Гибель холодноводных рыб - форели, белорыбицы - может быть вызвана и повышением температуры, под воздействием которой ухудшается кислородный режим и нарушаются условия питания.
По отношению к температуре рыб можно разделить на две группы: тепловодных и холодноводных.
Тепловодные (сазан, лещ, карась, плотва и др.) размножаются в весенне-летний период и наиболее интенсивно питаются при температуре воды выше 17° С, а сазан, амур и толстолобик - даже при температуре 23-29° С. Эти рыбы при понижении температуры до 8-10° С прекращают питаться, становятся малоподвижными; собираются в более глубоких участках водоема - в ямах - и залегают на дно. Постепенно они впадают в оцепенение. Тело их покрывается густым слоем слизи, снижается ритм сердца, и замедляется дыхание.
Холодноводные рыбы (большинство лососевых) нерестятся в осенне-зимний период и наиболее интенсивно питаются при температуре воды 12-16° С. Они не прекращают питаться и зимой при температуре 1-2° С.
Наш холодолюбивый налим в жаркие летние дни, когда вода сильно прогревается, забирается в норы под подмытыми берегами и впадает в состояние, подобное спячке.
Наряду с приспособленностью рыб к определенным температурам важное значение, особенно при акклиматизации, имеет амплитуда колебаний температур, при которых они могут жить.
Большинство рыб легко переносят значительные перепады температуры (несколько десятков градусов), если она изменяется постепенно. Таких рыб называют эвритермными. К этой группе рыб относят в основном пресноводных рыб умеренных широт, которые встречаются в водоемах при температуре от 1-2 до 30° С.
Рыб, приспособленных к узкой амплитуде колебаний температуры, относят к стенотермным. Обычно рыбы тропической и субтропической зон более стенотермны, чем рыбы умеренных и высоких широт.
По-разному реагируют рыбы на колебания температур и в зависимости от биологического состояния. Особенно чувствительны к изменению температуры ранние стадии развития рыб.
Есть и такие рыбы, которые великолепно себя чувствуют в горячей воде. Например, рыбка лукания живет и размножается в горячих источниках горной Калифорнии, где температура воды выше 50° С. Наряду с этим для небольшой рыбки даллии, обитающей в мелководных водоемах Крайнего Севера (на Чукотке, Аляске), характерна удивительная способность зимой вмерзать в лед. Весной, когда водоемы оттаивают, она оживает и за короткое полярное лето успевает откормиться и оставить потомство. Рыба остается живой, если у нее не промерзают внутренние полостные жидкости и жабры. Снижение жизнедеятельности, в том числе и при замораживании, называют анабиозом (состояние мнимой смерти). Явление анабиоза можно широко использовать при транспортировке живой рыбы. Однако необходимо знать, при каких температурах следует замораживать различных рыб, а также помнить, что в замороженном состоянии рыба может находиться лишь определенное время.
При организации промысла давно используют приуроченность тех или иных видов рыб к определенной температуре воды.
Соленость. Для жизни рыб и других организмов, населяющих водоемы, необходимо наличие в воде растворенных минеральных и органических солей.
Природные воды почти никогда не бывают химически чистыми, так как содержат различные вещества в растворенном и взвешенном состоянии. Из известных в настоящее время химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева более половины обнаружено в материковых и морских водах. Источниками солей в водоеме являются осадочные породы и почвы, соли из которых вымываются поверхностными водами и выносятся в моря или другие бассейны. Ежегодно реки приносят в Мировой океан около 400 млн. т различных веществ в виде растворов и суспензий. Соли также вымываются из пород, слагающих котловину водоема. Часть солей попадает в водоемы с дождями. Большое количество солей образуется в водоемах в результате распада отмерших органических остатков.
Для построения тканей водных организмов особенно необходимы соли кальция, фосфора, калия, железа, серы и др. Многие соли, растворенные в воде, оказывают на рыб косвенное влияние, воздействуя на кормовые организмы или их пищу. Соли, выносимые реками, играют огромную роль в продуктивности морей. Именно этим объясняется высокая кормность наших южных морей и других районов Мирового океана (Бенгальский залив, куда выносятся воды Ганга). Зарегулирование стока рек путем строительства на них плотин приводит к значительной аккумуляции минеральных солей в водохранилищах и в связи с этим к резкому снижению величины стока рек в моря. В результате уменьшается развитие кормовых организмов и ухудшаются условия питания рыб.
В открытых морях усиленный вынос биогенных солей из грунтов происходит в районах интенсивной вертикальной циркуляции вод, так называемых полярных фронтов, т.е. в местах столкновения вод с различными физико-химическими свойствами. Удобрение водоемов также преследует цель увеличения в воде минеральных соединений, необходимых для развития жизни.
Природные воды различаются между собой по химическому составу, концентрации, соотношению и форме соединений между химическими элементами, находящимися в растворе. В пресной воде растворены преимущественно углекислые соли кальция (двууглекислый и сернокислый кальций). В морской воде преобладают хлористые соли (хлористый натрий и хлористый магний) и сернокислый магний.
В морской воде содержится больше солей, чем в пресной. Соленость океанической воды в среднем составляет 35%о (35 г соли в 1000 г воды). Промежуточное положение между соленой, морской и пресной водой занимают солоноватые воды с незначительным со держанием солей. Границей между солоноватой и морской водой Н.М. Книпович считает воду с содержанием солей 24,695°/о0. При этой солености температура замерзания и температура наибольшей плотности совпадают.
Рыб по отношению к солености делят на морских, пресноводных и солоноватоводных. Большинство рыб приспособлено к жизни в растворах более или менее определенного осмотического давления. Если перенести рыбу в воду с другим осмотическим давлением, она погибнет вследствие большой разницы давлений внутри организма и в окружающей среде. Однако при медленном и постепенном изменении солености организм может приспособиться даже к такому осмотическому давлению, которое для него было гибельным. Например, пресноводная гамбузия приспосабливалась к воде с примесью морской воды до 75%.
Проходные рыбы из одной среды в другую переходят также постепенно.
Из всех рыб особенной гибкостью в отношении солености отличается колюшка, которая одинаково себя хорошо чувствует и в пресной, и в морской воде. Широкие колебания солености от пресной воды до солености 60%о переносит каспийская атерина. Таких рыб, выдерживающих значительные колебания солености, называют эвригалинными в отличие от стеногалинных, приспособленных к узким границам солености, особенно в период размножения.
Содержание газов в воде. Большое значение для биохимических и других процессов, происходящих в материковых и океанических водах, имеют растворенные в них газы: кислород, азот и двуокись углерода.
Особенно важен кислород, так как он необходим для дыхания водных организмов.
Элементы азота и углерода в переработанном растениями и бактериями виде являются обязательной составной частью пищи и тела рыб.
Основным источником газов в воде является атмосфера. Кроме того, они образуются в самом водоеме в результате жизнедеятельности организмов, а также при чисто химических процессах. Растворимость различных газов в воде неодинакова, что определяется их свойствами. Так, кислород растворяется значительно лучше, чем азот. Поэтому количественные соотношения между кислородом и азотом в водоемах иные, чем в атмосфере. В воздухе соотношение объемов кислорода и азота 1:4, в воде 1:2. Таким образом, в воде кислорода относительно больше, а азота меньше, чем в атмосферном воздухе. Однако абсолютное количество кислорода в единице объема воды значительно меньше, чем в воздухе. В 1 л воздуха содержится 210 см3 кислорода, а в 1 л воды - примерно 7 см3.
Степень растворения газов зависит от температуры и солености воды: чем ниже эти показатели, тем больше газов растворяется в воде.
Температура воды, С 0 10 20 30
Количество кислорода в 1 л воды, 10,29 8,02 6,57 5,57 см3
Газы, растворенные в поверхностных слоях воды, проникают на глубину в основном в результате различных форм перемещения воды.
Мощным источником обогащения воды кислородом является фотосинтез. Растения под действием света выделяют большое количество кислорода. Важная роль в продуцировании кислорода принадлежит фитопланктону. В период его максимально развития, или так называемого цветения, поверхностные слои воды перенасыщаются кислородом. Однако в темноте водоросли наоборот, поглощают кислород, и поэтому ночью его содержание в воде уменьшается, что представляет большую опасность для рыб и других животных.
Разные виды рыб приспособлены к жизни при различном количестве растворенного в воде кислорода. Лососевые могут жить при содержании кислорода 7-8 см3/л, а многие карповые лег переносят количество кислорода менее 3 см3/л. Самыми выносливыми являются караси. Их можно встретить даже в болотах где в зимнее время наблюдается резкий дефицит кислорода.
Количество потребляемого рыбой кислорода меняется от образа жизни и возраста рыб, а также температуры воды и друг условий. Донные малоподвижные рыбы потребляют кислорода меньше, чем пелагические быстродвижущиеся рыбы. Уменьшается потребность в кислороде и при снижении температуры воды. Установлено, что линь при температуре 0° С потребляет в течен одного часа на каждый килограмм своей массы всего 6,05 см3 кислорода, а при 25° С - 100 см3.