Введение к работе
Актуалыюсть исследования. Изучение влияния гидрометеорологического ре-' жима на жизненные циклы морских организмов приобретает все более важное значение, т.к. в настоящее время перспективным направлением исследования прибрежной зоны моря является поиск путей к увеличению биологических ресурсов. Одним из таких путей является марикультура - разведение морских животных и растений. В настоящее время 10-12% мирового объема сырья морского происхождения получают за. счет культивирования ценных видов рыб, беспозвоночных И водорослей. По прогнозам экспертов, к 2000 г. доля марикультуры в мировой продукции рыболовства достигнет 25 объема и 50% стоимости. По мнению многих специалистов, в ближайшие 20-30 лет весь прирост продукции пресноводішх и морских гидробионтов в мире будет происходить только в результате развития ак-вакультуры и может составить 30-40 млн. т. К сожалению, Россия занимает последнее место в мире по масштабам промышленной марикультуры, притом что потенциальные возможности (по оценкам экспертов) составляют 1-2 млн. т. Изменившаяся в последние годы социально-экономическая ситуация в стране сделала невостребованным накопленный к концу 80-х годов научно-технический потенциал. Японское море, и особенно залив Петра Великого, по числу видов животных и растений, потенциальных объектов культивирования, значительно выделяются среди остальных морей нашей страны. Наличие закрытых бухт и заливов, высокая продуктивность прибрежных вод и их сравнительная чистота позволяют считать Приморский край регионом, весьма перспективным для развития марикультуры, тем более, что здесь накоплен богатый опыт по культивированию моллюсков. К благоприятным предпосылкам для создания хозяйств марикультуры в этом регионе относится также высокая концентрация специалистов разного профиля в научно-исследовательских институтах и вузах для обеспечения развития этого направления.
Одним из традиционных объектов культивирования в зал. Петра Великого является приморский гребешок Mlznhopecten yessoensh (Jay, 1856), который обитает у берегов Приморья, о. Сахалина, Курильских о-вов, у северных берегов Кореи и Японии.
Стремление расширить воспроизводство гребешка обусловлено не только прекрасными вкусовыми, но и целебными качествами моллюска, применяемого,, например, для профилактики атеросклероза, для нормализации холестерина в кро-зи.
Недостаточная изученность гидрометеорологического режима района культивирования моллюсков в зал. Петра Великого, отсутствие сведений о статистических характеристиках временного ряда урожая гребешка, отсутствие методов долгосрочного прогноза урожайности гребешковой плантации, позволяющих выбирать оптимальные хозяйственные решения, чтобы уменьшить себестоимость, а, следовательно, получить большую прибыль, делают настоящее исследование своевременным и актуальным.
Целью диссертационной работы явилось исследование особенностей гидрометеорологического режима акватории зал. Петра Великого, оценка влияния на продуктивность двустворчатых моллюсков абиотических факторов и разработка долгосрочного прогноза урожайности марихозяйства (на примере бух. Миноносок, где производится культивирование гребешка).
Задачами исследования в соответствии с поставленной целью являются:
уточнение температурного режима юго-западной части зал. Петра Великого с привлечением данных за последние 20 лет, выявление особенностей гидрометеорологического режима исследуемой акватории на основании увеличения количества информативных факторов, временного и территориального объема информации;
исследование прибрежной акватории зал. Петра Великого на однородность по термическому режиму с целью возможности распространения полученных вывозов на другие хозяйства марикультуры;
исследование особенностей временного хода урожайности приморского гребешка за период наблюдений;
разработка долгосрочного метода прогноза урожайности молоди приморского гребешка;
выявление особенностей синхронных и асинхронных связей урожайности приморского гребешка от абиотических факторов с уточнением уже известных за-
внснмостей; выявление особенностей в распределении абиотических фаш-орсз а годы с высокими и низкими урожаями спата приморского гребешка;
оценка и отбор наиболее информативных предикторов для схем долгосрочного прогноза продуктивности плантаций приморского гребешка в зал. Пссьєта:
формализация метода прогноза урожайности молоди приморского гребешка;
разработка правил динамического комплексирования прогноза с разной заблаговремеї п юстыо;
разработка рекомендаций по количественным критериям оценки урегьйй-ности моллюсков;
составление гидрометеоролого-технологической блок-схемы хозяйстве»?!'';* решений, связанных с производством приморского гребешка, и гидрометеоролог:? ' ческих долгосрочных прогнозов, необходимых для ігх принятия.
Методика исследования. D качестве математического аппарата при peiae:;«n поставленных задач использованы методы математической статистики: коррелякй онный, регрессионный, днекриминшгшый анализы. Рассчитаны характеристики распределешш, структурные характеристики рядов, проведен спектральный аналог Для оценки статистической значимости величин использоватись широко известные критерій» Стьюдента, Фишера.
Численные эксперименты, расчеты, графики, рисунки выпол'шлпсь нз персональном компьютере с использованием специального программного обеспечения: Microsoft Word for Windows 6.0; Excel for Windows 5.0; Photo Finish; статистической системы по анализу временных рядов "Мезозавр" 1.0, программы для расчета дискриминантных функций.
Научная повпзпа
1. За период с 1930 по 1996 гг. на всех рассматриваемых станциях зал. Петра Великого отмечена тенденция увеличения средней годовой температуры воздуха, а во Владивостоке - еще и температуры воды. Для Гамова и Посьстз тренд в изменчивости не выявлен, а Находка составляет исключение, т.к. выявленный на 5% уровне- значимости тренд отрицателен, т.е. идет постепеїшое понижение темпера-
туры воды. Но за последние 14 лет (1983-1996 гг.) для всего зал. Петра Великого без исключений отмечена тенденция повышения температуры воды и воздуха. Между температурными характеристиками ГМС зал. Петра Великого по статистическим характеристикам нет достоверного различия, по этим параметрам прибрежную акваторию залива можно рассматривать как однородную.
-
Результаты исследования особенностей распределения средних месячных и средних годовых гидрометеорологических параметров (температура воздуха, воды и соленость) в'зал. Посьета показали, что зимы и весны стали теплее, а летом и осенью варьирование температуры происходит около нормы. Для солености характерен отрицательный тренд в декабре, январе и мае, для остальных месяцев тренд совпадает со средним многолетним; выявлены и оценены тренды в ходе перечисленных параметров.
-
Организован марикультурный заказник "Залив Восток" на акватории зал. Восток, Японского моря. Проведенное гидрометеорологическое исследование акватории зал. Восток перед объявлением охранного режима является эталонным для дальнейшего слежения за средой.
-
Анализ динамики трендовых составляющих урожайности моллюсков показал, что оптимальной кривой, позволяющей аппроксимировать трендовую составляющую на будущее, являются полиномы первой и второй степени.
-
Анализ термохалинных характеристик для четырех периодов развития приморского гребешка показал, что наиболее чувствителен к колебаниям температуры и солености личиночный период, а период оседания подвержен наименьшей вариабельности.
-
Выявлены особенности влияния абиотических факторов на количество методи приморского гребешка с целью отбора наиболее информативных факторов в качестве предикторов в прогностические схемы; впервые выявлены особенности в распределении абиотических факторов в годы с высокими и низкими урожаями.
-
Впервые в качестве предикторов для прогноза урожая моллюсков использовались солнечные и лунные затмения, комплексный показатель циркумполярного вихря, индексы и формы атмосферной циркуляции, различные типы погоды.
-
Впервые для прогноза урожайности спата приморского гребешка в Приморье использован метод раздельного прогнозирования трендовой и случайной со-
ставляющей; впервые сформулированы правила для составления фазового и количественного прогноза случайной составляющей урожая спата моллюсков на основе сочетания знаков линейных дискриминантных функций.
9. Впервые осуществлена формализация физико-статистического метода
прогаоза урожая спата приморского гребешка и разработаны правила динамиче
ского комплекснрования прогноза с разной заблаговременностью; разработаны ко
личественные критерии оценки урожайности моллюсков.
10. Впервые составлена гидрометеоролого-технологическая блок-схема хо
зяйственных решений и гидрометеорологических долгосрочных прогнозов, необхо
димых для их принятия.
Практическая петгость работы. Выявленные закономерности изменчивости поверхностной температуры воды зал. Посьета были использованы в научных исследованиях сотрудниками Дальневосточного государственного морского заповедника. Организованный при Институте биологии моря марикультурный морской заказник "Залив Восток" успешно осуществляет природоохранную деятельность. Материалы по пщрометеорологическому исследованию зал. Восток были использованы в научных исследованиях сотрудниками Института биологии моря ДАО РАН, Тігхоокеанского института рыбного хозяйства и океанографии, Дальневосточного регионального научно-исследовательского пщрометеорологического института . Разработанные прогностические схемы физико-статистического метода после оперативных испытаний могут быть использованы при составлении долгосрочного прогноза урожайности приморского гребешка в хозяйствах марикультуры Приморья.
АпроРапяя работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на семинарах по марикультуре, проводимых Приморрыбпромом на Экспериментальной морской базе Тлазковка" в 1985, 1988 гг.; на Всесоюзной конференции: Научно-технические проблемы марикультуры в стране, Владивосток, 1989 г.; на ежегодных научных конференциях Института биологии моря ДВО РАН, 1992, 1994, 1995, 1996, 1997 гг.; на Второй и Третьей конференциях по заповедному делу: Уссурийский заповедник, 1994 г., Владивосток, 1997 г.; на рабочем совещании
"Глобальные изменения на Российском Дальнем Востоке": Владивосток, 1996, 1397 гг.; на научных семинарах Лаборатории Дальневосточного государственного морского заповедника; на Международных конференциях: "Северная Пацифика: гидрометеорология, экология, география": Владивосток, 1994; "Долгопериодные изменения в морских экосистемах": Франция, 1995 г.; "Пайсис": Владивосток, 1995 г., Китай, 1995 г., Канада, 1996 г., Корея, 1997 г.; "Глобальные изменения на Российском Дальнем Востоке": Владивосток. 1997 г.
Работа рассмотрена и одобрена на лабораторном семинаре Дальневосточного государственного морского заповедника Института Биологии моря ДВО РАН, на объединенном коллоквиуме лаборатории промысловой океанографии и лаборатории изучения ресурсов беспозвоночных Тихоокеанского института рыбного хозяйства и океанографии, на кафедре метеорологии, климатологии и охраны атмосферы Дальневосточного государственного университета, на секции Ученого совета "Физика океана и атмосферы" Дальневосточного регионального научно-исследовательского гидрометеорологического института в марте-апреле 1998 г.
Структура п объем работы. Диссертация общим объемом 276 с. состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. В основной части работа состоит из 150 страниц текста, 43 рисунков, 53 таблиц. Список литературы включает 356 наименований российских и зарубежных авторов. Приложение занимает 6 с.
