Сезонная динамика питания русской быстрянки Alburnoides rossicus реки чепцы на территории Удмуртской Республики
Автор: Котельникова Валентина Сергеевна
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Водные экосистемы
Статья в выпуске: 5-1 т.16, 2014 года.
Бесплатный доступ
Изучена сезонная динамика питания русской быстрянки Alburnoides rossicus р. Чепцы на территории Удумурсткой республики. Пищевой спектр русской быстрянки состоит из 64 компонентов, из которых около 9% - водоросли и высшие растения, 86% - беспозвоночные животные, 5% - органические остатки, детрит и неорганические компоненты. Среди насекомых отмечены как бентосные формы, так и наземно-воздушные. Русская быстрянка является типичным полифагом. Сезонные изменения в питании рыб связаны с циклами развития объектов питания - преобладающих в бентосе беспозвоночных животных и водорослей.
Питание, сезонная динамика
Короткий адрес: https://sciup.org/148203385
IDR: 148203385
Текст научной статьи Сезонная динамика питания русской быстрянки Alburnoides rossicus реки чепцы на территории Удмуртской Республики
П редставители рода Alburnoides являются важным элементом трофической цепи рек. Кроме того, эти виды успешно используются как индикаторы чистоты водотоков [5].
Сезонная ритмика в потреблении пищи вырабатывается как приспособление к изменению абиотических и биотических условий. В первую очередь к изменению в составе кормовых организмов и их доступности [3].
Цель данной работы – изучение сезонной динамики питания русской быстрянки A. rossicus р. Чепцы на территории Удмуртской Республики.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Сбор гидробиологического и ихтиологического материала осуществляли на р. Чепце 17-18 июля, 15-16 августа и 14-15 сентября 2013 г.
В качестве орудия лова рыбы использовали электролов ЭЛЛОР-2. Ихтиологические сборы, используемые для изучения питания фиксировались 4-% раствором формалина.
Всего исследовано содержимое пищеварительных трактов 491 экземпляра русской быст-рянки.
Параллельно сбору рыбы, проводили отбор дрифта 2-мя ловушками, которые одновременно устанавливали на 5 минут. Таким образом, общая экспозиция ловушек составляла 10 минут.
Также отобраны пробы зообентоса в местах непосредственного пребывания быстрянки.
Обработка проб зообентоса выполнена автором, результаты обработки проб дрифта предоставлены – И.В. Поздеевым.
Для оценки рациона использовали процент встречаемости компонентов в питании, за 100% принималось общее количество пищеварительных трактов:
≤5,0% – случайный компонент, 5,1-10,0% – второстепенный компонент, ≥10,0 – основной компонент
Результаты
Общая характеристика питания русской быст-рянки. Пищевой спектр русской быстрянки состоял из 64 компонентов, из которых около 9% видового состава (6 форм) приходилось на растительные объекты, относящиеся к 4-м отделам: Bacillariophyta (Диатомовые водоросли), Chlorophyta (Зеленые водоросли), Charophyta (Ха-ровые водоросли), Magnoliophyta (Покрытосеменные).
Среди животных компонентов было отмечено 55 таксонов, относящихся к 3 классам беспозвоночных: Nematoda (Круглые черви), Arachnida (Паукообразные) и Insecta (Насекомые). Наибольшим разнообразием отличались насекомые, среди которых отмечено 52 таксона из 8 отрядов. Из них к разным стадиям развития амфибиотиче-ских насекомых относилось 50 форм, к наземновоздушным – 2 формы. Наряду с беспозвоночными и растительными объектами часто встречаются детрит (17%) и неорганический компонент в виде песка (15%).
Ведущую роль в питании русской быстрянки р. Чепцы играли зеленые нитчатые водоросли Ulothrix subtilissima Rabenhorst, составляя около 26% массы пищевого комка в комплексе с песком и детритом, 20% и 18%, соответственно. Из животных объектов преобладали ручейник Hydropsyche ornatula MacLachan, формируя 5% массы пищевого комка, а также поденки Baetis buceratus Eaton и Ephemera lineata Eaton (по 4%). Максимальные величины индекса элективности среди бентосных животных имели поденки E.
lineata , B. buceratus и Baetis vernus Curtis, ручейники H. ornatula и Brachycentrus subnubilus Curtis.
Сезонная динамика питания русской быстрян-ки. Для получения данных по питанию русской быстрянки в июле исследовано содержимое 206 пищеварительных трактов, из которых 32% оказались пустыми (табл. 1).
Пищевой спектр русской быстрянки в июле включал 47 компонентов, из которых 2 – приходилось на растительные объекты, относящиеся к 2-м отделам: Magnoliophyta и Chlorophyta. Остатки высших растений идентифицировать не удалось, зеленые водоросли были представлены одним видом – U. subtilissima . Восстановленная масса пищевого комка русской быстрянки составила в среднем 25 мг, величина общего индекса потребления – 1080/ 000 .
Среди животных компонентов было отмечено 45 таксонов, относящихся к 3 классам беспозвоночных животных: Nematoda, Arachnida и Insecta. Основу разнообразия питания русской быстрянки формировали насекомые: 42 таксона из 7 отрядов. Из них к разным стадиям развития амфибиотиче-ских насекомых относилось 40 форм, к наземновоздушным – 2 формы.
По частоте встречаемости из животных объектов в июле преобладали поденки B. buceratus и B. vernus , ручейник H. ornatula , хирономиды Or-thocladius sp . и Thienemannimyia fusciceps (Edwards). В среднем, в питании русской быст-рянки р. Чепцы доминируют животные объекты, такие как ручейник H. ornatula (13,7%), поденки
E. lineata (10,7%), B. buceratus (6,0%) и нитчатые водоросли U. subtilissima (5,0%).
Для получения данных по питанию русской быстрянки в августе исследовано содержимое 143 пищеварительных трактов, из которых 55% оказались пустыми (табл. 1).
Пищевой спектр русской быстрянки в августе включал 28 компонентов, из которых 4 – приходилось на растительные объекты, относящиеся к 3-м отделам: Chlorophyta, Charophyta и Magnolio-phyta. Зеленые водоросли были представлены тремя формами и видами – Closterium , Stigeoclonium , Ulotrix subtilissima . Восстановленная масса пищевого комка увеличилась в 1,6 раз и составила в среднем 41 мг, в то время как, величина общего индекса потребления уменьшилась почти в 2 раза – 640/ 000 . Среди животных компонентов были отмечены только насекомые (24 таксона), из них к разным стадиям развития амфи-биотических насекомых относилось 23 формы, к наземно-воздушным – 1 форма.
Наибольшей частотой встречаемости в питании быстрянки в августе характеризовались следующие компоненты: поденки B. buceratus (27%), ручейник H. ornatula (9%), нитчатые водоросли U. subtilissima (25%) и песок (14%).
В августе основную массу пищевого комка русской быстрянки формировали зеленые нитчатые водоросли U. subtilissima (35%), песок (40%) и детрит (8%). Из животных объектов преобладала поденка B. buceratus (8%).
Таблица 1. Характеристика питания русской быстрянки р. Чепцы 2013 г. в разные месяцы
Параметр |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Количество рыб, экз. (% пустых пищеварительных трактов) |
206 (32%) |
143 (55%) |
142 (54%) |
Количество компонентов |
47 |
28 |
22 |
Восстановленная масса пищевого комка, мг |
24,6±6,29 |
41,7±19,96 |
44,3±13,09 |
Общий индекс потребления, 0/000 |
107,9±22,80 |
64,0±22,41 |
79,6±18,39 |
Общий индекс наполнения, 0/000 |
78,1±14,07 |
61,2±22,26 |
76,0±17,42 |
Доля в восстановленной массе пищевого комка, (%) Chlorophyta |
5,1 |
35,3 |
33,8 |
Baetis buceratus |
6,0 |
7,6 |
0,6 |
Ephemera lineata |
10,7 |
0,3 |
2,9 |
Hydropsyche ornatula |
13,7 |
2,0 |
3,7 |
Simulium ornatum |
4,2 |
0,9 |
– |
Прочие животные |
52,1 |
4,4 |
1,8 |
Неорганические компоненты (песок) |
1,7 |
39,9 |
15,5 |
Органические остатки (детрит) |
5,8 |
8,4 |
40,4 |
Прочие растения |
0,7 |
1,2 |
1,3 |
Для получения данных по питанию русской 142 пищеварительных трактов, из которых 54% быстрянки в сентябре исследовано содержимое оказались пустыми.
Пищевой спектр русской быстрянки в сентябре включал 22 компонента, из которых 2 – приходилось на растительные объекты, относящиеся к 2-м отделам: Magnoliophyta и Chlorophyta. Зеленые водоросли были представлены одним видом – U. subtilissima . Восстановленная масса пищевого комка составила в среднем 44 мг, величина общего индекса потребления – 800/ 000 . Среди животных компонентов было отмечено 20 таксонов, относящихся к 1 классу беспозвоночных животных – Insecta, из них к разным стадиям развития амфибиотических насекомых относилось 19 форм, к наземно-воздушным – 1 форма.
Чаще всего в питании встречались детрит (47%), нитчатые водоросли U. subtilissima (37%) и песок (29%). Из насекомых по частоте встречаемости преобладали поденка E. lineata (10%) и ручейник H. ornatula (9%).
В сентябре по массе в пищевом комке преобладали те же компоненты, что и в августе: зеленые нитчатые водоросли U. subtilissima (34%), песок (15%) и детрит (40%). Но из животных объектов наибольшее значение имели ручейник H. ornatula (4%) и поденка E. lineata (3%).
Сезонные изменения в питании русской быст-рянки в зависимости от пола. Характер питания неполовозрелых особей сезонно довольно стабилен: доминирующими компонентами являются животные объекты, а именно различные виды поденок и ручейник H. ornatula . Растительные и неорганические компоненты являются второстепенными, и скорее всего, попадаются вместе с животными, так как, для многих являются средой обитания.
В середине лета (июль) у неполовозрелых особей очень разнообразный спектр питания (41 компонент). Средняя масса восстановленного пищевого комка составила 12,7 мг. ОИП равен 157,30/ 000 . Основу рациона неполовозрелых особей в июле по массе формировали животные и растительные компоненты: ручейник H. ornatula (20,2%), поденка B. buceratus (6,4%) и зеленая нитчатая водоросль U. subtilissima (8,6%).
В августе рацион ювенальных особей несколько обеднен и состоит из 13 таксонов, вместе с этим снижается масса пищевого комка – 8,53 мг и ОИП (73,70/ 000 ). Значение поденки B. buceratus в питании значительно увеличивается и составляет 64,5% восстановленной массы пищевого комка и снижается доля растительных объектов – 0,6%, неорганический компонент не отмечен вовсе.
В осенний период (сентябрь) картина снова меняется: восстановленная масса пищевого комка снова повышается – 12,7 мг, а вместе с тем и ОИП – 115,50/ 000 . Основой пищевого комка неполовозрелых особей становится поденка E. lineata (33,9% восстановленной массы пищевого комка), численность которой в дрифте значительно увеличивается относительно других месяцев, а так же большую долю по массе имеют детрит (23,8%)
и водоросль U. subtilissima (6,5%). В целом, от лета к осени снижается доля питающихся неполовозрелых особей.
Спектр питания самок русской быстрянки в июле довольно разнообразен – 29 таксонов. Средняя масса восстановленного пищевого комка – 38,1 мг. ОИП – 66,30/ 000 . Доминирующими объектами по массе являются животные объекты: ручейник H. ornatula (14,6%), поденки E. lineata (9,7%) и B. buceratus (7,5%), растительные компоненты составляют всего 2,6% восстановленной массы пищевого комка. В августе и сентябре ситуация меняется: масса пищевого комка повышается, составив 66,9 и 59,7 мг, соответственно, а вместе с тем и ОИП – 89,50/ 000 и 82,00/ 000 , соответственно. Основными компонентами питания становятся нитчатые зеленые водоросли U. subtilis-sima (36,0-39,0% массы пищевого комка), неорганические компоненты (песок/камни) (18,9-39,4%) и детрит (8,9-36,5%). Доля питающихся самок постоянна в течение июля-сентября.
Питание самцов имеет такую же тенденцию. В июле, доминирующими компонентами являются животные объекты: поденка E. lineata (17,5%) и ручейник H. ornatula (8,2%), растительные составляющие являются второстепенными по массе (5,8%). В августе и сентябре, основу пищи слагают растительные и неорганические компоненты и детрит. Доля питающихся самцов значительно снижается в августе.
Сезонные изменения в питании русской быст-рянки в зависимости от возраста. Спектр питания сеголеток по сезонам довольно разнообразен в таксономическом отношении (9-39 таксонов) при стабильной массе пищевого комка (7,6-8,9 мг).
В июле в питании сеголеток быстрянки отмечено 35 компонентов. Зарегистрирован самый высокий ОИП – 193,20/ 000 . Основу питания сеголеток в июле формировали животные и растительные компоненты: ручейник H. ornatula (40,0%), поденка B. vernus (5,2%) и песок и зеленая нитчатая водоросль U. subtilissima (по 10,4%).
В августе спектр питания сеголеток значительно сужается – 10 компонентов. ОИП значительно снижается и составляет 108,10/ 000 . Доминантами в питании становятся поденка B. buceratus (49,6%), муравьи Myrmica sp. (13,2%) и имаго хирономид Th. fusciceps (9,91%).
В сентябре рацион становится разнообразней – 41 компонент, основу пищи сеголеток слагает поденка E. lineata (27,7%) и появляются детрит (21,8%) и песок (6,7%), а ОИП практически не меняется (104,920/ 000 ).
В середине лета (июль) спектр питания двухлеток русской быстрянки очень разнообразен – 37 компонентов. Средняя масса восстановленного пищевого комка – 17,1 мг. ОИП – 100,00/000. Доминирующими объектами по массе являются животные и растительные объекты: ручейник H. or- natula (18,2%), поденка B. buceratus (7,8%) и нитчатая водоросль U. sutilissimus (8,2%).
В августе и сентябре ситуация немного меняется: масса пищевого комка существенно снижается - 11,7 и 12,2 мг, соответственно, а вместе с тем и ОИП - 52,40/000 и 59,80/000, соответственно. Увеличивается доля поденок (20,3-31,5%) и растительных компонентов (13,4-19,7%). Детрит, не отмеченный в июле и августе, составлял более половины (53,4%) массы восстановленного пищевого комка в сентябре.
Питание трехлеток имеет следующий характер: в середине лета нет доминирующих компонентов, основную массу пищевого комка слагают зеленые водоросли U. sutilissimus , ручейник H. ornatula и детрит. В августе и сентябре основные компоненты те же, но с явным преобладанием тех или иных. В августе это неорганические компоненты (песок), а в сентябре детрит. При этом наибольшие массы пищевого комка и ОИП зарегистрированы в июле и сентябре, в августе значения этих показателей значительно ниже.
В питании четырехлеток в летний период доминируют животные объекты: различные виды поденок и двукрылых и составляют от 14,5 до 49,0% массы пищевого комка. Осенью преобладающими компонентами становятся зеленые водоросли U. sutilissimus и детрит.
Питание пяти-, шести- и семилеток харакетри-зуется общими параметрами: в июле основной пищей являются поденки E. lineata (9,9-14,5%), B. buceratus (13,4%) и ручейник H. ornatula (12,522,5%), растительные компоненты играют второстепенную роль по массе (5%). В августе и сентябре картина меняется: основными компонентами питания становятся растительные компоненты, песок и детрит, а животные объекты не играют большой роли.
ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ разнообразия и видового богатства содержимого пищеварительных трактов русской быстрянки свидетельствует о высокой степени ее полифагии. Восстановленные размеры донных беспозвоночных позволяют говорить, что быст-рянка потребляет все стадии развития амфибио-тических насекомых - личинок разных возрастов, куколок и имаго. Сравнение этих данных с результатами обработки проб дрифта и бентоса показало следующее: младшие личиночные стадии и куколки амфибиотических насекомых, представляющие эконосиртон, составляют основу дрифта. Личинки старших возрастов, многие из которых ведут роющий образ жизни, строят домики или ловчие сети, наоборот формируют основу донных сообществ, а в дрифте отсутствуют или немногочисленны. Таким образом, качественный и размерный состав пищи быстрянки свидетельствует о её питании, как со дна («донный»
тип питания), так и из толщи воды («пелагический» тип).
В середине лета (июль) наблюдается максимальное видовое богатство и разнообразие бен-тофауны, сиртона и спектра питания быстрянки, главным образом, за счет размножения большинства амфибиотических насекомых. Водоросли являются второстепенным компонентом в связи с их малой вегетацией. Основными компонентами питания в дневное время являются бентосные животные, потребляемые рыбами непосредственно со дна, ночью - взрослые особи в большей степени переходят на питание дрейфующими животными.
К августу зеленые водоросли достигают максимального развития, в результате чего, рыбы переходят на питание этим массовым и легкодоступным растительным объектом. Животные компоненты питания становятся второстепенными, в основном это формы, населяющие водорослевые маты, и попадающие в кишечники вместе с растительным компонентом. В это время питание рыб происходит непосредственно со дна. Ночью, при наибольшей активности дрифта, интенсивность питания рыб минимальна.
В сентябре обилие водорослей по-прежнему велико, при этом, перифитонные маты сильно заиляются, поэтому наряду с растительными объектами в питании быстрянки ключевое значение приобретает тонкий детрит (наилок). Разнообразие и количество животных объектов в это время минимальны. Питание так же, как и в августе типично «донное».
Таким образом, сезонная динамика питания неполовозрелых особей проявляется в закономерной смене объектов питания, преобладающих в данное время в дрифте. Питание половозрелых особей связано с животными объектами в июле, позднее рыбы переходят, в основном, на прикрепленные водоросли и детрит. Эти низкокалорийные компоненты быстрянка дополняет отдельными животными объектами во время их максимальной миграционной активности.
Сезонные изменения характеристик питания быстрянки по возрастам обнаруживают следующие закономерности: низкое количество прикрепленных водорослей, высокое видовое богатство зообентонтов и анализ пищевых спектров сеголеток и двухлеток позволяет нам сделать вывод, что молодь быстрянки преимущественно зоофаги, в питании которых велика роль дрифта.
Начиная с 3-летнего возраста быстрянки в основном питаются со дна, о чем свидетельствует наличие песка, водорослей и старшевозрастных личинок поденок и ручейников. При этом крупные быстрянки могут питаться и дрифтом, поскольку в их пищевых комках велико количество младшевозрастных личинок мошек и куколок самых мелких видов хирономид.
Анализируя питание рыб всех возрастов мы можем проследить следующую тенденцию: с возрастом в пище рыб увеличивается доля водорослей и неорганических компонентов и снижается значение животных, представленных в дрифте, что может говорить о переходе на непосредственно донное питание.
ВЫВОДЫ
Особенностью питания русской быстрянки р. Чепцы является высокая экологическая пластичность. Сезонные изменения в питании рыб связаны с циклами развития объектов питания – беспозвоночных и водорослей. Это позволяет ей использовать различные кормовые объекты, развивающиеся в массе, независимо от их пищевой ценности и местоположения в русле реки (дно реки или толща воды). Благодаря такому расхождению в питании особей русской быстрянки ослабляется напряженность пищевых отношений, внутривидовая конкуренция за пищу.
Автор выражает искреннюю признательность директору Пермского отделения ФГБНУ «Гос-НИОРХ» к.б.н. А.Г Мельниковой, своим коллегам – к.б.н. И.В. Поздееву, Е.Ю. Крайневу, С.П. Огородову, Н.А. Мартыненко, аспиранту лаборатории ихтиологии ЗИН РАН З.В. Жидкову за помощь в ходе выполнения работы.
Список литературы Сезонная динамика питания русской быстрянки Alburnoides rossicus реки чепцы на территории Удмуртской Республики
- Методика изучения биогеоценозов внутренних водоёмов. М.: Наука, 1975. 240 с.
- Методические рекомендации по применению современных методов изучения питания рыб и расчета рыбной продукции по кормовой базе в естественных водоемах: методические рекомендации//Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства. Л., 1980. 26 с.
- Никольский Г.В. Экология рыб. М., 1963. 368 с.
- Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб. М.: Пищевая промышленность, 1966. 376 с.
- Raikova-Petrova G. N., Petrov I.K., Hamwi N.I., Marinova D.M. Growth Rate and Condition of Riffle Minnow (Alburnoides bipunctatus Bloch) from the Middle Stream of Iskar River (Bulgaria)//Acta Zoologica 63 (3): 295-300.