Оцінка запасу промислових видів

ОЦІНКА ЗАПАСУ ПРОМИСЛОВИХ ВИДІВ

КОРОПОВИХ РИБ

ПРИДУНАЙСЬКИХ ОЗЕР

 

 

Одеса

Методичний посібник «Оцінка запасу промислових видів коропових риб придунайських озер» для студентів біологічного факультету спеціальності «Біологія» спеціалізації «Гідробіологія та загальна екологія» усіх форм навчання / В. В. Заморов, Є. Ю. Леончик. – Одеса, 2014. – 29 с.

 

 

Автори:

 

В. В. Заморов, Є. Ю. Леончик

 

 

Рецензенти:

 

Яковенко В. О. – к.б.н., доцент кафедри загальної біології та водних біоресурсів Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара.

Ківганов Д. А. – к.б.н., доцент кафедри зоології Одеського національного університету імені І. І. Мечникова.

 

 

Схвалено та рекомендовано до друку

Вченою радою біологічного факультету

Одеського національного університету імені І. І. Мечникова

Протокол № 4 від 2 грудня 2014 р.

 

© Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, 2014

 

ВСТУП

Дисципліна «Екологія риб» викладається для студентів спеціальності «Біологія», які спеціалізуються по кафедрі гідробіології та загальної екології. Згідно навчальної програми цієї дисципліни, проводяться практичні заняття за розділом «Методи оцінки рибопродуктивності континентальних водойм», що дає можливість студентам закріпити й заглибити знання за спеціальним курсом «Екологія риб».

У попередньому методичному посібнику «Оцінка рибопродуктивності придунайських озер за станом макрозообентосу» [Заморов, Джуртубаєв, Леончик, 2012] було запропоновано математичний алгоритм розрахунку рибної продукції за станом кормових ресурсів водойми, що дозволило оцінити ефективності використання кормової бази популяціями риб. Такий комплексний підхід для визначення потенційної чисельності риб за станом їх кормової бази є безумовно корисним при проведенні гідроекологічного і іхтіологічного моніторингу, але, в той же час, цей спосіб достатньо трудомісткий для його використання в практичній діяльності іхтіолога. Тому у даному виданні пропонується класична математична модель, яка базується на вивчені структури популяції риб і не потребує додаткових гідробіологічних досліджень.

У даному методичному посібнику розглядається вирішення деяких задач, що виникають у роботі рибогосподарських організацій та підприємств, які розробляють і приймають управлінські рішення в галузі охорони та відтворення рибних запасів і регулювання рибальства.

Інформація, що характеризує чисельність, біомасу, темп росту та інші основні біологічні показники видів риб, дозволяє: розрахувати загальну біомасу промислової частини їх популяцій; оцінити максимальний допустимий (стійкий, стабільний) вилов, тобто вилов, який гарантує збереження відтворювальної здатності популяції риб; дати рекомендації з оптимального використання рибних ресурсів. Отримані результати можуть бути використані для прогнозування і моделювання майбутніх уловів.

Подалі отримані результати можуть бути застосовані для моніторингу стану основних характеристик рибних запасів водойми, у тому числі і для оцінки ефективності промислової експлуатації. А також для розробки методики з розрахунку збитків, що наносяться рибному господарству внаслідок антропогенного впливу на екосистему водойми.

Таблиця 1

Таблиця 2

Середня величина довжини і маси різновікових груп карася,

КОЕФІЦІЄНТИ СМЕРТНОСТІ РИБ

Важливим показником стану будь якої популяції тварин є визначення величин її природної, промислової та загальної смертності. Крім того, для прогнозування величини улову і формулювання рекомендацій з оптимального використання рибних ресурсів водойми, також необхідною умовою, є розрахунок відповідних коефіцієнтів смертності риб.

Виділяють наступні види смертності риб.

Смертність загальна – процес скорочення чисельності риб під впливом всіх причин, що викликають це скорочення, кількісно характеризується річним і миттєвим коефіцієнтами загальної смертності.

Смертність природна – процес скорочення чисельності риб під впливом природних причин (старіння, хвороби, хижаки та ін.). Кількісно характеризується річним і миттєвим коефіцієнтами смертності. У дослідженнях аматорський та браконьєрський вилов включається до природної смертності.

Смертність промислова – процес скорочення чисельності риб під впливом промислу. Кількісно характеризується річним і миттєвим коефіцієнтами промислової смертності. Величина розраховується у припущені, що інші причини смертності риб відсутні, тому має дещо умовний характер.

Даний підхід вперше був застосований Ф. І. Барановим [Баранов, 1918] і в подальшому отримав розвиток у роботах Р. Бівертона і С. Холта [Beverton, Holt, 1966], У. Ріккера [Ricker, 1975] та багатьох інших авторів.

Для розрахунку коефіцієнтів смертності використовують наступні співвідношення [Засосов, 1970]

,

,

,

А відносний спад від вилову за рік, тобто рівень експлуатації промисловий частини популяції, буде визначатися рівністю [Засосов, 1970]

Існує кілька підходів в оцінці смертності, виходячи з рівня вивченості популяції. Далі розглянемо деякі оцінки цих коефіцієнтів на підставі даних, що наведені у таблиці 1.

 

ОЦІНКА ЗАГАЛЬНОЇ СМЕРТНОСТІ НА ОСНОВІ
ВІКОВОЇ СТРУКТУРИ ПОПУЛЯЦІЇ

Припускають, що чисельність риби змінюється за експоненціальним законом [Баранов, 1918]

де і кількість екземплярів віком і відповідно. Тоді на підставі методу найменших квадратів можна визначити значення миттєвого коефіцієнта загальної смертності для всієї популяції з рівності [Методические рекомендации …, 1990]

де – кількість вікових груп, на чисельність яких не впливала селективність знаряддя лову (тобто особини цих вікових груп повністю обловлюються даним знаряддям лову).

У нашому випадку для даних з таблиці 2, не враховуючи вікову групу 2+, маємо

, ,

, .

Таким чином, отримуємо

Тут наведені значення розраховані без проміжних округлень у програмі Excel, тому вони можуть на кілька тисячних відрізняться від значень розрахованих за допомогою калькулятора. Ми надаємо результати обчислень у програмі Excel, тому що далі вони будут використані для побудови графіків і в більш складних обчисленнях.

Зауважимо, що значення коефіцієнтів загальної смертності будуть обчисленні іншим способом з урахуванням довжини риб.

Даний метод, заснований на апроксимації вікової структури популяції, можна застосовувати лише у разі її відносної стабільності. Знайдені коефіцієнти характеризують загальну смертність для популяції загалом, а не для окремих вікових груп риб.

Для розрахунку коефіцієнтів смертності окремої вікової групи використовують наступну формулу

Наприклад, обчислимо значення коефіцієнтів загальної смертності для вікової групи 4+ з таблиці 2. Маємо

Аналогічним образом отримуємо усі значення коефіцієнтів загальної смертності (табл. 3).

Таблиця 3

Рис. 1. Співвідношення між довжиною і масою карася в озері Кагул

Таким чином, для карася з озера Кагул ці параметри будуть дорівнювати: і . Значення коефіцієнту детермінації близько 1, що свідчить про високий ступінь функціональної залежності між промисловою довжиною та масою риб. Нагадаємо, що залежності з коефіцієнтами детермінації більш ніж вважають дуже сильними.

Отже, надалі ми будемо використовувати наступну формулу для розрахунку маси карася через його довжину

 

Таблиця 4

Рис. 2. Кількість екземплярів різнорозмірних груп карася в озері Кагул

 

Звідси бачимо, що найчисленнішою є розмірна група 24-26 см і, отже, см. Далі, обчисливши середню довжину риб за умови , знаходимо, що . Таким чином,

Значить, відповідний річний коефіцієнт загальної смертності дорівнює

Зауважимо, що отримані значення розраховані без проміжних округлень за допомогою Excel, тому вони будуть на кілька тисячних відрізняться від значень розрахованих на калькуляторі.

Раніше на основі вікової структури популяції була встановлена оцінка Отримані значення виявилися досить близькими і додатково можуть бути уточнені на підставі інформації за кілька суміжних років.

 

Таблиця 5

Рис. 3. Співвідношення між довжиною і природною смертністю карася в озері Кагул

 

Отже залежність природної смертності від довжини описується наступною формулою

За цією формулою проведемо обчислення і результати занесемо до таблиці 6. Наприклад, довжина риб віком 3+ становить 23,7 см, отже,

У останньому рядку таблиці розрахована умовна чисельність риб. Тобто на 100 екз. віком 2+ приходиться , віком 3+ – віком 4+ і так далі.

Таблиця 6

Таблиця 7

НАКОПИЧЕННЯ БІОМАСИ ТА

Таблиця 8

Рис. 4. Відносне накопичення біомаси різновікових груп карася в озері Кагул

 

Віку 3+ років відповідає середня довжина 23,7 см. Звідси зробимо висновок, що оптимальна для промислу довжина () риби складає від 23 см і вище.

Оцінку цього значення можна отримати іншим шляхом, а саме, на підставі параметрів росту Берталанфі [Beverton, 1992] та величини миттєвого коефіцієнту природної смертності

У нашому випадку маємо

що співпадає з результатом, який отриманий за допомогою коефіцієнтів природної смертності для вікових груп.

 

Таблиця 9

Таблиця 10

ВІДНОСНИЙ ПОКАЗНИК

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Баранов Ф. И. К вопросу о биологических основаниях рыбного хозяйства // Изв. отд. рыбоводства и науч. промысл. исслед. – Т. 1, вып. 1. – 1918. – С. 84-128.

2. Гулин В. В. Теоретическое обоснование и практическая разработка методов оценки общей, промысловой и естественной смертности у рыб // Изв. ГосНИОРХ, вып. 73. – 1971. – С. 239-251.

3. Дрягин П. А. Размеры рыб при наступлении половой зрелости // Рыбное хозяйство, №4. –1934. – С. 27-29.

4. Засосов А. В. Теоретические основы рыболовства. – М.: Пищ. пром-сть, 1970. – 291 с.

5. Зыков Л. А. Метод оценки коэффициентов естественной смертности дифференцированных по возрасту рыб // Сборник научных трудов ГосНИОРХ, вып. 243. – 1986. – С. 14-21.

6. Методические рекомендации по использованию кадастровой информации для разработки прогноза уловов рыбы во внутренних водоемах. Ч.1. – М.: ВНИРО, 1990. – 56 с.

7. Литвиненко Н. Ю. Построение графиков в Excel: тонкости. – М.: СОЛОН-Пресс, 2003. – 144 с.

8. Пак Т. В., Еремеева Я.И. Эконометрика. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2009. – 70 с.

9. Свиридова М. Ю. Электронные таблицы Excel. Издание 3. – М.: ACADEMIA, 2009. – 144 с.

10. Тюрин П. В. «Нормальные» кривые переживания и темпов естественной смертности рыб как теоретическая основа регулирования рыболовства // Изв. ГосНИОРХ, вып. 71. – 1972. – С. 71-128.

11. Шибаев С. В. Промысловая ихтиология: Учебник. - СПб.: Проспект Науки, 2007. – 400 с.

12. Allen K. R. Simplification of a method of computing recruitment rates // J. Fish. Res. Board Can. 25 (12). – 1968. – P. 2701-2702.

13. Bertalanffy L. A quantitative theory of organic growth // Human Biol. 10. – 1938. – P. 181-213.

14. Beverton R. J. H. Pattern of reproductive strategy parameters in some marine teleost fishes // J. Fish. Biol. 41(B). – 1992. – P. 137-160.

15. Beverton R. J. H., Holt S. J. A review of methods for estimating mortality rates in exploited fish populations, with special reference to sources of bias in catch sampling // Rapp. P.-V. Reun. CIEM 140. – 1956. – P. 67-83.

16. Beverton R. J. H., Holt S. J. Manual of methods for fish stock assessment. Part 2. Tables of yield functions // FAO Fish. Tech. Pap. 38. – 1966. – 67 p.

17. Froese R., Binohlan C. Empirical relationships to estimate asymptotic length, length at first maturity and length at maximum yield per recruit in fishes, with a simple method to evaluate length frequency data // J. Fish Biol. 56. – 2000. – P. 758–773.

18. Hewitt D. A., Hoenig J. M. Comparison of two approaches for estimating natural mortality based on longevity // Fish. Bull. 103. – 2005.– P. 433-437.

19. Hexly J. Problems of relative grouth. – L., 1922. – 276 p.

20. Hoenig J. M. Empirical use of longevity data to estimate mortality rates // Fish. Bull. 82. – 1983. – P. 898-903.

21. Munro J. L., Pauly D. A simple method for comparing the growth of fishes and invertebrates // ICLARM Fishbyte 1(1). – 1983. – P. 5-6.

22. Pauly D. On the interrelationships between natural mortality, growth parameters and mean environmental temperature in 175 fish stocks. // J. Con. Int. CIE 39(2). – 1980. – P. 175-192.

23. Ricker W. E. Computation and interpretation of biological statistics of fish populations // Fish. Res. Bd. Can. Bull. 191. – 1975. – 382 p.

24. Sparre P.,Venema C. S. Introduction to tropical fish stock assessment. P. I: Manual // Rome: FAO Fish. Tech. Pap. Rev. № 306/1, Rev. 2. – 1998. – 407 p.

25. Taylor C.C. Cod growth and temperature // J. Conseil 23. – 1958. – P. 366-370.

26. Troadec J.-P. Méthodes semi-quantitatives d'évaluation // FAO Circ. Pêches 70l. – 1977. – P. 131-141.

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………............
ПІДГОТОВКА ПЕРВИННОЇ ІНФОРМАЦІЇ………………………….
КОЕФІЦІЄНТИ СМЕРТНОСТІ РИБ………………………………….
ОЦІНКА ЗАГАЛЬНОЇ СМЕРТНОСТІ НА ОСНОВІ ВІКОВОЇ СТРУКТУРИ ПОПУЛЯЦІЇ……………………………………………...
СПІВВІДНОШЕННЯ МІЖ ДОВЖИНОЮ ТА МАСОЮ………………..
СПІВВІДНОШЕННЯ МІЖ ДОВЖИНОЮ ТА ВІКОМ………………….
ОЦІНКА ЗАГАЛЬНОЇ СМЕРТНОСТІ МЕТОДОМ БІВЕРТОН-ХОЛТА……………………………………………………………………...
ОЦІНКА ПРИРОДНОЇ СМЕРТНОСТІ ПОПУЛЯЦІЇ……………….
ОЦІНКА ПРИРОДНОЇ СМЕРТНОСТІ ВІКОВИХ ГРУП…………..
НАКОПИЧЕННЯ БІОМАСИ ТА ОПТИМАЛЬНА ДОВЖИНА ДЛЯ ПРОМИСЛУ…………………………………………………………
ОЦІНКИ ЧИСЕЛЬНОСТІ ТА БІОМАСИ ВІКОВИХ ГРУП………..
ПРОГНОЗ МОЖЛИВОГО УЛОВУ У НАСТУПНОМУ РОЦІ……...
ВІДНОСНИЙ ПОКАЗНИК ПРОДУКТИВНОСТІ ПРОМИСЛОВОГО СТАДА……………………………………………………………...
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА………………………………………...

Методичний посібник

 

Заморов Веніамін Веніамінович, Леончик Євген Юрійович

 

 

Методичний посібник «Оцінка запасу промислових видів коропових риб придунайських озер» для студентів біологічного факультету спеціальності «Біологія» спеціалізації «Гідробіологія та загальна екологія» усіх форм навчання

ОЦІНКА ЗАПАСУ ПРОМИСЛОВИХ ВИДІВ

КОРОПОВИХ РИБ

ПРИДУНАЙСЬКИХ ОЗЕР

 

 

Одеса

Методичний посібник «Оцінка запасу промислових видів коропових риб придунайських озер» для студентів біологічного факультету спеціальності «Біологія» спеціалізації «Гідробіологія та загальна екологія» усіх форм навчання / В. В. Заморов, Є. Ю. Леончик. – Одеса, 2014. – 29 с.

 

 

Автори: