Новости

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени М.ВЛомоносова
Биологический факультет

На правах, рукописи
УДК 574.583

КОЗЛОВ Олег Владимирович

РАКООБРАЗНЫЕ ЭКОСИСТЕМ МАЛЫХ ОЗЕР
В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ
(НА ПРИМЕРЕ ВОДОЕМОВ ИШИМСКОИ РАВНИНЫ)

03.00.18 - Гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук

Москва, 2005

Работа выполнена на кафедре зоологии и биоэкологии факультета естественных наук Курганского государственного университета

Научный консультант:
     доктор биологических наук, профессор А.П. Садчиков

Официальные оппоненты:
     доктор биологических наук, профессор И.С. Мухачев ,
     доктор биологических наук, профессор Ю.Г. Симаков ,
     доктор биологических наук, профессор А. Л. Суздалева

Ведущая организация: Российский государственный университет дружбы народов

Защита состоится " 6 " октября 2005 г. в 15 ч. 30 мин. на заседании Диссертационного совета Д.501.001.55 в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, Биологический факультет, ауд.389.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ.

Автореферат диссертации разослан " 3 " сентября 2005 г.
Отзыв в двух экземплярах просим отправлять по адресу: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, Биологический факультет, Специализированный Ученый совет Д.501.001.55

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Основой рационального хозяйственного использования биологических ресурсов малых водоемов является определение основного направления их эксплуатации исходя из структурных и экологических особенностей компонентов экосистем, их динамики и стабильности. Это позволяет сохранять биологическое разнообразие, продукционные и структурные показатели при достаточно высокой хозяйственной эксплуатации. Малые, обычно бессточные, озера различной минерализации, занимающие неглубокие впадины просадочного происхождения, являются основными типами озерных экосистем Ишимской равнины. Такие озера активно используются для хозяйственных и рекреационных целей. Наибольшую антропогенную нагрузку при этом испытывают такие динамичные компоненты экосистемы, как планктон и бентос. В последнее время эксплуатация экосистем озер различного генезиса и типологии юго-запада Западно-Сибирской равнины осуществляется не только в традиционном рыбопромысловом направлении. На протяжении последних пятнадцати лет активно ведется в них добыча беспозвоночных гидробионтов, среди которых наиболее значимыми являются представители жаброногих раков (Branckiopoda; Daphniidae, Artemiidae), высших раков Anostraca (Amphipoda; Gammaridae), а так же водных личиночных стадий двукрылых насекомых (Diptera; Chaoboridae, Chironomidae).

Для любой водной экосистемы большое значение имеет способность противостоять хозяйственным воздействиям. При этом необходимо учитывать статус биологического вида в системе доминирования. По мере увеличения экологической значимости степень хозяйственного воздействия на его популяцию должна уменьшаться. Одновременно с этим должна увеличиваться природная стоимость данного ресурса. В связи с этим существует необходимость осуществления оценки допустимого уровня воздействия на экосистему малых водоемов. Анализ накопленного практического опыта мониторинга хозяйственно используемых популяций беспозвоночных гидробионтов позволяет изложить теоретические основы использования биоресурсов водоемов для поддержания стабильности эколого-экономических систем озер Ишимской равнины.

Исходя из изложенного выше, актуальность темы определяется возрастающим хозяйственным воздействием на биологические компоненты экосистем малых озер, необходимостью изучения экологических особенностей хозяйственно используемых популяций гидробионтов с целью получения максимального эколого-экономического эффекта.

Целью работы является выявление экологических закономерностей функционирования популяций беспозвоночных гидробионтов озерных экосистем в условиях хозяйственной нагрузки и разработка теоретических основ функционирования эколого-экономических систем малых озер. Для выполнения работы необходимо было решение следующих задач:

• изучить наиболее значимые с эколого-экономической точки зрения популяции хозяйственно используемых беспозвоночных гидробионтов озер Ишимской равнины;
• оценить видовое разнообразие, продукционные показатели планктонных и бентосных организмов, трансформацию органического вещества в экосистемах озер и их возможные изменения в связи с интенсивностью промысла беспозвоночных гидробионтов;
• изучить экологические и продукционные особенности популяций хозяйственно используемых гидробионтов и возможности их использования при регуляции и квотировании промысла;
• выявить основные тенденции в развитии промысла водных беспозвоночных, способствующие стабилизации эколого-экономических систем исследуемой территории;
• разработать научно обоснованную концепцию озерного природопользования в регионе и региональную систему регуляции и мониторинга экосистем озер на основе современных ГИС-технологий;
• обосновать способы комплексного природопользования с максимальной экономической отдачей, теоретические основы и методологические подходы к использованию эколого-экономических систем малых озер.

Объектами исследования являлись хозяйственно используемые экосистемы разнотипных малых озер Ишимской равнины, а также эталонные экосистемы с аналогичной популяционной структурой беспозвоночных.

Научная новизна работы. Впервые для озер Ишимской равнины проведены исследования биоразнообразия планктонных ракообразных, разработана система управления структурой популяций промысловых беспозвоночных, детализирована геоинформационная система "Геоэкологическое состояние озер Южного Урала", разработана пространственно-временная база данных, включающая более 1800 озер исследуемого региона, с помощью геоинформационных систем (ГИС) и приборного обеспечения для определения географических характеристик природных объектов (портативных систем геопозиционирования - GPS-приемников), выполнено экологическое картирование экосистем, испытывающих значительную антропогенную нагрузку, разработаны алгоритмы анализа пространственной информации по состоянию эколого-экономических систем озер Ишимской равнины.

Новизна выполненной работы заключается в углубленной проработке и апробации созданных оригинальных методик сбора ландшафтной полевой информации, использовании при анализе информации возможностей программирования в MapInfo, в применении концепции экстраполяции результатов одних озер на другие эколого-экономические системы, а также в распространении опыта использования ресурсных ГИС для территории Ишимской равнины.

Практическая значимость работы заключается в создании системы мониторинга промысла беспозвоночных гидробионтов в эколого-экономических системах малых озер, необходимой для регуляции и стабилизации промысла, а так же оптимизации антропогенной нагрузки на биотические компоненты аналогичных систем.

Созданная ГИС позволяет сократить расходы на проведение ресурсных исследований, в связи с использованием всего доступного массива данных и оперативно регулировать изменяющуюся хозяйственную нагрузку на эколого-экономические системы озер.

Разработанные элементы ГИС находят практическое применение в регуляции и анализе природопользования на территории Курганской, Челябинской, Тюменской областей. Разработанная нами комплексная региональная программа используется природоохранными органами Курганской области для рационального использования озерных экосистем.

Результаты работы внедрены в практическую деятельность Государственного комитета охраны окружающей среды Курганской области, Нижне-Обского бассейнового управления по охране и воспроизводству рыбных запасов и регулированию рыболовства "НижнеОбьрыбвод" (г.Тюмень), ФГУП Государственного научно-производственного центра рыбного хозяйства ассоциации "Росрыбхоз" ("Госрыбцентр", г.Тюмень).

Апробация. Основные результаты и положения диссертации докладывались на региональных научных конференциях Курганского государственного университета (1992, 1996), международных научно-практических конференциях "Регион и география" (Пермь, 1995, 2002), "Стратегия социально-экономического развития территорий Уральского экономического региона" (Курган, 1997), Международных научно-практических конференциях "Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах" (Москва, 2002), "Современное состояние рыбоводства на Урале и перспективы его развития" (Екатеринбург, 2003), VII и VIII Съездах Гидробиологического общества РАН (Казань, 1996; Калининград, 2001), на Всероссийской конференции "Развитие идей С.С.Шварца в экологии" (Екатеринбург, 1999), на Первом и Втором международных симпозиумах "Ресурсосберегающие технологии в аквакулътуре" (Адлер, 1996, 1999), на Annual Summer Meeting Crustacean Society (Puerto-Vallarte, Mexico, 2000), V International Crustacean Congress (Melbourne,

Australia, 2001), IV European Crustacean Conference (Lodz, Poland, 2002), XI International Colloquium on Amphipoda (Tunis, Tunisia, 2003) и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 47 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов и списка литературы. Материал представляемой работы изложен на 332 страницах машинописного текста и содержит 17 рисунков и 22 таблицы. Список литературы включает 327 источников, из которых 59 - на иностранных языках.