Способ создания местообитания и адаптации молоди объектов аквакультуры в водных экосистемах

Изобретение относится к способам разведения ценных видов рыб и ракообразных и может быть использовано для защиты и восстановления естественных популяций гидробионтов в условиях изменения среды обитания и биотопической деградации рыбохозяйственных водоемов. В локальных экосистемах создают компактное разнообразие биотопов для полносистемного жизнеобеспечения разных видов гидробионтов. Для усложнения дна с глубинами менее 2 м создают проточные и непроточные выемки и подпруды, на глубинах более 2 м и менее 5 м создают под углом 15-30 к потоку полупроницаемые или непроницаемые обтекаемые препятствия. В зонах с глубинами более 5 м развертывают сеть заякоренных плавучих рифов. Для заселения подготовленного биотопа искусственно выращенными гидробионтами отбирают из общей массы стартовую группировку молоди, наиболее толерантную к резкой смене условий обитания, которую готовят к выпуску на нагул в естественный водоем в первую очередь. Отбор производят методом этологического тестирования на стресс. Молодь стартовой группировки обучают 2-3 недели в пруду или в вольере на акватории подготовленного биотопа привлечению к кормовой площадке звуковым сигналом, затем выпускают на свободный нагул с периодическим подкреплением навыка стимульного привлечения в зону подачи корма. В этот же период осуществляют второй и окончательный выпуск всей остальной молоди, которая присоединяется к молоди, ранее выпущенной стартовой группировки. Реализация способа создания местообитания и адаптации молоди обеспечивает снижение ее потерь от истощения при переходе на питание природным кормом и выедания хищными рыбами и птицами. Кроме этого, обеспечивается установка импринтинга и формирование хоминговых ассоциаций нативного водоема. Это способствует увеличению промыслового возврата и повышению эффективности рыбоводных заводов в целом.

Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к способам разведения ценных видов рыб и ракообразных в заводских условиях, а также может быть использовано для восстановления естественных популяций. Известно, что при непосредственном выпуске молоди с заводским (искусственным) стереотипом поведения в естественную среду ей требуется время для выработки адаптивного поведения и перехода на естественное кормление. Процесс приобретения заводской молодью этих навыков часто сопровождается большими потерями численности интродукции. Так, например, при выпуске лососевых рыб в реки до 50% молоди может погибать в ближайших 500 м от зоны выпуска только от хищных рыб и птиц /1/.

Слабая выраженность у заводской молоди ориентировочной, оборонительной и пищепоисковой реакций лишает ее возможности адекватного поведения в незнакомой обстановке. На фоне отсутствия навыков стайного поведения в естественных условиях жизнестойкость молоди еще больше снижается, поскольку одиночные рассеянные рыбы почти всегда находятся в состоянии стресса. Такая же молодь, организованная в стаи, выходит из критических ситуаций с несравнимо меньшими потерями /2/.

Заводская биотехнология сортировки и подгонки к стандарту, начиная с ранних стадий развития, позволяет получить достаточно однородный материал для выпуска в водоем, но при этом неизбежно утрачивается индивидуальная разнокачественность особей. Для восстановления генетического разнообразия, подавленного в условиях заводского выращивания и запуска этологических механизмов адаптации молоди к естественной среде необходим дополнительный технологический блок - компактная экосистема с обучающей средой. Структурный состав биотопов такой экосистемы имитирует необходимое и достаточное разнообразие природного (нативного) водоема и способен обеспечивать все этапы жизненного цикла рыб. Выпущенная в относительно комфортные условия молодь обучается адекватно реагировать на различные биотопически значимые стимулы (даже на человека - оператора обучающего технологического блока). Формируются эквимотивационные стайки, одновременно происходит уход (скат) и элиминация хищником одиночных не организованных в стаи особей. Устойчивость существования таких стайных образований (появление, распад) определяется балансом энтропии биотических и абиотических факторов в среде, меняющихся в процессе развития молоди и смене экологических условий обитания.

Так, например, при выпуске заводских двухлеток радужной форели (по известному способу /3/) в морскую бухту на пастбищное подращивание было сформировано устойчивое нагульное сообщество, насчитывающее не менее 2 тыс. особей и состоящее на 30-70% из молоди, предварительно обученной в морском вольере. Обучение заключалось в формировании условного рефлекса на звуковой сигнал, которым рыбы привлекались в комфортную зону искусственного рифа, где находился излучатель сигнала, и получали там кормовое подкрепление. Таким образом, происходило закрепление у рыб значимости звукового сигнала как хомингового признака комфортной зоны пастбища. Управление нагульным поведением осуществлялось и контролировалось визуально вплоть до формирования миграционных зимовальных стай и возобновлялось в следующем нагульном сезоне.

Однако для устойчивого управления более многочисленной (промысловой) пастбищной группировкой недостаточно использования одного только обучающего вольера без организации в его окрестности специальной, биотопически обустроенной зоны, обеспечивающей рыб достаточной кормовой базой, убежищами, защитой от штормов, подходящими гидрологическими условиями и т.п.

Известен способ защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения /4/. Согласно этому способу создается специализированная экосистема, биотопическая структура которой рассчитана на жизнеобеспечение гидробионтов на самых ранних стадиях онтогенеза. Основная масса планктона отводится в нее вместе с частью поверхностного потока из основного транзитного, поступающего на водозабор. Недостатком такого рода функциональной экосистемы является необходимость ограничения ее собственной воспроизводящей способности и отсутствие в ее биотопической структуре достаточно широкого спектра условий для обеспечения и более поздних стадий жизненного цикла рыб (нерест, нагул, зимовал и т.п.). Создание такого полносистемного биотопического многообразия в зонах водозабора нецелесообразно. Заявляемый способ рассчитан на создание экосистемы, обеспечивающей весь онтогенетический цикл жизни рыб.

Известен способ воспроизводства дальневосточного трепанга, в котором повышение выживаемости молоди трепанга обеспечивается созданием благоприятных для жизни условий (укрытия, кормовая база, гидрологический режим) /5/. Согласно этому способу также проводится мониторинг и отбор участков моря для поселения в них анфельции с осевшей на ней молодью трепанга. Однако недостатком этого способа является сезонная, ситуационная форма существования такого выростного биотопа, необходимость ежегодного возобновления его в отличие от заявляемого способа, предполагающего перманентность существования биопродукционной экосистемы для гидробионтов разных видов.

В широком аспекте необходимые меры по воспроизводству запасов рыб, беспозвоночных, водорослей и по проблеме улучшения среды, подвергающейся деградации в районах интенсивной аквакультуры, рассмотрены в японской программе “Энсей” /6/. Специальные технологические приемы в ней не раскрыты, а лишь представлен широкий ассортимент технических средств. Программа носит национальный масштабный характер. Заявляемый же способ рассчитан на локальное применение.

Изобретение относится к аквакультуре, рыбоводству с целью защиты локальных группировок молоди гидробионтов естественного и искусственного воспроизводства от технологического стресса и гибели в условиях изменения среды обитания и биотической деградации рыбохозяйственных водоемов.

Способ создания местообитания и адаптации молоди рыб на локализованной акватории (залив, бухта, эстуарий, устье реки и т.п.) предусматривает повышение экологической емкости среды обитания гидробионтов, проведение этологического отбора и тренинга рыб для формирования у них территориального поведения. При этом адекватность взаимодействия гидробионтов с местообитанием достигается путем создания необходимого и достаточного разнообразия биотических и абиотических условий существования в среде обитания.

С этой целью в мелководных зонах водоемов с глубинами менее 2 м создают проточные и непроточные выемки, подпруды; в зонах с глубинами более 2 м и менее 5 м под углом 15-30 к потоку создают обтекаемые препятствия (гряды, холмы, возвышенности) - полупроницаемые или непроницаемые, обеспечивающие ветвящуюся структуру водотоков переменного сечения. Морфоструктурное усложнение дна обеспечивает увеличение экологической емкости за счет конструктивного разграничения пространства на микробиотопы, повышения площади продуцирующей поверхности и, следовательно, трофического потенциала создаваемого местообитания.

В водоемах с глубинами более 5 м для этих же целей развертывают в пелагиали сеть заякоренных плавучих рифов. Такого же рода конструирование среды может быть использовано как для поддержки желательных видов гидробионтов, так и для вытеснения нежелательных видов из функциональных биотопов (нерестовых, нагульных, зимовальных). Все это в комплексе позволяет создать универсальную экосистему открытого (полуоткрытого) типа, состоящую из совокупности биотопов, удовлетворяющих видовую специфику жизнеобеспечения молоди гидробионтов.

Постепенности освоения неконтролируемых природных акваторий и включению отдельных стайных группировок в биопродукционные процессы водоема в целом способствует их навык возвращаться обратно, приобретаемый молодью гидробионтов в процессе тренинга по привлечению звуковым сигналом к акустическому плавучему рифу с кормовой площадкой.

Адаптацию молоди к новой среде при вселении на подготовленное местообитание осуществляют в два этапа. На первом этапе вселяют стартовую группировку рыб, проявляющую толерантность к незнакомому местообитанию и склонную к оседлому образу жизни. Формирование группировки осуществляют на основе этологической классификации рыб в процессе их тестирования на стресс при изменении окружающей среды. Применяя метод стрессовой нагрузки на рыб, в выращенном заводском материале для стартовой группировки отбирают молодь, которая пассивно реагирует на отлов и последующую смену среды обитания. Перед выпуском на подготовленное местообитание стартовую группировку помещают в пруд или вольер на акватории выпуска, где у нее в течение 2-3 недель вырабатывают навык привлечения к кормовой площадке звуковым сигналом. Обученную группировку молоди выпускают для нагула на подготовленную акваторию, где закрепляют у рыб этот приобретенный навык, периодически сочетая звуковой сигнал с подачей пищи на кормовые площадки. На мелководных акваториях визуально, а на биотопах с глубинами более 2 метров при помощи эхолота определяют численность, плотность молоди на микробиотопах, характер распределения скоплений (стаек) молоди по всей акватории обустроенного местообитания в целом. На основании полученной информации оценивается степень приближения поведения молоди стартовой группировки к видоспецифичному поведенческому стереотипу природных популяций, экологическая адекватность обустроенной акватории и ее подготовленность к приему остальной выращенной на заводе молоди.

На втором этапе на подготовленное местообитание выпускают остальную заводскую молодь, которая присоединяется к ранее выпущенной молоди стартовой группировки, уже обжившей новое место обитания. В результате поэтапного вселения формируется единое сообщество молоди рыб, у которого в управляемом режиме постепенно формируется видоспецифичное территориальное поведение, адекватное экологическим условиям природного водоема. Плавный характер адаптации молоди к новой среде обитания основан на выработке и периодическом подкреплении навыка возвращаться к зоне выпуска, где она в случае необходимости получает кормовую поддержку и убежища для защиты от неблагоприятных факторов среды. Реализация способа создания местообитания и адаптации молоди обеспечивает снижение ее потерь от истощения при переходе на питание природным кормом и выедания хищными рыбами и птицами. Кроме этого, обеспечивается установка импринтинга и формирование хоминговых ассоциаций нативного водоема. Это способствует увеличению промыслового возврата и повышению эффективности рыбоводных заводов в целом. Так, при выпуске молоди радужной форели на морской нагул в бухту был получен возврат двухлеток - 20-30%, а трехлеток - 7-8%, обычно не превышающей для этой бухты 0,5%.

Молодь естественных популяций на подготовленной акватории осуществляет свободный выбор местообитания, реализуя свои видоспецифичные предпочтения. Высокая экологическая емкость и комфортность местообитания обуславливают образование достаточно мощных скоплений местных рыб на локально обустроенной акватории. Так, на акватории водозаборного канала Костромской ГРЭС, преобразованного согласно способу /4/, в результате эхометрической съемки были отмечены концентрации местных рыб (судак, окунь, лещ, плотва, тюлька), в 40 раз превышающие максимальные значения, зарегистрированные в р. Волга в зоне влияния водозабора.

Практическая значимость и актуальность заявляемого способа нашли свое отражение в Федеральной целевой программе "Экология и природные ресурсы России на 2002-2010 годы", утвержденной Постановлением Правительства РФ от 7 декабря 2001 года №860. В соответствии с Программой предусмотрено решение задач по предотвращению деградации и сохранению природных комплексов, охране и воспроизводству природных ресурсов, сохранению биоразнообразия.

Литература

1. Шустов Ю.А. “Экология молоди атлантического лосося” Петрозаводск, “Карелия”, 1983, 152 с.

2. Бакштанский и др. “Характеристика ската и особенности заводской и дикой молоди семги в реке Лувеньге”. Матер, семинара по проблеме: Биол. ресурсы Белого моря и внутренних водоемов европейского Севера. Петрозаводск, 1981, с.147-150.

3. Авторское свидетельство СССР SU №1261598, кл. А 01 К 61/00, 07.10.86.

4. Патент РФ RU №2077195, кл. А 01 К 61/00, Е 02 В 8/08, 20.04.97.

5. Патент РФ RU №2174749 кл. А 01 К 61/00, 20.10.2001.

6. Aquatic habitat technology innovation in Japan: /Pap./ 5-th Int. conf. Aquat. Habitat Enhanc. Long Beach, Calif., 3-7 nov., 1991/Grove Robert S., Nakamura Makoto, Kakimoto Hiroshi, Sonu Choule J.// Bull. Mar. Sci - 1994 - 55, N 2-3 - р.276-294.

Формула изобретения

Способ создания местообитания и адаптации молоди объектов аквакультуры в водных экосистемах, включающий конструирование среды на акватории водоема, выпуск обученной молоди, отличающийся тем, что создают локальную экосистему с компактным разнообразием биотопов для полносистемного жизнеобеспечения разных видов гидробионтов путем морфоструктурного усложнения дна водоема: в мелководных зонах с глубинами менее 2 м создают проточные и непроточные выемки, подпруды и в зонах с глубинами более 2 м и менее 5 м под углом 15-30 к потоку создают обтекаемые полупроницаемые или непроницаемые препятствия, обеспечивающие ветвящуюся структуру водотоков переменного сечения, в зонах с глубинами более 5 м для этих же целей развертывают в пелагиали сеть заякоренных плавучих рифов, производят отбор наиболее толерантных к резкой смене условий обитания особей, выделенных из общей массы выращенной молоди путем этологического тестирования на стресс; выпуск выращенной молоди осуществляют в два этапа: на первом на подготовленную акваторию вселяют толерантную стартовую группировку рыб, которую для адаптации удерживают в течение двух-трех недель методом привлечения к кормовой площадке звуковым сигналом и контролируют в режиме обратной связи численность и территориальное поведение рыб, определяют экологическую адекватность обустроенной акватории, оценивают подготовленность экосистемы к приему остальной группировки рыб; на втором этапе выпускают остальную выращенную молодь, которая присоединяется к обитающей здесь стартовой группировке.