БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КУБАНСКОГО РАКА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра водных биоресурсов и аквакультуры

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ В ГАК

Заведующий кафедрой

кандидат биологических наук,

_________________ Пашков А. Н.

«__»___________________ 2015 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

БАКАЛАВРА

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КУБАНСКОГО РАКА

Работу выполнила _____________________________________ Е. А. Сергиенко

(подпись, дата)

Факультет биологический

Направление 111400.62 Водные биоресурсы и аквакультура

Научный руководитель,

канд. биол. наук, доцент __________________________________ М. Х. Емтыль

(подпись, дата)

Нормоконтролёр, канд. биол. наук, доцент _________________ Н. Г. Пашинова

(подпись, дата)

Краснодар 2015

РЕФЕРАТ

Квалификационная работа бакалавра 47 с., 4 ч., 10 рис., 5 табл., 64 источника.

КУБАНСКИЙ ДЛИННОПАЛЫЙ РАК, БИОЛОГИЯ КУБАНСКОГО ДЛИННОПАЛОГО РАКА, АХТАРСКО-ГРИВЕНСКИЕ ЛИМАНЫ, ОСОБЕННОСТИ ПИТАНИЯ И РАЗМНОЖЕНИЯ КУБАНСКОГО ДЛИННОПАЛОГО РАКА, ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ, РАЗМЕРНО-МАССОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПЛОДОВИТОСТЬ.

Объектом исследования является кубанский длиннопалый рак (Pontastacus cubanicus Birst et Winog, 1934).

Место проведения исследований – Ахтарско-Гривенские лиманы

Цель работы – выявить и описать особенности биологии кубанского длиннопалого рака в Ахтарско-Гривенских лиманах, провести исследования по размерно-массовым характеристикам, возрастной и половой структурам, дать оценку плодовитости, а так же описать качество и состояние половых продуктов у самок.

В процессе работы проводился сбор материала по теме исследования, а именно: описание места исследования и оценка его пригодности как среды обитания длиннопалого кубанского рака; исследование размерно-массовых, возрастных и половых особенностей рака в Ахтарско-Гривенских лиманах, описание плодовитости и качества половых продуктов самок.

На основании полученных данных сделаны выводы о состоянии популяции длиннопалого кубанского рака, возможностях ее развития, даны рекомендации по способам увеличения численности популяции кубанского рака.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………4

1 Аналитический обзор…………………………………………………………6

1.1 Исследования об особенностях биологии кубанского рака……………6

1.2 Исследования о состоянии Ахтарско-Гривенских лиманов……………11

1.3 Промысловое и экологическое значение кубанского рака……………..16

2 Биологическая характеристика кубанского рака……………………………18

2.1 Систематическое положение……………………………………………..18

2.2 Морфо-биологическая характеристика………………………………….18

2.3 Размножение………………………………………………………………19

2.4 Питание…………………………………………………………………….23

2.5 Экология обитания………………………………………………………..25

2.6 Биологические особенности развития…………………………………...26

3 Материалы и методы исследования………………………………………….28

4 Биологические особенности кубанского рака………………………………30

4.1 Размерно-массовая характеристика……………………………………...30

4.2 Возрастная и половая структуры………………………………………...31

4.3 Плодовитость и оценка качества половых продуктов………………….32

4.4 Исследования по питанию………………………………………………..33

4.5 Связь состояния популяции и места исследования……………………..35

Заключение………………………………………………………………………37

Библиографический список…………………………………………………….40

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной работы являлось изучение особенностей биологии кубанского рака в Ахтарско-Гривенских лиманах.

В водоемах Северного Кавказа обитают пресноводные раки двух видов – длиннопалый кубанский рак и широкопалый рак. Первый вид широко распространен и имеет важное промысловое значение. Значимость длиннопалого кубанского рака заключается в большей массе и большем количестве белка в массе тела [Черкашина, 1996].

Исследования биологии и плодовитости кубанского рака позволяют пополнить сведения об этом промысловом виде, а так же позволяют дать оценку численности популяции.

Основные задачи, поставленные для выполнения цели:

- привести общую биологическую и экологическую характеристику кубанского длиннопалого рака;

- привести характеристику Ахтарско-Гривенских лиманов;

- исследовать размерно-массовые показатели, возрастную и половую структуры длиннопалого кубанского рака, выловленных в месте исследования;

- описать плодовитость и дать оценку качества половых продуктов самок длиннопалого кубанского рака;

- провести исследования по питанию длиннопалого кубанского рака;

- оценить экологическую обстановку в Ахтарско-Гривенских лиманах, как среды, пригодной для обитания длиннопалого кубанского рака;

- дать рекомендации по способам повышения численности популяции длиннопалого кубанского рака в Ахтарско-Гривенских лиманах.

Исследования по биологическим особенностям и численности длиннопалого кубанского рака проводятся практически ежегодно, но в основном осуществляются ФГУП «АзНИИРХ» в водоемах Ростовской области, так как именно там сосредоточены основные промысловые запасы (Веселовское, Пролетарское и Усть-Манычское водохранилища), река Дон, включая водоемы поймы и бассейн реки Сал (реки Сал, Кара-Сал, Джурак-Сал, Куберле, Акшибай) [Черкашина, 1981].

По оценкам последних исследований [Москул, 2005] численность кубанского длиннопалого рака увеличилась, что говорит об улучшении экологической ситуации в рыбохозяйственных водоемах Краснодарского края. Популяции рака были отмечены в Варнавинском водохранилище и системе Ахтарско-Гривенских лиманов, однако до сих пор главными проблемами, влияющими на численность популяции длиннопалого кубанского рака, остаются браконьерский промысел и вылов молоди раков.

В настоящее время по ряду причин, промысел длиннопалого кубанского рака в Краснодарском крае ведется лишь в системе Ахтарско-Гривенских лиманах: Бойкиевский (994 шт./га), Пригиевский (752шт./га), Пимониевский (752 шт./га), Ахтарский (694 шт./га) [Черкашина, 1990].

1 Аналитический обзор

1.1 Исследования об особенностях биологии кубанского рака

Центром происхождения раков семейства Astacidae, по мнению многих ученых, является Понто-Каспийский бассейн [Мордухай-Болтовской, 1946]. Род Pontastacus имеет большой ареал, в котором каждый из видов занимает ряд постоянных, порой удаленных друг от друга водоемов с характерными условиями. Представители этого рода широко распространены в бассейнах Черного и Азовского морей. Им свойственна значительная изменчивость, что подтверждается образованием многих видов и рас [Бродский, 1967; Старобогатов 1995; Скориков 1911]. Среди видов рода Pontastacus особое место занимает кубанский длиннопалый рак (Pontastacus cubanicus Birst et Winog, 1934 syn. Astacus leptodactylus cubanicus).

Является промысловым видом, ежегодно его запасы оцениваются ФГУП «АзНИИРХ». Утвержденные, согласно исследованиям биологии, ОДУ кубанского длиннопалого рака достигали 33 т для водоемов Ростовской области и 3,37 т для водоемов Краснодарского края (по официальным данным ОДУ ФГУП «АзНИИРХ»).

Исследования биологии раков для некоторых водоемов Кубани проводились в разные периоды [Москул, 2005; Черкашина 1991, 1994, 1997]. Результаты исследований показывали, что в целом, распространение популяции раков говорило о благоприятной экологической обстановке в рыбохозяйственных водоемах, но численность популяции все равно оставалась на невысоком уровне. Каких-либо отклонений в биологии и развитии выявлено не было.

Широко распространен в водоемах Ростовской области, в меньшей степени – в водоемах Краснодарского края (рисунок 1).

Рисунок 1 – Распространение кубанского рака в водоемах Краснодарского края

Основной задачей исследований прошлых лет была оценка численности и условий обитания популяции длиннопалого кубанского рака (оценка качества воды, кормовая база). Были сделаны выводы, о том, понтичный кубанский рак является хорошим объектом для культивирования в искусственных условиях. Так же, были получены следующие данные о биологии длиннопалого кубанского рака [Черкашина, 1990]:

- отличительным признаком данного вида является ширина клешни, пропорциональное соотношение отдельных частей тельца, большой размер;

- мышцы содержат до 15% белка от сырого веса или 70-90% белка от сухого остатка;

- обладает быстрым ростом, высокими товарными и вкусовыми качествами;

- средняя длина 12,5, для самцов – 12,7, для самок – 12,4 см;

- средняя масса 59, для самцов – 63, для самок – 54 г;

- средняя плодовитость самок – 290 икринок, число личинок – 150-2000 шт.

Было так же отмечено, что данные показатели могут изменяться в зависимости от интенсивности промысла, флюктуации поколений и других биотических и абиотических факторов [Александрова, 1994].

Результаты изучения генетической структуры [Бродский, 1974], а так же биометрической обработки материалов по изменчивости ряда популяций кубанского рака указывают на некоторую обособленность его от остальных форм. Кубанский рак является типичной формой Азовского бассейна, а эстуарии Дона и Кубани – его резервации. Этот вид имеет ареал в водоемах Нижнего Дона, Краснодарского края, а его дунайская раса – в придунайских озерах. В последние годы исследования его обнаружили в реке Ингулец – правом притоке Днепра, очевидно, что он был завезен туда из Краснодарского края. Встречается на всех грунтах, кроме заиленных, очень требовательны к кислородному режиму. Представители рода Pontastacus при снижении его до 2,9 мг/л обычно выползают на берег, а при 0,37 мг/л - погибают. Так, в Ахтарско-Гривенских лиманах (Малый Карпиевский, Сухой, Кривой, Орлиный, Замарайков) в августе 1980 г. наблюдалась гибель кубанского рака в результате резкого снижения содержания кислорода в воде до 1,25-1,85 мг/л, что явилось следствием гниения водной растительности при высокой температуре [Черкашина, 1980]. Погибает этот вид при содержании кислорода в воде 2,23 мг/л (30 % насыщения).

Всем ракам семейства Astacidae свойственно неравномерное заселение экотопов, связанное с особенностями их жизненного цикла, кормовых организмов и другими биотическими и абиотическими факторами [Бирштейн, 1940].

Сезонные перемещения скоплений раков при относительно стабильной экологической ситуации не отмечены [Бирштейн, 1934]. При стабильной экологической ситуации основные скопления раков приурочены к местам с высокой биомассой 200-1000 г/м2 кормовых организмов, обычно зообентоса.

Так, в 2003-2004 гт. наиболее высокая их плотность была зарегистрирована в западной части лимана (372 и 103 шт./га, соответственно), в 1992 г. - в восточной (144 шт./га), в 1993 - в центральной (155 шт./га). В 2005 г. раки распределились практически равномерно по всему водоему с плотностью 83 шт./га, колеблясь от 98 (западная часть) до 73 шт./га (восточная), что связано, прежде всего, с кормовой базой, и главным образом - с биомассой хирономид, которые составляли 95,1 % от «мягкого» бентоса [Будников, 2005].

Однако абсолютные уловы раков по сезонам меняются достаточно заметно, что объясняется их физиологическим состоянием. Кубанский рак в летний период активен только в течение месяца после линьки, то есть в середине июня-июля. В этот период уловы раков практически мало отличаются от осенних, и скопления их приурочены к тем же местам, что и осенью. Десятигодовые динамики выловов были неравномерны и колебались (рисунок 2).

Рисунок 2 – Динамика вылова кубанского рака

Как видно из рисунка 2, максимальные размер выловов были достигнуты лишь в 2010-е годы. В 2000-е годы наблюдалось снижение объемов вылова, это объясняется снижением численности популяции кубанского рака из-за неблагоприятной экологической обстановки в водоемах Краснодарского края [Москул, 2005].

Исследования по изучению биологии, численности и запасов длиннопалого рака так же проводили в 2002-2005 годах [Москул, 2005]. Для лова раков использовали стандартные раколовки, ставные сети и 25-метровый мальковый невод. В раколовках преобладали раки длиной 8-11 см, массой 40-85 г. В уловах ставными сегями встречались особи длиной 6-9 см, массой 20-45 г. В неводных уловах, проведенных в прибрежной части водохранилища, преобладали раки длиной 5-7 см, массой 15-35 г. Половозрелость кубанского рака наступает на третьем году жизни при длине 7-8 см. К концу второго года жизни при хороших условиях нагула у 75-80 % самок на плеоподах была развивающаяся икра. Количество икры на плеоподах колебалась от 130 до 268 икринок. Спаривание раков начинается в конце сентября. Длина половозрелых самок колеблется от 8 до 14 см, масса 35-110 г. Самки длиной 14 см встречаются крайне редко. Наиболее активно принимают участие в размножении самки длиной 9-11 см. Выклев личинок происходит в апреле - мае при температуре воды 16-20°С. Средняя длина выклюнувшихся рачат - 8-9 мм, масса 20-25 мг. Первая линька личинок происходит на 5-7-й день после вылупления, вторая - через 10-15 дней после первой. К осени длина сеголеток длиннопалого рака в Варнавинском водохранилище колеблется от 3,8 до 4,7 см, масса от 3,5 до 5,1 г. Молодь раков (1,1-1,9 см), перешедшая к самостоятельному образу жизни, питается мелкими формами зоопланктона. По мере роста в рационе сеголетков доля дафний уменьшается, а возрастает потребление личинок хирономид, бокоплавов, моллюсков, а также личинок рыб. Хирономиды являются излюбленной пищей раков в Варнавинском водохранилище и встречаются в желудках у всех возрастных групп. Популяция длиннопалого кубанского рака представлена в Ахтарско-Гривенских лиманах всеми размерными группами от 4 до 14 см. Преобладают средние возрастные группы длиной тела от 7 до 9 см (50-70 %). Крупные раки длиной тела 12-14 см малочисленны (2-7 %). Неполовозрелые раки длиной до 7 см составляют от 28 до 43 %. Исследования показали, что в 2005 году на 1 га площади нагула (2500 га) обитало 42,5 шт. раков. Из них промысловых размеров, свыше 9,5 см - 26,3 шт./га. Общий запас кубанского речного рака рассчитан на уровне 5,39 т (213,24 тыс.шт.). Промысловый запас - 3,37 т (74,89 тыс.шт.). Увеличение численности раков может быть достигнуто при улучшении общей экологической обстановки водоемов, проведении в широких масштабах работ по культивированию и охране речных раков.

В целом, вид Pontastacus cubanicus является распространенным для водоемов Краснодарского края, его биология изучалась на протяжении долгого периода времени, накоплено достаточно сведений, которые возможно сравнить с исследованиями настоящего времени и получить выводы об изменении в популяции кубанского длиннопалого рака.

1.2 Исследования о состоянии Ахтарско-Гривенских лиманов

Согласно перечню водно-болотных угодий РФ место исследования относится к группе лиманов между рекой Кубань и рекой Протокой и Ахтарско-Гривенской системой лиманов Восточного Приазовья (рисунок 3). Эти группы представляют собой единую систему, разделенную формально, поэтому их гидрологическая и гидрохимическая характеристика дается совместно. Ахтарско-Гривенские лиманы относятся к категории водно-болотных угодий регионального значения Краснодарского края ЮФО. Общая площадь 173 тыс. га (группа лиманов между рекой Кубань и рекой Протокой — 88 400 га; Ахтарско-Гривенская система лиманов: 84 600 га) [Лотышев, 2006].