Прогноз формирования ихтиоценоза Эвенкийского водохранилища
В 1988 г. «Ленгидропроектом» им. С. Я. Жука было подготовлено ТЭО строительства Туруханской ГЭС на р. Н. Тунгуска, однако проект не был реализован. В настоящее время работы в этом направлении возобновлены и прорабатываются два варианта ТЭО: 1 — сооружение плотины на 59 километре от устья реки, 2 — сооружение плотины на 120 километре от устья реки. Необходимые для целей настоящей работы проектные параметры Эвенкийского водохранилища (по второму варианту) отражены в таблице 2.
К приведенной в таблице 2 информации следует добавить, что при средней ширине водохранилища 3-5 км, по всей его длине будет наблюдаться чередование расширенных (до 10 км) и суженных участков. Суженные участки долины представляют собой каньонообразные врезы с крутыми, часто отвесными склонами. В целом по морфометрическому строению водохранилище относится к русловому типу.
Расчетная температура в поверхностном слое воды на разных участках водохранилища указана в таблице 2. К этим данным следует добавить, что в июне, после очищения водохранилища ото льда, вода прогревается в верхней зоне (пос. Кислокан) до 12 °С, в средней зоне — до 5 и у плотины — до 2 °С. Осенью наблюдается обратная картина: в верхней зоне температура воды составляет в сентябре 7,2 °С, в октябре — 0,3 °С, в средней зоне — 10 и 5, соответственно, у плотины — 11 и 7 °С, соответственно. В придонном 60-80-метровом слое температура воды в течение года меняется мало, в летний период при НПУ она будет равна 3,5-4,5 °С, зимой 2,5 °С. Летом разность температур воды в поверхностном слое и на глубине достигает 7-12 °С.
Гидрохимический режим водохранилища прогнозируется с относительно невысокой минерализацией вод: в средний по водности год сумма ионов составит от 85-90 мг/л в период половодья до 125-154 мг/л в период зимней межени. Содержание биогенных элементов в воде водохранилища, по сравнению с рекой увеличится. От 85 до 92 % органических веществ и до 96 % нитратного азота будет поступать в водохранилище с речным стоком. Концентрация кислорода в воде водохранилища на большей части его акватории будет достаточной для гидробионтов (включая рыб) в летний период, но в течение ледового режима (а на больших глубинах и летом) содержание этого элемента может снижаться до критических значений на участках с большой массой, залитой водами растительности. Летним заморам будет благоприятствовать расслоение водных масс в зонах температурного скачка, препятствующее перемешиванию воды. В Хантайском водохранилище в первые годы его существования наблюдались обширные зимние заморы и насыщение воды сероводородом на глубоководных участках. В 1983-1985 гг., то есть через пять-семь лет после образования Хантайского водохранилища, содержание кислорода в воде сразу после очищения водоема ото льда колебалось от 2,5 до 10 мг/л (19-91 % насыщения) — в поверхностных слоях воды и от 5,6-9,5 мг/л (47-86 %) — у дна, летом эти значения равнялись 9-17 и 6-10 мг/л, соответственно. Зимой в центральной части водохранилища концентрация кислорода составила от 11,4 мг/л (в поверхностном слое воды) до 5,5 мг/л (у дна на глубине 4 м).
Основные гидробиологические характеристики Эвенкийского водохранилища будут близки к таковым других глубоких водохранилищ Сибири, особенно северным. В фитопланктоне водохранилища по количественному развитию будут преобладать диатомовые и золотистые, летом в верхнем слое пелагиали при кратковременном прогреве воды — некоторые виды синезеленых.
Поступление в воду экстрагированной из залитых торфяников и болотных почв органики гумусового происхождения вызовет усиленное развитие криптофитовых и динофитовых (Rhodomonas, Gymnodinium) водорослей. В литорали водохранилища существенную роль в продуктивности альгоценоза будут играть бентосные формы указанных групп водорослей.
Высшая водная растительность в Эвенкийском водохранилище будет развита крайне слабо. Лишь в заливах она будет представлена немногочисленными видами гидрофитов с невысокими показателями фитомассы. Причины весьма ограниченного развития макрофитов в сибирских водохранилищах, особенно глубоких, одни и те же: промерзание литорали, процессы абразии, колебания уровня воды. Так, в Красноярском водохранилище общая площадь произрастания макрофитов не превышает 1-2% акватории всего водоема. В Хантайской гидросистеме, включающей водохранилище, его притоки и озеро Большое Хантайское, отмечено лишь 14 видов водных растений, которые встречаются только в вершинах глубоко вдающихся в сушу мелководных, сравнительно хорошо прогревающихся заливов. В Вилюйском водохранилище высшая водная растительность практически отсутствует.
Зоопланктон в Эвенкийском водохранилище будет формироваться преимущественно за счет озерных форм. Из рачков в открытой части водохранилища будут преобладать Daphnia longispina, Bosmina obtusirostris, в заливах — Sida crystalline (в зарослях), Diaphanosoma brachyurum; из коловраток массовое развитие ожидается у Polyarthra major, Conochilus unicornis. Биомасса зоопланктона летом в открытой части водохранилища ожидается 300-500 мг/м3, в заливах водохранилища и в прибрежной зоне она будет заметно выше. В Курейском водохранилище, близком по совокупности абиотических характеристик к Эвенкийскому, численность зоопланктона в летний период 1989 г. (завершение наполнения водохранилища до НПУ) составила 4,1 тыс. экз./м3, биомасса — 157 мг/м3, в 1991 г. — 14,3 и 171,7, соответственно, в 1992 г. — 32,5 тыс. экз./м3 и 314,5 мг/м3. Во все указанные годы по численности доминировали коловратки, по биомассе — кладоцеры.
Бентосные зооценозы в Эвенкийском водохранилище будут заметно различаться по таксономическому разнообразию, численности и биомассе в зависимости от глубин и характера грунтов. Существенное отрицательное влияние на организмы зообентоса будет оказывать уровенный режим водохранилища. По аналогии с ангарскими, Красноярским и Саянским водохранилищами, в Эвенкийском водохранилище в пределах верхней литорали — от уреза воды до глубины 4-5 м — будут преобладать амфиподы и личинки тендипедид и, в меньшей степени, личинки веснянок, поденок, ручейников. Нижняя литораль в пределах изобат 5-14 м будет заселена преимущественно личинками тендипедид. В бентосе профундали будут преобладать олигохеты. Летом биомасса зообентоса составит в среднем 3-5 г/м2 (в прибрежной зоне) и 1-1,5 г/м2 (на глубине 15-20 м). В Хантайском водохранилище в августе 1973 г. в прибрежной зоне на глубине 5 м численность бентосных организмов составляла в среднем 67 экз. /м2, биомасса — 0,62 г/м2. В Красноярском водохранилище в летний период 1979-1981 гг. на глубине 15-20 м отмечена максимальная численность бентосных животных -в среднем 22 тыс. экз. /м2; на глубине 20-25 м этот показатель равнялся всего 0,9 тыс. экз. /м2.
В целом по степени видового разнообразия и уровню развития (численности и биомассе) организмов планктона и бентоса, Эвенкийское водохранилище сформируется как олиготрофный, малокормный для рыб, водоем.
В состав ихтиофауны Эвенкийского водохранилища на первом этапе его формирования войдут практически все виды рыб, указанные в таблице 1. Однако сравнительно быстро видовой состав ихтиоценоза в нем заметно изменится — рыбы-реофилы переместятся в зоны выклинивания притоков и лишь в небольшом числе будут встречаться в самом водохранилище, рыбы-лимнофилы (караси, озерный гольян и др.) предпочтут мелководные участки заливов, а рыбы-лимно-реофилы составят основу ихтиоценоза водохранилища. Этот процесс наблюдался во всех сибирских водохранилищах.
Из семейства осетровых в верхней зоне водохранилища будет встречаться в небольшом числе стерлядь, как это наблюдается в Новосибирском водохранилище. Осетр во всех водохранилищах Сибири редок или крайне редок, а в Саянском, Курейском и Хантайском водохранилищах он отсутствует вовсе.
Из семейства лососевых в притоках и верхней зоне Эвенкийского водохранилища будут обитать ленок и таймень; арктический голец в водохранилище будет отсутствовать. Во всех сибирских водохранилищах ленок и таймень встречаются преимущественно на участках подпора речных вод. Они везде крайне малочисленны, в том числе по причине их вылова. Из семейства сиговых наиболее широко распространенным в Эвенкийском водохранилище, особенно в первые 10-15 лет, будет сиг и, возможно, ряпушка и пелядь, как это наблюдалось в Хантайском и Курейском водохранилищах, в которые они вселились из затопленных озер. Чир будет встречаться в небольшом числе в заливах, валек — в притоках. Численность сиговых рыб в Эвенкийском водохранилище будет сравнительно невысокой, в том числе сига и ряпушки. Причин этому несколько: сравнительно бедная кормовая база, ограниченность участков с оптимальными условиями нереста и развития молоди, ухудшение условий дыхания в связи с невысокой степенью проточности воды в водохранилище, особенно зимой. Известно, что сиговые рыбы весьма чувствительны к снижению в воде содержания кислорода. В условиях водохранилища неизбежна гибель заметной доли икринок сиговых при сработке уровня воды до УМО (и ниже) и осушении (и частичном промерзании) донных грунтов. В частности, это выявлено в Вилюйском водохранилище и многих озерах Якутии. Сибирский хариус, будучи ярко выраженным реофилом, еще в большей степени, чем сиговые, не переносит повышения температуры воды и снижения в ней концентрации кислорода. Только в Иркутском водохранилище, коэффициент водообмена в котором равен 24, хариус обычен в верхней зоне водоема. В других глубоких водохранилищах Сибири хариус обитает преимущественно в их притоках и, в небольшом числе, в зоне выклинивания.
Многочисленным видом рыб в Эвенкийском водохранилище в первые 10-15 лет его существования будет щука. Во всех без исключения сибирских водохранилищах условия жизни в них для этого хищника складывались в первые годы благоприятно. На залитой в половодье растительности щука успешно нерестится, на хорошо прогреваемых участках мелководий происходит интенсивный нагул ее молоди. Увеличение в водохранилищах численности некоторых видов карповых и окуневых рыб (в Хантайском водохранилище и сиговых) создаст благоприятные условия для питания щуки, взрослые особи которой потребляют в пищу молодь и своего вида. В результате существенно улучшается рост щуки. Так, в Усть-Илимском водохранилище абсолютные приросты длины и массы тела щуки речного (1970 г.) и водохранилищного (1975 г.) поколений различались во всех возрастных группах в 1,5-3,8 раза.
Основная причина снижения численности щуки во всех водохранилищах Сибири одна и та же: ухудшение условий ее размножения. По мере разложения затопленной растительности, заиления грунтов в литорали под влиянием активно развивающихся процессов абразии происходит сокращение площади нерестовых участков щуки. Вторым по порядку, но не меньшим по значимости, является фактор колебания уровня воды: в случае быстрого снижения уровня в период нереста щуки, икра, отложенная в прибрежной зоне на сравнительно небольшой глубине, оказывается вне воды, при быстром повышении уровня икра попадает на глубины, также неблагоприятные для ее инкубации. В Хантайском и Вилюйском водохранилищах период высокой численности щуки длился дольше, чем в водохранилищах на юге Сибири, что, по всей видимости, связано с более растянутым в условиях вечной мерзлоты процессом разложения залитой растительности. В Красноярском водохранилище добыча щуки в 1968-1971 гг. составляла от 30 до 57 % суммарного вылова рыб, но уже в 1972 г. доля щуки снизилась до 5 % (90 ц), а в 1974 г. — до 0,2 % (3 ц).
Следует отметить, что и в естественных водоемах обитание щуки нередко лимитируется прежде всего условиями ее размножения. Например, она отсутствует в оз. Таймыр, для которого характерны сезонные колебания уровня воды (с амплитудой 4,6-7,3 м), промерзание к концу зимнего периода до 75 % площади дна водоема и, как следствие названных факторов, крайне слабое развитие водной растительности. В оз. Лабаз (расположено в бассейне р. Хеты, в 250 км южнее оз. Таймыр), в котором сезонные колебания воды выражены в гораздо меньшей степени, чем в оз. Таймыр, и водная растительность имеется (хотя и слабо развита), и щука в небольшом числе живет. Отмечена она в составе ихтиофауны и многих других проточных озер Таймыра, в которых хотя бы в небольшой степени произрастают гидрофиты.
Из семейства карповых в Эвенкийском водохранилище будут обитать язь, елец, гольяны и плотва, но наиболее многочисленным из них будет последний вид, что является результатом высоких адаптивных способностей его к условиям жизни в сибирских водоемах. В Иркутском, Братском и Усть-Илимском водохранилищах плотва является основным, наряду с окунем, промысловым видом рыб. В Красноярском водохранилище удельный вес плотвы в промысловых уловах в 2001 г. равнялся 20 % (1,3 тыс. ц). В Хантайском водохранилище в первые десятилетия его существования плотва была сравнительно малочисленна, но к настоящему времени она в этом водоеме является одним из наиболее распространенных и самым многочисленным из карповых видом рыб. О высоких адаптивных свойствах его свидетельствует и факт обитания на севере Таймыра, например, в упомянутом выше оз. Лабаз.
Елец сравнительно многочислен в сибирских водохранилищах только в верхней зоне Иркутского, где, как отмечалось выше, хорошо выражены стоковые течения. В Вилюйском водохранилище уже на второй год после его наполнения до НПУ плотва встречалась повсеместно, а елец — преимущественно в верхней зоне переменного подпора. Караси, пескарь и гольяны будут в небольшом числе встречаться на мелководных участках Эвенкийского водохранилища, в условиях повышенных, по сравнению с основной акваторией, температур воды. Немногочисленным в водохранилище будет и язь, который малочислен и в других водохранилищах Сибири, а в Вилюйском и Колымском отсутствует.
Из семейства окуневых в Эвенкийском водохранилище, как и во всех других сибирских водохранилищах, будет широко распространен обыкновенный окунь — типичный эврибионт, который обитает в пределах ареала как в реках, так и в озерах, в том числе с соленостью до 7-10 г/л. Окунь устойчив к снижению рН воды до 5 и уменьшению в ней концентрации кислорода (нижний порог выживания окуня колеблется от 0,5 до 1,0 мг О2/л). В сибирских водохранилищах окунь встречается повсеместно: в заливах, небольших бухточках, зонах выклинивания притоков, на плесах в прибрежной полосе, реже в глубоководной пелагиали. Продолжительность жизни окуня составляет 12-15 лет и более. В Курейском водохранилище встречаются особи окуня в возрасте 22 лет, длиной 33 см и массой более 900 г. В Хантайском водохранилище в первые годы его существования возраст окуня не превышал 8+-10+, но к концу столетия в уловах из этого водоема стали встречаться особи окуня в возрасте до 19+. Однако, как и у многих других рыб этого водохранилища, размеры окуня в одних и тех же возрастных группах постепенно снижались, например, в 1977 г. особи в 6+ имели 469 г массы, а в 1999 г. — только 99 г.
Половозрелым окунь в водохранилищах Сибири становится рано — в 2+-4+ при длине 8-12 см. Нерестится окунь в этих водоемах после их очищения от ледяного покрова при температуре от 2,5 до 9,5 0С. Икра откладывается в виде студенистых лент на затопленные кустарники, валежник и травянистую растительность на глубине 1-1,2 м, примерно в 50 см от поверхности воды. В случае отсутствия затопленной растительности, окунь нередко выметывает ленты с икринками на песчаные и даже заиленные участки грунта. Окунь — эврифаг, спектр его питания включает организмы зоопланктона, зообентоса, рыб. Зимой окунь, как правило, питается, хотя и менее интенсивно, чем в другие сезоны года.
Обыкновенный ерш в Эвенкийском водохранилище будет менее многочислен, чем окунь. Он весьма чувствителен к загрязнению воды и повышенному содержанию в ней органических веществ, что является одной из причин его малочисленности в водохранилищах Сибири.
Из семейства тресковых в Эвенкийском водохранилище будет сравнительно многочислен налим — холодолюбивая рыба, широко распространенная на территории Сибири и предпочитающая селиться в реках и олиготрофных озерах с каменистым, галечно-каменистым и песчаным дном. Входит налим и в состав ихтиофауны всех сибирских водохранилищ, однако сравнительно многочислен он только в слабо прогреваемых в летний период северных водохранилищах: Курейском, Хантайском и Вилюйском. В Хантайском водохранилище налим с 1988 г. занял место щуки как лидера промысла, но в последующие годы его численность в этом водоеме постепенно снижалась, по всей видимости, в связи с увеличением трофности водоема. В Вилюйском водохранилище численность налима постоянно высокая, максимальные величины его вылова — от 3000 до 5000 ц в год, отмечались с 1979 по 1989 г.
Из изложенного по составу ихтиоценоза Эвенкийского водохранилища ясно, что основными промысловыми видами рыб в нем будут щука, плотва, окунь и налим, в качестве второстепенных — сиг, елец, ерш, возможно, ряпушка. По мере разложения в водохранилище затопленной растительности и ухудшения условий для нереста рыб-фитофилов, заметно снизится в уловах доля щуки. Рыбопродуктивность водохранилища также будет снижаться. В первые 5-10 лет вылов рыб составит из расчета 1,5-2 кг на гектар площади водоема при НПУ, в последующие годы он снизится до 1-1,5 кг/га. Для Новосибирского водохранилища (самое рыбопродуктивное из всех сибирских) оптимальный вылов рыб с 1988 по 1996 гг. составлял 9,3 кг/га, в Красноярском в последние годы — 2,4 кг/га, в Братском — 1,8, в Хантайском — 1,4, в Вилюйском — 2,3 кг/га. В Хантайском водохранилище за весь период его существования максимальный промысловый вылов рыб отмечен на пятый год после наполнения до НПУ (1981) и составил 4803 ц, к 1986 г. вылов снизился до 2906 ц, примерно столько же добывается и в последние 10-15 лет.
П. А. Попов,
доктор биологических наук., доцент, г.н.с. ИВЭП СО РАН