170060 (Имитационная модель динамики численности русского осетра)

Федеральное агентство по рыболовству

ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»

Институт рыбного хозяйства биологии и природопользования

Кафедра гидробиологии и общей экологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Системная экология»

НА ТЕМУ:

ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ РУССКОГО ОСЕТРА

Выполнила: ст. гр. ДБЭ-31

Саввинова Юлия

Проверил: к.б.н., Шипулин С.В.

Астрахань 2010

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУССКОГО ОСЕТРА

1.1 Ареал обитания и систематика

1.2 Внешнее и строение

1.3 Миграция русского осетра

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА ДИНАМИКУ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ РУССКОГО ОСЕТРА (Acipenser gueldenstaedtii Brandt)

2.1 Влияние абиотических факторов

2.1.1 Соленость воды

2.1.2 Влияние температуры

2.1.3 Влияние других факторов

2.2 Влияние биотических факторов

2.2.1 Межвидовая конкуренция

2.2.2 Паразитизм

2.2.3 Отношения «хищник - жертва»

2.3 Антропогенные факторы влияния

2.3.1 Промысел осетровых и его современное состояние

2.3.2 Загрязнение среды обитания

2.3.3 Влияние гидростроительства

2.3.4 Разведение и выращивание

2.3.5 Защита русского осетра

ГЛАВА 3. БЛОК-СХЕМЫ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИКИ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ РУССКОГО ОСЕТРА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Современные экологические исследования включаются в проблему, затрагивающую динамику развития сложных надорганизменных и внутриорганизменных процессов. В этих исследованиях большое значение имеет изучение механизмов воздействия факторов различной природы на организм осетра. Последствия такого влияния на русского осетра проявляются в различных формах в виде нарушения жизненных циклов, гаметогенеза, гибели на стадиях индивидуального развития, изменение популяционной структуры.

Изменение условий водной среды привело к снижению запасов русского осетра.

Оценка состояния запасов русского осетра определяется на основе изучения их биологии в различные периоды жизненного цикла. Изучается динамика и интенсивность нерестовых миграций, определяется численность особей, пропущенных на сохранившиеся естественные нерестилища Волги. По данным количественного учета скатывающихся личинок и молоди на стационарных пунктах наблюдений в реке оценивается пополнение в результате естественного нереста.

Полученные результаты свидетельствуют, что на фоне снижения численности русского осетра произошли значительные изменения в характере их распределения в Каспийском море. На традиционных местах концентраций осетровых плотность их скоплений в течение последних лет значительно снизилась, на отдельных участках - до нуля, что соответствует сокращению ареала распространения этого вида. Следовательно, наблюдаемые изменения в распределении осетра в Каспийском море вызваны не изменением локализации их концентраций, а снижением общей численности исследованных видов.

В естественных условиях обитания установлены случаи ухудшения морфо - функционального состояния организма, изменений в функционировании репродуктивной системы русского осетра.

Современное состояние запасов осетровых характеризуется резким сокращением численности на обследуемой акватории Каспийского моря, что нашло адекватное отражение в динамике их вылова. В популяциях рыб стала преобладать молодь, и это происходит не в результате увеличения пополнения запасов, а в результате чрезмерного изъятия промысловой части популяций.

Цель курсовой работы: Построить имитационную модель динамики численности русского осетра.

Задачи:

1. Изучить общую характеристику русского осетра.

2. Изучить экологические факторы, влияющие на имитационную модель численности русского осетра

3. Построить имитационную модель динамики численности русского осетра.

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУССКОГО ОСЕТРА

ОСЁТР РУССКИЙ (Acipenser gueldenstaedtii) Имеются проходная и жилая формы. Проходная форма имеет озимые и яровые расы. Яровые нерестятся в год захода в реки, озимые - на следующий год. Яровые формы медленнорастущие, озимые, наоборот, быстрорастущие (Берг Л. 1934).

Половое созревание волжского осетра наступает не ранее 10 лет, у самок не ранее 13 лет, куринского осетра — в 13— 14 лет, у самок — в 19—30 лет. Азовский осетр достигает половозрелости: самцы в 8—9 лет, самки в 10—14 лет; днепровский осетр созревает не ранее 11 лет. Наибольший известный возраст — 48 лет, наибольшая длина — 230 см и вес (изредка) — до 80 кг и даже 120 кг. Средний промысловый вес волжского осетра 12—16 кг. В 1960 г. средний вес волжского осетра был 14,5 кг, в 1962 г. средний вес самцов ходового осетра на Волге был 11,7 кг, самок — 21,3 кг. Средний промысловый вес куринского осетра 22—24 кг, азовского — около 15 кг. Плодовитость русского осетра составляет от 84 до 837 тыс. икринок, в среднем 250—350 тыс. икринок. В Каспийском море осетр питается в раннем возрасте беспозвоночными (гаммариды, мизиды, и др.), с возрастом переходит на питание моллюсками и рыбой (бычки, сельди, кильки). Осетр в природе образует помеси с белугой, севрюгой, шипом, стерлядью. Как уже говорилось выше, на Волге, в районе Саратова, путем искусственного оплодотворения получены жизнестойкие гибриды: осетр X стерлядь, стерлядь X осетр, осетр Х белуга и белуга Х осетр (Ходоревская Р.П., с соав. 1997).

1.1 Ареал обитания и систематика

Русский осетр населяет бассейны Каспийского, Черного и Азовского морей. Имеются проходная и жилая формы. Проходная форма имеет озимые и яровые расы. В Волге, Каме и, по-видимому, Урале есть жилые (постоянно живущие в реке) формы. В Каспии наиболее многочисленно волжское стадо. В Азово-Черноморском бассейне осетр образует стада: черноморско-кавказское (рионское), черноморско-украинское (днепровское) и азовское. Для икрометания из Каспия входит в Волгу, меньше в Урал, в очень незначительном количестве заходит в Терек, Сулак, Самур. По иранскому побережью осетр входит в Сефидруд, изредка в Горган, Баболь и другие реки. Из Черного моря осетр входит в Дунай, в Днепр, очень немного в Риони, Мзымту, Псоу и другие реки. Из Азовского моря на икрометание входит в Дон и единичными экземплярами в Кубань; в последние годы ход осетра в Кубань (как и белуги) увеличивается (Никольский Г.В. 1974).

Основная нерестовая река — Волга, по которой ранее осетр поднимался до Ржева, а также в многочисленных ее притоках — Шексне, Оке, Ветлуге, Каме, Вишере и др. По Уралу поднимался до Оренбурга. Из Каспия заходит в небольшом количестве также в Терек, Сулак и Самур. Из Черного моря осетр входит в Дунай и Днепр, очень мало в Риони, Мзымту, Псоу и другие реки; по Днепру поднимается до Могилева и изредка до Дорогобужа (Ходоревская Р.П., с соав. 1997).

Царство Regnum: Animalia

Тип Phylum: Chordata

Подтип Subphylum: Vertebrata

Инфротип Infraphylum: Gnathostomata

Надкласс Superclassis: Osteichthyes

Класс Classis: Actinopterygii

Подкласс Subclassis: Chondrostei

Отряд Ordo: Acipenseriformes

Семейство Familia: Acipenseridae

Подсемейство Subfamilia: Acipenserinae

Вид Species: Acipenser gueldenstaedtii

1.2 Внешнее строение

Внешние признаки: 10-13 спинных жучек с острыми, загнутыми назад концами (у старых особей затуплены), 21-50 мелких боковых жучек, удаленных друг от друга настолько, что между ними видна боковая линия, 8-10 брюшных жучек. Сильное веретенообразное тело выше, чем у остальных осетровых, рыло широкое и короткое. Перед маленьким щелевидным ртом находятся короткие круглые усики без бахромок; отогнутые назад, они не достигают края рта. Нижняя губа, как правило, посередине прервана. Окраска: спина от серо-голубого и пепельно-серого цвета до оливково-серого, бока светлее, брюшко от беловатого до грязно-желтого. Костные щитки цвета слоновой кости. Длина: обычно 130-250 см (20-30 кг), макс. до 400 см (до 160 кг) (рис.1.) (Богатова И.Б. 1980).

Рис.1. Внешний вид Русского осетра.

Отделы тела осетра - голова, туловище, хвост - плавно переходят друг в друга, обеспечивая обтекаемость. Выделяемая многочисленными кожными железами слизь уменьшает трение при движении рыбы. Парные плавники грудные и брюшные - поддерживают нормальное положение тела спиной вверх, служат рулями поворота.

Органы дыхания – жабры - расположены на верхней стороне четырех жаберных дуг в виде ярко-красных лепестков.

Кровеносная система осетров заткнута. Сердце двухкамерное, состоящее из предсердия и желудочка.

Орган слуха и равновесия представлен только внутренним ухом, расположенным по бокам задней части черепа.

Размножение. Парные половые железы — яичники и семенники — имеют выводящие протоки. Оплодотворение наружное и происходит в воде (Вишнякова М.А., Брудастова Р.И.1989).

1.3 Миграция русского осетра

Главная масса осетров держится в самом море, хотя и в пресноводной или малосоленой его части. Отсюда, начиная с апреля, он начинает входить в реки для икрометания. Идет он обыкновенно малыми косяками и придерживается, как и в другое время, самых глубоких и быстрых мест реки; бег его тише севрюги, но быстрее, чем у шипа. В Днепре в мае начинается уже обратный ход его, но в Урале и Волге он остается в реке значительно дольше, а в Енисее возвращается вниз к 25 августа. По свидетельству Северцева, осетры, которые здесь малочисленнее белуг, начинают входить в Урал с середины апреля. Ход их зависит, как и у всех проходных рыб, от попутного ветра: при противном ветре они также толпятся у мелей перед устьями и ждут моряны, чтобы вместе с волной войти в реку. Число их особенно увеличивается с половины мая, но осетры, входящие в реку в конце этого месяца и в июне, уже не мечут здесь икры, а остаются зимовать на ятовях и нерестятся уже в следующую весну.

Ход рыб представляется в следующем виде: молодые осетрики (костерята), скатившись в море, через несколько (4- 5) лет достигают там половой зрелости, входят весной в реку, мечут в низовьях, а затем в скором времени скатываются обратно в море; на следующий год они также входят в реку, но уже не весной, а летом, остаются в нижнем течении, кормятся там и зимуют в глубоких речных ямах; на третий год поднимаются из ям и мечут в более верхних течениях реки. Отсюда, конечно, следует заключить, что все или же большая часть осетров, мечущих икру в Каме, в верхнем течении Волги, пришли сюда не из моря. Но почему здесь осетры мечут ранее, нежели в низовьях,- это объяснить довольно трудно и остается предположить, что икра у осетров, зимующих в реке, развивается быстрее, нежели у таких, которые входят для нереста из моря. В Волге, начиная от Рыбинска до Самары, осетр нерестится почти одновременно со стерлядью или немного позже- в первой половине мая. Это подтверждает как проф. Кесслер, так и акад. Овсянников, которому именно в это время удалось получить зрелые молоки осетра и даже оплодотворить ими икринки стерляди. Между тем, по исследованиям академика Бэра, в низовьях Волги, около Сарепты и Царицына, а также в реке Куре осетр мечет икру не раньше конца июня и даже преимущественно в июле. То же самое замечено О. А. Гриммом и под Саратовом. Однако в Урале и Сефидруде вся красная рыба, по Бэру же, начинает нереститься в исходе апреля и оканчивает в начале июня, что противоречит высказанному нами предположению о влиянии пресной воды на развитие икры красной рыбы.

Нерест происходит, как у других осетровых, на глубоких и быстрых местах реки с каменистым или хрящеватым дном. Он весьма непродолжителен — 3-4 дня. Созревание и метание икры происходит весьма быстро, и вся икра делается совершенно зрелой почти одновременно у каждой особи и одновременно же вся выметывается. Это доказывается тем, что как в начале, так и в конце периода метания икры встречаются осетры с вытекающими молоками и икрой.

Молодые осетры довольно долгое время живут в тех местностях, где выклюнулись из яичек, а затем скатываются в море, где и пребывают до достижения ими половой зрелости - пяти лет, даже более. Сколько времени осетры остаются в реке - достоверно неизвестно; по словам академика Бэра, они уходят по достижении одного года, и двухлетки никогда в реке не встречаются Двухлетние осетры держатся вместе со стерлядями.