Введение к работе
Актуальность работы. Определение запасов промысловых рыб является одной из наиболее актуальных научных, методических и практических задач рыбохо-зяйственной науки. Решение этой задачи обеспечивает использование интегрированных учетных рыболовных систем, включающих собственно учетные орудия лова, гидроакустические и телеметрические технические средства, промысловые суда, промысловые механизмы, объект лова. Объединение элементов в учетную промысловую систему происходит при выполнении функции этой системы — изъятие промысловых гидробионтов из водной среды (Кадильников, 2001).
В арсенал средств, обеспечивающих изучение распределения, численности и размерно-возрастного состава гидробионтов, входят учетные орудия рыболовства. При специализированных учетных съемках используются стандартные или модифицированные орудия лова. Съемки с использованием орудий лова — один из наиболее старых и в то же время весьма эффективных методов учета. Необходимо отметить, что идеальных орудий лова не существует, поэтому каждое орудие или способ лова, используемые как специальный инструмент количественного учета, имеет свои преимущества и свои недостатки. Поэтому очень важна правильная оценка реальных возможностей, границ применимости и сравнительных характеристик орудий лова.
Для определения запасов промысловых гидробионтов необходимо получение верифицированной информации о численности и распределении интересующих нас объектов лова в пространственно-временных координатах. Для этого определяется плотность объектов лова и с помощью различных математических моделей с привлечением другой информации определяется величина запаса.
Параметром, описывающим эффективность учетных орудий лова и степень изъятия объекта лова из запаса, является «коэффициент уловистости орудий лова» и сопряженные с ним такие параметры, как «зона действия орудий лова» и «плотность распределения объекта лова».
Вопросам изучения отдельных элементов учетных рыболовных систем и уловистости орудий лова посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых, в том числе Ф.И. Баранова, А.Л. Фридмана, М.М. Розенштейна, А.И. Тре-щева, В.Н. Мельникова, А.В. Мельникова, СЕ. Шевцова, Ю.А. Кузнецова, А.И. Шевченко, М.А. Мизюркина, В.К. Короткова, Е.Г. Норинова, Ю.В. Кадильни-кова, Д.А. Васильева, Ю.Т. Сечина, Э.А. Карпенко, М.Н. Коваленко, Р.П. Ходорев-ской, Ю.А. Изнанкина, А.Г. Поддубного, Ю.В. Герасимова, R.J.H. Beverton,
S.J. Holt, S.J. Walsh, N. Graham и др. В то же время на уровне учетной рыболовной системы данная проблема исследовалась недостаточно.
Ежегодный мировой улов промысловых гидробионтов уменьшился на 0,7 млн. т по сравнению с концом 80-х годов прошлого столетия (Watson, Pauly, 2001), при этом, по меньшей мере, 28% мировых рыбных запасов используются выше уровня их естественного воспроизводства или истощены, а 52% — переловлены и запрещены для промысла к 2008 году (FAO, 2009). Резкое уменьшение численности приводит к изменению генетической структуры популяции (Conover, Munch, 2002), наносит ущерб потенциалу восстановления запасов (Hutchings, 2000), приводит к значительным изменениям в экосистемах (Worm et al., 2006). В таких условиях требования к качеству исходных данных по численности и распределению промысловых гидробионтов возрастают многократно.
Цель и задачи исследования. Цель исследования — разработка современной теории и методологии учетных рыболовных систем с практическим применением к ряду ценных промысловых видов (осетровые, лососевые рыбы).
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
описать учетную рыболовную систему;
выполнить ревизию и определить понятия «коэффициент уловистости» и «зона действия» учетных орудий лова с анализом механистического и поведенческого подходов;
исследовать зависимость процесса уловистости от видовых признаков объекта лова, таких как особенности двигательной активности в зоне действия учетного орудия лова, тип реакции на орудие лова, особенности пространственного распределения;
разработать теорию и методологию учетной рыболовной системы осетровых рыб в северной части Каспийского моря, включая методику учетной съемки, обоснование конструкции учетных орудий лова, определение коэффициента уловистости учетных орудий лова, измерение скоростей плавания и определение плотностей распределения осетровых рыб;
разработать методический подход к определению численности и распределению рыб в мелководных, сильно зарастающих пресноводных водоемах на основе одновременного использования различных типов учетных орудий лова и гидроакустической съемки;
оценить эффективность работы стационарных учетных орудий лова атлантического лосося;
исследовать этологическую компоненту учетного ставного неводного лова в модельных и натурных условиях, обосновать и определить зону действия учетных ставных неводов на примере съемок в северо-восточной части Черного моря и у западного побережья Камчатки, обосновать и определить коэффициент уловисто-сти учетного ставного неводного лова дальневосточных лососей;
обосновать методику расчета прочности ставных неводов;
оценить влияние внутривидовых этологических особенностей промысловых рыб на уловистость учетных орудий лова при определении промысловых запасов (на примере минтая);
оценить травматизм объекта лова при применении учетных орудий лова. Основные положения, выносимые на защиту:
структурная схема организации учетной рыболовной системы;
определение понятий «коэффициент уловистости» и «зона действия» учетных орудий лова (тралы, ставные невода, ставные жаберные сети);
формализация процесса уловистости учетных тралов на основе исследований оборонительно-стайного поведения объекта лова;
теория и методология предложенной учетной съемки осетровых рыб в северной части Каспийского моря;
обоснование предложенного метода определения численности промысловых рыб и эффективности работы учетных орудий лова в пресноводных водоемах;
- теория и методология учетной съемки ставными неводами в северо
восточной части Черного моря и у западного побережья Камчатки;
оценка воздействия различных видов промысла на фенотипические характеристики минтая, определяющие его плавательную способность;
анализ особенностей травматизма рыб при проведении учетных съемок.
Научная новизна. Обоснованы состав и структура учетной рыболовной системы. Дано уточненное определение понятия «коэффициент уловистости» учетного тралового лова.
Показано, что внутрипопуляционные различия в двигательной активности, типе реакции на орудие лова и особенностях пространственного распределения объекта лова (на примере минтая и леща) генетически обусловлены. Это определяет различия в уловистости внутривидовых форм и как результат долговременные изменения в наследственной структуре популяции.
Впервые разработана комплексная методология учетной съемки осетровых рыб на акватории Северного Каспия. Впервые определены скорости плавания русского осетра и севрюги в Северном Каспии с помощью телеметрических техниче-
ских средств. Обоснован оригинальный алгоритм расчета и получены величины коэффициента уловистости учетных ставных жаберных сетей для русского осетра и севрюги в северной части Каспийского моря.
Обоснован и реализован новый методический подход для определения численности и распределения рыб в мелководных, сильно зарастающих озерах. Выявлены нарушения миграционного поведения рыб, вызываемые учетными ставными орудиями лова (на примере семги).
Установлена взаимосвязь между уровнем структурной организации скопления (группы, стаи) рыб, двигательной активностью и эффективностью их облова учетным ставным неводом. Обоснована и определена взаимосвязь между временем облова рыбы ставным неводом и показателем относительной организации скопления рыб, описана интенсивность захода (выхода) рыб в котел ставного невода.
Обоснована модель определения зоны действия учетного ставного невода (на примере рыб прибрежного ихтиоценоза Черного моря и лососевых рыб охотомор-ского побережья Камчатки).
Обоснована и предложена методика расчета прочности ставных неводов на основе учета скоростной и инерционной гидродинамических составляющих, по данным впервые проведенных натурных тензометрических испытаний и экспериментов по определению коэффициентов лобового сопротивления элементов ставного невода.
Впервые проведены исследования и установлены причины травматизма объектов лова (на примере пресноводных видов рыб) и прилова (на примере молоди осетровых рыб) при проведении учетных съемок. Разработана модель процесса травмирования рыб при проведении учетных съемок для ячей сетного полотна ромбической и квадратной формы.
Практическая значимость. Результаты исследований используются в работе Федерального агентства по рыболовству при подготовке нормативных и распорядительных документов по усовершенствованию инструментальных средств и методов оценки состояния запасов ценных промысловых видов рыб для оптимизации учетных промысловых систем и их эффективного использования с целью осуществления рационального рыболовства.
Внедрение методологии учетных сетных съемок позволило получить уточненные данные о распределении и численности осетровых рыб, обеспечить разработку стратегии по сохранению запасов осетровых рыб в Каспийском море.
Разработка тензометрического комплекса для измерения нагрузок в элементах учетного ставного невода позволила обосновать конструктивные изменения,
добиться эффективной работы учетных и промышленных ставных неводов, снизить аварийность.
Результаты гидродинамических модельных испытаний учетного трала РК-33,6/56 м пр. 529 повысили точность проводимых учетных съемок молоди лососевых рыб в прибрежье Камчатки.
Методология определения коэффициента уловистости и зоны действия учетных тралов используется при проведении учетных траловых съемок на водохранилищах Верхней Волги и других крупных пресноводных водоемах европейской части России.
Полученные данные по отбору разными видами промысла особей минтая по плавательной способности в дальнейшем могут быть использованы для мониторинга структуры популяции минтая, корректировке величин коэффициента уловистости для различных учетных орудий лова, сыграют важную роль для сохранения внутривидового биоразнообразия минтая.
Результаты исследований внедрены в учебный процесс ФГОУ ВПО «КГТУ» при подготовке специалистов промышленного рыболовства по специальности 111001.65 - «Промышленное рыболовство».
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на 2-м Всероссийском совещании «Поведение рыб» (Борок, 1996), на I Конгрессе ихтиологов России (Астрахань, 1997), Всероссийской научной конференции (Краснодарский край, 2000), на Международной конференции (Астрахань, 2000), на Международных ежегодных научных конференциях ICES (Bruges, Belgium, 2000; Copenhagen, Denmark, 2002; Tallinn, Estonia, 2003; Vigo, Spain, 2004; Aberdeen, UK, 2005; Maastricht, The Netherland, 2006; Helsinki, Finland, 2007), на Международном симпозиуме ICES (Bergen, Norway, 2003), на Международной конференции "Deep Sea 2003: Conference on the Governance and Management of Deep-Sea fisheries" (Queenstown, New Zealand, 2003), на российско-норвежском семинаре (Мурманск, 2004), на III Международном семинаре Комиссии по водным биоресурсам Каспийского моря: Методы оценки запасов и определения ОДУ (Астана, 2004), на Отраслевом научно-методическом совещании-семинаре по проблемам изучения сырьевых ресурсов речных бассейнов России (Красноярск, 2004), на Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов Мирового океана» (Москва, 2005), на Отраслевом совещании научно-исследовательских рыбохозяйственных организаций по проблемам сырьевого мониторинга на внутренних водоемах России (Петрозаводск, 2005), на 5-м Международном симпозиуме по осетровым рыбам (Ramsar, Iran, 2005), на
Международной конференции «Поведение рыб» (пос. Борок, 2005), Международной конференции (Астрахань, 2006), на Международном семинаре (Алматы, 2006), на Международном симпозиуме ICES (Tronheim, Norway, 2006), на Международной научно-практической конференции (Астрахань, 2007), на IV Всероссийской конференции по поведению животных (Москва, 2007), на заседании Рабочей группы ИКЕС-ФАО по рыболовным технологиям и поведению рыб (Dublin, Ireland, 2007), на отчетных сессиях Северного филиала ПИНРО (Архангельск, 2005), ВНИ-РО (2002, 2004, 2006, 2008), КаспНИРХ (2006), на межлабораторном коллоквиуме ВНИРО (2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 44 работы, в том числе 9 публикаций в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 463 страницах, состоит из введения, восьми глав, выводов, списка литературы и приложения. Содержит 106 таблиц, 165 рисунков, приложение, в котором приведены документы, подтверждающие внедрение результатов исследований. В списке литературы — 414 источников, в том числе 123 на иностранных языках.
Похожие диссертации на Теория, методология и практика учетных рыболовных систем
