Дипломная (вкр): Распространения и морфофункциональная характеристика ротана, обитающего в водоемах юга Тюменской области

Распространения и морфофункциональная характеристика ротана, обитающего в водоемах юга Тюменской области

Содержание

Введение

. Обзор литературы

.1 Систематическое положение ротана Percottus glenii

.2 Биология ротана

.2.1 Возраст и размеры

.2.2 Питание

.2.3 Размножение

.3 Распространение

.3.1 Распространение ротана на юге в Обь-Иртышском бассейне

.3.2 Распространение ротана в водоемах юга Тюменской области

.4 Факторы среды, ограничивающие распространение

.5 Конкуренты и хищники

.5.1 Воздействие на аборигенные сообщества

. Материал и методика

.1 Методы полевых исследований

.2 Методы лабораторных исследований

.3 Морфофизиологические исследования

.4 Статистическая обработка данных

3. Результаты и их обсуждение

.1 Характеристика популяции ротана в оз. Безымянном

3.1.1 Возрастная и половая структура

.1.2 Размерно-весовые характеристики ротана в оз. Безымянном Ярковского района

.1.3 Размерно-возрастная и половая структура ротана в других исследованных водоемах

.2 Морфометрия ротана

.3 Морфофизиологические индикаторы

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Организация охраны труда на предприятии

.2 Анализ показателей травматизма и профессиональных заболеваний на предприятии за исследуемый период

.3 Анализ условий труда в рассматриваемой отрасли производства, способы и возможности их улучшения

.4 Меры безопасности при работе в лаборатории

.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

Выводы

Список использованных источников

Введение

Головешка-ротан Perccottus glenii Dybowski, 1877, завезенный аквариумистами в начале ХХ столетия в Европейскую часть России, продолжает активно осваивать пойменные водоемы, пруды, болота в том числе и Западной Сибири (Решетников, 2007).

Особенности биологии этого вида позволяют ему колонизировать различные, в том числе заморные и промерзающие, водоемы, которые не пригодны почти для большинства местных представителей ихтиофауны. Установлено, что, проникая в рыборазводные хозяйства, ротан выедает молодь коммерческих рыб, что ведет к значительному снижению экономической эффективности таких хозяйств. В малых водоемах присутствие ротана может быть причиной угнетения местных видов рыб и других гидробионтов (Спановская и др., 1964).

Ротан способен полностью истреблять в водоеме некоторые виды рыб, например, золотого карася Carassius carassius и верховку Leucaspius delineates (Спановская и др., 1964; Мантейфель, Решетников, 1997; Шляпкин, Тихонов, 2001). На примере золотого карася показано, что в присутствии ротана нарушается успешное размножение этого аборигенного вида, в то время как взрослые особи карася продолжают сосуществовать в водоеме с ротаном в течение ряда лет (Решетников, Петлина, 2007). Предполагается, что ротан негативно влияет на популяции других видов рыб вследствие хищничества, конкуренции и передачи заболеваний (Спановская и др., 1964; Пронин и др., 1998, Решетников, 2007).

Исходя из очевидного вреда, который ротан наносит пресноводным экосистем, этот вид признан нежелательным вселенцем (Решетников, Чибилов, 2009).

На юге Тюменской области ротан появился относительно недавно (Мухачёв, 2009; Решетников, 2007), поэтому исследование водоёмов юга Тюменской области, где в настоящее время наблюдается стихийное распространение ротана, приобретающее характер экологического бедствия, чрезвычайно важны и актуальны.

Целью данной дипломной работы явилось исследование распространения и морфофункциональных характеристик ротана, обитающего в водоемах юга Тюменской области.

В связи с заданной целью были поставлены следующие задачи:

.        Изучить распространение ротана на юге Тюменской области;

.        Проанализировать морфометрические характеристики ротана;

.        Провести сравнительную характеристику ротана из разных водоемов.

Пользуюсь случаем, хотелось бы выразить благодарность руководителю дипломного проекта к.б.н., профессору Михайловой Л.В., а так же преподавателю Лесковской Л.С.

1. Обзор литературы

1.1 Систематическое положение ротана Percottus glenii

В соответствии с "Атласом пресноводных рыб России". (2002) систематическое положение ротона Percottus glenii, (Dybowski) следуюшее:

Царство Животные Animalia

Надтип Хордовые Chordata

Тип позвоночные Vertebrata

Подтип Черепные Craniata

Надкласс Челюстные Gnathostomata

Ряд рыбы Pisces

Класс костные рыбы Osteichtyes

Подкласс Лучеперые рыбы Actinopterigii

Группа костистые рыбы Teleostei

Отряд Perciformes

Семейство Odontobutidae

Род Percottus

Вид Percottus glenii, (Dybowski, 1877).

Рисунок 1 - Ротан Percottus glenii Dybowski, 1877

.2 Биология ротана

Тело спереди вальковатое, сзади сжатое. Голова большая. За головой горб. Рот конечный, большой и широкий. Нижняя челюсть выдается вперед. Зубы имеются на сошнике и челюстных костях. Чешуя умеренной величины. Верх и бока головы покрыты чешуей. Предкрышка без шипа. Спинные плавники без колючек. У самцов они сближены, выше и ярче, чем у самок. Спина обычно черновато-зеленая, бока желтовато-зеленые; на боках темно-бурые пятна неправильной формы от рыла через глаз к концу предкрышки идет узкая темная полоса. В период размножения самцы становятся черными, на лбу появляется небольшое вздутие, на теле и непарных плавников - сверкающие зеленые пятна. Характерные признаки. D1 VI - VIII, D2 I - II 9 - 11, A I - III 7 -10, P I (10) 12 - 13 (14), V I 5. Жаберных тычинок - 11 - 13. Кариотип: 2n = 44, NF = 44.

.2.1 Возраст и размеры

Максимальная длина тела ротана в разных водоемах естественного ареала колеблется от 14 до 25 см. Темп его роста в природных водоемах довольно низкий и весьма изменчив. В естественном ареале особи старше 4+ встречаются крайне редко.

По данным С.С. Яковлева (1925) для ротана из небольшого озерца в бассейне озера Ханка, к концу первого года жизни мальки едва достигали 1 г (в среднем 0,8 г.) и 3.5 см длины. Двухлетние имеют длину тела в среднем около 5.5 см и вес около 4 г., трехлетки соответственно 7.7 см и 11.6 г, семилетний ротан имел 13.6 см и 53.5 г. Автор находит этому объяснение в большой плотности популяции данного водоема - до 3-4 взрослых особей на 1 кв. м площади водоема.

Для озера Глубокое под Москвой А.Н. Решетников (2001) указывает длину 250 мм и массу 250 г. в возрасте около 10 лет.

По данным Л.А. Кудерского (1982), в пруду у Сестрорецка под Петербургом в октябре 1981 г. были представлены особи трех возрастных групп: 1+, 3+ и 4+.

В естественных водоемах Московской области отмечены значительные колебания длины тела ротана в одном и том же водоеме, что авторы объясняют очень неравномерным ростом. Увеличение неравномерности линейного и весового роста популяции ротана связано с ухудшением условий жизни в исследованном пруду. В первые годы существования в этом водоеме ротан был немногочислен и условия питания, а, следовательно, и роста были благоприятны. Темп его роста был значительно выше, чем в р. Суйфун и в Нижнем Амуре. Амплитуда изменчивости длины и веса разных возрастных групп была примерно одинакова. В дальнейшие годы, с возрастанием численности ротана в пруду, условия питания стали хуже, снизилась упитанность рыб, а изменчивость темпа роста заметно усилилась. Темп роста основной части популяции (по данным за 1961-1962 гг.) замедлился и приблизился к темпу его роста в бассейне р. Суйфун. В то же время появились особи, растущие очень быстро, гораздо быстрее, чем в 1955-1956 гг. Увеличение неравномерности роста проявилось не только в разделении на быстро- и медленнорастущих рыб, но и в усилении разнокачественности линейного, весового роста и накопления запасных питательных веществ в печени, количества жира на внутренностях в пределах каждой возрастной группы быстро- и медленнорастущих рыб, особенно у трех- и четырехлеток, т.е. у особей, составляющих основу популяции (Болонев и др., 2002).

В Мордовии (бассейн Волги) ротан в возрасте 4 - 5 лет достигает длины 8-10 см. Предельная длина - 25 см, масса тела - 350 г. В оз. Тростном (пойма р. Суры) был пойман экземпляр массой 350 г в возрасте 8 лет.

Линейный и весовой рост в новом ареале могут заметно варьировать в зависимости от обеспеченности пищей. Так, показатели линейного и весового роста ротана в озере Гусином под Москвой были высокими. Максимальный вес ротанов достигал 260-270 г (Болонев и др., 2002), тогда как в материнском водоеме (р. Амур) и Ивлевском рыбхозе Горьковской области максимальный вес старшевозрастных рыб в возрасте 7 лет не превышал 60-70 г (Кудерский, 1980). Это свидетельствует о том, что ротан нашел очень хорошие условия обитания с высокой обеспеченностью пищей на мелководьях озера Гусиное.

В Амуре и Байкале ротан живет до 8+ и достигает 25 см длины и 300 г массы (Скрябин, 1997). К концу первого года жизни вырастает до 3-4 см и 0,8 г, второго года - 6-7 см и 4 г, третьего года - 9-11 см и 11-12 г, четвертого года - 12-13 см и 13-15 г. В оз. Круглое (Алтайский край) ротан в 2+ имеет в среднем 12 - 15 см длины и 62 - 146 г массы (Журавлев, Ломодуров и др., 2006). В водоемах г. Томска ротан живет до 5+ лет; в 1+ самки достигают длины 7 - 9 см и массы 11-27 г, в 5+ - в среднем 12 см и 94 г (Петлина, Рябов, 2004). Для сравнения: в некоторых водоемах в бассейне р. Вычегда особи ротана в 2+ имеют 6 - 10 см, в 4+ - 9-15 см длины (Бознак, 2004).

В отличие от естественных водоемов, при разведении в аквариуме (Спановская и др., 1964) ротан в первый год жизни может достигать 5-6 см длины. Таким образом, потенциальные возможности роста у него велики.

.2.2 Питание

В водоемах Дальнего Востока основным кормом ротана являются личинки насекомых (Chironomidae, Aedes, Chaoborus, Odonata); в меньшем количестве, преимущественно у молоди, встречаются ракообразные Cladocera и Copepoda, а у крупных - мелкие рыбы (Яковлев, 1925).

Наиболее подробно питание ротана в естественном ареале исследовано А.М. Синельниковым (1976) в пойменных водоемах бассейна р. Раздольная. Показано, что спектр питания ротана исключительно широк. В пище отмечено 76 компонентов. Ветвистоусые рачки представлены 18 видами, среди которых преобладают Chydorus sphaericus, Eurycercus lamellatus, Simocephalus elizabethae. Из веслоногих раков отмечено 8 видов (численно преобладают ювенальные стадии). Из высших ракообразных ротан предпочитает молодь речного рака и пресноводных креветок. Существенную роль в питании играют личинки различных водных насекомых: Odonata, Ephemeroptera, Trichoptera, Coleoptera, Diptera (Chirinomidae, Heleidae, Tabanidae), причем ведущей группой как по численности, так и по биомассе, являются личинки хирономид. Молодь ротана хищничает редко, взрослые кормятся преимущественно рыбой: молодью ротана, горчаков, гольянов.

Так как характер питания ротана с возрастом существенно изменяется, Синельников (1976) счел возможным выделить 7 размерных групп: 5 мм, 8-11, 12-25, 26-40, 41-60, 61-100, 101-217 мм. (Яковлев, 1925)

У личинки ротана длиной 5 мм (с желточным мешком) пища не обнаружена. Рыбы размером 8-11 мм - вполне оформившиеся и активно питающиеся мальки. Пищей им служат ветвистоусые, веслоногие рачки и личинки хирономид. По числу особей и по весу преобладают ветвистоусые рачки и особенно Chydorus sphaericus. Из веслоногих рачков встречаются в основном неполовозрелые формы. Личинки хирономид представлены очень мелкими особями, поэтому хотя они и многочисленны (58%), вес их не превышает 22,5%. Единично отмечаются ракушковые рачки, личинки поденок, встречаются водоросли и детрит (Синельников, 1976).

У молоди размером 12-25 мм пища более разнообразна. Ветвистоусые встречаются еще в заметном количестве, однако, по весу (48,4%) преобладающей группой становятся личинки хирономид. У рыб этой размерной группы в желудках впервые обнаружены остатки рыбной пищи. Отмечен случай, когда 18-миллиметровый ротан заглотил рыбу того же вида длиной 7 мм. Этот факт свидетельствует не только о наличии каннибализма, но и возможности перехода ротана уже на ранних стадиях к хищничеству. Тем не менее, хищничество для ротанов этой размерной группы скорее не правило, а исключение, так как отмеченные случаи единичны и, как правило, рыбой питаются только половозрелые особи (свыше 50 мм) (Синельников, 1976).

Молодь длиной 26-40 мм питается в основном личинками различных водных насекомых, среди которых преобладают личинки хирономид. Часто отмечаются имаго насекомых. Роль низших ракообразных значительно снижается: они составляют по весу около 30%.

Рыбы длиной 41-60 мм, среди которых уже встречаются половозрелые особи, почти не питаются низшими ракообразными и полностью переходят на более крупные объекты - личинок и имаго насекомых. В пище у них появляются пресноводные креветки, встречаются остатки рыб.

Ротан размером 61-100 мм питается преимущественно личинками водных насекомых. Хирономиды используются им в меньшей степени (34,1 %). Заметную роль в питании начинают играть рыбы (11,1%).

На основании полученных данных в питании ротана можно выделить три периода: планктоноядный (8-11 мм), бентосоядный (12-100 мм) и хищный (свыше 100 мм) (Болонев и др., 2002).

В приобретенном ареале спектр питания ротана также широк - от циклопов и дафний до рыб, лишь немного уступающих ему по размерам. В пище ротана из бассейна Верхней Волги было обнаружено 100 компонентов. При недостатке корма в водоемах крупные особи ротана поедают более мелких, как и в естественном ареале (Болонев и др., 2002). Это является одним из факторов, позволяющих его популяциям существовать в любых биоценозах и поддерживать численность на постоянном уровне. Питаясь мальками ценных видов рыб, ротан способен полностью вытеснить их из водоема и стать в нем единственным видом.

Потребление кормовых объектов, сильно отличающихся по размерам, характеру поведения, возможно потому, что ротану свойствен ряд морфологических особенностей, характеризующих его как активного ловца и потенциального хищника. Рот у ротана большой (отсюда его название); на нижнечелюстных, предчелюстных костях, на нижних и верхних глоточных костях, на верхних элементах двух последних жаберных дуг есть зубы. Жаберные тычинки (9-10 шт.) бугорковидные, покрытые собранными в отдельные пучки щетинками, помогают удерживать добычу в глотке. По мере роста увеличивается относительный размер головы, удлиняются челюсти, и это облегчает захват крупной добычи. М.Д. Махлин (1983) указывает, что ротаны в аквариуме охотно захватывают гуппи, молодь карася. Результаты аквариальных наблюдений по избирательности ротана к разному корму показывают, что при наличии достаточного количества различных крупных беспозвоночных (личинки стрекоз, жука-плавунца) ротаны размером около 60 мм гораздо охотнее питаются ими, чем рыбой. Более крупные особи переходят на питание рыбой, но и у них степень избирательности по отношению к крупным беспозвоночным остается очень высокой.

По мнению В.Д. Спановской и др. (1964) и В.Н. Еловенко (1984), ротан не питается молодью своего вида, если достаточно другого корма. Питание беспозвоночными, по-видимому, более свойственно этому виду; переход на питание собственной молодью, головастиками объясняется неблагоприятными условиями откорма в связи с возросшей численностью популяции и ухудшением состояния кормовой базы.

С.С. Яковлев (1925) описывают "охоту" ротана в аквариуме. Добычу замечает быстро и издали, но никогда не бросается на нее сразу, а начинает подплывать постепенно и с остановками, ровным и спокойным ходом по прямой линии, работая только грудными плавниками, не шевеля хвостом и не отрывая от добычи глаз; только подойдя на короткое расстояние, схватывают добычу быстрым и резким движением.

.2.3 Размножение

Самцы в период размножения имеют весьма выраженные внешне морфологические отличия от самок. Они интенсивно черного цвета и с большим "вздутием" кожного покрова на верхней части головы. На боках тела четко выделяются беспорядочно разбросанные яркие голубовато-зеленые пятнышки. Такого же цвета пятнышки, но расположенные ровными горизонтальными рядами, имеются на спинных и анальном плавниках. Сильное "вздутие" на голове напоминает жировую подушку самцов некоторых видов сем. Cichlidae. Оно начиналось под кожей от межглазничного пространства и, заходя на спину, оканчивается вблизи первого спинного плавника. Когда самец заканчивает охранять кладку, окраска бледнеет, а вздутие на голове исчезает, голова его постепенно приобретает обычную форму, а тело - зеленовато-серую (несколько более темную, чем у самок) окраску.