Совершенствование полуэмпирических методов рационального использования биологических ресурсов водоемов

Магистерская работа

ишь 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.

5 стр., 2041 слов

Проблемы промыслового природопользования

... суда, в отличие от грузовых, осуществляют рыбный промысел в местах для подводного лова рыбы и, таким образом, принимают на борт свой "груз" в море. По этой ... исключительно в сфере своей собственной компетентности, а именно: ФАО - общие принципы рыболовства •МОТ - проблемы найма и использования рабочей силы в рыбной промышленности •МОМП ...

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.

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.

4 стр., 1829 слов

Древнейшие промыслы Мордовии

... проживания русского и мордовского народов. Вплоть до начала ... была основным украшением традиционной одежды. Для вышивания ... или гончих собак. Рыболовством занимались в основном ... виде корзин. Весной, когда рыба шла на нерест, реку перегораживали специальным забором-заколом. Практиковался и подлёдный лов. У мордвы были распространены различные ремёсла и промыслы. Наибольшее развитие получили промыслы, ...

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.

8 стр., 3762 слов

Газобаллонное оборудование пятого поколения

... газовых систем питания можно условно разбить на пять поколений: 1. Первое поколение ГБО Предназначено для использования в карбюраторных и инжекторных автомобилях без катализатора. Различают 2 вида оборудования 1 поколения: ... веществе). Антидетонационная способность топлива определяется его октановым числом – чем оно выше, тем лучше топливо. Газ имеет октановое число равное 105, что недостижимо для ...

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.

Определение коэффициентов кб, кб и кл важно не только в связи с обоснованием показателей, регламентирующих интенсивность и селективность рыболовства, но имеет и самостоятельное значение, в частности, как показателей, характеризующих механизм и особенности эксплуатации запасов промысловых рыб.

4.4. Определение допустимой интенсивности вылова с учетом предельного возраста рыбы и величины запаса

Рассмотрим простой приближенный способ оценки допустимой интенсивности вылова, в основу которого положены следующие соображения.

Допустимая интенсивность вылова [Iв] зависит прежде всего от предельного возраста рыбы (предельного возраста рыбы в уловах) tп и состояния (численности) запасов, при этом из теоретических и практических соображений эту связь можно отнести к экспоненциальной. Примем за основу для определения допустимой интенсивности вылова выражение:

[Iв] = кN•е kttп , (4.8)

где кN — коэффициент, учитывающий состояние (величину) запасов; кt — коэффициент, учитывающий влияние на допустимую интенсивность вылова предельного возраста рыбы.

Считая кN =1, определим кt из условия, что [Iв] близок к 0, когда tп = 35-40 годам. Очевидно, это условие выполняется при (кt tп), близком к 4, и кt, близком к 0,1.

Функцию кN определим с учетом того, что при некотором минимальном запасе N0 вылов рыбы нежелателен при любом tп и, следовательно, до величины запаса N0 коэффициент кt =0. При большем, чем N0, запасе [Iв] растет и при некотором большом запасе Nмакс может принимать значение, близкое к 1.

Указанным требованиям приближенно отвечает следующая экспоненциальная зависимость:

С учетом (4.8) и (4.9) получим:

В соответствии с выражением (4.10) при хорошем состоянии запасов допустимая интенсивность вылова зависит в основном от предельного возраста рыбы, а при ухудшении состояния запасов все большее влияние на этот показатель оказывает текущая величина запаса. Так, при хорошем состоянии запасов, когда коэффициент кN можно считать равным единице, значения интенсивности вылова Iв для рыб с различным предельным возрастом tп приведены ниже:

tп

3

4

5

6

7

8

10

12

14

16

18

0,74

0,67

0,61

0,55

0,50

0,45

0,37

0,30

0,25

0,20

0,17

Приведенные значения интенсивности вылова можно считать максимально допустимыми для рыбы с определенным предельным возрастом и соответствуют хорошему состоянию запасов. О степени влияния величины запаса на интенсивность вылова можно судить по данным о величине коэффициента кN, когда отношение N0 / Nм равно, например, 3, а отношение N / N0 изменяется от 1 до 3:

N/N0

1

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

2,50

2,75

3,00

кN

0

0,39

0,63

0,78

0,86

0,92

0,95

0,97

0,98

Как следует из приведенных расчетных данных, соответствующих достаточно распространенным случаям промысла, влияние величины запаса на допустимую интенсивность вылова существенно сказывается лишь при величине запаса, превышающем минимальный не более чем в два раза.

Рассмотрим один из возможных способов определения величины запасов N0 и Nмакс, которые небходимо знать для оценки допустимой интенсивности вылова.

Предположим, по результатам многолетних исследований установлено, что запас распределен по закону нормального распределения со средним значением Nср и среднеквадратичным отколонениемыsN. В общем случае можно принять:

N0 = Nср — c

  • sN ; (4.11)

Nмакс = Nср + c1

  • sN, (4.12)

где с и с1 — коэффициенты.

Выбор коэффициентов с и с1 требует достаточно глубокого обоснования для отдельных объектов лова. С учетом известных данных о влиянии интенсивности вылова на величину запаса можно в первом приближении для рыб с предельным возрастом более 10-12 лет считать коэффициент с равным 1, а для рыб с предельным возрастом менее 10-12 лет — 1,5; соответственно коэффициент с1 для рыб первой группы -2,5, а для рыб второй группы — 3,0.

Если распределение запаса не подчиняется закону нормального распределения, то N0 приближенно принимают соответствующим ординатам кривой распределения 0,6- 0,7 слева от максимальной ординаты кривой распределения, а Nмакс — соответствующим ординатам кривой распределения 0,2-0,25 справа от максимальной ординаты этой кривой.

С учетом выражений (4.11) и (4.12) формулу (4.10) можно представить в следующем виде:

При N = Nср выражение (4.13) принимает вид зависимости, которая не содержит показателей распределения запаса:

Из выражения (4.14) следует, что в рассматриваемом частном случае коэффициент кN практически равен 1, и допустимая интенсивность вылова, в соответствии с формулой (4.8), зависит лишь от предельного возраста рыбы.

Иногда целесообразно использовать выражение, подобное (4.9), в которое входят отношения N /N0 и Nмакс /N0, и которое не требует знания абсолютной величины рассматриваемых запасов:

(4.15)

С применением полученных выражений можно составить таблицы и номограммы для определения допустимой интенсивности вылова, соответствующие, например, различным значениям N/N0, Nмакс/N0 и tп.

4.5. Определение допустимой интенсивности вылова с учетом закономерностей пополнения промыслового стада

Для оценки допустимой интенсивности вылова можно использовать модели запас- пополнение, которые учитывают взаимосвязь численности пополнения с величиной нерестового (родительского) стада. Известно большое число подобных моделей.

Рассмотрим в качестве примера математическую модель Рикера:

  • где а — безразмерный коэффициент;
  • b — коэффициент с размерностью 1/Nр;
  • R- численность пополнения;
  • Nр — численность родительского запаса.

Из анализа уравнения (4.16) следует, что максимальное значение пополнения

Rм = 0,37 а / b. (4.17)

Уровень замещающей численности пополнения можно получить, если в уравнение (4.16) подставить R = Nр:

Nз = ln (a/b) (9.18)

В общем случае допустимая интенсивность вылова, как отношение допустимого изъятия к величине запаса, равна

R — Nз

[Iв] = ———. (4.19)

R + Nр

После подстановки в выражение (4.19) входящих в нее показателей и некоторых преобразований получим:

Выражение (4.19) можно записать для случая максимального пополнения промыслового стада Rм:

Rм — Nзм

[Iв] = ———, (4.21)

Rм + Nрм

где Nзм — замещающая численность пополнения при максимальном уровне пополнения Rм; Nрм — численность родительского стада при максимальном уровне пополнения Rм, равном 1/b.

После подстановки в выражение (9.21) входящих в него показателей получим:

0,37а/b — b ln (a/b)

[Iв]м = —————-. (9.22)

0,37a + 1

С применением выражений (9.20) и (9.22) можно построить таблицы и графики для оценки допустимой интенсивности вылова (рис 4.1).

Рис 4.1 Графики для оценки допустимой интенсивности вылова

4.6.Определение допустимой интенсивности вылова с учетом общих закономерностей убыли поколения промыслового стада

Для приближенной оценки допустимой интенсивности при при достаточно уравновешенном состоянии запаса и промысла можно воспользоваться общими закономерностями убыли поколения промыслового стада с учетом постоянной и не зависящей от возраста промысловой и естественной смертности.

Запишем выражение для оценки рассматриваемой убыли поколения от величины пополнения промыслового стада R до практически полного его исчезновения в предельном возрасте tп:

(4.23)

tR — возраст вступления рыбы в промысловое стадо; F и M — соответственно коэффициенты промысловой и естественной смертности в возрасте от tR до tп ; Ntп- численность популяции в возрасте tп.

Из уравнения (4.23) можно получить выражение для оценки допустимого коэффициента промысловой смертности при заданной начальной и конечной численности популяции:

ln(Ntп /R)

[F] =———- — M. (4.24)

tп — tR

Выражение (4.24) можно преобразовать с учетом того, что числитель выражения ln(Ntп /R) — величина, которая при небольших реальных значениях Ntп /R близка к (- 4,6).

С учетом этого уравнение (4.24) можно переписать в следующем виде:

4,6

[F] = —— — M. (9.25)

tп — tR

Кроме того, известно эмпирическое выражение для оценки коэффициента естественной смертности вида М = а1 / (tпр — tп).

С учетом последнего выражения формула (4.24) для оценки допустимого коэффициента промысловой смертности примет вид:

2,4

[F] = ——. (4.26)

tп — tR

Выражение (4.26) можно переписать также в следующем виде, более удобном для решения некоторых задач:

2,4

[F] = ————. (4.27)

tп (1 — tR/tп)

Рис 4.2 График для оценки допустимого коэффициента промысловой смертности

С применением выражений (4.26) и (4.27) несложно определять допустимую интенсивность вылова с учетом известного коэффициента естественной смертности.

Следует обратить внимание, что при использовании рассматриваемого способа отношение допустимого коэффициента промысловой смертности к коэффициенту естественной смертности при любом предельном возрасте рыбы одинаково и близко к 1,1. Величина полученного отношения близка к значению аналогичного отношения, которое из других соображений получил П.В. Тюрин (1962).

Предложен сходный с рассмотренным способ определения допустимой промысловой смертности рыб, в котором принято несколько иное (экспоненциальное) выражение М = — ln (1 — e -0,13 tпр ) для определения не зависящего от возраста значения коэффициента естественной смертности (выражение справедливо для tп= 4 — 15 лет).

С учетом этой формулы получим новое выражение для определения допустимого коэффициента промысловой смертности, считая,как и раньше, значение Ntп /R небольшим, а ln(Ntп /R) = — 4,6.

4,6 — 0,1 tп

[F] = ———- — е. (9.28)

tп — tR

С учетом этих выражений получим отношение:

Зависимость F/M от tп наглядно показана на рис 4.3

Рис 4.3 Зависимость F/M от tп

В рассмотренном способе оценки допустимой интенсивности вылова в расчет обычно принимают возраст, соответствующий наиболее взрослым рыбам в промысловом стаде. Кроме того, возможен расчетный случай, когда предельный возраст рыбы задают из некоторых соображений меньше предельного с учетом «нормальной» интенсивности вылова, как, например, при необходимости увеличения коэффициента использования биомассы поколения или улова на единицу пополнения промыслового стада.

4.7. Определение допустимой интенсивности вылова с учетом допустимого прилова рыб непромысловых размеров

Первоначально этот способ был разработан для обоснования допустимого прилова рыб непромысловых размеров (Мельников А.В., 1988).

Однако его можно использовать для определения допустимой интенсивности вылова, если задан допустимый прилов рыб непромысловых размеров.

Способ основан на предположении, что можно вылавливать такую часть рыб непромысловых размеров, чтобы их распределение в облавливаемых скоплениях за ряд лет с учетом вылова незначимо отличалось от распределения таких рыб за то же число лет без учета вылова при заданной доверительной вероятности. Численность рыб непромысловых размеров в первом приближении считают равной численности пополнения промыслового стада.

Предположим, что среднее число рыб пополнения за n лет равно Rср, а исправленная выборочная дисперсия S. Тогда в соответствии с методами дисперсионного анализа различие между распределениями числа рыб непромысловых размеров за n лет с учетом изъятия и без учета изъятия незначимо, если прилов рыб непромысловых размеров, равный допустимому,

где Nнп — доля рыб непромысловых размеров в облавливаемом скоплении; Iв — интенсивность вылова ; Fи — критерий Фишера при доверительной вероятности b.

Коэффициент

Для обычных значений b = 0,95 и n = 5-10 величина а в среднем равна 0,45 S/ Rср.

С учетом выражения (4.30) получим

Из выражения (4.31) следует, что [Iв] зависит от размаха колебаний пополнения, допустимого прилова рыб непромысловых размеров и доли рыб непромысловых размеров в облавливаемых скоплениях. Однако последняя величина зависит от промысловой меры на рыбу и размерного состава облавливаемых скоплений.

Зависимость Iв от nнп и от а показана на рисунке 4.4

Рис 4.4 Зависимость Iв от nнп и от а

При использовании рассматриваемого способа для оценки допустимой интенсивности вылова необходимо учитывать следующее:

  • как и в основных уравнениях селективности, в этом случае [nнп] и lнп взаимосвязаны;
  • область реальных значений Nнп /Jв располагается от 0,3-0,5 для рыб с очень коротким жизненным циклом, до 1,5-2,0 — для рыб с длинным жизненным циклом;
  • наиболее распространенные значения [nнп] равны 0,05-0,1;
  • точность результатов расчетов выше для рыб с относительно коротким жизненным циклом и ниже для рыб с длинным жизненным циклом;

— точность расчетов можно существенно повысить, если вместо интенсивности вылова Jв принять интенсивность общей смертности J =Jв +Jм -Jв Jм, т.е. учесть интенсивность естественной смертности Jм.

4.8. Квотирование уловов при совместном использовании запасов

Совместное использование запасов промысловых рыб наблюдается во многих промысловых районах, в том числе при лове осетровых и кильки на Каспии.

Известны попытки определить квоты отдельных государств при таком использовании (Иванов, 2000; Пальгуй, 2000).

В основу квотирования в первом случае положен достаточно произвольный набор показателей, которые так или иначе влияют на численность и биомассу общего запаса с последующим определение квоты каждого государства с учетом «вклада» каждого государства по каждому показателю.

Для квотирования во втором случае предложено ошибочное выражение, полученное из уравнения для равновесного состояния запасов промысловых рыб.

В основу нашего способа квотирования также положено выражение для биомассы при равновесном состоянии запасов, при этом квота каждого государства определяется «вкладом» каждого государства в формирование этой биомассы.

Примем за основу, например, выражение для максимальной биомассы поколения промысловых рыб с учетом естественной смертности:

где R — 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.

В общем случае R является суммой пополнения от естественного Rе и искусственного Rи воспроизводства.

Запишем выражение (4.33) через показатели, удобные для практических расчетов.

Примем, например, пополнение в результате естественного воспроизводста, например по Рикеру, в соответствии с выражением (4.16).

Пополнение в результате искусственного воспроизводства

Rи = kв Nи (4.34)

kв — коэффициент промыслового возврата; Nи — численность молоди, выпущенной в естественный водоем.

В правой части выражения (4.33) все сомножители, кроме R, представляет собой максимальную биомассу рыбы m на единицу пополнения R.

Чтобы достичь массы m рыба должна использовать некоторое количество корма

mк = kк m, (4.35)

где kк — кормовой коэффициент.

Но количество корма в водоеме приближенно прямо пропорционально площадям мест нагула S. С учетом этого

кs Sн = kk m, (4.36)

где кs — коэффициент, характеризующий количество корма на единицу площади мест нагула.

С учетом полученных вспомогательных выражений уравнение для максимальной биомассы поколения рыб промысловых размеров можно записать в следующем виде:

В соответствии с последним выражением вклад каждого государства в формирование биомассы определяется нерестовым запасом (или количество рыб, идущих на нерест) в водах каждого государства, величиной кормового коэффициента, размерами нерестовых площадей и их продуктивностью, численностью молоди, выпущенной в естественный водоем, величиной промыслового возврата.

Выражение (4.37) можно использовать для определения возможной максимальной биомассы запаса для условий i-го государства

Определив В для всех государств и считая, что общий запас равен 1, можно оценить относительную долю каждого запаса, численно равную квоте каждого государства от общего улова.

Рассмотренный подход к оценке квот справедлив, если формирование пополнения и рост рыбы происходят изолированно в водах каждого из государств. Такой же подход в достаточной степени оправдан, если в водах каждого государства пополнение примерно соответствует кормовой базе. В противном случае в водах некоторых государств нельзя обеспечить достаточно высокую биомассу при большом количестве корма, но малом пополнении, и наоборот.

При несоответствии хотя бы для некоторых государств пополнения и кормовой базы предлагается следующий путь определения квот государств.

Записывают две составляющие выражения (4.38), одна из которых связана с пополнением, а вторая — с кормовой базой, обеспечивающей рост рыб:

Определяют ri и si для всех государств и находят суммы:

  • r = ? ri ; s = ? si. (9.41)

Оба выражения нормируют так, чтобы суммы обоих выражений были равны 1:

  • rн = ? rнi = 1 ; sн = ? sнi = 1 (9.42)

Далее определяют квоты каждого из государств в относительных единицах:

Кwi = (rнi + sнi)/2 (9.43)

При этом сумма квот всех государств, естественно, равна 1. Квота государства определяется отношением вклада этого государства в формирование запаса В так, что сумма квот равна 1:

Каждое отношение в выражении (4.44) является квотой соответствующего государства. Так для i-го государства

(4.45)

Рассмотрим, как определять исходные данные для определения квот.

Практически все показатели, входящие в расчетные формулы, является случайными. Впервые при определении квот эти показатели определяют как среднее за ряд лет, а в дальнейшем — методом скользящей средней, смещаясь на один год. Таким образом получают исходные данные для определения квот каждый год.

Полученные значения квот (по каждому государству) наносят на контрольную карту, на которую после получения соответствующих данных наносят также линии средних значений, а также нижнюю и верхнюю границы регулирования.

Пока точки, определяющие расчетную величину квоты каждого государства, находятся в диапазоне регулирования, величину квот оставляют неизменной.

Если наблюдается направленное изменение хотя бы некоторых квот или их выход за диапазон регулирования, то контрольные карты перстраивают с изменением положения линии среднего значения и границ регулирования. Соответствено, переходят на новое соотношение квот.

4.9. Основные результаты и выводы по главе 9

1. Рассмотрены основные методы регулирования интенсивности рыболовства. Показаны недостатки этих методов и возможные пути совершенствования.

2. Приведены особенности определения оптимальной интенсивности вылова и селективности лова с применением новых модификаций уравнений Баранова-Бивертона-Холта при уравновешенном состоянии запасов и промысла, а также с применением их конечно- разностных аналогов при переменном пополнении, росте и естественной смертности.

3. Рассмотрена оценка определения оптимальной интенсивности вылова и селективности лова с учетом эффективности использования биомассы поколения, когда рыбу целесообразно вылавливать в возрасте, близком к возрасту кульминации ихтиомассы поколения. Показано, что этот метод по сути и результату близок к методу с использованием модификаций уравнения Баранова-Бивертона-Холта.

4. Предложен полуэмпирический способ определения допустимой интенсивности вылова с учетом предельного возраста рыбы и величины запаса. Область применения этого способа можно расширить, а результаты уточнить, если допустимую интенсивность вылова представить в виде интенсивности лова при условно неселективном лове и показателей селективности лова.

5. Предложен полуэмпирический способ определения допустимой интенсивности вылова с учетом взаимосвязи численности пополнения с величиной нерестового на примере математической модели воспроизводства Рикера.

6. Предложена оценка допустимой интенсивности вылова с учетом общих закономерностей убыли поколения промыслового стада при постоянной и не зависящей от возраста промысловой и естественной смертности.

7. Рассмотрен способ определения допустимой интенсивности вылова в зависимости от допустимого прилова рыб непромысловых размеров. Способ основан на предположении, что можно вылавливать такую часть рыб непромысловых размеров, чтобы их распределение в облавливаемых скоплениях за ряд лет с учетом вылова незначимо отличалось от распределения рыб за то же число лет без учета вылова.

8. Предложен новый способ квотирования уловов при совместном использовании запасов. В основу положено выражение для биомассы при равновесном состоянии запасов, при этом квота каждого государства определяется «вкладом» каждого государства в формирование этой биомассы.

9. Для определения оптимальной интенсивности и селективности рыболовства в конкретных случаях предложено одновременно использовать несколько методов и способов с учетом различных математических моделей и критериев регулирования этих показателей.

Страницы: | 2 | 3 | [4] | 5 |