Изменчивостъ рыб и экологическое прогнозирование
По аналогии с недавней историей водоемов Средней Европы экосистемы Крайнего Севера, в частности водоемы Сибири, в бли жайшем будущем столкнутся с з факторами: интенсивный дро мысел, эвтрофикация и интродукция новых видов. Перед ихтио логами уже сегодня стоит задача разработки методов экологиче ского прогноза и популяционных аспектов устойчивости живых систем к мощным и длительным внешним воздействиям [Решетников, 1977б, 1979а].
Теоретической основой такого прог ноза может быть анализ морфоэкологических показателей рыб для характеристики отдельных популяций или экосистем в целом. И хотя в этом направлении делаются только первые шаги [Ни кольский, 1974; Одум, 1975], но уже имеются первые обнадежи вающие успехи и разработки. Так, по совокупности признаков и их изменчивости можно судить о характере зимовки рыб в пруду [Поляков, 1975], а по ряду морфоэкологических и физиолого-био химических показателей можно с большой долей вероятности де лать вывод о том, находится ли популяция в хорошем или угнетенном состоянии.
Известно, что устойчивость системы зависит от сложности ее структуры и ее функциональных связей, причем по мере развития экосистемы меняются ее структура и устойчивость. Есть веские основания полагать, что расположение частот признаков и форма вариационных кривых отражают состояние популяции и ее доло экение в системе. Логическим завершением должен стать много факторный анализ различных показателей, позволяющий с по мощью небольшого количества чисел или качественных оценок давать достаточно полную информацию о состоянии системы.
Теоретически можно допустить, что любые изменения в эко системе вызывают сдвиг вариационных кривых в одном или не Скольких направлениях. Если в ходе экологической сукцессии из менения системы идут в постоянном направлении, то можно ожи дать постоянных изменений морфоэкологической структуры популяции. И в этом случае на основе тенденций морфологической изменчивости появляется возможность прогнозировать состояние как одной популяции, так и экосистемы в целом. В этом плане весьма перспективным является поиск признаков-индикаторов для характеристики состояния додуляции.
Экологическая устойчивость — очень многоплановый термин, и на сегодняшний день для нее нет четких количественных дока зателей. Общим критерием благополучия экосистемы может быть ее способность сохранять во времени свою структуру, и одним из ІІоказателей этого можно принять способность экосистемы сохра нять качественный состав воды. В таком случае показателями устойчивости могут быть термодинамическая упорядоченность, постоянство трофических связей, стабильность и разнообразие ви дового состава, цикличность круговорота важнейших веществ, ою. С, Решетников норма популяционной изменчивости и интенсивность гомеостаз ных реакций [Пичахчи и др., 1977].
В настоящее время насчитывается множество различных мето дов прогнозирования в различных областях науки и техники, од нако, все они могут быть сгруппированы в три категории: экстра поляция, экспертная оценка и моделирование,
Метод экстраполяции и интерполяции широко применяется в практике ихтиологических исследований, особенно при кратко срочных прогнозах. Его методическая основа — логическое про должение тенденций прошлых лет на их развитие и в будущем. Все экстраполяции справедливы лишь при условии, что в системе не происходит качественных изменений.
Метод эвристического прогнозирования, или специальная экс пертная оценка, часто применяется в тех случаях, когда исходные данные не поддаются формализации. Этот метод основан на про фессиональном опыте и интуиции, поэтому таит в себе элемент субъективности, но в сочетании с другими методами дает хоро
шие результаты.
Метод математического моделирования широко используется в экологических работах [Смит, 1976), однако попытки моделиро вания сложных экосистем все еще находятся на примитивном уровне. В ихтиологии ведущими исследованиями в разработке моделей популяций и простых сообществ являются работы В. В. Меншуткина [1971]. Математическое моделирование, как основа экологического прогноза, позволяет проанализировать те критические ситуации и положения, когда система уже не может сохранить свою структуру и функции (анализ критических ситуа ций). Естественно, что проведение таких экспериментов в приро де невозможно, так как может привести к гибели всей системы или ее отдельных элементов.
Актуальность разработки методов экологического прогнозиро вания резко возрастает в связи с мощным и усиливающимся влиянием на северные экосистемы хозяйственной деятельности человека. Ихтиологи становятся свидетелями больших экологиче ских сдвигов в водоемах, причем оказывается, что для анализа и построения возмояного прогноза не хватает не только данных о первых этапах таких изменений, но нет и характеристики перво начального, исходного состояния системы. Идеи мониторинга еще только начинают проникать в ихтиологические исследования. к сожалению, подобного рода экологических ошибок довольно много [Дажо, 1975; Николаев, 1979; Решетников, 1979а).
И в заключение хотелось бы отметить еще один аспект — это охрана водных ресурсов и рыбных богатств. Давно подмечено, что сохранить исчезающий вид, взятый в отдельности, очень трудно, для этого необходимо охранять всю экосистему. Охрана природ ных экосистем оправдывается многими научными, экономически ми и даже эстетическими причинами. Сохранение красивого ланд шафта с прекрасной чистой водой и замечательными видами сиговых и лососевых рыб в этом отношении столь же оправданно, как и сохранение памятников старины. Сохранение естественной структуры сообществ лососевидных рыб является главной задачей в отношении прогнозирования будущей судьбы северных и высо когорных экосистем.
Таким образом, учитывая ведущую роль сиговых рыб в созда нии ихтиомассы в северных экосистемах и принимая во внимание три основные формы их хозяйственного использования (промысел, акклиматизация и товарное выращивание), можно дать общую оценку потенциальных возможностей сиговых рыб и наметить перспективные пути ведения сигового хозяйства.
1. Промысел в северных водоемах при существующих его формах приближается к максимально возможному дределу изъ ятия, и вряд ли можно рассчитывать на резкое увеличение уловов, поскольку все меньше остается необлавливаемых водоемов, а су ществующие нормы вымова приближаются к тодовому приросту продукции из некоторых случаях даже превосходят их. Подсадка молоди — один из возможных путей увеличения уловов, особенно в тех водоемах, где нарушается естественное воспроизводство.
2. Акклиматизация не дает существенного прироста продук ции, но заменяет малоценные виды на ценные виды сиговых рыб, часто для заселения используются такие водоемы, где раньше во обще не было промыслового лова рыбы. В сочетании с удобрением и при использовании искусственных кормов выход продукции мо жет быть увеличен.
3. Товарное выращивание сиговых рыб, рыбоводство или иные формы интенсификации — единственно возможный путь увели чения продукции сиговых рыб. Это создание специальных товар ных хозяйств как на уже существующих, так и на вновь возника ющих водоемах. Использование принципа эксплуатации молодых экосистем, в которых основная энергия идет на прирост продук ции и использование принципа поликультуры, позволяет получать большой выход продукции. Так, по данным Г. Д. Титовой [1978], подселение сеголетков пеляди дает выход дополнительной продук ции порядка 24 кг/га, товарное выращивание сеголетков пеляди ~ 30 кг/га; трехлетнее выращивание в поликультуре сиговых с при менением удобрений -- 97 кг/га и однолетнее одращивание двухгодовиков карпа и сеголетков целяди с кормами и удобрени ями — 253 кг/га (из них около 60 кг/га на пелядь). Несомненно, заслуживает внимания опыт выращивания сиговых рыб в садках в водохранилищах, в естественных водоемах, особенно в зоне действия теплых вод (атомные электростанции в Заполярье, водо емы-охладители ТЭС, геотермальные воды).
Подводя итоги, можно отметить, что решение конкретных ры бохозяйственных задач тесно связано с разработкой общих теоре тических вопросов экологии и систематики сиговых рыб.
1 в «Красной книге» из сиговых рыб уже зафиксировано два вида, - можно считать, две внутривидовые формы вида c. artedii из Великих озер.