ETELÄ-SAIMAAN HARJUS Yhteenveto tutkimuksista vuosilta

Reports of the Institute Ympäristöntutkimuskeskuksen for Environmental Research tiedonantoja no. 153 no. 153 ETELÄ-SAIMAAN HARJUS Yhteenveto tutkimuksista vuosilta 1985-99 Lake spawning grayling of Lake Southern Saimaa. Summary of studies in 1985-1999. Pekka Sundell Asko Niemi Heik ki Veijola Jyväskylän yliopisto 2001

Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Ympäristöntutkimuskeskus Institute for Environmental Research PL 35 (yad) P.O.BOX 35 (yad) 40351 Jyväskylä FIN - 40351 Jyväskylä www.jyu.fi/ymtk Kansi: Taina Pipinen ISNN 0781-8793 ISBN 951-39-0877-1 Jyväskylän yliopistopaino 2000

TIIVISTELMÄ Järvikutuinen harjus kuuluu Et elä-saimaan alkuperäiseen kalastoon. Sen kant a on kuitenkin 1930-luvulta lähtien jatkuvasti heikentynyt voimakkaan kalastuksen ja lisääntymisolojen heikkenemisen takia. Vuonna 1985 aloitettiin projekti, jonka tavoitteena oli sekä kerätä tietoa tästä huonosti tunnetusta ja taantuvasta kalalajista että saada heikoksi päässyt harjuskanta elpymään. Harjus kutee Etelä-Saimaan selkävesialueen saarten kivikkorannoilla ja -särkillä toukokuussa jonkin verran jäiden lähdön jälkeen. Kutevan kannan koko voi vaihdella melko paljon. Myös sen sukupuolijakaumassa esiintyy vaihtelua. Vuosina 1985-99 naaraiden osuus vaihteli 36-68 %:iin. Keskimäärin sukupuolijakauma oli 1.2:1. Ikäjakauma vaihteli vastaavasti. Pääosan kutevasta kannasta muodostivat 4- ja 5-vuotiaat harjukset. Niiden yhteenlaskettu osuus vaihteli 48-98 %:iin ja oli keskimäärin 76 %. Kutevan kannan koko ja naaraiden osuus vaikuttavat suoraan tuotettuun mätimunien määrään. Harjuksen poikastiheyksiä kutualueilla seurattiin poikasnuottauksin. Poikastiheys vaihteli 0.13-1.52 poikaseen/100 m² ja oli keskimäärin 0.62 kpl/100 m². Radioaktiivisella isotoopilla tehdyt pienten poikasten merkinnät osoittivat myös, että samalla alueella tiheyksien vuosittaiset vaihtelut voivat olla suuria. 1-vuotiaiden harjusten tiheys vaihteli 0-0.35 harjukseen/100 m² ja oli keskimäärin 0.11 kpl/100 m². Niiden määrä on viime vuosina istutusalueilla lisääntynyt. Lähes kaikki saaliiksi saadut 1-vuotiaat harjukset ovat olleet istukkaita. Poikasten ravinnon valintaa tutkittiin Etelä-Saimaan kutualueilla. Ulkoisen ravinnon käytön alkuvaiheessa harjuksen poikaset söivät lähes yksinomaan eläinplanktonia, pääasiassa vesikirppuja. Niiden osuus ravinnossa väheni kuitenkin nopeasti. Noin viikon kuluttua ruskuaisen loppumisesta eläinplanktonin osuus ravinnossa oli vähentynyt 90:stä 60 %:iin. Surviaissääskien osuus ravinnossa vastaavasti lisääntyi. Poikaset olivat tällöin noin 20 mm:n pituisia. Eläinplanktonravinnon osuus oli 46 mm:n pituisella poikasella enää vajaat 10 %. Surviaissääsket olivat selvä pääravinto. Niiden osuus ravinnon kokonaismäärästä oli tässä kehitysvaiheessa yli 70 %. Kalaston rakennetta harjuksen kutualueilla selvitettiin vuosina 1995-96. Jäiden lähdön aikaan kiiski oli alueen valtalaji. Veden lämpötilan kohoaminen ranta-alueella vaikutti etenkin ahventen ja särkien määrään. Harjuksen kudun aikaan ahven oli kutualueiden runsain kalalaji. Seuraavaksi yleisimmät kalalajit olivat kiiski ja särki. Kylmänä kesänä ahven oli vielä kesäkuussa kalaston valtalaji, kun taas lämpimänä kesänä särjet muodostivat tähän aikaan suurimman osan kalastosta. Harjuksen kasvu oli Etelä-Saimaalla ensimmäisen vuoden aikana nopeaa, mutta alkoi tämän jälkeen moniin muihin harjuskantoihin verrattuna heiketä. Koiraat kasvoivat hieman naaraita nopeammin. Saman ikäisten harjusten kasvussa oli vuosien välillä selvä ero. Suurin havaittu kasvu oli ensimmäisenä kasvukautena 20 % suurempi kuin pienin havaittu kasvu. Jään lähdön ajankohta yhdessä touko-, syys- ja lokakuun lämpösumman kanssa selitti 59 % harjuksen ensimmäisen vuoden kasvun vaihtelusta. Myöhempinä kasvukausina pienimmän ja suurimman havaitun kasvun ero kasvoi. Suurin havaittu kasvu oli kolmantena kasvukautena 56 ja viidentenä kasvukautena 90 % suurempi kuin pienin kasvu. Harjuksen liikkumista ja elinalueen kokoa tutkittiin ultraäänimerkeillä merkittyjen harjusten avulla toukokuun 20. päivän ja elokuun alun välisenä aikana vuosina 1997-98. Harjukset pysyivät hyvin alueilla, minne ne istutettiin. Pienten saarten rannoille istutetut harjukset liikkuivat varsin pienellä alueella. Suurten saarten alueella, missä oli runsaasti yhtenäistä rantaviivaa, harjukset liikkuivat 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 maantieteellisesti toisiaan lähellä elävän harjuskannan ulkoisten ominaisuuksien eroavaisuuksia. Vuoksen kanta 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 yksin riitti erottelemaan sukupuolet 95 %:sti. Etelä-Saimaalla selkäevän korkeuden, silmän halkaisijan ja pyrstön ruotojen määrän avulla saatiin sukupuolet eroteltua 90 %:sti oikein. Etelä-Saimaan ja Vuoksen koiraiden selvin ero oli selkäevän ruotojen pituudessa. Urokset saatiin sen avulla luokiteltua 98 ja naaraat 89 %:sti alueen suhteen oikein. Lisäämällä malliin pyrstön varren minimikorkeus ja pyrstön ruotojen määrä, päästiin naaraiden osalta 96 % erotteluun. Säännölliset harjusistutukset alkoivat Etelä-Saimaalla vuonna 1989. Vuosittaiset istutusmäärät ovat kuitenkin olleet pieniä, ja istutuksia on voitu säännöllisesti tehdä vain muutamalla osaalueella. 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 selkävesien ympäröimiltä alueilta. Eniten harjuksia saatiin verkoilla (30 %). Havaskooltaan 40 mm:n tai sitä pienemmillä verkoilla saatiin 82 % verkkopyynnin harjussaaliista, mikä käytännössä tarkoittaa sitä, että huomattava osa saaliiksi saaduista harjuksista oli alamittaisia. Uistimilla saatiin harjuksista 21 %. Mato-ongen saalisosuus oli 19 ja perho-ongen 15 %. Harrilaudalla saatiin 12 ja pilkkimällä 3 % kokonaissaaliista. Vaikka Etelä-Saimaan harjuskanta on heikko ja sen levinneisyysalue eteläisellä Saimaalla supistunut, tilanne ei ole toivoton. Alueen harjuskannan elvyttämiseen tähtäävää työtä on tehty nyt 15 vuoden ajan. Tänä aikana järvikutuista harjusta, sen elintapoja ja elinvaatimuksia on opittu tuntemaan aiempaa paremmin. Lisäksi on saatu tietoa Etelä-Saimaasta nimenomaan harjuksen elinmahdollisuuksien kannalta. Nämä vuosien varrella kertyneet tiedot luovat pohjaa harjuskannan hoidolle ja suojelulle. Nykyisin ongelmana on istukkaiden saatavuus. Niillä alueilla, missä istutuksia on voitu säännöllisesti toteuttaa, on harjuskannassa havaittu elpymisen merkkejä. Etelä- Saimaan kokoisella järvellä harjuskannan tehokkaan hoidon yksi perustekijä kuitenkin on, että istukastuotannossa tarvittavaa mätiä on saatavana joltakin kalanviljelylaitokselta. Saimaan kalantutkimuksen ja vesiviljelyn tiloissa Enonkoskella on nyt kasvamassa Etelä-Saimaan harjuksen emokalakanta, josta saadaan ensimmäisen kerran mätiä vuonna 2001.

SUMMARY Lake spawning grayling belongs to the natural fish fauna of Lake Southern Saimaa. Its stock has continuously been diminishing since the 1940s due to intensive fishing and deterioration of reproduction conditions. In 1985 there was started a project the purpose of which was to collect information about this poorly known and declining fish species as well as to obtain information how to recover the stock. Grayling spawns on t he 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 great variation. In 1985-99 the annual proportion of females in the spawning stock was 36-68 %. The average ratio was 1.2:1. Main part of the spawning stock was composed of four and five year old graylings (48-98 % and 76 % on the average). The size of the spawning stock and proportion of females 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. Observed densities were 0.13-1.52 and averaged 0.62 fry/100 m². The markings of fry made by radioactive isotope showed that annual densities can variate very much even in the same area. The mean density of 1-year old grayling was 0.11 fish/100 m² (0-0.35). Their numbers have increased during 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 the external food they ate almost solely zooplankton, mainly Cladocera. After a week from the ending of the yolk phase zooplankton in the diet diminished from 90 to 60 % and chironomids increased correspondingly. The length of the fry was at that time about 20 mm. The proportion of zooplankton in the diet of 46 mm long fry was less than 10 %, consisting mainly of chironomids (more than 70 %). The structure of fish fauna on the spawning grounds of the grayling was studied in 1995-96. At the time of the ice break ruff was there the most common species. The numbers of roach and perch increased with increasing water temperature. Perch was the most abundant fish during the spawning period. After that came ruff and roach. If summer was cold, perch was the most abundant 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 the first growing season was 20 % higher than the lowest growth observed. The time of the ice break together with the sum of the mean daily temperatures in May, September and October explained 59 % from the variation in the growth during the first growing season. After that difference between 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 the period from 20 May to the beginning of August. Marked graylings stayed mainly in areas where they were stocked. On the shores of small islands graylings moved very little. On the shores of big islands where there was a plenty of homogenous coast-line, graylings moved more than on the 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 very local fish at least in summer time.

The grayling stocks of Lake Southern Saimaa and the River Vuoksi are living geographically close to each other. The greatest difference between males and females in both populations was the height of the dorsal fin. In the river population this difference was double than that in lake population. The height of the dorsal fin was able to sort 95 % of the sexes correctly. In Lake Southern Saimaa height of the dorsal fin, diameter of the eye and amount of the bones of the caudal fin sorted 90 % of sexes correctly. The clearest difference between males of the populations was in the height of the bones of the dorsal fin. By using this variable it was possible to sort correctly 98 % of males and 89 % of females according to their home population. If minimum body depth and amount of the bones of the caudal fin is added to the model it is possible to sort 96 % of females correctly. Regular grayling stockings started in Lake Southern Saimaa in 1989. Annual amounts of stockings have, however, been small and it has been possible to make regular stockings only in a few areas. During years 1985-1999 it has been stocked altogether 177500 one summer old graylings in Lake Southern Saimaa. This makes about 12000 stockings per year. 74 % of these stockings originated in 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 from the open parts of lake. Most graylings were catched by gill nets (30 %). About 82 % of the gill net catch was taken by nets with a mesh size of 40 mm or smaller. This means that most of catched graylings were inferior. By lures it was catched 21 %, by hook and line 19, by fly-hook 15, 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 has diminished, the situation is not hopeless. The work which goal is to recover the grayling stock has now been made for 15 years. During this time the knowledge of the lake spawning grayling and its manners of living has greatly increased. In addition to that we have learnt to know the lake area from the point of view of grayling. The information obtained during the years create a good basis to the management of the grayling in Lake Southern Saimaa. In those areas where it has been possible to make stockings regularly, there are signs of recover in the grayling stock. In as large lake as in Lake Southern Saimaa the presupposition of efficient management, however, is that there is the roe producing maternal stock in some fish farm. In one fish farm there is now growing a maternal stock, which should for the first time give roe for growing stockings in 2001.

SISÄLLYS 1. JOHDANTO... 1 2. TUTKIMUSALUE... 2 2.1. Yleiskuvaus... 2 2.2. Etelä-Saimaa harjuksen elinalueena... 4 3. HARJUKSEN KUTU JA MÄDIN TUOTANTO... 5 3.1. Harjuksen lisääntymis- ja elinalueen kuvaus... 5 3.2. Kudun ajoittuminen... 5 3.3. Kutupyynti... 8 3.4. Kutevan kannan ikä- ja sukupuolijakauma... 9 3.5. Mädin tuotanto ja sen vaihtelut... 11 4. POIKASTEN ESIINTYMINEN KUTUALUEILLA... 13 4.1. Pienten po ikasten esiint yminen kutualueilla... 13 4.2. Yksivuotiaiden harjusten esiint yminen kutualueilla... 15 4.3. Poikasten tiheysarviot merkinnän ja takaisinpyynnin perusteella... 17 4.3.1. Aineisto ja menetelmät... 17 4.3.2 Takaisinpyynnin saalis ja poikasten leviäminen... 19 4.3.3. Poikasten kasvu... 19 4.3.4. Arvio erään kutualueen poikastiheydestä ja poikasmäärästä... 20 4.3.5. Tulosten tarkastelua... 21 5. POIKASTEN RAVINNONVALINTA KEHITYKSEN ALKUVAIHEESSA... 22 6. KALASTON RAKENNE KUTUALUEILLA HARJUKSEN VARHAISKEHITYK- SEN AIKANA... 23 6.1. Aineisto ja menetelmät... 23 6.2. Tulokset ja tarkastelu... 24 6.2.1. Kalaston rakenne kutuaikana... 24 6.2.2. Kalaston rakenne kuoriutumisen jälkeisenä aikana... 26 7. HARJUKSEN KASVU ETELÄ-SAIMAALLA... 27 7.1. Aineisto ja menetelmät... 27 7.2. Kasvu ja siihen vaikuttavat tekijät... 27 8. HARJUKSEN ELINALUEEN KOKO... 32 8.1. Aineisto ja menetelmät... 32 8.2. Tulokset ja tarkastelu... 32 9. ETELÄ-SAIMAAN JA VUOKSEN HARJUSKANTOJEN BIOMETRINEN TUT- KIMUS... 35 9.1. Aineisto ja menetelmät... 35 9.2. Tulokset ja tarkastelu... 36 9.2.1. Sukupuolten väliset erot... 36 9.2.2. 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.