Reports of the Institute Ympäristöntutkimuskeskuksen

for Environmental Research tiedonanto ja

no. 153 no. 153

ETELÄ-SAIMAAN HARJUSYhteenveto tutkimuksista vuosilta 1985-99

Lake spawning grayling of Lake Southern Saimaa.

Summary of studies in 1985-1999.

Pekka Sundell

Asko N iemi

Heikki Veijola

Jyväskylän yliopisto

2001

Jyväskylän yliopisto University of JyväskyläYmpäristöntutkimuskeskus Institute for Environmental ResearchPL 35 (yad) P.O.BOX 35 (yad)40351 Jyväskylä FIN - 40351 Jyväskyläwww.jyu.fi/ymtk

Kansi: Taina Pipinen

ISNN 0781-8793ISBN 951-39-0877-1Jyväskylän yliopistopaino2000

TIIVISTELMÄ

Järvikutuinen harjus kuuluu Etelä-Saimaan alkuperäiseen kalastoon. Sen kanta on kuitenkin1930-luvulta lähtien jatkuvasti heikentynyt voimakkaan kalastuksen ja lisääntymisolojen heikkene-misen takia. Vuonna 1985 aloitettiin projekti, jonka tavoitteena oli sekä kerätä tietoa tästähuonosti tunnetusta ja taantuvasta kalalajista et tä saada heikoksi päässyt harjuskanta elpymään.

Harjus kutee Etelä-Saimaan selkävesialueen saarten kivikkorannoilla ja -särkillä toukokuussajonkin verran jäiden lähdön jälkeen. Kutevan kannan koko voi vaihdella melko paljon. Myös sensukupuolijakaumassa esiintyy vaihtelua. Vuosina 1985-99 naaraiden osuus vaihteli 36-68 %:iin.Keskimäärin sukupuolijakauma oli 1.2:1. Ikäjakauma vaihteli vastaavasti. Pääosan kutevastakannasta muodostivat 4- ja 5-vuotiaat harjukset. Niiden yhteenlaskettu osuus vaihteli 48-98 %:iinja oli keskimäärin 76 %. Kutevan kannan koko ja naaraiden osuus vaikuttavat suoraan tuotettuunmätimunien määrään.

Harjuksen poikastiheyksiä kutualueilla seurattiin poikasnuottauksin. Poikastiheys vaihteli0.13-1.52 poikaseen/100 m² ja oli keskimäärin 0.62 kpl/100 m². Radioaktiivisella isotoopillatehdyt pienten poikasten merkinnät osoittivat myös, että samalla alueella tiheyksien vuosittaisetvaihtelut voivat olla suuria. 1-vuotiaiden harjusten tiheys vaihteli 0-0.35 harjukseen/100 m² ja olikeskimäärin 0.11 kpl/100 m². Niiden määrä on viime vuosina istutusalueilla lisääntynyt. Läheskaikki saaliiksi saadut 1-vuotiaat harjukset ovat olleet istukkaita.

Poikasten ravinnon valintaa tutkittiin Etelä-Saimaan kutualueilla. Ulkoisen ravinnon käytönalkuvaiheessa harjuksen poikaset söivät lähes yksinomaan eläinplanktonia, pääasiassa vesikirppu-ja. Niiden osuus ravinnossa väheni kuitenkin nopeasti. Noin viikon kuluttua ruskuaisen loppumi-sesta eläinplanktonin osuus ravinnossa oli vähentynyt 90:stä 60 %:iin. Surviaissääskien osuusravinnossa vastaavasti lisääntyi. Poikaset olivat tällöin noin 20 mm:n pituisia. Eläinplanktonravin-non osuus oli 46 mm:n pituisella poikasella enää vajaat 10 %. Surviaissääsket olivat selväpääravinto. Niiden osuus ravinnon kokonaismäärästä oli tässä kehitysvaiheessa yli 70 %.

Kalaston rakennetta harjuksen kutualueilla selvitettiin vuosina 1995-96. Jäiden lähdön aikaankiiski oli alueen valtalaji. Veden lämpötilan kohoaminen ranta-alueella vaikutti etenkin ahventenja särkien määrään. Harjuksen kudun aikaan ahven oli kutualueiden runsain kalalaji. Seuraavaksiyleisimmät kalalajit olivat kiiski ja särki. Kylmänä kesänä ahven oli vielä kesäkuussa kalastonvaltalaji, kun taas lämpimänä kesänä särjet muodostivat tähän aikaan suurimman osan kalastosta.

Harjuksen kasvu oli Etelä-Saimaalla ensimmäisen vuoden aikana nopeaa, mutta alkoi tämänjälkeen moniin muihin harjuskantoihin verrattuna heiketä. Koiraat kasvoivat hieman naaraitanopeammin. Saman ikäisten harjusten kasvussa oli vuosien välillä selvä ero. Suurin havaittu kasvuoli ensimmäisenä kasvukautena 20 % suurempi kuin pienin havaittu kasvu. Jään lähdön ajankohtayhdessä touko-, syys- ja lokakuun lämpösumman kanssa selitti 59 % harjuksen ensimmäisenvuoden kasvun vaihtelusta. Myöhempinä kasvukausina pienimmän ja suurimman havaitun kasvunero kasvoi. Suurin havaittu kasvu oli kolmantena kasvukautena 56 ja viidentenä kasvukautena 90% suurempi kuin pienin kasvu.

Harjuksen liikkumista ja elinalueen kokoa tutkittiin ultraäänimerkeillä merkittyjen harjustenavulla toukokuun 20. päivän ja elokuun alun välisenä aikana vuosina 1997-98. Harjukset pysyiväthyvin alueilla, minne ne istutettiin. Pienten saarten rannoille istutetut harjukset liikkuivat varsinpienellä alueella. Suurten saarten alueella, missä oli runsaasti yhtenäistä rantaviivaa, harjuksetliikkuivat enemmän kuin pienten saarten rannoilla. Kertaakaan ei harjuksen havaittu siirtyneen

saaresta toiseen, vaikka muita saaria oli lähellä. Harjus näyttäisi siis olevan, ainakin kesäaikaan,vahvasti sidoksissa rantavyöhykkeeseen.

Etelä-Saimaan ja Vuoksen harjuskantojen vertailun tavoitteena oli selvittää kahden maantie-teellisesti toisiaan lähellä elävän harjuskannan ulkoisten ominaisuuksien eroavaisuuksia. Vuoksenkanta edusti joessa ja Etelä-Saimaan kanta järvessä koko elämänsä viettävää harjuskantaa.Koiraat ja naaraat erosivat molemmilla alueilla toisistaan selvimmin selkäevän korkeuden suhteen.Vuoksessa ero oli kuitenkin kaksinkertainen Etelä-Saimaaseen verrattuna ja tämä muuttuja yksinriitti erottelemaan sukupuolet 95 %:sti. Etelä-Saimaalla selkäevän korkeuden, silmän halkaisijanja pyrstön ruotojen määrän avulla saatiin sukupuolet eroteltua 90 %:sti oikein. Etelä-Saimaan jaVuoksen koiraiden selvin ero oli selkäevän ruotojen pituudessa. Urokset saatiin sen avullaluokiteltua 98 ja naaraat 89 %:sti alueen suhteen oikein. Lisäämällä malliin pyrstön varrenminimikorkeus ja pyrstön ruotojen määrä, päästiin naaraiden osalta 96 % erotteluun.

Säännölliset harjusistutukset alkoivat Etelä-Saimaalla vuonna 1989. Vuosittaiset istutusmäärätovat kuitenkin olleet pieniä, ja istutuksia on voitu säännöllisesti tehdä vain muutamalla osa-alueella. Vuosina 1985-99 on Etelä-Saimaaseen istutettu yhteensä 177500 yksikesäistä harjusta,mikä merkitsee keskimäärin noin 12000 istukasta vuodessa. Näistä harjuksista 74 % oli Etelä-Saimaan, 23 % Puruveden ja 3 % Vuoksen kantaa.

Vuonna 1996 Etelä-Saimaan harjussaalis, 2780 kiloa, saatiin kokonaan suurten selkävesienympäröimiltä alueilta. Eniten harjuksia saatiin verkoilla (30 %). Havaskooltaan 40 mm:n tai sitäpienemmillä verkoilla saatiin 82 % verkkopyynnin harjussaaliista, mikä käytännössä tarkoittaasitä, että huomattava osa saaliiksi saaduista harjuksista oli alamittaisia. Uistimilla saatiin harjuksis-ta 21 %. Mato-ongen saalisosuus oli 19 ja perho-ongen 15 %. Harrilaudalla saatiin 12 ja pilkki-mällä 3 % kokonaissaaliista.

Vaikka Etelä-Saimaan harjuskanta on heikko ja sen levinneisyysalue eteläisellä Saimaallasupistunut, tilanne ei ole toivoton. Alueen harjuskannan elvyttämiseen tähtäävää työtä on tehtynyt 15 vuoden ajan. Tänä aikana järvikutuista harjusta, sen elintapoja ja elinvaatimuksia on opittutuntemaan aiempaa paremmin. Lisäksi on saatu tietoa Etelä-Saimaasta nimenomaan harjuksenelinmahdollisuuksien kannalta. Nämä vuosien varrella kertyneet tiedot luovat pohjaa harjuskannanhoidolle ja suojelulle. Nykyisin ongelmana on istukkaiden saatavuus. Niillä alueilla, missäistutuksia on voitu säännöllisesti toteuttaa, on harjuskannassa havaittu elpymisen merkkejä. Etelä-Saimaan kokoisella järvellä harjuskannan tehokkaan hoidon yksi perustekijä kuitenkin on, ettäistukastuotannossa tarvittavaa mätiä on saatavana joltakin kalanviljelylaitokselta. Saimaankalantutkimuksen ja vesiviljelyn tiloissa Enonkoskella on nyt kasvamassa Etelä-Saimaan harjuksenemokalakanta, josta saadaan ensimmäisen kerran mätiä vuonna 2001.

SUMMARY

Lake spawning grayling belongs to the natural fish fauna of Lake Southern Saimaa. Its stock hascontinuously been diminishing since the 1940s due to intensive fishing and deterioration ofreproduction conditions. In 1985 there was started a project the purpose of which was to collectinformation about this poorly known and declining fish species as well as to obtain informationhow to recover the stock.

Grayling spawns on the stony and unsheltered shores and banks in Lake Southern Saimaa in May,some days after the ice break. The size of the spawning stock and its male/female ratio has a greatvariation. In 1985-99 the annual proportion of females in the spawning stock was 36-68 %. Theaverage ratio was 1.2:1. Main part of the spawning stock was composed of four and five year oldgraylings (48-98 % and 76 % on the average). The size of the spawning stock and proportion offemales has a positive correlation on the amount of produced fish eggs.

Densities of the grayling fry on the spawning areas were studied by seining in 1985-99. Observeddensities were 0.13-1.52 and averaged 0.62 fry/100 m². The markings of fry made by radioactiveisotope showed that annual densities can variate very much even in the same area. The meandensity of 1-year old grayling was 0.11 fish/100 m² (0-0.35). Their numbers have increasedduring the last few years. Almost all catched one year old graylings have been stockings.

Food selection of grayling fry was studies on the spawning grounds. When fry began to use theexternal food they ate almost solely zooplankton, mainly Cladocera. After a week from theending of the yolk phase zooplankton in the diet diminished from 90 to 60 % and chironomidsincreased correspondingly. The length of the fry was at that time about 20 mm. The proportionof zooplankton in the diet of 46 mm long fry was less than 10 %, consisting mainly of chirono-mids (more than 70 %).

The structure of fish fauna on the spawning grounds of the grayling was studied in 1995-96. Atthe time of the ice break ruff was there the most common species. The numbers of roach andperch increased with increasing water temperature. Perch was the most abundant fish during thespawning period. After that came ruff and roach. If summer was cold, perch was the mostabundant fish in June, while during warm summer roach was superior in numbers to perch.

The growth of grayling was fast during the first growing season . After that it changed lower,compared to the growth of many other grayling stocks. Males grew slightly faster than females.There was a clear difference in the growth of fish of the same age. The highest growth during thefirst growing season was 20 % higher than the lowest growth observed. The time of the ice breaktogether with the sum of the mean daily temperatures in May, September and October explained59 % from the variation in the growth during the first growing season. After that differencebetween the lowest and the highest growth increased. The highest observed growth was 56 %faster in the third growing season and 90 % in the fifth growing season than the lowest growth.

Movements and size of living habitat of grayling were studied using ultrasonic tags during theperiod from 20 May to the beginning of August. Marked graylings stayed mainly in areas wherethey were stocked. On the shores of small islands graylings moved very little. On the shores ofbig islands where there was a plenty of homogenous coast-line, graylings moved more than onthe shores of small islands. Grayling was not observed to move from one island to another,although in most cases there was other islands at a short distance. It seems that grayling is a verylocal fish at least in summer time.

The grayling stocks of Lake Southern Saimaa and the River Vuoksi are living geographicallyclose to each other. The greatest difference between males and females in both populations wasthe height of the dorsal fin. In the river population this difference was double than that in lakepopulation. The height of the dorsal fin was able to sort 95 % of the sexes correctly. In LakeSouthern Saimaa height of the dorsal fin, diameter of the eye and amount of the bones of thecaudal fin sorted 90 % of sexes correctly. The clearest difference between males of the popula-tions was in the height of the bones of the dorsal fin. By using this variable it was possible to sortcorrectly 98 % of males and 89 % of females according to their home population. If minimumbody depth and amount of the bones of the caudal fin is added to the model it is possible to sort96 % of females correctly.

Regular grayling stockings started in Lake Southern Saimaa in 1989. Annual amounts ofstockings have, however, been small and it has been possible to make regular stockings only in afew areas. During years 1985-1999 it has been stocked altogether 177500 one summer old graylings in LakeSouthern Saimaa. This makes about 12000 stockings per year. 74 % of these stockings originatedin Lake Southern Saimaa, 23 % in Lake Puruvesi and 3 % in River Vuoksi.

The grayling catch of Lake Southern Saimaa was 2780 kg in 1996. It was catched totally fromthe open parts of lake. Most graylings were catched by gill nets (30 %). About 82 % of the gillnet catch was taken by nets with a mesh size of 40 mm or smaller. This means that most ofcatched graylings were inferior. By lures it was catched 21 %, by hook and line 19, by fly-hook15, by ice fishing 3 and by other fishing equipment 12 %.

Even though the grayling stock of Lake Southern Saimaa is weak and its area of distribution hasdiminished, the situation is not hopeless. The work which goal is to recover the grayling stock hasnow been made for 15 years. During this time the knowledge of the lake spawning grayling andits manners of living has greatly increased. In addition to that we have learnt to know the lakearea from the point of view of grayling. The information obtained during the years create a goodbasis to the management of the grayling in Lake Southern Saimaa. In those areas where it hasbeen possible to make stockings regularly, there are signs of recover in the grayling stock. In aslarge lake as in Lake Southern Saimaa the presupposition of efficient management, however, isthat there is the roe producing maternal stock in some fish farm. In one fish farm there is nowgrowing a maternal stock, which should for the first time give roe for growing stockings in 2001.

SISÄLLYS

1. JOHDANTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2. TUTKIMUSALUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.1. Yleiskuvaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2. Etelä-Saimaa harjuksen elinalueena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3. HARJUKSEN KUTU JA MÄDIN TUOTANTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1. Harjuksen lisääntymis- ja elinalueen kuvaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.2. Kudun ajoittuminen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.3. Kutupyynti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.4. Kutevan kannan ikä- ja sukupuolijakauma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.5. Mädin tuotanto ja sen vaihtelut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4. POIKASTEN ESIINTYMINEN KUTUALUEILLA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.1. Pienten poikasten esiintyminen kutualueilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.2. Yksivuotiaiden harjusten esiintyminen kutualueilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.3. Poikasten tiheysarviot merkinnän ja takaisinpyynnin perusteella . . . . . . . . . . . 17

4.3.1. Aineisto ja menetelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.3.2 Takaisinpyynnin saalis ja poikasten leviäminen . . . . . . . . . . . . . . . 194.3.3. Poikasten kasvu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194.3.4. Arvio erään kutualueen poikastiheydestä ja poikasmäärästä . . . . . . 204.3.5. Tulosten tarkastelua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5. POIKASTEN RAVINNONVALINTA KEHITYKSEN ALKUVAIHEESSA . . . . . . . . 22

6. KALASTON RAKENNE KUTUALUEILLA HARJUKSEN VARHAISKEHITYK-SEN AIKANA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.1. Aineisto ja menetelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236.2. Tulokset ja tarkastelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

6.2.1. Kalaston rakenne kutuaikana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246.2.2. Kalaston rakenne kuoriutumisen jälkeisenä aikana . . . . . . . . . . . . . 26

7. HARJUKSEN KASVU ETELÄ-SAIMAALLA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277.1. Aineisto ja menetelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277.2. Kasvu ja siihen vaikuttavat tekijät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

8. HARJUKSEN ELINALUEEN KOKO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328.1. Aineisto ja menetelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328.2. Tulokset ja tarkastelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

9. ETELÄ-SAIMAAN JA VUOKSEN HARJUSKANTOJEN BIOMETRINEN TUT-KIMUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

9.1. Aineisto ja menetelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359.2. Tulokset ja tarkastelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

9.2.1. Sukupuolten väliset erot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369.2.2. Alueiden väliset erot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

10. HARJUSKANNAN HOITO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

11. ETELÄ-SAIMAAN HARJUSSAALIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

12. ETELÄ-SAIMAAN HARJUS JA SEN TULEVAISUUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

LÄHTEET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

LIITTEET

Harjuksen kuturantaa Etelä-Saimaalla.

Harjuksen kutupohjaa Etelä-Saimaalla.