим більше солей розчинено у воді, тим вищий в ній осмотичний тиск, до якого чутливі гідробіонти. Маючи визначений сольовий склад, організми повинн підтримувати його сталість. Для цього в них існують різні механізми, що не тільки підтримують деяку різницю концентрації солей у середовищі і тілі, але забезпечують стабільність концентрації в організмі окремих іонів і їх співвідношення. У мінеральному живленні риб істотну роль може відіграти захоплення різних іонів клітинами поверхні тіла, наприклад з'єднання сірки, фосфору й інших мінеральних елементів.
Особливе значення для живлення фітопланктону і вищої водної рослинност мають біогенні елементи - азот, фосфор, кремній, залізо й ін. На тваринн організми істотно впливає вміст у воді мікроелементів - кобальту, нікелю, марганцю, міді, цинку, стронцію й ін. Недостатня кількість або їх надлишок приводить до патології в розвитку, отруєнням і нерідко загибелі. Джерелом надходження мікроелементів у рибу є вода, рослинність, природний і штучний корми [8].
Органічна речовина присутня у воді в розчиненому і зваженому стані. Її поділяють на автохтонну й алохтонну. Запаси автохтонних речовин поповнюються за рахунок фотосинтезу фітопланктону, макрофітів і хемосинтезу деяких бактерій, алохтонних - за рахунок виносу їх з водозбірної площі, надходження з атмосферними, а також ноді з побутовими і промисловими стоками. Частка розчиненої органічно речовини приблизно в сотні разів більша, ніж органічної речовини в живих організмах і детриті.
Такі легкозасвоювані органічні речовини, як цукри, амінокислоти, вітаміни й інші, мають важливе значення в житті гідробіонтів і в першу чергу в їх живленні. До зважених органічних речовин відноситься детрит, що складається з мінеральних і органічних часток, що поєднуються в складні комплекси. Детритом харчуються багато коловерток, ракоподібні, молюски, голкошкірі і багато риб [20].
Від біогенних елементів (фосфатів, солей азотної кислоти, мікроелементів), що забезпечують розвиток фітопланктону, залежить продуктивність водойми. Кількість кисню і вуглекислоти, величина рН, склад біохімічний стан органічної речовини, а також компоненти сольового складу - наслідок життєдіяльності організмів, тобто результат інтенсивності біопродукційних процесів.
Значний вплив на хімічний склад води створюють кліматичні і гідрологічн фактори, до яких відносяться температура і світло. Ці фактори тісно пов'язан між собою і діють одночасно, викликаючи періодичні зміни в життєдіяльност гідробіонтів. У свою чергу, інтенсивність біопродукційних процесів, викликана цими факторами, позначається на зміні гідрохімічних показників. Змінюючи температуру води, можна активізувати або сповільнювати біохімічні процеси як в організмах, так і у водоймі. На її зміни реагують насамперед, фітопланктон бактерії. Особливо великі ці зміна в сезонному аспекті.
В життєдіяльності організмів важливе значення має вуглець, азот і фосфор. Саме їх сполуки необхідні для утворення кисню й органічної речовини. Значну роль у круговороті біогенних елементів виконують донні відкладення. Вони є в одному випадку джерелом, в іншому - акумулятором органічних і мінеральних ресурсів водойми. Надходження їх із донних відкладень залежить від рН, а також від концентрації цих елементів у воді. При підвищенні рН і низкій концентрації біогенних елементів збільшується надходження у воду фосфору, заліза й інших елементів з донних відкладень.
Основними показниками при оцінці інтенсивності біопродуктивних процесів абсолютний і відносний вміст кисню. Дослідження вмісту кисню, у водойм використовуються для розрахунків величини первинної продукції і деструкц органічної речовини, що утвориться в основному кормі для всіх гетеротрофних організмів. Не менш важливі дані можна одержати і при аналізі змін рН, вільно вуглекислоти, біогенних елементів, перманганатної і біхроматної окислюваностей, біохімічного споживання кисню (БПК). При цьому особливо важливо знати співвідношення між гідрохімічними показниками, наприклад, між киснем вуглекислотою, між БПК і окислюваністю, між величиною добової деструкції і та н. Для характеристики біопродукційних процесів істотне значення мають дані про амплітуду добових і сезонних змін кисню й окислюваності, про вміст біогенних елементів.
У природних водах, там, де процеси ґрунтоутворення і розпаду (мінералізації) органічної речовини збалансовані, величина насичення води киснем, з урахуванням її температури, близька до 100 %. Однак у багатьох випадках, насамперед у продуктивних водоймах, фотосинтетичні і біохімічні процеси змінюють цю закономірність [6].
