CC BY
27
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОЦЕНКИ ЗАПАСОВ КАМЧАТСКОГО КРАБА
П. В. Красников (КнмчшпГТУ)
Дается тшят существующих средств и м«то<Унв, пажоляющих обнаруживать прамы-сяовыв скоплспин штилюш) краба и проимиодить oti&uty eso запасов.
This article gives the analysis of existing means and methods which allow u> monitor commercial stocks oj King crab and to make its estimation.
1. Методы опенки промысловых запасов камчатскою краба
Оценка промысловых запасов научными методами базируется. как правило, на двух подходах. Первый составляют так называемые учетные методы, второй формируют биост атистические
uriniiu I v-т ш. 11II ii.it' 11Й тегамш m.lfin loin-1 на
Использование тралиционнмх биостатистичсскнх методик оценки запасов камчатского краба весьма затруднено. Во-первых. возраст крабов не может 6ын> установлен непосредственно, поскольку у них отсутствуют ткани, регистрирующие темп роста. Не-» данных о динамике возрастной структуры популяции НСЛЫЯ НСIЮЛЬ 30 ВИТЬ когоргные модели, позволяющие по соотношению количества особей разных возрастных (рупп оценить характер и тенденцию развития популяции. Во-вторых, браконьерство мешает установить фактические вылов и промысловое усилие, без которых не действуют продукционные модели.
Фактические данные для равного вида промыслового учета 'запасов i идробионтов дают учетные съемки, позволяющие провести выборочные измерения плотности запаса в некотором числе точек (станций) и экстраполировать результаты на акваторию. Учетные съемки можно проводить по различным схемам, различающимся системой сбора исходных данных и способами их математической обработки:
— рандомизированная съемка: стратифицированная съемка;
— площадной метод:
метод полигона (метод Дел урн);
метод сравнения ловушечиых и траловых уловов:
— метод изолиний;
метод ciI.шйн-анрокси маттий.
Определение количественных характеристик промысловых запасов основано на прямых и косвенных методах учета.
Прнлоле метоОы позволяют выразит ь величину запаса количеством либо общей массой составляющих. ею в настоящий момент времени особей.
Косвенные лгепнм>ы основаны на определении индексов плотности, и качестве которых может использоваться любая измерительная величина, коррелирующая с плотностью. Способы косвенного учета весьма разнообразны и разнородны, как-то:
— оценка численности популяции по количеству отложенной икры; определение величины уловов, приходящихся на единицу промыслового усилия; подсчет количества особей, привлеченных приманкой в ловушку;
меюд мечения и повторного отлова и др.
Несмотря на столь значительный арсенал методов и средств исследований, на практике в последние годы для оценки промысловых запасов крабов используется лишь площадной метод по данным учетных съемок. 11рикцип метола состоит в том, что число выловленных особей на единицу плошали экстраполируется на всю нлошадь их обитания. Площадь обследования должна быть сопоставима с плошадью распределения объекта и полностью ее охватывать. Если же съемкой охватывается лишь часть распределения объекта, л о вносит неопределенную погрешность в вычисления. Другое требование к сьемке осуществление ее в период, когда распределение объектов является непрерывным и равномерным. Реальное распределение особей промыслового скопления камчатского краба никогда не соответствует данному требованию, Наибольшая noipeuinocTb метода кроется в достоверности определения численности объекта в обследуемом районе, что, в свою очередь, определяется эффективностью средств поиска камчатского краба.
2. Средства и методы поиска промысловых скоплений камчатского краба
Для разведки крабовых полей в целях обнаружения промысловых скоплений камчатской! краба и оценки его запасов могут быть использованы:
1) традиционные орудия лова краба;
2) подводные методы, обеспечивающие визуализацию объекта:
использование водолазов:
использование оби таемых и необитаемых подводных аппаратов, дис танционная подводная фото-, кино-, теле-, видеосъемки; видеоакуетическне технологии;
3) гидроакустические методы.
Использование традиционных биостатистнчсских методик оценки запасов камчатского краба весьма затруднено. Во-первых, возраст крабов не может быть установлен непосредственно, поскольку у них отсутствуют ткани, регистрирующие темп роста. Ьсз данных о динамике возрастной С трупу ры популяции НСЛЬЗЯ НСНОЛЬЗОВаТЪ КОГОрТ'НЫС модели. ІІОЧВОЛЯЮЩИе НО СіНЯНО-шению количества особей разных возрастных і рупії оценить характер и тенденцию развития популяции. Во-вторых, браконьерство мешает установить фактические вылов и промысловое усилие, без которых не действуют продукционные модели.
Фактические данные для разного вида промыслового учета запасов і идробионтов дают учетные съемки» позволяющие провести выборочные измерения плотности запаса в некотором числе точек (станций) и экстраполировать результаты на акваторию. Учетные съемки можно проводить по рахтичным схемам, различающимся системой сбора исходных данных и способами их математической обработки:
- рандомизированная съемка; страти фи цирова иная съемка;
- пдошалной мегод;
метод полигона (метод Дслурн);
- метод сравнения ловушечных и траловых уловов;
- метод изолиний;
метод с і и і айн-апрокс и маний.
Определение количестоенных характеристик промысловых запасов основано на прямых и косвенных методах учета.
Прямые методы позволяют выразить величину запаса количеством либо общей массой составляющих ею в настоящий момент врехіени особей.
Косвенные методы основаны на определении индексов плотности, в качестве которых может использоваться любая измерительная величина, коррелирующая с плотностью. Способы косвенного учета весьма разнообразны н разнородны, как-то:
- оценка численности популяции по количеству отложенной икры; определение величины уловов, приходящихся на единицу промыслового усилия; подсчеі количества особей, привлеченных приманкой в ловушку;
меюд мечения и повторного отлова и др.
Несмотря на столь значительный арсенал методов и средств исследований, на практике в последние годы для оценки промысловых запасов крабов используется лишь площадной метод по данным учетных съемок. І Іринцнл метода состоит в том, что число выловленных особей на единицу плошали экстраполируется на всю площадь их обитания. Площадь обследования должна быть сопоставима с площадью распределения объекта и полностью ее охватывать. Если же съемкой охватывается лишь часть распределения объекта. :ло вносит неопределенную погрешность н вычисления. Другое требование к сьемке осуществление се в период, когда распределение объектов является непрерывным и равномерным. Реальное распределение особей промыслового скопления камчатского краба никогда не соответствует данному требованию. Наибольшая ноірешносіь меюда кроется в достоверности определения численности объекта в обследуемом районе, что. в свою очередь, определяется эффективностью средств поиска камчатского краба.
2. Средства н методы поиска промысловых скоплений камчатского к рай л
Для разведки крабовых полей в целях обнаружения промысловых скоплений камчатской) краба и оценки ею запасов могут быть использованы:
1) традиционные орудия лова краба;
2) подводные методы, обеспечивающие визуализацию объекта:
испо.і ьзован ие водолазов,
использование обитаемых и необитаемых подводных аппаратов; дистанционная подводная фото-, кино*, теле-, видеосъемки; видеоакустические технологи и;
3) гидроакустические методы.
2.1. Традиционные орудии лона краба
2.1.1. Крабовые сети
Изначально на промысле камчатского краба применялись крабовые сеги. Стандартные опутывающие сети с ячссй размером в 2-і см от учла до утла имели 6 ячсіі в вышину (около 1,5 м) и 209 ячей в длину (около 50 м) и выставлялись порядками по I (XI и более штук (рис, I).
Ямс / llnpmUtx храбоаых center)
Сеіи имели крайне шикую уловистості» 7% [1). Кроме того, значительное количество не* промысловых крабов (самки и маломерные самцы) при выпутывании ю сеіей травмировались и погибали. Чтобы повысить экологическую безопасность промысла, японские рыбаки с 1965 г. начали применять одноразовые сети, изготовленные из дешеаого бумажного и сишетического материалов, - так называемые Pape-net. Поднятое со дна сстнос полотно разрывали руками и освобождали крабов. Предполагалось, что эти сети не только ускоряют процесс добычи, но и не повреждают непромысловых крабов.
2.1.2. Крабовые ловушки
С 1966 г. российские суда начали экспериментальный лов краба ловушками Применение ловушек сделало крабовый промысел более рациональным за счет снижения непредусмотренной промысловой смертности: с их помощью можно отбирать только промысловых крабов, выпуская самок и маломерных самцов. Использование ловушек не только позволило повысить жоло-
I ическую безопасность промысла, но и оказалось экономически целесообразно. К результате с 1979 г. сетный промысел краба был чаконодагтельно запрещен.
Переход на ловушечный лов позволил существенно снизить затраты на орудия лова, сокра тип» численность рабочих плавзаводов (на 60-70 человек), занятых распутыванием сетей и под-іотовкой их к постановке. Значительно облегчился труд в процессе промысла. В настоящее время на промысле камчатского краба используются ловушки нескольких типов <табл. I).
litfutJlfO /
Типы крябопмх лапушек
Т ип лопушки, рачмиры. им Объект промысла. і лубнна постановки, м Иве приманки. КГ Характеристики промыслового порядка
К-во іКІмуИІСК 1‘эсипншии между .к>я> ліками. м Длина порядка, км
Яіюікгкші конусояидная обложенная (50 100 60) Полосатой, колючий (7-1НО) 0.3-05 80 140 10-16 ОЛ-2.2
Японская конусовидная стандартная (69 135 Ы)) Камчатский, синий, стригун (7 180) 03 0,5 70 140 15-23 1,0-3.2
Американская rpallCIIHU ШЦКаЯ (132-173-83) Камчатский, синий. ПТ>боКП1МЛНМЄ (ДО 800) 1,.5-2,0 10-10 200 2,0 4,0
Лиерикамская прямоугольная (212-212-86) Камч&іекиК, синий. ІЛУбОКОІЮЛНІїІС ’(180-800) 1,5-2,0 10 4П 200 2,0-4 Л
При ведении промысла ловушки объединяются в порядки (рис 2). Для поиска скоплений краба используются поисковые порядки, количество ловушек в которых сокращается до 20-50 штук (дія конусных ловушек).
Снеговой
Фактические характеристики применяемых орудий лова и промысловых порядков моїут не-шачительно отличаться от стандартных значений. Так, расстояние между ловушками и порядке при высоких плотностях скоплений уменьшают, а при низкой плотности, наоборот, расстояние увеличивают, обеспечивая более зффективныи поиск новых скоплений.
Ловушка является биологическим пассивным орудием лова. Дли привлечения крабов в ловушки используется приманка Крабовые порядки поднимают на борт по истечении 1-3 суток (иремя застоя ловушек), и лишь шгда можно получить информаиию о наличии в районе краба и его пространственном распределении.
Переход от сстного на ловушечный лов способствовал повышению жолої ическоЙ безопасности промысла, т. с. снижению травматизма поднимаемых на борт самок и маломерных самцов, В результате в срсду обитания возвращаются мснсс травмированные особи.
2.1.3. Донный три і
Во времена добычи краба сетями донный трал был альтернативным средством лова и разведки. История его использования начинается в 1894 г., когда в результате усовершенствования донного невода было напучено активное средство лова оттертрал. вытеснивший вскоре ранее используемые бнмтралы (рис. 3).
(.’о времен своего создания трал не претерпел принципиальных изменений совершенствовался раскрой, применялись современные синтетические материалы, совершенствовалась консг рукцня траловых досок Все эти изменения не позволили принципиально изменить характеристики трала ширину раскрытия (она не превышает 25 м) и допустимую скорость траления (в зависимости от трута она составляет от 2.0 до 4,0 утл).
6 7 8 9
Рис 3. Ойцнй вид донного траза I кабель: 2 траловые доски. 3 4 нижняя нодЬуш
.5 Лобинци; 6 верхняя подбора. У сквер; 8 ыомнЯ, 9 <ф1И<м>
Трал является механическим активным орудием лова Результаты его работы сравнительно мало зависят от состояния и активности донных беспозвоночных. '>го выгодно отличает его от ловушек - пассивных орудий лова.
Использование донного грала с целмо рачведки ласт возможность сразу по окончании получасовой) тралении не только судить о наличии краба в обследованном районе, но и давать приближенную оценку его численности.
Остались в прошлом годы, когда велся экспедиционный промысел камчатского краба, когда выделялось судно-поисковик, вооруженное лонным тралом и выполняющее поиск промысловых скоплений в интересах многих Судов. Во время бурною развития промысла в 70-е п . XX в. в дальнсвос гачных морях существовал флот промысловой рачведки. Сегодня экономическая и промысловая ситуации изменились коренным образом.
Во-первых, промысел ведется незначительной группой рыбопромышленников, использующих на промысле не баїее двух-ірех судов. Содержание специализированных поисковых судов обходится слишком дорогії и жономичоскн невыгодно для отдельного судовладельца. Во-вторых, в большинстве районов промысла камчатского краба использование донных орудий лова запрещено
Лонные тралы в настоящее время используются только на научио-иоследовательских судах дія проведения учетных съемок в целях определения численности промысловых запасов и ОДУ камчатского краба. Да и в силу объективных причин они все чаше подменяются ловушечными съемками.
2.2. Подводные методы, обеспечивающие визуализацию объекта исследовании
Использование средств и методов, реализующих визуализацию скрытых от нас толщей иолы объектов и явлений, обеспечивает нанлучшсс понимание и изучение процессов, контроль за которыми в лабораторных условиях затруднен или невозможен. В арсенале ученых есть ряд разработок, используемых для изучения краба и орудий его лова.
Так. известны исследования численности атлантическою краба с помощью подробной фотографии со специальных саней, буксируемых по заданному маршруту, с установленной на них фотокамерой. В лаборатории техники подводных исследований ПИНРО разработаны и построены фотоавтомат «Тритон» и стсреофотоавтомат «Сирена», предназначенные для исследования скоплений рыб и донных гидробионтов с помощью подводной фотограмметрической съемки. Известны фотоснимки камчатского краба, полученные с обитаемого подводного аппарата. Подводная фо тот рафия позволяет получать высококачественные изображения, по которым летко определить видовой состав и размеры объектов стереографическим методом.
С 1960 г. проводились подводные исследования с помощью гидростата «Север-1» - лерво-ю подводною аппарата, созданною специально для рыбною хозяйства. В конце 60-х гг. прошлого столетия был созлан первый советский подводный аппарат (ПА) «Север-2», а в 70-х п . -подводная лаборатория «Ьснтос-300» и подводный аппарат «ТИНРО-2». Начиная с 80-х гг. успешно используется буксируемый подводный аппарат (Ы1А) «Тстис». Подводный аппарат «Север-2» оказался надежным средством для комплексного инструментального учета рыб и беспозвоночных. Так, в 80-е гг. двумя аппаратами «Север-2» и двумя аппаратами «ТИНРО-2» на хребте Наска в Тихом океане были обнаружены промысловые скопления лашусгов. исследовано их распределение и дана ориентировочная оценка запасов. При обследовании промысловых районов Северной Атлантики повсеместно на глубинах 500-800 м найдены промысловые скопления глубоководных красных крабов.
Плотность конистрацни гидробионтов при подобных исследованиях определяется визуально-геодезическим методом, з. е. расчетом просматриваемого из подводного аппарата пространства и подсчетом числа встреченных объектов. Документирование ведется с использованием фотосъемки и видеосъемки.
Гораздо большими возможностями обладают теле- и видеосистемы. При исследовании не кусегвенно созданной популяции камчатского краба в Нарснцевом море осуществлялись попытки применения подводной видеотехники дня оценки запасов и изучения повеления крабов.
В ПИНРО успешно проводится оценка запасов гребешка с помощью видеокомпьютерной системы на базе подводного аппарата «Оссап Ко\гег». Авторы утверждают, что система без И! менения конструкции пригодна для съемки промысловых скоплений крабов |2]. В 1906 г. в Ба рснцсвом морс проведены экспериментальные телевизионные съемки камчатского краба с помощью НПА «ИуЬаН». Оценка средней плотности краба была подтверждена путем водолазных наблюдений на площади около 100 м |3).
Очередным шагом является создание в иЛеоакуст и чес них технологий - способов получения информации о подводных объектах с помощью видео- и гидроакустической аппаратуры одновременно. Одной из областей применения видеоакустических технологий является съемка донных гидробионтов. Серьезной проблемой r развитии видсоакустической технологии, как и вообще подводною ТВ. является малая дальность видения в водной среде. В целях решения этой проблемы разрабатываются системы лазерного подвоАпого телевидения (.. И В) повышенной дальности действия.
Для увеличения дальности подводного видения необходимо, чтобы в приемный объектив не попадал с вег, который рассеивается водной средой и является шумом, маскирующим полетный сигнал (его обычно называют помехой обратного рассеивания). Компания «Wcstinghousc* (США) создала лазерную систему SM2000, реализующую сканирующую технологию ЛТВ, В МаринНПО и ТОО «Олтек» под общим руководством ПИИРО разработана более дешевая подводная система ЛТВ, реализующая іехнодогию стробирования по дальности. Этот метод, предложенный более ЗО леї назад, удалось реализовать лишь недивно блиюдаря появлению электронных компонентов, способных работать с импульсами наносекуидной длительности.
Первые испытания ЛТВ проведены в 1905 г. в ПИНРО, второй макет прошел испытания в 1998 г. В результате испытаний обнаружено увеличение дальности подводного видения в 3.2 раза: при прозрачности по диску Секки 5 м диск был виден на экране JITB на расстояниях до 16 м. Выли получены видеокадры морского дна на расстояниях до 15 м, рыб -от 10 до 13 м, крабов-до 10 м. 11о мнению разработчиков, у JIB Г есть резервы для повышения дальности подводного видения 14],
Перечисленные выше средства подводного наблюдения отличаются наглядностью, высокой достоверностью И отсутствием экологического В{Х*да исследуемому объекту. К сожалению, эти средства имеют незначительную производительность поиска, поскольку дальность действия самых совершенных средств подводного наблюдения мала (табл. 2), особенно в богатых планктоном рыбопромысловых районах, и с трудом превышает 10 м. В этой связи активно перемещающиеся камчатские крабы могут быть вообще не учтены или учтены неоднократно при повторных галсах.
Таблица 2
Пронтволнтсльносгь поиска средств полночного наблюдении, пГмтпс’іипякііцил ui<i>ал ниши in імії.і-ктм
Средство наблюдения Скорость по время наблюдении, м/с Осширмиасиай площадь дни. 4J,4
Фоггояптомкг «Гриши» 140
Гидростат «Север-1 •» 0,2 0,5 2 000-5 • ИЖТ
11А «С'свср-2» (LS-D.7 J0 000 15 000
МИД «Оссдл Rover» 1 1J5 7 000-10 (Ю0
ЬПА «Тстис» 1,6 11 ООО
Эги методы и средства подводного наблюдения являются дорогостоящими, изготовлены малыми сериями и используются исключительно в научных целях ограниченным кругом специалистов.
При всех своих положительных свойствах они мало подходят для широкомасштабных работ по поиску и оценке промысловых запасов высокоподвижных объектов, каковыми являются крабовые скопления.
2 J. Гидроакустические средства и методы
Попытки решить проблему обнаружения камчатского краба с использованием гидроакустических средств предпринимались многими авторами. 1 як. ичвесшы немецкая краблупа (элск-■ронный отметчик) фирмы ЭЛ А К и японский крабоискатель с самописцем и электронным от метчиком [61.
Японский криво искатель работал на частоте 200 кГц, имел пьезоэлектрический излучатель из іитано-бариевой керамики с острой характеристикой направленности 10 6.6 к вслед
ствис чего обеспечныалась большая концентрация энергии в излучаемом импульсе. При помощи такого крабонскателя обнаруживали и фиксировали на самописце с .электрохимической бумагой не только скопления придонной рыбы, но и крабов, находящихся на расстоянии 20 см от морского дна.
24Й
Кртілупа «ЗЛАК» представляє г собой эхолот, работающий на час иле 30 кГц, с элекгрон-ным отметчиком, имеющим обзорный диапазон 125 м и позволяющим просматривать слои коды толщиной до 5 м. Эффективный угол направленности излучателя по ДП - 12", перпендикулярно ДП - 2ГГ.
Несмотря на относительно высокую отражающую способность краба, методы активной эхо* локации не нашли применения при разведке крабовых скоплений. Даже на ультразвуковых частотах (300 кГц), где эхосшналы от краба наиболее ингенсивнм. а небалыпие промысловые глубины благоприятствуют применению сигналов этих частот, эхолокация крабов не даст желаемого эффекта, так как промысловые концентрации крабов являются крайне разреженными. Это стачает, что приходится непроизводительно искать одиночные экземпляры крабов гидролокатором с узкой характеристикой направленности, перекрывающей при глубине 50 м полосу дна всего лишь в 3 м. Кроме гою, лаже при исключительно высокой разрешающей способности эхолота (0,2 м) зарегистрировать краба можно лишь в гом случае, если он будет ходить на выткнутых ногах. В противном случае обнаружить крабов в условиях лонной реверберации не удастся.
Ввиду низкой эффективности обнаружения краба средствами активной локации возникла необходимость биоакустических исследований с целью выяснения возможности обнаружения крабов по издаваемым ими шумам. Подобные исследования были проведены в 1969 г. на СРТМ «Космический» в шельфовых водах восточного и западного побережий Камчатки.
Возможность и эффективность пеленгования морских биошумов была доказана в результате опытной эксплуатации первою промышленного обратца рыбошумопеленгатора (РШІІ) «Чайка», установленного в 1971 г. на гидроакустическом судне «Поиск».
Электронная аппаратура РШІ1 «Чайка» имела шесть рабочих диапазонов чисті: один обзорный и мягь частотных, выбранных соответственно частотным спектрам акустически активных морских гидробионтов (табл. 3).
В результате биологических исследований было установлено, что РШІI «Чайка» соответствует своему назначению как прибор для исследования биологических шумов моря. Однако по объективным причинам шумопеленгаторы «Чайка» не получаюі дальнейшего развития и на промысловых судах не устанавливаются.
Ч'і^ілици 3
Рабочие лиапаижы частот НІНИ «Чайка»
Номер диапазона Частоти, кГц (Хн.ем пеленишаннм
1 0Л0 0>Т5 і'і.іГн.і ixip6u.iciu.ic и ар.
2 0*35-2*00 Рыпы массн-симе. тунцы
3 2.00-6.00 Туниы, (фвбы
4 2,1ХЫ6ЛЮ Крабы, креветки
5 16,00 30,00 КрсіїеГКИ, КИ иіОО(ХІ1ІІіОС
6 V 0 >,00 (к'порп і»н диаіштом
В конце 70-х гг. прошлого столетия начались работы по использованию мегодов нелинейной гидроакустики дня оценки промысловых шіасов. По мнению авторов работы [б], эффективное решение іадач мониггорнніа промысловых крабовых скоплений может быть достигнуто за счет комплексного иешхтьзонания параметрических излучающих шпени (обладающих высокой направленностью, широкополоеностью излучения и низким уровнем бокового поля), пара метрических приемных антенн, автономных акустических и гидрофизических датчиков с передачей информации по радиоканалу, а также береговых радиолокационных станций секчорного обзора (рис. 4). Контроль за местоположением крабового скопления предлагается осуществлять но его акустическому, гидродинамическому и электромагнитному полям. Данный проект практической реализации не получил.
Разработан также и проект параметрического рыбопоискового гидролокатора (рис, 1). Промысловые испытания системы проводились в Охотском море в периоде 1497 по 1444 гг. и показати правильность выбора технического решения, но низкую чувствительность и зависимость от і ндрологических условий. Данный проект также не был внедрен.
Г генератор;
УМ усилитель мощности;
И - шлуиггсді.:
II - пркемннк.
І1Ф - полосовой фильтр;
1>;го* І1ІГІ блок шумоиеленгования;
Д-р - лстсктор;
УНЧ усилиіелі. ііи ікоіі частоты; УНЧ усклшеяь імдсокой мнении, ШПС- ш>мопс.кнгагоршл станция, РГАБ - редиошсусгичсскиЛ буй,
РПУ радиоприемное устройство
/•*!«• V Нсцтаиты ш:ппльгм«ми« ,'ш!ргнч(у<'тически V средст* (Уча обнаружении п^тмисяолых скоплений крсЫш
Неоднократные попытки использования для обнаружения крабовых скоплений его шумового поля показали, с одной стороны, правильность выбранною направления разработок и их эффективность. с другой наталкивались пи несоотвс тствне уровня элементной базы и 'технических средств обработки решаемой задаче. Современный уровень развития элементной балы гидроакустических средств, вычислительной техники, методов обработки акустических сигналов предопределили очередной этап повышенною интереса к использованию средств шумопс-ленгования для поиска и оценки промысловых запасов камчатского краба.
Н 2002 г был разработан проект нтумопеленгатора-крабоискателя (ШПК), позволяющею обнаруживать промысловые скопления камчатского краба и учитывать сю промысловый запас по шумовому полю крабовых скоплений на основе использования системы шумопелеигования с развитым веером характеристик направленности [7] Данный проект является перспективным направлением развигпя рыбопоисковой аппаратуры.
3, Сравнительный анализ эффектнвностн способов определения промысловых запасов камчатского краба
П настоящее время для обнаружения промысловых крабовых скоплений и оценки их запасов применяются трамвая и ловушечная съемки Признано, что наибольшей эффективностью и достоверностью обладает траловая съемка. Данные ловушечных съемок дают представление лишь о наличии и количестве трофически активных особей, а не о популяции в целом. О качестве альтернативы траловым съемкам рассмотрим перспективное средство - шумопелен-гат ор-крабоисказ ель.
При выполнении сравнительного анализа в качестве основного критерия эффективности примем производительность поиска, определяемую как площадь района, обследуемого на поисковой скорости судна в единицу времени. К дополнительным показателям эффективности можно отнести достоверность оценки количества промыслового запаса краба и экологическую безопасность способа промысловой разведки.
3.1. Производительность поиска
Производительность поиска .тля камчатского краба характеризуется площадью дна, обследуемой за заданный интервал времени (час, цикл обследования и т. п.). Использование донного
трала предполагает цикличность выполнения ряда операций в процессе траловой съемки. Цикл поиска при использовании донною фала включаег.
- врем» постановки фалл АТ„ около 30 мин:
- время траления Д7',г 30 мин:
- время выборки трала 7» - около 45 мии;
- время обработки трала и подготовки к постановке Д7Л-Ч, - около 30 мин.
Итого продолжительность цикла поиска АТсоставляет около 135 мин.
Как видно из приведенных данных, цикл поиска включает лишь 30 мин непосредственного донного траления (22% времени поискового цикла) и 105 мин (78% времени поискового цикла) на подготовительно-заключительные работы с тралом.
В отличие О! донного траления «акустическое траление)» может выполняться непрерывно. В пой связи сравнение поисковой производительности двух способов на этапе непосредственного траления является некорректным. Достоверная оценка производительности двух средств поиска может быть выполнена лишь для времени поискового цикла с учетом временных затрат на подготовительно заключительные работы
При использовании донною фала площадь обследуемого района за один цикл поиска определяется по формуле
= 30,87(А7-Л7д - ЛГ„ - Л7^)^ а = 30,87 .47^ У^а, (I)
где .V,,, - площадь обследуемого района за один цикл поиска при использовании донною грача, хг;
У,, - скорость донного траления, узл;
а - раскрытие трала, м.
В настоящее время для проведения траловых съемок используются лонные тралы типа ДТ-28 и ДТ-35 с рабочим раскрытием 17 и 22 м и скоростью траления около 3 узл. ( учетом формулы (I) площадь траления та один цикл поиска составляет от 4? 231 до 61 123 м .
Площадь обследуемою района при использовании акуст ическою способа рассчит ывается по формуле
Зптк в 30,87 АТУ Мнпк» (2)
где Л’пшк площадь обследуемого района за один цикл поиска при использовании П1ПК. м3;
V поисковая скорость судна при использовании 1Ш1К. узл;
//шик - ширина поисковой полосы ШПК, м.
С учетом скорости судна при акустическом фаленни У 6 узл и ширины поисковой полосы //шик = 160 м площадь обследуемого района зя один цикл поиска при использовании ШПК составит: бншк = 4 ООО 752 м".
Поскольку при акустическом тралении отсутствует цикличность, то практический интерес представляет ПроИЗВОДИТСЛЬНОСТЬ поиска В единицу Ыременн, КОТО|Х1Я с учетом формулы (2) принимает следующий вид:
//шик = 1,852 10 1 I //ш: :к> (3)
где //шик - производительность поиска при использовании ШПК, км /ч.
Производительность акустического способа поиска с учетом формулы (3) составляет около 1,8 км /ч. Таким образом, по основному показателю эффективности акустический способ превосходит традиционный метод траловых съемок в 65-85 раз
3.2. Достоверность опенки промысловых запасов
Основным источником погрешностей при использовании траловых съемок является незнание фактического коэффициент уловистосги донного трала по отношению к камчатскому крабу. Экспериментально определенный коэффициент уловисгости трала (доля животных, которые реально попадают в трал с площади облова) для камчатского краба составил на западнокамчатском шельфе 0,75; в Японском морс -0,18. Коэффициент уловистое!и. равный 0.75. при-
нят в качестве стандартизированного коэффициента для всех крабов семейства ШЫнТик(е> обитающих на любых грушах, кроме жидкого ила |8]. Легко представить, что ошибки, вызванные применением стандарт тированного коэффициента удовистости для камчатского краба в Японском море, занижают численность япономорских группировок по мсныисй мерс в 4 раза.
Болес или менее точно установить коэффициент уловистости града и рассчитать абсолютную численность камчатского краба удастся только на песчаных и песчано-илистых грунтах.
Погрешности оценок запаса по данным широкомасштабных траловых съемок могут превышать «0% |9].
Оценка достоверности акустического способа, основанного на использовании акустической системы с [ж пнлым веером острых характеристик направленности, Пыла выполнена на основе математического моделирования крабопоисковой системы. Эксперимент показал, что основные погрешности определения численности крабовою скопления акустическим способом обусловлены ошибками классификации и неучетом фактической доли времени акустической активности особей. Применительно к реальным условиям ожидаемые суммарные ошибки этою способа не превышают 30%, чго значительно ниже ошибок определения запасов краба по данным траловых съемок 110].
3.3. Экологическая безопасность способа
Показатель экологической безопасности является качественным и характеризуется степенью причиняемого вреда окружающей среде и собственным процессам воспроизводства популяции камчатского краба при ведении поисковых действий.
С экологической точки зрения донное траление является неселектвным и наносит значитесь ный ущерб флоре и фауне шельфа. При использовании предложенного акустического способа фи зичсское воздейст вие на объект промысловой разведки и окружающую среду отсутствует.
Таким образом, сравнение с применяемым в настоящее время методом траловых съемок показывает преимущество предложен но! о акустического способа как по основному, так и по дополнительным критериям эффективности (табл. 4).
Таблица 4
Сравнительная характеристика метода тряжшм* съемок н икусгнческого способа
Метод, способ Ширин» 1ЧКЛ\-ЖИ«»еММИ mi.toei.i. м І Іоксковав CKOfociv. узд I IpOVfliUICIII KIM плимцадь за цикл поиск», км Погрешность определения 4NCIIOII юеги, % Экологический ущерб. % юммих
Метол траловых I .смок 17-22 3,0 До 0.06 КО-100 15 20
‘\ 1>С!И*1ССК1 Г способ 160 6,0 Около 4,0 6-34 Нет
Значительное превосходство в производительности поиска ласі возможность выполнить сплошную съемку районов при меньших временных и финансовых затратах и снизить неизбежные при использовании метода траловых съемок погрешности, обусловленные экстраполяцией полученных для ограниченной обследовишкмй территории данных на всю площадь обитания краба.
Следует признать, чго, акустическое траление, несмотря на все положительные качества, не сможет полностью подменить собой траловые съемки, дающие возможность собрать материал не только о численности промысловою запаса, но также о половой и размерной структурах крабовой популяции, физиологическом состоянии особей и т. п. Оба способа поиска должны развиваться параллельно. Акустическая съемка должна использоваться дія систематическою мониторинга промысловых скоплений в процессе промысла, изучения поведения этих скоплений н процессе техногенною пресса, а траловые съемки для изучения биологических, физиологических и прочих вопросов, характеризующих состояние популяции краба
Литература
1. Виноградов Л.Г. Годичный цикл жизни и миі рации краба в северной части западнокамчатскою шельфа /' Изв, I И ПРО. - Владивосток: ТИПРО. 1945. - Г. 19.-С. 3 54.
2. Зафсрлшн MJI., Фи чип СП. Опыт использования подводного аппарата «Ocean Rover» // Рыб. хоз-во. 1996. .Vo 2. С. 37-38.
3. Зафериан МЛ. Экспериментальные работы гю инструментальному учету камчатского краба // Исследования промысловых беспозвоночных в Ьаренцевом море. - Мурманск: ПИНРО, 1997.-С. 85-90,
4. іаферман М.Л. Подводное лазерное телевидение в рыбохозяйственных исследованиях // Развитие технических методов рыбохозяйственных исследований: Сб. научи тр. •' ИИНРО. Мурманск: ПИНРО. 1999.-С, 106-114.
