Reproductive Biology and Efficiency of Natural Reproduction of Pikeperch Sander lucioperca in the Northeastern Part of their Distribution Range at the Kama Reservoir (Perm Krai, Russia)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Pikeperch Sander lucioperca is a valuable fish species whose reproductive biology and efficiency of natural reproduction, as well as the factors determining them, are poorly studied. Based on the materials collected in 2018–2023, the results of the study of sexual maturation, gonadosomatic index (GSI), absolute (AF) and relative fecundity (RF) of pikeperch from five areas of the Kama reservoir, located on the northeastern border of the natural range of the species, are presented. Population fecundity of pikeperch and efficiency of species natural reproduction based on egg to adult survival coefficients were estimated. Latitudinal variability of pikeperch sexual maturity rates within the reservoir was revealed. A decrease in generative metabolism relative to somatic metabolism was found with the age of fish after they reached the length of 55–60 cm and 11+ age, which is manifested by stabilization of the values of RF and GSI in larger and older fish. The maximum values of GSI, AF and RF were observed for pikeperch in the lower part of the Kama reservoir, which may be related to more favorable feeding conditions for the species. The lowest values of AF and RF were characteristic for the headwaters of the Kama reservoir with highest water flow. At the same time, pikeperch in the upper part of the reservoir were characterized by the highest survival rate from eggs to adult individuals. The lowest efficiency of natural reproduction was found in the central part of the reservoir, characterized by maximum width, presence of large bays and predominant distribution of shallow water habitats.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. N. Kazarinov

Perm branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”

Author for correspondence.
Email: kazarinov@perm.vniro.ru
Russian Federation, Perm

I. N. Merzlyakov

Perm branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”

Email: kazarinov@perm.vniro.ru
Russian Federation, Perm

L. V. Merzlyakova

Perm branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”; Perm State University

Email: kazarinov@perm.vniro.ru
Russian Federation, Perm; Perm

S. V. Ponosov

Perm branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”

Email: kazarinov@perm.vniro.ru
Russian Federation, Perm

A. A. Karalash

Perm branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”

Email: kazarinov@perm.vniro.ru
Russian Federation, Perm

P. B. Mikheev

Perm State University; Khabarovsk branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”

Email: kazarinov@perm.vniro.ru
Russian Federation, Perm; Khabarovsk

References

  1. Бабий А.А., Гайда Р.В., Глибко О.Я. и др. 2008. Биоресурсы Онежского озера. Петрозаводск: Изд-во Карельск. науч. центрa РАН.
  2. Берг Л.С. 1949. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран. М.: Изд-во АН СССР. Ч. 3.
  3. Бойко Е.Г., Козлитина С.В., Кукарина Л.В. 1978. Плодовитость как показатель условий обитания Азовского судака // Тр. Всесоюз. НИИ мор. рыб. хоз-ва и океаногр. (ВНИРО). Т. 131. С. 83.
  4. Герасимов Ю.В., Стрельников А.С., Иванова М.Н. 2013. Динамика структурных показателей популяции судака Stizostedion lucioperca (Percidae) Рыбинского водохранилища за период 1954–2010 гг. // Вопр. ихтиологии. Т. 53. № 1. С. 57. https://doi.org/10.7868/S0042875213010050
  5. Горбенко Е.В., Дахно Л.Г., Павлюк А.А., Сергеева С.Г. 2019. Состояние производителей судака и тарани и обеспеченность ими нерестово-выростных хозяйств пойменного типа Краснодарского края // Тр. АзНИИРХ. Т. 2. С. 201.
  6. Жуков П.И. 1967. Рыбы Белорусии: Автореф. дис. … докт. биол. наук. Киев.
  7. Зиновьев Е.А., Соловьева Н.С. 1975. О формировании стада и биологии судака Камского водохранилища // Биологические ресурсы Камских водохранилищ. Вып. 1. Пермь: Изд-во Пермск. ун-та. С. 27.
  8. Зыков Л.А., Иванов В.П. 2008. Эколого-географическая изменчивость роста судака Lucioperca lucioperca (L.) в границах ареала // Вестн. АГТУ. № 3(44). С. 26.
  9. Ивантер Э.В., Коросов А.В. 2014. Введение в количественную биологию. Петрозаводск: Изд-во Петрозаводcк. гос. ун-та.
  10. Ислам А. 2004. Экологическая характеристика судака и берша в верхней части Куйбышевского водохранилища: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Казань.
  11. Казаринов С.Н., Комарова Л.В., Поносов С.В. и др. 2023. Промыслово-биологическая характеристика судака Sander lucioperca (Linnaeus, 1758) Камского водохранилища (Пермский край) // Журн. Сиб. фед. ун-та. Серия: Биология. Т. 16. № 3. С. 363.
  12. Климатические особенности в Пермском крае // Опасные природные явления Пермского края. 2024. URL: http://accident.perm.ru/(дата обращения ).
  13. Коваленко Е.О., Пашинова Н.Г., Москул Г.А., Скляров В.Я. 2012. Половое созревание, плодовитость и эффективность естественного воспроизводства судака (Sander lucioperca, Linnaeus, 1758) Краснодарского водохранилища // Рыбн. хоз-во. № 1. С. 63.
  14. Коваленко Е.О. 2015. Морфобиологическая характеристика судака (Sander lucioperca L.) и его роль в экосистеме Краснодарского водохранилища: Дис. канд. биол. наук: 03.02.06. Краснодар.
  15. Корнева Л.Г., Минеева Н.М., Елизарова В.А. и др. 1999. Экология фитопланктона Рыбинского водохранилища. Тольятти: Изд-во Самар. науч. центра РАН.
  16. Королев А.Е. 1999. Научные тетради “Биологические особенности судака (Stizostedion lucioperca (L.)) на ранних этапах онтогенеза”. СПб.: ГосНИОРХ. Вып. 7. С. 35.
  17. Кравцов М.В., Таразанов В.И. 1999. Биологическая характеристика судака Stizostedion lucioperca из оз. Ханка // Тез. докл. конф. молодых ученых “Биомониторинг и рациональное использование морских и пресноводных гидробионтов”. Владивосток: Изд-во ТИНРО-центр. С. 55.
  18. Кудерский Л.А. 1984. Биология судака Онежского озера // Сб. науч. трудов. СПб.: Изд-во ГосНИОРХ. Вып. 216. С. 11.
  19. Кузнецов В.А. 2010. Эффективность размножения, размерно-возрастная структура и рост судака Stizostedion lucioperca в Волжском плесе Куйбышевского водохранилища за время его существования // Вопр. рыболовства. Т. 11. № 1(41). С. 89.
  20. Мельникова А.Г., Костицын В.Г., Коняев В.П. и др. 2007. Современное состояние ихтиофауны Камского и Воткинского водохранилищ и особенности ее промысловой эксплуатации // Современное состояние, проблемы охраны и рациональное использование биоресурсов пресноводных водоемов. СПб.: Сб. науч. тр. Пермск. отд. ГосНИОРХ. Т. IV. С. 3.
  21. Мельникова Е.Б., Кузьминова Н.С. 2020. Влияние температурного фактора на межгодовую динамику гонадосоматического индекса у средиземноморской ставриды (Trachurus mediterraneus) в прибрежных водах Крыма // Уч. зап. Крым. федер. ун-та им. В.И. Вернадского. Т. 6(72). № 1. С. 97.
  22. Никольский Г.В. 1971. Частная ихтиология. М.: Высш. шк.
  23. Никольский Г.В. 1974. Теория динамики стада рыб как биологическая основа рациональной эксплуатации и воспроизводства рыбных ресурсов. М.: Пищ. пром-сть.
  24. Павлов С.Д., Габаев Д.Д. 2012. Куршский судак на краю свет // Рыбн. хоз-во. № 2. С. 85.
  25. Перминов Г.Г. 1975. Плодовитость судака Верхне-Уральского водохранилища // Рыбохозяйственное изучение водоемов. № 15. С. 60.
  26. Правдин И.Ф. 1966. Руководство по изучению рыб. М.: Пищ. пром-сть.
  27. Пушкин Ю.А. 1988. Обзор исследований по плодовитости рыб бассейна реки Камы // Сб. науч. тр. “Проблемы и перспективы рыбоводства и рыболовства в Пермской области”. Вып. 281. С. 18.
  28. Решетников Ю.С., Акимова Н.В., Попова О.А. 2000. Аномалии в системе воспроизводства рыб при антропогенном воздействии // Изв. Самар. науч. центра РАН. Т. 2. № 2. С. 274.
  29. Рикер У.Е. 1979. Методы оценки и интерпретация биологических показателей популяций рыб. М.: Пищ. пром-сть. (Ricker W.E. 1975. Computation and interpretation of biological statistics of fish populations. W.E. Ricker. Ottawa).
  30. Рыбы Рыбинского водохранилища: популяционная динамика и экология. 2015. Ярославль: Изд-во Филигрань.
  31. Рюкишев А.А. 2010. Сравнительная экологическая характеристика судака Sander lucioperca (L.) в естественном ареале и водоемах вселения (на примере Карелии): Автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.06. Петрозаводск.
  32. Самойлов К.Ю. 2017. Структура популяции и фенетическое разнообразие судака Sander lucioperca (L.) Волго-Ахтубинской системы Нижней Волги: Дис. … канд. биол. наук: 03.02.06. Москва.
  33. Сахаров В.А. 1985. Плодовитость судака Stizostedion lucioperca (L.) озера Ильмень // Сб. науч. тр. СПб.: Изд-во ГосНИОРХ. Вып. 237. С. 91.
  34. Семенченко Н.Н., Подорожнюк Е.В. 2014. Обыкновенный судак Sander lucioperca (L.) р. Амур: результаты акклиматизации // Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванидова. Вып. 6. С. 611.
  35. Халиуллина Л.Ю., Яковлев В.А. 2015. Фитопланктон мелководий в верховьях Куйбышевского водохранилища. Казань: Изд-во АН Республики Татарстан.
  36. Чугунова Н.И. 1959. Руководство по изучению возраста и роста рыб. М.: Изд-во АН СССР.
  37. Шакирова Ф.М., Анохина О.К., Смирнов А.А., Валиева Г.Д. 2022. Современная промыслово-биологическая характеристика судака Sander lucioperca Куйбышевского водохранилища // Вопр. рыболовства. Т. 23. № 3. С. 91. https://doi.org/10.36038/0234-2774-2022-23-3-91-101
  38. Шаповалов М.Е. 2018. Результаты интродукции судака Sander lucioperca в озерe Ханка // Изв. ТИНРО. Т. 192. С. 47. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2017-192-47-63
  39. Шибаев С.В. 2018. Формализация методики оценки промыслового возврата при искусственном воспроизводстве водных биоресурсов // Вопр. рыболовства. Т. 19. № 2. С. 247.
  40. Широков Л.В. 1989. Опыт составления банка ихтиологических данных на примере Ладожского озера // Сб. науч. тр. СПб.: Изд-во ГосНИОРХ. Вып. 290. С. 114.
  41. Álvarez-Noriega M., White C.R., Kozłowski J. et al. 2023. Life history optimisation drives latitudinal gradients and responses to global change in marine fishes // PLoS Biol. V. 21. № 5. P. 19. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002114
  42. Becer Z. 1999. Reproductive characteristics of pikeperch (Stizostedion lucioperca (L., 1758)) in Egirdir Lake // Turkish J. of Zool. P. 919.
  43. Bouamra A., Belaifa B., Chaoui L. et al. 2017. Age and growth of pike perch Sander lucioperca (Percidae) in the Ghrib reservoir (Northwest Algeria) // Revue d’Ecologie. V. 72. № 1. P. 83.
  44. https://doi.org/10.3406/revec.2017.1874
  45. Dekhkonova D.R. 2023. The ecological characteristics of pike perch (Sander lucioperca) in the East Arnasay water basin // Science and innovacion. V. 2. № 1. P. 134. https://doi.org/10.5281/zenodo.757952
  46. Im J., Kong D., Ghil S. 2016. Effects of water temperature on gonad development in the cold-water fish, Kumgang fat minnow Rhynchocypris kumgangensis // Cytologia. V. 81. № 3. P. 311. https://doi.org/10.1508/cytologia.81.311
  47. Lappalainen J., Dorner H., Wysujack K. 2003. Reproduction biology of pikeperch (Sander lucioperca (L.)) – a review // Ecol. Freshwatеr Fish. V. 12. № 2. P. 95. https://doi.org/10.1034/j.1600-0633.2003.00005.x
  48. M’Hetli M., Ben Khemis I., Hamza N. et al. 2011. Allometric growth and reproductive biology traits of pikeperch Sander lucioperca at the southern edge of its range // J. Fish Biol. V. 78. № 2. P. 567. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2010. 02878.x
  49. Ozyurt C.E., Kiyaga V.B., Mavruk S., Akamka E. 2011. Spawning, maturity length and size selectivity for pikeperch (Sander lucioperca) in Seyhan Dam Lake // J. Animal and Veterinary Advances. V. 10. № 4. P. 545. https://doi.org/10.3923/javaa.2011.545.551
  50. Ozyurt E.C., Mavruk E., Kiyağa V.B. 2012. Effects of predator size and gonad maturation on food preference and feeding intensity of Sander lucioperca (Linnaeus, 1758) // Turkish J. Fish and Aquat. Sci. V. 12. № 2. P. 315. https://doi.org/10.4194/1303-2712-v12_2_17
  51. Pope J.G. 1972. An investigation of the accuracy of virtual population analysis // Int. Comm. for the Nortwest Atl. Fish. Res. Bull. V. 9. P. 65.
  52. Svärdson G., Molin G. 1973. The impact of climate on Scandinavian populations of the sander, Stizostedion lucioperca (L.) // Rep. of the Inst. of Freshwater Res. Drottningholm. V. 53. P. 112.
  53. Trip L., Clements E.D., Raubenheimer K.D., Choat J.H. 2014. Temperature-related variation in growth rate, size, maturation and life span in a marine herbivorous fish over a latitudinal gradient // J. Anim. Ecol. V. 83. № 4. P. 866. https://doi.org/10.1111/1365-2656.12183

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Locations of material collection in the Kama Reservoir in 2018–2023. 1 – location 1 (Dobryanka) 58°27'35.8194" N, 56°20'8.988" E, 2 – location 2 (Chermoz) 58°45'36.036" N, 56°8'36.8514" E, 3 – location 3 (Kosva) 58°54'16.7394" N, 56°37'59.34" E, 4 – location 4 (Bor) 58°57'20.4114" N, 56°12'2.016" E. d., 5 – location 5 (Eagle) 59°18'36.252" N, 56°29'30.12" E. d..

Download (178KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dynamics of pike-perch sexual maturation with increasing length (a) and age (b) in different areas of the Kama Reservoir (locations are given in Fig. 1).

Download (116KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Pre-spawning values ​​of the GSI of females in size (a) and age (b) groups of pike-perch of the Kama Reservoir in May 2018–2023.

Download (155KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of AP (a, c, d) and OP (b, d, e) on the length (a, b), weight (c, d) and age (d, e) of pike-perch in the Kama Reservoir in 2018–2023.

Download (302KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependence of the age of onset of puberty in female pike-perch on the geographic location of the reservoir. Literary sources: 1 - Dekhkonova, 2023; 2 - Shapovalov, 2018; 3 - Kovalenko, 2012; 4 - Semenchenko, Podorozhnyuk, 2014; 5 - Pavlov, Gabaev, 2012; 6 - Zhukov, 1967; 7 - Bioresources..., 2008; 8 - Becer, 1999; 9 - Gorbenko et al., 2019; 10 - Samoilov, 2017; 11 - Perminov, 1975; 12 - Islam, 2004; 13 - Sakharov, 1985; 14 - Ryby..., 2015; 15 - authors' data.

Download (252KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Dependence of AP on body length (a) and age (b) for some pike-perch populations. Literature sources: a: 1 – Becer, 1999; 2 – Ryukishev, 2010; 3 – Kovalenko, 2012; 4 – authors’ data, 2018–2023; 5 – Zinoviev, Solovieva, 1975; 6 – Gorbenko et al., 2019. b: 1 – Becer, 1999; 2 – Ryukishev, 2010; 3 – Kovalenko, 2012; 4 – authors’ data, 2018–2023; 5 – Sakharov, 1985.

Download (181KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».