Введение

В условиях усиления антропогенного воздействия на популяции рыб и
среду их обитания одним из основных путей восстановления запасов служит
искусственное разведение на современных рыбоводных заводах. Что касает-
ся северной Пацифики, то в этом регионе наибольшее внимание в направле-
нии искусственного разведения уделяют тихоокеанским лососям. Именно они
являются источником высококачественной пищевой продукции, традицион-
ным объектом промысла и, несмотря на высокую цену, пользуются неизмен-
ной популярностью на мировом рынке.

Однако спрос на них в полной мере
не удовлетворяется. В связи с увеличивающейся потребностью на продукцию,
вырабатываемую из тихоокеанских лососей и ограниченным потенциалом
естественного воспроизводства, возрастает роль искусственного разведения.
В настоящее время такие страны как США, Япония, Канада и Россия вы-
ращивают и выпускают в океан более 4 млрд. мальков. При этом доля России
составляет 25 % от общего выпуска мальков, из которых 20 % приходится на
Сахалинскую область. Столь значительная роль Сахалинской области в вос-
производстве тихоокеанских лососей обусловлена тем, что именно здесь вы-
сокое качество нерестилищ сочетаются с благоприятными условиями среды
в прибрежных водах Охотского моря. Именно поэтому здесь один из самых
высоких в мире показателей продукции с квадратного метра нерестилищ (в
среднем, более 6 кг/м?).
Однако, нерестовая площадь сахалинских рек невелика, и составляет все-
го 24,5 млн. м?, в сравнении, например, с камчатскими реками, где площадь
нерестилищ оценивается в 350 млн. м?. Более того, активная работа по раз-
работке и прокладке нефтегазопроводов на протяжении более 800 км через
естественные водотоки, несомненно, ставит под угрозу само существование
естественного нереста. Факт влияния прокладки нефтегазопроводов на есте-
ственные нерестилища на участках протяженностью 500–600 м ниже его про-
кладки установлен и подробно описан [39].
В то же время, в сочетании с уникальным естественным воспроизводством
лососей, на ряде рек функционируют весьма эффективные рыбоводные заводы
по разведению горбуши и кеты. В настоящее время на Сахалине и Курильских
островах функционируют 38 лососевых рыбоводных заводов различных форм
собственности (11 федеральных, 5 в аренде и 22 частных) [42] (табл. 1). Рас-
положение заводов, мощность которых по выпуску сегодня составляет 227,13
млн. мальков горбуши, 480,03 млн. мальков кеты, 1,16 млн. мальков кижуча и
0,26 млн. мальков симы, представлено на рис. 1 и 2.

Таблица 1
Перечень действующих рыбоводных предприятий Сахалинской области,
по состоянию на 01.04.2013 (по данным СКТУ ФАР)





Рис. 1. Расположение рыбоводных заводов на о. Сахалин

Рис. 2. Расположение рыбоводных заводов на о. Итуруп
В ближайшем будущем планируется проектирование и строительство еще
порядка пятидесяти рыбоводных предприятий в различных районах Сахалинской
области. Этот процесс является следствием принятия 21 июля 2008 г. Концепции
искусственного разведения тихоокеанских лососей и развития марикультуры
на период до 2020 г. Однако, как в самой концепции, так и в сопровождаю-
щих ее документах рассмотрены лишь условия для строительства рыбоводных
предприятий, то есть, расписаны управленческие и инженерные задачи.
Само по себе строительство новых рыбоводных заводов несет большой
положительный эффект, однако этот эффект достигается лишь в том случае,
когда их строительство, в части выбора объекта рыборазведения, места раз-
мещения, определение мощности и технологии воспроизводства строго ба-
зируется на научном, экологическом подходе, учитывающем все особенности
экологических требований вида. Только в этом случае усилия в искусствен-
ном разведении тихоокеанских лососей дадут положительный результат в деле
сохранения генетической структуры разводимых популяций и сохранения и
приумножения их запасов. Если размещение рыбоводного завода и объекта
искусственного разведения будет рассматриваться лишь с инженерной точки
зрения (удобные подъездные пути, наличие воды, желание заказчика и пр.), то
эффект от такого капиталовложения в искусственное разведение рыбы может
быть не только незначительным, но и отрицательным [38; 39].
Наглядно неверный подход к строительству рыбоводных заводов был про-
иллюстрирован еще на заре советского государства. Тогда для восстановления
былых уловов численностью в 90 тыс. тонн, одними из первых на советском
Дальнем Востоке (в 1928–1932 гг.) были построены Тепловский и Биджанский
ЛРЗ , в 1200 и 1500 км выше устья р. Амур. Основателями идеи их построй-
ки были В. К. Солдатов и И. И. Кузнецов [82; 83; 84]. Однако, за 75 лет суще-
ствования Амурских ЛРЗ , численность осенней кеты в реках, на которых эти
ЛРЗ расположены, не увеличилась. Стратегические ошибки в организации ис-
кусственного воспроизводства лососей в Амуре, по мнению С. Ф. Золотухина
[49], следующие:
1. Неправильный выбор места расположения большинства ЛРЗ .
2. Сохранение монокультуры (только осенняя кета и ничего более).
3. Межпопуляционные перевозки.
4. Отсутствие собственной научно-исследовательской структуры.
В 90-е годы двадцатого столетия начались работы по модернизации и рекон-
струкции заводов Сахалинской области. На реконструкцию заводов и закупку
импортного оборудования и кормов были выделены значительные капиталов-
ложения, позволившие осуществить реконструкцию 19 рыбоводных предпри-
ятий, с поставкой современного японского рыбоводного оборудования. Более
того, непосредственно японскими специалистами было построено три завода.
Далее, строительство заводов осуществляли за счет частных инвестиций.
За прошедший после реконструкции срок на различных заводах накоплен зна-
чительный опыт, который носит чисто эмпирический характер и не систематизи-
рован. Оптимальные условия и соответствие им в производстве учтены только в
инструкции, разработанной во всем дальневосточном регионе лишь для Примор-
ских ЛРЗ сотрудниками ТИНРО , под руководством В. Г. Марковцева.
В отечественной науке в настоящее время уже накоплен обширный мате-
риал по особенностям биологии развития различных видов тихоокеанских
лососей [29; 127; 32; 125; 14; 149; 72; 168]. Но, несмотря на ряд исследований
А. И. Смирнова, А. Н. Канидьева, В. Н. Иванкова, В. Г. Марковцева, Н. Б. Хоре-
виной, Л. Л. Хованской, И. Е. Хованского и др., до настоящего времени не дана
оценка влияния факторов среды на воспроизводство лососей, в частности, не
отбыла произведена оценка зависимости выживаемости тихоокеанских лосо-
сей на ранних этапах онтогенеза от суммы отклонений значений от оптимума
основных абиотических факторов. Кроме того, отсутствует методика, учиты-
вающая оптимальные экологические условия на каждом из этапов искусствен-
ного воспроизводства горбуши и кеты.
Необходимость приближения заводских условий содержания рыб к оп-
тимальным естественным продиктована выпуском искусственно воспроиз-
веденной молоди в природную среду, поэтому современные биотехнологии
искусственного разведения рыб в условиях лососевых ЛРЗ должны широко ис-
пользовать экологические методы управления развитием рыбоводной продук-
ции [64; 104; 103; 143; 145; 74]. Управление развитием в условиях современных
ЛРЗ , может и должно осуществляться на всех этапах онтогенеза, за счет оптими-
зации основных факторов среды таких как: температура, содержание в воде кис-
лорода, ее гидрохимический состав, плотность икры, личинок и мальков на раз-
личных этапах онтогенеза. Кроме того, весьма важна оптимизация кормления
молоди искусственными или естественными кормами до достижения молодью
определенной длины и массы. Расположение, устройство и оборудование заво-
дов должны не только обеспечивать условия развития икры и молоди, близкие к
их экологическому оптимуму, но и давать возможность управления процессами
развития рыб на различных этапах жизненного цикла [117].
Несмотря на большое количество уже построенных и еще строящихся ры-
боводных предприятий, определенную опасность для сохранения биоразноо-
бразия тихоокеанских лососей представляет неграмотный подход к планиро-
ванию и управлению рыбными запасами. До настоящего времени приходится
встречаться с переоценкой сходства нерестилищ разных видов и особенно
часто с недоучетом специфики экологии внутривидовых группировок [129],
несмотря на то, что автор теории экологических групп рыб писал: «Приспо-
собления рыб к условиям размножения и развития отражают в себе не только
существенные экологические моменты эмбрионального периода, но также су-
щественные моменты всех остальных периодов жизни. Они накладывают пе-
чать на биологию взрослых рыб, определяют характер миграций, возможности
переселений и пределы распространения рыб» [82].
Сравнение условий обитания лососей убеждает в специфичности мест раз-
множения и нагула, которая присуща не только каждому виду, но и внутри-
видовым группировкам разного ранга. В этой связи приобретают глубокий
смысл взгляды тех экологов – физиологов, которые утверждают, что «спец-
ифичность среды обитания определяется механизмами поведения животно-
го, которые ограничивают ее условиями гораздо более узкими по сравнению с
теми, в которых животное может выжить» [11].
Как утверждали многие исследователи [52; 49; 127; 170; 8; 33; 157; 171 и др.],
в каждой реке нерестятся различные сезонные расы, мигрирующие из океана
в реки в разные сроки. Имеется большое количество генетически отличаю-
щихся друг от друга стад. Современные представления о генетическом разно-
образии тихоокеанских лососей характеризуются понятием «популяционная
структура», которое рассматривает различные иерархические уровни вида.
Фактически биологическое разнообразие лососей проявляется на внутриви-
довом и популяционном уровнях. Основное подразделение каждого вида на
популяции определяется тем, что тихоокеанские лососи в большинстве своем
возвращаются на нерест в те же реки, откуда они скатились мальками.
На основе наблюдений в исследовании динамики численности популяци-
онных генофондов тихоокеанских лососей показано, что в настоящее время
имеется выявляемое по биохимическим маркерам уменьшение генетического
разнообразия искусственно поддерживаемых популяций [162; 1; 2; 6; 4; 5; 41
и др.]. Направленный отбор зрелых производителей на рыбоводных заводах
ведет к возврату быстро созревающих рыб. Это более удобно с точки зрения
рыбоводов, поскольку позволяет выдерживать производителей в садках до
созревания половых продуктов наименьшее время, но, в то же время, гене-
тически закрепляет в стаде быстро созревающих производителей. А быстрое
созревание также означает более выраженные брачные изменения и худшее
качество мяса еще до захода в реки, особенно в короткие реки Сахалина и Ку-
рил [123; 47; 6].
Поддержание множества локальных популяций – надежное средство со-
хранения вида в условиях усиливающегося техногенного воздействия на не-
рестовые реки через строительство различного рода сооружений в пределах
водосбора и шельфа Дальнего Востока, в частности, развития нефтедобычи
с морского дна, где велик риск крупномасштабных экологических катастроф
[35]. Сохранение биологического разнообразия тихоокеанских лососей весь-
ма важно, по причине их основополагающей роли в экономике отрасли реги-
она. Для этого необходимо проводить целый ряд мероприятий. В частности,
требуется мониторинг стад лососей по биологическим и генетическим ха-
рактеристикам, а также мониторинг состояния нерестилищ и кормовой базы
прибрежья; моделирование и расчет запасов на основе уравнения динамики
численности с учетом основных факторов воспроизводства [115; 36]; перио-
дический пропуск в реки ранней рыбы для естественного и искусственного
воспроизводства. При проектировании строящихся заводов нужно предусмо-
треть их расположение на реке таким образом, чтобы производители начала,
середины и конца хода, нерестящиеся в естественных условиях, соответствен-
но в верховьях средних и нижних участках реки, использовались для закладки
икры пропорционально количеству производителей в нативной среде.
Цель работы: выявить оптимальные экологические условия искусствен-
ного разведения тихоокеанских лососей на всех этапах онтогенеза для рыбо-
водных предприятий современного типа в условиях Сахалинской области. Для
достижения цели исследований решали следующие задачи:
1. Выявить оптимумы основных абиотических факторов для ранних этапов
онтогенеза в условиях рыбоводных заводов; оценить зависимость между оп-
тимальными условиями среды и эффективностью воспроизводства, выражен-
ной в коэффициенте возврата.
2. Установить оптимальное расположение пункта сбора икры и процесса
отбора производителей для искусственного разведения горбуши и кеты.
3. Сравнить сбор и закладку икры на инкубацию для искусственного раз-
ведения горбуши и кеты в условиях старых и современных лососевых рыбо-
водных заводов и выявить оптимальные условия среды во время инкубации.
4. Выяснить оптимальные соотношения экологических факторов для вы-
держивания предличинок, подращивания личинок и выращивания молоди.
5. Изучить требования молоди к среде для ее выпуска с рыбоводных заво-
дов в естественные водотоки, выявить оптимальные сроки выпуска.
Объект исследования: горбуша и кета на разных этапах онтогенеза в усло-
виях искусственного воспроизводства.
Предмет исследования: выявление оптимальных экологических факторов,
обеспечивающих успех воспроизводства на всех его этапах.
Научная новизна: установлены, апробированы и подтверждены оптиму-
мы важнейших экологических факторов (абиотических: температуры воды,
содержания растворенного кислорода, расходов воды и биотических: плотно-
сти посадки, заболеваемости икры и молоди) для каждого из этапов воспроиз-
водства горбуши и кеты – основных объектов промысла на Дальнем Востоке
России. Интегральная cумма отклонений факторов среды от оптимума вос-
производства по этапам онтогенеза определяет выживаемость молоди, а соот-
ветственно и коэффициент возврата: чем она больше, тем ниже возврат рыбы
и наоборот.
В процессе исследований показано следующее:
Оптимальные экологические факторы для воспроизводства горбуши и
кеты в Сахалинской области на всех этапах складываются из соответствия
технических возможностей реконструированных рыбоводных заводов при-
родным условиям региона.
Максимальной эффективности искусственного воспроизводства можно
добиться, только при строгом соблюдении оптимальных экологических усло-
вий на всех этапах онтогенеза.
Практическая значимость. Соблюдение выявленных в исследовании оп-
тимумов экологических факторов в условиях искусственного воспроизводства
позволит повысить эффективность ЛРЗ .
Личное участие авторов: А. В. Бойко лично участвовала в сборе, обработке
и анализе материала, работая на ЛРЗ Рейдовый в период с 1994 по 1999 гг., а
также в СахГУ – с 2009 по 2013 гг. (9 рыбоводных заводов). В. Н. Ефанов и А. В.
Бойко сформулировали цель и задачи исследования, статистически обработа-
ли фактический материал, проанализировали полученные результаты, сдела-
ли выводы, разработали практические рекомендации. Кроме собственных ма-
териалов в работе использованы данные за период с 1990 по 2012 гг., любезно
предоставленные ФГБУ «Сахалинрыбвод» и ЗАО «Гидрострой».
Благодарности. Авторы признательны за поддержку идей, методическую
помощь и обсуждение результатов докт. биол. наук, профессору, заслуженно-
му деятелю науки РФ Надежде Константиновне Христофоровой, докт. биол.
наук, главному научному сотруднику государственного бюджетного учрежде-
ния науки Институт биологии Карельского научного центра Российской ака-
демии наук Алексею Елпидифоровичу Веселову, докт. биол. наук, профессо-
ру Николаю Николаевичу Ковалеву, докт. биол. наук, профессору Вячеславу
Николаевичу Иванкову, канд. биол. наук Виктору Григорьевичу Марковцеву,
докт. биол. наук, профессору Нине Григорьевне Клочковой, канд. биол. наук,
руководителю ФГБУ «Сахалинрыбвод» Владимиру Григорьевичу Самарско-
му, сотрудникам ФГБУ «Сахалинрыбвод»: Екатерине Владимировне Гринберг,
Людмиле Геннадьевне Шадриной, Людмиле Константиновне Федоровой, Анне
Евгеньевне Лапшиной; начальнику рыбоводного отдела ЗАО «Гидрострой»
Виктору Петровичу Погодину; директору ЛРЗ Рейдовый Татьяне Павловне
Мизиной; ведущему специалисту отдела воспроизводства СКТУ Федерального
Агентства Госкомрыболовства Ольге Александровне Барковской; зам. началь-
ника ФГБУ «Амуррыбвод» Сергею Анатольевичу Иванову и всем сотрудникам
кафедры экологии и природопользования, поддерживавшим авторов в работе.