бесплатно рефераты
 

Совершенствование полуэмпирических методов рационального использования биологических ресурсов водоемов

еобходимо обратить особое внимание на выражение (3.7), которое позволяет определять производительность лова через обловленный объем водоема и четыре показателя, характеризующие надежность орудия лова как механической системы, степень использования промыслового времени, концентрацию рыб в водоеме и улавливающую способность орудия лова.

Рассмотренные выше понятия производительности и выражения (3.3)- (3.8) можно использовать для оценки не только производительности лова, но оценки производительности промысла, учитывая одновременно работу нескольких промысловых единиц.

Относительная эффективность использования промыслового усилия равна улову на величину промыслового усилия, затраченного на получение этого улова.

При определении относительной эффективности использования промыслового усилия за единицу промыслового усилия часто принимают обловленный объем водоема, и тогда эту величину можно назвать относительной эффективностью использования обловленного объема водоема (промысловой эффективностью).

Т.к. улов равен произведению абсолютного коэффициента уловистости, концентрации рыбы в обловленной части водоема и обловленного объема, то, по определению, относительная эффективность использования обловленного объема в рассматриваемой интерпретации является произведением абсолютного коэффициента уловистости f и концентрации рыбы в обловленной части водоема r.

Если в качестве меры промыслового усилия принимать не обловленный объем водоема, а обловленный объем скопления, то можно определить относительную эффективность использования обловленного объема скопления, равного произведению коэффициента уловистости и концентрации рыбы в облавливаемом скоплении.

Промысловое усилие является одним из важнейших понятий промышленного рыболовства. Достаточно четкого определения этого понятия нет, хотя известно много показателей для его оценки. Это обусловлено, прежде всего, очень широкой и разнообразной областью применения промыслового усилия как меры воздействия на запасы промыслового водоема.

Может вызывать сомнение использование улова в качестве меры промыслового усилия. Однако в принципе этот показатель наиболее точно отражает воздействие на запас и в этом качестве его предлагается использовать как меру промыслового усилия.

Другие показатели при одном и том же назначении промыслового усилия можно использовать в зависимости от степени их корреляции с наиболее приемлемым показателем. При этом учитывают, что коэффициент корреляции как меру взаимосвязи двух показателей применяют при линейной зависимости между этими показателями. В то же время связь между многими из рассмотренных показателей нелинейна, или ее можно считать линейной лишь в сравнительно узком диапазоне значений показателей. Нелинейность существует, в частности, между уловом и обловленным объемом водоема, мощностью главного двигателя судна и его длиной и т.д. Необходимо обратить внимание на обловленный объем водоема, когда он выступит не как мера интенсивности лова.

У подвижных орудий лова, например тралов, работающих при ограниченной располагаемой тяге судна, обловленный объем зависит от размеров орудия лова и скорости его перемещения. Так как сопротивление орудия лова движению в воде пропорционально площади сопротивления орудия лова в первой степени и скорости перемещения орудия лова ориентировочно во второй степени, то, во-первых, при одной и той же располагаемой тяге судна, в зависимости от соотношения размеров орудия лова и скорости его перемещения, можно получить различный максимальный обловленный объем, во-вторых, единице обловленного объема может соответствовать существенно различный улов. Более того, при очень больших размерах и очень небольшой скорости перемещения орудия лова и, наоборот, улов на единицу объема приближается к нулю.

Таким образом, в рассматриваемых случаях при использовании обловленного объема как меры промыслового усилия целесообразно обловленный объем "стандартизировать" по размерам орудия лова или по скорости его перемещения, если диапазон изменения этих показателей достаточно широк.

Относительная условная эффективность использования промыслового усилия (улавливаемость) q связывает относительную скорость промысловой смертности (мгновенный коэффициент промысловой смертности) F с промысловым усилием f (F= qf). Выразим F через относительную условную эффективность рыболовства (интенсивность вылова) Iв, которая равна отношению улова Y за рассматриваемый промежуток времени T к среднему запасу N:

Откуда

Подставляем в (10) выражение (9) для оценки величины улова:

В последнем выражении Vm = T Kг tп V - обловленный объем водоема за T суток.

Из формулы (3.11) следует, в частности, что существующий термин "улавливаемость" недостаточно точен, т.к. ассоциируется с понятием "уловистость". Однако этот показатель учитывает, не только уловистость, но и другие факторы, влияющие на величину улова, поэтому он и назван относительной условной эффективностью использования промыслового усилия.

Из структуры формулы можно сделать также вывод, что в принципе мерой промыслового усилия может быть любой показатель, практически удобный для определения результирующего промыслового усилия. Из теоретических предпосылок некоторое преимущество как меры промыслового усилия имеет обловленный объем, через который удобно оценивать улов и производительность лова.

В частности, в этом случае f= Vт,и формула (3.11) примет вид:

где rо - концентрация рыбы в промысловой части водоема.

Еще более наглядное выражение получим, если считать, что (r f Vт / N ) < 0,1- 0,15, когда приближенно

С учетом последнего выражения

Другое выражение для q получим, учитывая, что rо = (N/V ) - плотность концентрации рыбы в промысловой части водоема. Тогда

Характерно, что в последнем выражении rкf- относительная эффективность использования обловленного объема водоема (промысловая эффективность).

Из этого же выражения следует, что q, с одной стороны, зависит от уловистости орудия лова, с другой, от величины запаса или размеров промысловой части водоема, а также распределения концентрации рыбы в нем.

Рис 3.1 Зависимость улавливаемости от величины интенсивности лова

Показатели интенсивности промышленного рыболовства и соотношения между ними относятся к важнейшим в рыболовстве, в том числе при управлении запасами промысловых рыб

Одной из основных в теории рыболовства считают зависимость между относительной условной интенсивностью рыболовства (интенсивностью вылова) Iв и относительной интенсивностью промысла или лова (интенсивностью лова) Iл (Баранов,1960):

Запишем зависимость между Iв и Iл, принимая за основу выражение (3.11). Если считать мерой промыслового усилия обловленный объем водоема Vт, то F= q Vт.

Тогда

Подставляем в последнее выражение значения q из (8.11), вводим в полученное выражение рассматриваемый объем промыслового водоема Vт и имеем в виду, что Iл = Vт / Vо :

Отношение N / Vо - средняя концентрация рыбы в промысловом водоеме. Если ее считать равной средней концентрации облавливаемых скоплений, то

Из полученного выражения следует, что соотношение между Iв и Iл линейно и зависит лишь от коэффициента уловистости орудия лова и что Iв = 1.0, когда Iл = 1/ f.

Рис 3.2 Зависимость относительную условную эффективность рыболовства от величины интенсивности лова

Фактические зависимости Iв = f(Iл ) отличаются от теоретической, в частности, из-за неодинаковой концентрации рыбы в обловленном объеме и во всем водоеме, особенно при малой интенсивности рыболовства, а также их изменении в течение рассматриваемого периода времени, в том числе в связи с колебанием величины запаса.

Так, если принять, что концентрация рыбы в промысловой части водоема po и отличается от средней концентрации рыбы в его обловленной части p, то

Соответственно относительная скорость промысловой смертности (мгновенный коэффициент промысловой смертности) с учетом выражения (3.11)

Рис 3.3 Зависимость относительной скорости промысловой смертности от интенсивности лова

Относительная эффективность использования запасов (коэффициент использования запасов) равна отношению массы улова поколения при заданном размере ячеи к массе поколения в возрасте кульминации ихтиомассы. Этот показатель подробно рассмотрен в гл. 4 в связи с управлением интенсивностью рыболовства с учетом этого показателя.

Наконец, одним из показателей для оценки относительной интенсивности рыболовства является величина уравновешенного улова на единицу пополнения промыслового стада. Эта велична как один из критериев оптимальности при управлении запасами промысловых также подробно рассмотрена в гл. 4

3.3. Основные результаты и выводы по главе 3

1. Показано, что для оценки интенсивности добычи рыбы применяется несовершенная система таких понятий и показателей, как интенсивность лова, интенсивность промысла, интенсивность рыболовства, интенсивность вылова, коэффициент мгновенной промысловой смертности, коэффициент промысловой убыли, различные понятия промыслового усилия и т.д. В одно и то же понятие часто вкладывают различный смысл. Несовершенство системы препятствует дальнейшему развитию теории управления запасами и управления рыболовством.

2. Разработана новая система понятий и показателей для оценки интенсивности промышленного рыболовства, которая учитывает деление промышленного рыболовства на три области - лов, промысел и рыболовство. Система учитывает также две формы влияния интенсивности добычи рыбы на запасы - интенсивность воздействия на запасы и интенсивность использования (эксплуатации) запасов.

3. Дано определение таким понятиям как интенсивность промышленного рыболовства, интенсивность рыболовства, интенсивность промысла, интенсивность лова, промысловое усилие.

Улов и промысловое усилие предложено считать абсолютными показателями интенсивности промышленного рыболовства.

4. Кроме количественных показателей, характеризующих абсолютную интенсивность рыболовства, промысла или лова, не меньшее значение имеют относительные показатели обычно в виде отношения абсолютного показателя соответствующей интенсивности к другому показателю с таким же или иным физическим смыслом.

Рассмотрены относительные и относительно условные показатели интенсивности рыболовства, промысла и лова.

5. Дана характеристика таким показателям для оценки интенсивности рыболовства, промысла и лова, как обловленный объем, абсолютный и относительный коэффициенты уловистости, статистические модели уловистости, производительность лова и промысла, промысловое усилие, улов на промысловое усилие, улавливаемость, коэффициент использования запасов, улов на единицу пополнения промыслового стада.

ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ РЫБОЛОВСТВА

4.1. Общая характеристика управления интенсивностью лова и вылова

Для регулирования интенсивности рыболовства используют различные методы и математические модели.

Так для этой цели применяют различные модификации уравнения Баранова-Бивертона-Холта, продукционные модели Шефера, Галланда-Фокса, Рикера, Пелла и Топлинсона, варианты метода анализа виртуальных популяций и когортного анализа и т.д. (Засосов, 1970; Рикер, 1979; Бабаян, 1988; Бородин, 1998 и др.)

При использовании этих методов для регулирования промысла необходимо принимать те или иные критерии оптимальности (критерии регулирования).

Одним из распространенных критериев регулирования является максимальный устойчивый улов MSY и соответствующий ему мгновенный коэффициент промысловой смертности Fм.

В 1972 г. был введен критерий F0,1. Этот критерий определяют, как величину, несколько меньшую, чем Fм, чтобы уменьшить вероятность перелова интенсивным промыслом.

В 1975 г. была предложена система регулирования промысла из двух элементов - фиксированной величины промысла на уровне Fм или F0,1 и определенный целевой размер нерестовой части запаса.

Подобная система позволяет сохранить величину нерестовой части запаса, которая в любых условиях гарантирует достаточно большое пополнение.

В 1980 г. Ю.Н. Ефимов рассмотрел новый критерий регулирования промысла - максимальная экономическая прибыль MEY, в соответствии с которым целью регулирования является получение от промысла устойчивой максимальной прибыли.

Несмотря на некоторые отличия, все перечисленные критерии являются модификациями критерия MSY, соответствующего устойчивому запасу и промыслу, которые отличаются от него лишь некоторым занижением рекомендуемой величины улова по сравнению с расчетным значением Fм.

В 1973 году впервые введено понятие общий допустимый улов (ОДУ) с ежегодным квотированием улова для каждого вида запасов и района промысла. Было рекомендовано также несколько уменьшать общий вылов по сравнению с суммой ОДУ для запасов отдельных видов рыб. ОДУ, по существу, опирается на рассмотренные выше критерии регулирования, но с учетом состояния запасов отдельных видов рыб величину допустимого улова регулируют ежегодно, чтобы избежать риска перелова или недолова. Однако большие погрешности в оценке величины запасов, динамики их численности, недостатки в оценки допустимой интенсивности вылова существенно снижают практическое значение концепции общего допустимого улова.

Несмотря на существование большого количества перечисленных и других методов оценки необходимой интенсивности рыболовства и критериев регулирования, все они, как правило, не дают хороших результатов в течение длительного времени (Бабаян, 1988; Бородин, 1998). Об этом свидетельствует, в частности, плохое состояние запасов многих промысловых объектов.

Кроме того, в начальной стадии находятся исследования, в которых промысловые популяции являются частью водной экологической системы. При таком подходе к проблеме основное внимание уделяется взаимодействию популяций рыб различных видов, смешанному рыболовству, когда ловят одновременно несколько видов рыб различными орудиями лова.

Не до конца разработана концепция регулирования промыслового усилия по сравнению с регулированием вылова. Недостаточно увязаны проблемы и математические модели интенсивности и селективности рыболовства.

Ниже рассмотрено несколько новых аналитических и полуэмпирических методов определения допустимой интенсивности вылова, а также методов регулирования запасов и интенсивности вылова на основе непрерывного контроля рыболовства. Некоторые из этих методов служат для одновременного контроля и регулирования не только интенсивности, но и селективности рыболовства.

Из аналитических рассмотрены методы оптимизации интенсивности вылова и селективности лова на основе применения описанных в гл. 5 непрерывных и дискретных модификаций уравнения Баранова - Бивертона-Холта, а также выражений для коэффициента использования биомассы поколения.

Полуэмпирические методы основаны на применении некоторых новых полуэмпирических моделей, в которых интенсивность вылова определяют с учетом состояния запасов, величины пополнения и убыли, предельного состояния рыбы и т.д. Полуэмпирические модели составлены с учетом того, что при оценке взаимосвязи многих биологических показателей теории рыболовства преобладают экспоненциальные зависимости.

Наконец, большое внимание в этой главе уделено новым методам одновременного контроля и регулирования запасов, а также величин, связанных с управлением запасами, методами контрольных карт и последовательного анализа (контроля).

Разнообразие способов оценки допустимой интенсивности вылова и критериев регулирования требует в каждом конкретном случае, как правило, применения одновременно нескольких способов обоснования и регулирования этого показателя.

4.2. Определение оптимальной интенсивности вылова и селектиности лова с применением модификаций уравнений Баранова-Би-ертона-Холта и их конечно-разностных аналогов

Один из важных способов определения оптимальной интенсивности вылова и селективности лова связан с применением для этой цели модификаций уравнения Баранова-Бивертона-Холта. Критерием оптимальности при обосновании этих показателей служит величина улова на единицу пополнения промыслового стада. Для оценки оптимальных значений показателей интенсивности и селективности рыболовства целесообразно использовать модификацию этого уравнения, предложенную А.В. Мельниковым (1987), которое описано в гл. 5 в связи с использованием этого уравнения для оценки запасов.

В главе 5 рассмотрены также особенности определения оптимального значения интенсивности вылова и селективности лова с применением конечно- разностных уравнений при переменном пополнении, росте и естественной смертности рыб.

4.3. Определение оптимальной интенсивности вылова и селективности лова с учетом эффективности использования биомассы поколения

Из рассматриваемого условия рыбу следует вылавливать в возрасте, соответствующем кульминации ихтиомассы поколения. Выловить всю рыбу в этом возрасте практически невозможно. Чтобы повысить эффективность использования ихтиомассы, лов рыбы начинают в возрасте, меньшем возраста tм кульминации ихтиомассы, а заканчивают позже этого возраста. Чем меньше интенсивность вылова, тем раньше необходимо начинать лов рыбы данного поколения из рассматриваемого условия. Hо возраст, в котором начинают облавливать рыбу, зависит в основном от размера ячеи. Также от размера ячеи зависит и степень использования ихтиомассы поколений рыб. Вот почему одним из показателей при обосновании мер регулирования рыболовства служит коэффициент использования биомассы поколения

кб = Q / Qм, (4.1)

где Q - масса улова поколения при лове заданной интенсивности и заданном размере ячеи; Qм - масса поколения в возрасте кульминации ихтиомассы.

Регулируя интенсивность вылова, размер ячеи, а иногда также промысловую меру на рыбу и допустимый прилов рыб непромысловых размеров, можно добиться повышения коэффициента кб.

Для установления зависимости коэффициента использования биомассы поколения кб от различных факторов определим сначала Qм и Q, входящие в (4.1).

Масса улова Qм равна биомассе поколения в возрасте tм, соответствующем кульминации ихтиомассы с учетом естественной смертности рыб:

где Nо - численность поколения в возрасте tа, когда рыба становится объектом лова; M(t) - функция, характеризующая изменение коэффициента естественной смертности с возрастом; а и b - коэффициенты в уравнении масса-длина; lм, кр и tо - параметры уравнения Берталанфи.

Возраст tм находят различными способами. Если в выражении (4.2) tм считать текущим временем t, то можно построить график изменения относительной биомассы с возрастом, полагая Nо= 1. Вершине этого графика соответствует tм.

Если мгновенный коэффициент естественной смертности М считать постоянным, а рост рыбы принимать в соответствии с уравнением Берталанфи, то возраст tм можно определить по формуле Катти (Рикер, 1979)

Для определения возраста tм удобно воспользоваться методикойП.В. Тюрина (1962), суммируя массы отдельных возрастных групп с учетом годовой убыли от естественной смертности и строя график изменения массы поколения, по которому определяют tм.

Биомасса улова

где tп - предельный возраст рыб в уловах; Fнс - коэффициент промысловой смертности при условно неселективном лове,т.е. когда функция кривой селективности Fс (t) = S(t) =1.

Подставляем Qм и Q в формулу (9.1):

,(4.5)

По формуле (4.5) кб определяют для различной интенсивности вылова, размера ячеи и других влияющих факторов. В частности,одному из размеров ячеи соответствует максимальное значение коэффициента, и при таком размере ячеи ихтиомасса поколения используется наиболее полно. Этот размер ячеи сравнивают с размерами ячеи, полученными из других соображений, и выбирают компромиссный вариант.

В общем случае исследуют зависимость коэффициента использования биомассы поколения одновременно от размера ячеи (селективности лова) и от коэффициента промысловой смертности при условно неселективном лове Fнс (интенсивности лова) и определяют, при каких практически возможных значениях селективности лова и интенсивности промысла биомасса поколения используется наиболее рационально.

В соответствии с рассмотренной методикой при оценке кб учитывают всех рыб в улове и биомассу всех облавливаемых рыб. Кроме того, представляет интерес случай, когда в улове учитывают только рыб промысловых размеров, а при оценке максимальной биомассы- всех рыб или только рыб промысловых размеров.

Выражения для коэффициента использования биомассы поколения для рассмотренных случаев несложно получить из (4.5). Важно, что с учетом дополнительных условий величина кб зависит от промысловой меры на рыбу и допустимого прилова рыб непромысловых размеров и их также можно оптимизировать с учетом рассматриваемого критерия оптимальности. При определении коэффициента использования биомассы в этих случаях учитывают, что возраст кульминации ихтиомассы иногда меньше возраста, соответствующего промысловой мере на рыбу.

Для понимания сущности оценки допустимого значения кб и оценки регламентирующих интенсивность и селективность лова показателей иногда полезно представить его в виде произведения двух коэффициентов кб' и кл. Первый из них характеризует эффективность использования биомассы поколения при неселективном лове, а второй учитывает влияние селективности лова.

Коэффициент кб' получают из (4.5), считая Fc (t)= S(t) = 1:

(3.6)

Отличие коэффициента кб' от единицы учитывает, что рыбу вылавливают в возрасте, не соответствующем кульминации ихтиомассы с учетом ограниченной интенсивности вылова. Величина коэффициента кб' является предельно возможным значением коэффициента кб при заданных темпах роста, промысловой смертности и интенсивности вылова.

Коэффициент влияния селективности орудия лова

Рассчитав значения коэффициента кл для различного размера ячеи, можно построить график кл = f(А ). Коэффициент кл учитывает потери рыбы, обусловленные уходом рыбы через ячею, и служит самостоятельным показателем при обосновании мер регулирования рыболовства. Величина этого коэффициента при реальных размерах ячеи обычно не меньше 0,7-0,75.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.