Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Материал и методика 8
Глава 2. Характеристика Центрально-Восточной Атлантики от мыса Юби до мыса Зеленого 12
2.1. Физико-географическая характеристика 12
2.2. Метеорологические условия 16
2.3. Океанологические условия 20
2.4. Биологическая продуктивность вод от мыса Юби до мыса Зеленого .. 36
Глава 3. Биолого-экологические особенности массовых видов рыб и характеристика сырьевой базы тралового пелагического промысла в Центрально-Восточной Атлантике от мыса Юби до мыса Зеленого 42
3.1. Западноафриканская ставрида (Trachurus trecae Cadenat, 1949) 49
3.2. Европейская ставрида (Trachurus trachurus (Linne, 1758) 61
3.3. Восточная скумбрия (Scomber japonicus Houttuyn, 1782) 72
3.4. Европейская сардина (Sardinapilchardus (Walbaum, 1792) 84
3.5. Круглая сардинелла (Sardinella aurita Valenciennes, 1848) 92
Глава 4. Промысел массовых пелагических видов рыб в Центрально-Восточной Атлантике от мыса Юби до мыса Зеленого ... 103
4.1. Развитие рыболовства в прибрежных водах Северо-Западной Африки 103
4.2. Добывающая база отечественного рыбопромыслового флота 107
4.3. Видовой состав уловов отечественного рыбопромыслового флота... 119
4.4. Производительность крупнотоннажных судов отечественного рыбопромыслового флота 130
Глава 5. Совершенствование методики прогнозирования промысла в Центрально-Восточной Атлантике 135
5.1. Основы подхода, позволяющего совершенствовать методику прогнозирования промысла в Центрально-Восточной Атлантике 135
5.2. Модели прогноза промыслово-биологических параметров добывающего флота в Центрально-Восточной Атлантике 157
5.3. Стандартизация промысловых усилий отечественного добывающего флота в Центрально-Восточной Атлантике 193
Выводы 209
Список использованных источников 211
- Биологическая продуктивность вод от мыса Юби до мыса Зеленого
- Европейская ставрида (Trachurus trachurus (Linne, 1758)
- Добывающая база отечественного рыбопромыслового флота
- Модели прогноза промыслово-биологических параметров добывающего флота в Центрально-Восточной Атлантике
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время комплексное, рациональное освоение биологических ресурсов Мирового океана рассматривается в качестве одной из актуальных глобальных проблем человеческого общества, в первую очередь, связанных с обеспечением населения продуктами питания. В России принята Морская доктрина на период до 2020 г., где обозначена важная задача развития морской деятельности -обеспечение продовольственной безопасности страны (Макоедов, 2002).
Биологические ресурсы исключительных экономических зон (ИЭЗ) стран Центрально-Восточной Атлантики (ЦВА) - важная сырьевая база российского рыбодобы-вающего флота. Район между мысами Юби и Зеленый (ИЭЗ Марокко и Мавритании) -один из самых продуктивных районов мирового рыболовства (Букатин, 2000; Доманев-ская и др., 2002). Эффективность промысла в нем подвержена значительным внутриго-довым и межгодовым колебаниям, что определяет повышение рисков развития рыболовства, особенно в современных экономических условиях. Это обусловливает необходимость совершенствования прогнозов рыбопромысловой деятельности.
Вместе с тем, сокращение количества экспедиционных работ уменьшило число прямых наблюдений, потребовало интенсивного развития дистанционных методов сбора информации. Лидирующее положение заняли программно-компьютерные методы обработки и анализа первичных данных. Это направление исследований особенно актуально в настоящий период, когда крайне важны достоверные методы прогнозирования, которые возможны только на основе знаний экологических особенностей популяций рыб, динамики факторов внешней среды и анализа всей доступной промысловой информации.
Сокращение прямых наблюдений привело к снижению возможностей эффективного прогнозирования и обусловило необходимость поиска дополнительных методов, в частности, применения спутниковых данных и привлечения в прогнозы новых неизвестных причинно-следственных связей между промысловыми параметрами, биологическими показателями и факторами внешней среды. Накопление сведений за предшествующий период и внедрение современных информационных технологий позволяет в настоящее время решать эти задачи, что особенно важно в удаленных районах ИЭЗ Марокко и Мавритании.
Цель работы: совершенствование системы промыслового прогнозирования в ИЭЗ Марокко и Мавритании на основе анализа причинно-следственных связей промы-слово-биологических параметров пелагических видов рыб и океанологических характеристик ЦВА.
4 В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1. Проанализировать ретроспективные и современные метеорологические,
океанологические и геофизические факторы с целью оценки их влияния на эффектив
ность промысла пелагических видов в районе исследований.
Дать характеристику эколого-биологических особенностей основных пелагических видов рыб ЦВА и оценить их биологические параметры, имеющие значение для развития системы промыслового прогнозирования.
Изучить особенности развития тралового пелагического промысла в исследуемом районе, дать оценку его современного состояния, а также рассмотреть особенности рыболовства в 1970-80-е годы и в последнее десятилетие.
Оценить возможности использования океанологических параметров, промысловых и биологических показателей в краткосрочном прогнозировании рыболовства в условиях современной промысловой деятельности в ЦВА.
Разработать подходы к математическому описанию причинно-следственных связей для установления взаимосвязи между условиями окружающей среды, промысловыми параметрами, биологическими показателями, позволяющими совершенствовать систему прогнозирования промысла.
Определить возможности развития промысла пелагических видов рыб в условиях современного состояния добывающей базы.
Научная новизна. Впервые, основываясь на современных данных по рыболовству в районе мыс Юби — мыс Зеленый, проведен комплексный анализ количественных и качественных характеристик российского пелагического тралового промысла в пространственно-временном (сезонном и межгодовом) аспекте. Описаны особенности промысла в разные с экономической точки зрения периоды: 1977-1991 гг. и 1996-2007 гг. Количественно выявлена сопряженность промысловой деятельности в ИЭЗ Марокко с рыболовством в ИЭЗ Мавритании. Впервые выработаны подходы к ретроспективному анализу производительности разных типов крупнотоннажных судов. Впервые установлены связи между рыбопромысловыми параметрами, биологическими показателями, факторами внешней среды с месячной и годовой дискретностью и различной заблаговременностью, что позволяет оперировать ими в целях краткосрочного прогноза промысловых характеристик. Впервые автором разработаны прогностические модели и определены возможности прогноза производительности (улова на усилие) крупнотоннажных судов, видового состава промысловых уловов, участков промысла с наибольшими уловами в ИЭЗ Марокко и Мавритании, средней длины пелагических видов рыб при помощи одномерного (включая автокорреляцию) и множественного кор-
реляционно-регрессионного анализа на основании рыбопромысловых параметров, биологических показателей, факторов внешней среды.
Практическое значение. Предлагаемая схема применяется в прогнозировании промысловой обстановки в ЦВА. Результаты исследования используются в АтлантНИ-РО для решения задач краткосрочного прогнозирования промысловой обстановки на траловом пелагическом промысле в ИЭЗ Марокко и Мавритании. Проведенные исследования расширяют имеющиеся представления о причинно-следственных связях биотических и абиотических факторов и рыбопромысловых параметров и повышают возможности промыслового прогнозирования. Предложенные рекомендации могут способствовать повышению эффективности промысла в ИЭЗ Марокко и Мавритании.
Основные положения, выносимые на защиту:
наличие достоверных количественных связей между определенными промысловыми параметрами, биологическими показателями и факторами внешней среды, характеризующимися высокими коэффициентами корреляции — до ±0,52-0,78, которые возможно использовать для краткосрочного прогнозирования рыболовства в ЦВА;
схема совершенствования системы краткосрочного прогнозирования промысла в ЦВА на основании ряда характеристик (доля ставриды, скумбрии, сардины, сардинеллы в промысловых уловах в ИЭЗ Марокко и Мавритании; температура поверхности океана (ТПО); широтное положение изотерм 22 и 24 С; числа Вольфа; скорость вращения Земли; индекс пассатного переноса), которые имеют высокую тесноту связи (±0,70-0,91) с промысловыми параметрами и заблаговременность от 2 до 7 месяцев;
возможность повышения эффективности промысла в ЦВА за счет увеличения промыслового усилия, а также использования схемы краткосрочного прогнозирования, учитывающей выявленные причинно-следственные связи ряда стандартных промысло-во-биологнческих характеристик.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены и обсуждались на международной научной конференции "Инновации в науке и образовании — 2003" (Калининград, 2003); международной научной конференции "Инновации в науке и образовании — 2005", посвященной 75-летию основания КГТУ и 750-летию Кенигсберга-Калининграда (Калининград, 2005); совете молодых ученых АтлантНИРО (Калининград, 2006); региональных конференциях Российского географического общества (Калининград, 2006, 2007, 2008); отчетной сессии АтлантНИРО (Калининград, 2007, 2008); международной конференции молодых ученых и специалистов "Экология 2007" (Архангельск, 2007); симпозиуме "Уровень знаний и проблемы управления промыслом разделенных запасов мелких пелагических рыб у северо-западного побережья Африки"
6 . (Марокко, Касабланка, 2008); международной научно-практической конференции "Проблемы биологии, экологии, географии, образования: история и современность" (Пушкин, 2008); XIV конференции по промысловой океанологии и промысловому прогнозированию (Калининград, 2008).
Декларация личного участия. Автор принимал непосредственное участие в трех экспедициях (2003, 2005, 2006) на научно-исследовательских и промысловых судах в ИЭЗ Марокко и Мавритании, где проводился сбор метеорологических и океанологических данных, биологического материала и промысловой информации. Самостоятельно проведено обобщение собственных и фондовых материалов по промысловой статистике в районе мыс Юби - мыс Зеленый за 1977-2007 гг. С учетом современных данных исследованы промыслово-биологические параметры пелагических рыб, условия внешней среды, обусловливающие эффективность промысла в ИЭЗ Марокко и Мавритании. Рассматриваемые промысловые параметры, биологические показатели, факторы внешней среды сведены в единый комплекс матриц, позволяющих провести статистическую обработку всех характеристик. Автор провел статистическую обработку геофизических, метеорологических, океанологических факторов, рыбопромысловых параметров и биологических показателей общим числом 133 характеристики, получил модели причинно-следственных связей в экосистеме рассматриваемого района. Предложил подходы к прогнозированию промысла в ЦВА, с учетом найденных зависимостей. Установил фактические параметры и потенциальные показатели, которые можно использовать в качестве независимых переменных при промысловом прогнозировании в ИЭЗ Марокко и Мавритании.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность и искреннюю признательность научному руководителю работы, заведующему кафедрой ихтиологии и экологии ФГОУ ВПО "КГТУ", д-ру биол. наук, профессору СВ. Шибаеву; зав. лабораторией анализа биостатистики ФГУП "АтлантНИРО", канд. биол. наук, доценту П.А. Букатину; заведующему отделом научно-промысловой разведки (НПР) АтлантНИРО Е.М. Герберу; заведующему сектором отдела НПР В.Б. Лукацкому; д-ру геогр. наук В.Ф. Дубравину. Выражаю благодарность д-ру геогр. наук, профессору П.П. Чернышкову; заведующему отделом "Региональный центр данных" АтлантНИРО Ф.В. Коломейко; сотрудникам этого подразделения Я.Ф. Бутович, Е.В. Щукиной; сотрудникам лаборатории анализа биостатистики М.В. Доманевской, И.В. Смирнову; зав. сектором математического обеспечения оценки запасов П.С. Гасюкову; сотрудникам лаборатории промысловой океанологии д-ру геогр. наук, профессору В.Н. Яковлеву, канд. геогр. наук В.Н. Шнару, канд. геогр. наук Е.Н. Тимохину, С.К. Кудерскому,
7 канд. геогр. наук И.Л. Глезе; зав. отделом международного сотрудничества, канд. геогр. наук, доценту Г.А. Чернеге; сотрудникам отдела НПР М.М. Сысу, Е.А. Смольяниновой; сотруднику группы информационно-технического обеспечения Ч.М. Нигматуллину; сотруднику лаборатории экологии промысловых популяций и оценки запасов, канд. биол. наук Ф.Ф. Литвинову; сотрудникам лаборатории гидробиологии О.А. Дмитриевой, А.А. Гусеву; сотрудникам сектора паразитологии и болезней рыб О.А. Шухгалтер, Н.Н. Чукаловой; сотрудникам ВНИРО Л.А. Духовой, К.В. Батрак за внимание к работе, конструктивные замечания и комментарии, а также разностороннюю помощь при ее написании. Благодарю инженера отдела НПР АтлантНИРО Т.М. Творогову за помощь в техническом оформлении работы.
Биологическая продуктивность вод от мыса Юби до мыса Зеленого
Академик Л.А. Зенкевич определяет биологическую продуктивность как свойство водоемов обусловливать тот или иной характер развития вещества и темп его воспроизводства в живых организмах, в образуемых ими биоценозах и экологических системах. Процесс продуцирования в популяциях, биоценозах и экосистемах водоемов осуществляется через трофические взаимоотношения между организмами, в результате которых определенные количества вещества и энергии передаются с одного трофического уровня на последующие. Об уровне продуктивности биоценозов и экосистем судят по величине биомассы, продукции, коэффициента П/Б (Зенкевич, 1948).
Система Канарского апвеллинга — высокопродуктивный район Атлантики, который занимает воды шельфа Северо-Западной Африки. Оценка средней годовой первичной продукции составляет порядка 7000 т/км2, а ежегодного вылова - около 3-10 т/км2 (Cury et al., 1998; Jarreeichmann et al., 1998).
По оценке В.Ф. Демидова (Демидов, 1999), в зоне постоянных пассатных ап-веллингов у берегов Марокко и Западной Сахары общая продукция органического углерода составляет 136,5 т Сх10б/год, учтенная биомасса рыб - 7,4 млн. т, плотность биомассы — 64 т/км2, вылов - 1,84 млн. т, промысловая рыбопродуктивность - 16 т/км2/год. В области сезонных апвеллингов у берегов Мавритании, Сенегала, Гамбии и Гвинеи-Бисау продуцируется за год 12,2 т СхЮ6, биомасса рыб учтена на уровне 5,5 млн. т при средней ее плотности - 51,8 т/км . Общий вылов - 0,97 млн. т, промысловая рыбопродуктивность - 9,1 т/км2/год.
Таким образом, в пределах шельфовых вод ЦВА в районе Канарского апвел-линга находится 75% от всей учтенной по региону биомассы рыб и 79% от всего вылова (Демидов, 1999). Как известно, биологическая продуктивность вод от мыса Юби до мыса Зеленого определяется соответствующими гидрохимическими и гидробиологическими условиями. Исследования гидрохимического режима вод, омывающих северо-западное побережье Африки, проводили многие отечественные и зарубежные ученые (Берников и др., 1962; Сухорук и др., 1970, 2005; Сухорук, 2005; Weichart, 1980; Codispoti et al., 1982; Coste et al., 1982; Minas et al., 1982; Fraga et al., 1985; Llinas et al., 1985; Majewicz, 1985; Perez-Rodriguez et al., 2001; Леонов и др., 2005; Черньтшков и др., 2006; Pelegri et al., 2006) и другие исследователи.
Воды материковой отмели рассматриваемого района богаты биогенами. Содержание фосфора в поверхностном слое воды не ниже 10-12 г/л, в районе между устьем р. Рио-де-Оро и м. Кап-Блан - до 20 г/л. В придонных слоях воды содержание фосфатов увеличивается до 50 г/л (Берников и др., 1962). Фитопланктон прибрежных вод Северо-Западной Африки изучал ряд специалистов (Аверина, 1967; Роухияйнен, 1975, 1979; Семенова, 1976; Семенова и др., 1986, 2002, 2003 а, 2003 б, 2005; Reyssac, 1976; Kell et al., 1979; Sevrin-Reyssac, 1980; Вент-цель, 1982; Раймонт, 1983; Александров, 2007) и других ученых. Распределение фитопланктона тесно связано с явлениями подъема промежуточных вод у северо-западного побережья Африки (Kell et al., 1979). В районе между м. Кап-Блан и п. Сен-Луи в развитии фитопланктона отмечено два максимума: у мыса Кап-Блан - мыса Тимирис - в марте и ноябре, в районе п. Сен-Луи - в марте и декабре (Семенова и др., 1986). От м. Кап-Блан до п. Сен-Луи в ходе сукцессии, т.е. последовательной смены одних фитоценозов другими, выделены четыре фазы, обусловленные развитием водорослей определенных систематических и размерных групп (Семенова и др., 1986).
В районе мыс Кап-Блан - мыс Тимирис сукцессия начинается в декабре интенсивным развитием видов — индикаторов первой стадии. В феврале темп развития этой стадии снижается, и сообщество переходит во вторую фазу. Максимальное развитие фитоцена приурочено ко второй стадии и совпадает с периодом наиболее интенсивного апвеллннга. В апреле развитие второй стадии ослабевает. В этот период отмечается увеличение численности третьей и четвертой стадий. Однако новая волна подъема промежуточных вод в мае приостанавливает развитие данной сукцессии и вызывает начало новой. Следовательно, первая сукцессия оказывается редуцированной. Первая стадия второй сукцессии начинается в мае. Предполагается, что развитие второй стадии продолжается до сентября. По мере снижения количественных показателей развития видов второй стадии отмечается возрастание доли видов-индикаторов третьей, а затем четвертой стадий.
Ход сукцессии в районе п. Сен-Луи происходит почти синхронно с вышерас-смотренной у мыса Кап-Блан - мыса Тимирис. Выявленные отличия заключаются в более продолжительном развитии отдельных стадий и обусловлены ходом изменения апвеллннга и его интенсивностью (Семенова и др., 1986).
В пределах рассматриваемого района наиболее богатой фитопланктоном оказалась юго-восточная часть, от м. Кап-Блан до параллели немного южнее м. Дернфорд. Значения численности и биомассы фитопланктона в юго-восточной части района с точностью до порядка соответствовали величинам, приведенным для области, примыкающей к м. Кап-Блан с юга (Вентцель, 1982).
В сентябре-мае у северо-западного побережья Африки соотношение систематических групп фитопланктона изменялось. В период максимального подъема вод наблюдалось преобладание диатомовых, а в период ослабления апвеллинга отмечено большое видовое разнообразие перидиниевых водорослей.
Основу растительного планктона, как в видовом отношении, так и по количественным показателям, составляли диатомовые, перидиниевые и кокколитофориды. К их числу необходимо отнести также сборную группу жгутиковых водорослей, в качественном отношении исключительно бедную, но имеющую определенный удельный вес по численности клеток. Значимость отдельных групп в планктоне по месяцам и в пространстве изменялась.
Развитие диатомовых водорослей в океаническом районе акватории интенсифицируется с декабря. Максимальной численности группа достигает в феврале. Затем темп развития постепенно ослабевает, а в ноябре падает до минимума. По мере снижения количественных показателей диатомовых возрастает численность перидиниевых и жгутиковых, а затем и кокколитофорид. Небольшое увеличение количества перидиниевых и жгутиковых водорослей приходится на апрель, а максимальная численность наблюдается в октябре. Наибольшее развитие кокколитофорид отмечено в декабре. После спада вегетации кокколитин начинается увеличение количества диатомовых водорослей. Таким образом, наблюдается определенная последовательность в развитии основных групп фитопланктона. Такая же очередность развития водорослей в общих чертах отмечается и вдоль свала глубин. Однако в характере развития водорослей в этом районе имеются свои особенности. Так, если в океаническом районе, как указывалось выше, наибольшая численность диатомовых наблюдалась в феврале, а минимум отмечался в ноябре, то у свала пик развития этой группы был в марте, а наименьшее количество клеток обнаружено в октябре (Семенова, 1976). Пространственно-временное распределение фитопланктона являются показателем агрегаций зоопланктона.
Результаты исследований зоопланктона освещены в работах ряда специалистов (Фюрнестен, 1970; Петрова, 1971; Жигалова, 1976, Жигалова, 2002; Brenning, 1979; Ап-dronov et al., 1980; Smith, 1982; Vives, 1985; Сирота и др., 2007) и других ученых. Районы высокой биомассы зоопланктона находятся у западного побережья Африки (Канаева, 1962). Установлено хорошее соответствие между сезонным передвижением района апвеллинга и количеством зоопланктона (Arndt et al., 1977). Формирование промысловых скоплений и распределение рыб-зоопланктофагов тесно связаны с динамикой концентрации зоопланктона как кормовой базы (Строгонов и др., 1983; Осипов, 1987), поэтому выявление закономерностей его пространственного распределения всегда представлялось актуальной проблемой как в теоретическом, так и в прикладном плане (Пионтковский и др., 1992).
Европейская ставрида (Trachurus trachurus (Linne, 1758)
Пелагическая стайная рыба. Распространена в неритической зоне севернее 14 с.ш. и на подводных возвышенностях Канаро-Мадейрского архипелага до глубин 350 м, в основном при температуре 13-16 С (Mylnicov et al., 1979; Некрасов, 1987; До-маневский, 1998). В северо-восточной части Атлантического океана встречается до Исландии (Некрасов, 1987), в водах Западной Африки обитает от Гибралтара до Сенегала (12-14 с.ш.) (Fischer et al., 1981).
На марокканском шельфе основные агрегации ставрида образует в диапазоне глубин 50-150 м, при температуре воды 14-15 С и солености 36,1-36,3%о. В Центрально-Восточной Атлантике обитают две популяции европейской ставриды: мароккано-сахарская (35-23 с.ш.) и сенегало-мавританская (16-23 с.ш.). Граница пересечения ареалов двух популяций находится на 23 с.ш. и не остается постоянной, а связана с конкретными условиями окружающей среды. В зависимости от сезона, у Сахары находится то одна, то другая популяция: в осенне-зимний сезон мароккано-сахарская, а в весенне-летний - сенегало-мавританская (Галактионова и др., 1989; Доманевский, 1998).
Для европейской ставриды характерна прямая зависимость между ее длиной и глубиной обитания. На мелководье (глубины до 40 м) обитает молодь ставриды длиной до 20 см. В диапазоне глубин от 50 до 200 м держится ставрида приблизительно одинаковых размеров, с некоторым сдвигом пика размерного ряда вправо, и на глубинах 225-300 м преимущественное значение имеют особи длиной 26-30 см (Оверко, 1969). Скопления половозрелой рыбы придерживаются глубин более 100 м, ближе к краю материковой отмели (Chavance et al., 1991). В периоды сезонных миграций скопления половозрелой ставриды могут перемещаться над глубинами 1000-2000 м (Букатин и др., 1981).
В уловах промысловых и научно-исследовательских судов в 1986-1991 гг. размерный состав европейской ставриды сенегало-мавританской популяции был представлен особями длиной от 8 до 38 см, в возрасте от 1 года до 7 лет, с модальными группировками 21-23 и 25-28 см, в возрасте 2-4 года (более 50%). Средняя длина рыбы в уловах колебалась от 24,0 до 27,5 см, средняя масса - от 150 до 180 г, средний возраст составлял 2,3-3,2 года (Букатин, 1997).
По нашим данным, в течение 1968-2007 гг. средняя длина европейской ставриды колебалась от 14 до 36 см в промысловых уловах в ИЭЗ Марокко (рис. 3.2.1) и составляла 14-39 см в ИЭЗ Мавритании (рис. 3.2.2). Динамика средней длины европейской ставриды в ИЭЗ Марокко представлена за январь, июль-декабрь, а в ИЭЗ Мавритании - за январь-июнь, так как эти месяцы наиболее обеспечены материалом по размерной структуре рыбы. В течение этих периодов представлена зависимость между средней длиной рыб и аномалией ТПО в ИЭЗ Марокко (рис. 3.2.1) и Мавритании (рис. 3.2.2).
Наблюдается некоторая связь между изменением размеров ставриды и ТПО, что особенно было выражено в 1970-80-е годы в ИЭЗ Марокко, когда имелся относительно непрерывный ряд данных, характеризующий динамику средней длины в январе и сентябре-декабре. Анализ зависимости между средней длиной и рядом параметров и факторов будет дан в главе 5.
Наши данные по линейному и весовому темпам роста европейской ставриды в ИЭЗ Марокко и Мавритании (табл. 3.2.1) подтверждают литературные материалы. В течение 1986-2007 гг. в уловах научно-исследовательских и промысловых судов встречались рыбы в возрасте от 1 года до 10 лет. В ИЭЗ Марокко основную массу особей составляли 1-5-годовалые (81%), а в ИЭЗ Мавритании - 2-7-годовалые (83%) рыбы. Максимальный темп роста был в первые годы жизни ставриды. В ИЭЗ Марокко прирост длины изменялся от 3,4 до 17,2%, а прирост массы - от 10,5 до 74,6% в 8-9 и 1-2 года, соответственно. В ИЭЗ Мавритании прирост длины колебался в пределах от 3,2-3,3% у 8-10-летних до 13,5-13,8% у 2-4-годовалых особей. Прирост массы составлял 5,2 и 44,9% у 9-10-летних и 3-4-годовалых особей, соответственно.
Темп роста европейской ставриды из района Агадир-Касабланка (33-29 с.ш.) схож с темпом роста ставриды в районе мыса Кап-Блан - мыса Зеленого. Значительных различий в темпе роста между самцами и самками не отмечено (Оверко, 1971), хотя темп роста у ставриды сенегало-мавританской популяции в первые 3 года жизни несколько выше, чем у мароккано-сахарской. В последующие годы жизни средние размеры рыб одновозрастных групп у побережья Африки становятся близкими, но большими, чем в северных частях ареала (Галактионова и др., 1989).
Прирост к первому году жизни у европейской ставриды достигает 12,2 см, ко второму - 17,7, к третьему - 21,9, четвертому - 25,4, пятому - 29,8, шестому — 32,0 см. С увеличением возраста линейный рост постепенно замедляется, однако динамика величины весовых приростов имеет другую тенденцию. У европейской ставриды сравнительно короткий жизненный цикл. Ее естественная смертность сильно возрастает после 5 лет жизни (Оверко, 1969). Период созревания европейской ставриды меняется в зависимости от сезонности района обитания. Термический режим вод, очевидно, имеет немаловажное значение в колебании сроков нереста. Границы его для ставриды, обитающей в районе ЦВА, довольно узки: от 16 до 20 С. В северной области (25-34 с.ш.) - это период потепления вод (январь-апрель) со средней ТПО 17 С; в районе мыса Кап-Блан - это период похолодания поверхностных вод со средней температурой 17-20 С (ноябрь-апрель). Относительная стабильность термических условий вод в районе (15-20 с.ш.) создает благоприятную зону для созревания европейской ставриды в течение круглого года (Седлец-кая, 1975).
Массовое достижение половой зрелости у рыб сенегало-мавританской популяции наступает при длине 19,7 см в 2-летнем возрасте (Седлецкая, 1971, 1975; Седлецкая и др., 1985), а мароккано-сахарской — при длине 17,5 см в этом же возрасте (Галактионова и др., 1989; Доманевский, 1998). Индивидуальная плодовитость самок длиной 28-35 см составляет от 40 до 270 тыс. икринок, средняя - 130 тыс. икринок (Доманевский, 1995). Икрометание у ставрид порционное (Оверко, 1969; Medina et al., 1975), икра пелагическая. Диаметр икринок 0,9-1,1 мм. Личинки также пелагические. Нерест происходит обычно вблизи каньонов, в толще воды на глубине 100-300 м, при температуре около 15,4 С (Доманевский и др., 1985; Галактионова и др., 1989). Нерест европейской ставриды в ЦВА происходит при температуре воды у дна 13-16 С (Оверко, 1969; Ша-бонеев, 1980). Периоды наиболее интенсивного нереста связаны, в первую очередь, с термическим режимом, обусловленным годовым и сезонным ходом апвеллинга (Галак-тионоваидр., 1989; Доманевский, 1998).
Массовый нерест рыб сенегало-мавританской популяции наблюдается в ноябре-марте (Kiliachenkova, 1970; Седлецкая и др., 1979; Галактионова и др., 1989; Доманевский, 1998) при температуре воды 15-18 СС, на глубинах 100-300 м, на участках каньонов и впадин. Однако нерестовые особи отмечаются у мыса Кап-Блан практически в течение всего года, так как из-за круглогодичного апвеллинга на этом участке постоянно создаются благоприятные условия для созревания гонад и икрометания (Доманевский, 1995). Развитие икры происходит в верхнем 50-метровом слое воды (Седлецкая, 1971, 1975). Максимальная плотность распределения личинок наблюдается у континентального склона, особенно вблизи крутых мысов, в зоне циклонических круговоротов, при температуре воды 18-20 С и содержании кислорода 5,0-5,7 мг/л. В результате дрейфа личинки скапливаются в южной части нерестилищ и выносятся потоками в открытый океан (Галактионова и др., 1989; Доманевский, 1998). При длине 3-4 см молодь опускается в придонные слои и распространяется по шельфу в сторону аргенского мелководья, где нагуливается, не совершая дальних сезонных миграций, в течение первого года жизни (Седлецкая и др., 1985).
Добывающая база отечественного рыбопромыслового флота
Изучение особенностей промысла крайне актуально, так как промысел дает наиболее полные и объективные данные о состоянии сырьевой базы в промысловом районе. В связи с этим промысел в научно-исследовательском смысле можно рассматривать как составную часть системы многократных наблюдений параметров процессов в пространстве и во времени, с целью контроля их динамики, прогноза изменений и оптимизации управления, т.е. мониторинга рыболовства (Драпацкий и др., 1989).
Одной из центральных проблем остается регулирование промысловых усилий, в соответствии с состоянием запасов морских живых ресурсов (Зиланов, 2002).
Промысловое усилие флота характеризуется числом рыбодобывающих судов и судосуток лова. В течение промысловой деятельности в 1977-1991 гг. (первый период) в ЦВА количество отечественных крупнотоннажных судов, одновременно находившихся здесь, превышало 200 единиц. В последнее десятилетие (1996-2007 гг. - второй период) эта величина составляла 15-40 единиц. Таким образом, наблюдается снижение количества отечественных судов (рис. 4.2.1-4.2.4) от первого периода ко второму (в ИЭЗ Марокко со 100-130 ед. траулеров в первом периоде до 5-20 во втором (рис. 4.2.2), а в ИЭЗ Мавритании - от 40-65 до 5-30 судов (рис. 4.2.4), соответственно.
Межгодовая динамика числа промысловых судов в некоторых случаях может не соотноситься с изменением промыслового усилия (судосутки лова). Это связано с тем, что в некоторые годы наличие судна в районе обозначалось, но отсутствовали сведения о его рыболовной деятельности (например, в 2002-2005 гг.). В ССД информацию о промысле не предоставляли 5 РТМКС, 1 БАТГ, 3 БАТМ, 4 ТСМ в 2002 г.; 5 РТМКС и 6 БАТМ в 2003 г.; 4 РТМКС и 6 БАТМ в 2004 г.; 2 РТМКС и З БАТМ в 2005 г. в ИЭЗ Мавритании и 1 БАТМ в 2004 г. в ИЭЗ Марокко. Эти суда только обозначали свою дислокацию в районе.
В первом периоде ведущая роль принадлежала судам типов РТМА и РТМС (рис. 4.2.1, 4.2.3). В ИЭЗ Марокко их доля от общего количества траулеров составляла около 30-40% (1985-1991 гг.). Количество судов типа РТМА, по приблизительным оценкам, колебалось от 12 в 1991 г. до 25 ед. в 1985 г., а РТМС - от 20 до 27 ед. в 1986 и 1988-1990 гг., соответственно (рис. 4.2.1). В ИЭЗ Мавритании доля судов типа РТМА и РТМС была значительно больше (60-90%), чем в ИЭЗ Марокко. Минимум судов РТМА был в 1986-1987 гг. (14-15 ед.), а максимум - в 1985, 1988 гг. (21-22 ед.). Суда РТМС составляли от 13 ед. (1987 г.) до 26-33 ед. (1990-1991 гг.) (рис. 4.2.3).
Во втором периоде работали несколько другие типы судов (РТМКС, РТМКСм, БАТГ, БАТМ, БМРТИБ, РТМА, РТМС, РТИП и ТСМ). В ИЭЗ Марокко промысел определяли суда типа РТМКС, БАТМ, РТМС, а также БМРТИБ (первая половина периода) и РТМКСм (последние четыре года). В ИЭЗ Мавритании основу флота составляли аналогичные суда, за исключение БАТГ, которые сохраняли значительную численность до 2001 г. В ИЭЗ Марокко наибольшее число траулеров наблюдали в начале (9-16 ед. в 1996-1999 гг.) и конце (9-14 ед. в 2004-2003 гг.) второго периода, а минимум - в 2000- 2001 гг. (4-5 ед.) (рис. 4.2.2). Сокращение числа судов пришлось на преддверие запрета российского промысла в ИЭЗ Марокко. В ИЭЗ Мавритании наименьшее количество отечественных крупнотоннажных судов отмечено в 2006 г. (6 ед.), а максимальное — в 1996-1998 гг. (24-31 ед.) и 2002-2003 гг. (27-29 ед.) (рис. 4.2.4). При этом наибольшее количество траулеров в начале двухтысячных годов совпадает с запретом промысла в ИЭЗ Марокко, когда судам пришлось перейти из ИЭЗ Марокко в ИЭЗ Мавритании.
В последнее десятилетие в ИЭЗ Марокко сохраняется некоторая стабильность численности траулеров (рис. 4.2.2), а в ИЭЗ Мавритании - снижение (рис. 4.2.4). В последние годы суда типов РТМКС и БАТМ являются практически единственными в составе российского флота, работающего в районе от мыса Юби до мыса Зеленого (рис. 4.2.1,4.2.3).
В ИЭЗ Марокко количество судов типа РТМКС колебалось от 1 ед. (1999-2001, 2004 гг.) до 6 (2006 г.), с увеличением в последние три года (рис. 4.2.1). Число судов БАТМ преимущественно составляло 2-4 ед., а количество БМРТИБ и РТМС было наибольшим в первой половине 1996-2007 гг. и составляло 1-6 и 3-9 ед., соответственно (рис. 4.2.1). Суда типа РТМКСм (модернизированные РТМКС) стали наращивать усилие с началом переоборудования РТМКС (2004 г.). Таким образом, наблюдается сопряженность в межгодовой динамике общего числа крупнотоннажных траулеров в районах Марокко и Мавритании (рис. 4.2.5). Это особенно выражено в 70-80-е годы прошлого века. В последнее десятилетие сопряженность сохраняется, но не так явно, что, по-видимому, является следствием правовых и экономических условий промысла в ИЭЗ Марокко и Мавритании, которые будут рассмотрены далее.
Таким образом, промысловое усилие в последнее десятилетие сократилось в несколько раз по сравнению с 70-80-ми годами прошлого века в обоих рассматриваемых районах. Это было обусловлено общим экономическим спадом в России в 1992-1995 гг. и, как следствие, кризисным положением рыбной промышленности страны. Снижение промыслового усилия наиболее значительно в ИЭЗ Марокко (в 6 раз по среднему арифметическому промыслового усилия каждого периода и в 8 - по сумме), чем в ИЭЗ Мавритании (в 2 раза по среднему и 3 - по сумме). Это связано, по-видимому, с установлением (1992 г.) Правительством Королевства Марокко для российского флота ежегодной квоты на вылов пелагических рыб, районов промысла, количества и типов судов, а также других правил деятельности в ИЭЗ своего государства. В ИЭЗ Мавритании российские суда по-прежнему работают на основании купленных лицензий.
Поскольку скопления пелагических рыб совершают сезонные миграции, пересекая зоны этих государств, то промысловая обстановка в них меняется, от чего зависит видовой состав уловов и экономические показатели работы судов. Поэтому промысловым судам целесообразно иметь "сквозные" лицензии для работы в зонах всех этих прибрежных государств, выбирая в них периоды наилучшей промысловой обстановки (Кухоренко, 2002).
Таким образом, анализ промыслового усилия отечественного рыбодобывающе-го флота (количество судов по типам, судосутки лова) с 1977 по 2007 г. позволил выявить качественные и количественные особенности в добывающей базе двух выделенных периодов (1977-1991 и 1996-2007 гг.), а также установить сопряженность промысла в ИЭЗ Марокко и Мавритании.
Модели прогноза промыслово-биологических параметров добывающего флота в Центрально-Восточной Атлантике
При разработке краткосрочных прогнозов производительности промысла исследователь постоянно сталкивается с необходимостью решения проблемы соотношения случайного и закономерного в формировании устойчивых промысловых скопле-РІИЙ. Многофакторные макропроцессы в общих закономерностях формирования плотности промысловых агрегаций рыб могут рассматриваться как случайные, и для их анализа применимы принципы теории вероятности. Определенные представления, необходимые для решения прогностических задач, позволяют получить вероятностный стиль мышления с использованием корреляционных связей и теории вероятности. Взаимодействие множества факторов, которые определяют поведение рыб и образование ими промысловых скоплений, приводит к неоднозначным результатам, так как воздействие случайных факторов на производительность рыбного промысла нельзя предсказать с абсолютной точностью. Случайные события, оказывающие влияние на ход образования промысловых агрегаций, находятся во взаимосвязи со многими другими событиями внешней среды, которые сами по себе непостоянны и не могут быть предсказаны.
Смысл использования вероятностного подхода в рыбопромысловом прогнозировании заключается в том, чтобы неопределенную систему случайных событий представить в виде некоторой системы определенности. Вероятностное описание случайных событий имеет много общего с правилами математической статистики, которые выявляют усредненные свойства, но не раскрывают сути анализируемых явлений. Вероятностно-статистические исследования в краткосрочном рыбопромысловом прогнозировании сочетают логику вероятностного восприятия случайных явлений и формализованную оценку, характеризующую взаимосвязи поведения рыб с условиями абиотической и биотической среды. В таком виде рассматриваемый подход в прогнозировании производительности промысла сочетает логический и математический аспекты. Прогностические рекомендации выводятся не на основе устойчивых промысловых косяков, не на основе случайных свойств и явлений, а на основе конкретной изменчивости и частоты проявления случайных событий. Неточность и неопределенность реальных случайных событий в поведении рыб в облавливаемых косяках представляет собой статистические характеристики, которые служат базой краткосрочного прогнозирования рыбопромысловой обстановки (Пономаренко и др., 2001).
В данном параграфе рассматривается возможность прогноза производительности основных типов судов, видового состава промысловых уловов в ИЭЗ Марокко и Мавритании и других характеристик с дискретностью в месяц и различной заблаговре-менностью.
Проблемам прогноза производительности промысла рыбы и видового состава уловов в различных районах Мирового океана посвящено немало работ (Пономаренко, 1970; Пономаренко и др., 2001; Девицын и др., 2001; Полищук, 2002; Кудерская, 2004; Греков и др., 2004; Иванова и др., 2004; Нигматуллин, 2004; Клочков и др., 2004; Самко и др., 2004). Данной тематикой в исследуемом районе занимался ряд исследователей (Строгалев, 1975; Букатин, 1997; Доманевский, 1998; Сирота, 2003; Лукацкий, 2004; Лукацкий и др., 2007; Галактионова, 2004; Чернышков, 2006; Маслянкин и др., 2008).
Влияние факторов среды на промысловые объекты и биопродуктивность далеко не всегда носит прямой характер и укладывается в достаточно очевидную последовательную схему причинно-следственных отношений. В наибольшей мере прямые связи наблюдаются для освещенности, биогенных элементов, температуры, солености, кислородного режима, динамики вод, донного осадка. Однако и эти факторы могут воздействовать не только непосредственно, но и косвенно в силу того, что они взаимозависимы и могут существенно сказываться друг через друга (Гершанович и др., 1982). Все это затрудняет выбор доминирующих промыслово-значимых факторов среды, причем их приоритеты в частных задачах поисковых работ и промысловой океанологии часто могут различаться (Левашов, 2003).
Для успешного прогнозирования участков промысла, производительности судов, видового состава их уловов нужно, прежде всего, знание основных закономерностей распространения рыбы (Семенов, 1985). Для практики же промысловых прогнозов первостепенное значение имеет установление зависимости образования скоплений рыбы от условий среды (Хованский, 1962). Например, сроки нереста рыб должны быть хорошо "согласованы" со сроками размножения планктона (Беренбейм, 1971) как кормовой базы пелагических видов рыб.
Известно, что колебания численности популяций основных пелагических видов рыб ЦВА в значительной степени обусловлены изменениями гидрологических условий, в частности, термического фона и интенсивности апвеллинга, последние, в свою очередь, подвержены влиянию преобладающих в этом районе атмосферных процессов, а точнее, интенсивности северо-восточного пассата (Сирота, 2001).
В работе Л.Н. Доманевского указывается зависимость вылова массовых пелагических рыб промысловыми судами "Запрыбы" от ТПО и интенсивности апвеллинга у Сахары (Доманевский, 1998). Выявлены прогностические связи между ТПО в ЮЗА и промысловой обстановкой (среднемесячные уловы БМРТ в т/судосутки лова) на сезонном промысле аргентинского кальмара (Девицын и др., 2001). В работе A.M. Сироты показана связь между производительностью промысла основных пелагических рыб и термическими условиями на поверхности океана в районе Канарского апвеллинга (Сирота, 2003).
Промысловая обстановка в исследуемом районе характеризуется следующими параметрами: производительность, или улов за судосутки лова; видовой состав, или ассортимент уловов; размерная структура рыб (Букатин, 1997). Она определяется соответствующими метеорологическими и океанологическими условиями, состоянием запасов, кормовой базой, биологическим и физиологическим состоянием промысловых объектов, а также их пространственно-временным распределением. В нашей работе исследуется возможность прогноза параметров, определяющих промысловую обстановку в ЦВА.
При помощи корреляционно-регрессионного анализа проведено исследование рыбопромысловых параметров, полученных на основе результатов работы российского флота в ИЭЗ Марокко и Мавритании за 1994-2008 гг., в зависимости от факторов внешней среды, промысловых параметров и биологических показателей в фактические и предшествующие сроки.
Необходимо сделать ссылку на то, что в используемых данных ССД отсутствует разделение рыб по таксономическим единицам. Ставрида фактически включает три вида рыб: западноафриканскую и европейскую ставриды, а также африканский ка-ранкс, илн десятиперую ставриду. Скумбрия в данных ССД соответствует восточной скумбрии. Сардина по ССД - это особи сахарской популяции этого вида. Сардинелла включает круглую и плоскую сардинеллы. Плоская сардинелла имеет меньшее промысловое значение, по сравнению с круглой, из-за особенностей распределения. Основу уловов составляют особи сенегало-мавританской популяции круглой сардинеллы.
Выявление тесноты связи между долей указанных объектов промысла в уловах проводилось с определенными допущениями, так как доля того или иного промыслового объекта в улове зависит от множества причин. Здесь играет определенную роль не только наличие рыбы того или иного вида в районе, но и доступность промысловых объектов добывающему флоту и ориентация капитанов судов на наиболее востребованный объект промысла, на который есть коммерческий спрос в данный момент. Например, в современных экономических условиях промысла в ЦВА судовладельцы стремятся иметь наилучший видовой состав. В основном промысловые суда ориенти руются на скопления ставриды и скумбрии, но при наличии соответствующих заказов интерес возрастает к таким промысловых объектам, как сардина и сардинелла.
