CC BY
162
2011
Известия ТИНРО
Том 167
УДК 597.553.2:639.2.053.8
А.М. Каев*
Сахалинский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, 693023, г. Южно-Сахалинск, ул. Комсомольская, 196
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫСЛОМ ГОРБУШИ В САХАЛИНО-КУРИЛЬСКОМ РЕГИОНЕ
Прогнозирование запасов горбуши осуществляется на основе изучения соотношения численности покатной молоди и последующих нерестовых возвратов рыб соответствующих поколений. Для их определения сложилась система мониторинга, включающего изучение динамики подхода рыб к побережью и их биологических показателей, численности захода производителей в реки и последующего ската молоди. Рассчитанные на этой основе данные применяются для разработки прогнозов и оперативных рекомендаций по управлению промыслом. Сопоставлены прогнозные и фактические значения численности горбуши на примере южной части восточного побережья Сахалина, которая характеризуется как высоким уровнем запаса, так и значительной его межгодовой изменчивостью. Особое внимание уделено анализу точности прогнозов при экстремальных изменениях численности, которые могут быть истолкованы как следствие перераспределения миграционного потока горбуши между её разными стадами. Показано, что почти во всех случаях, даже при экстремально больших изменениях численности, ошибки прогноза могли быть уменьшены при правильной интерпретации исходных данных. Существующая система мониторинга (траловый и дрифтерный учёты в океане, изучение особенностей подхода горбуши к побережью) позволяет верно оценивать развитие промысловой обстановки и принимать обоснованные решения по управлению промыслом даже при больших ошибках изначальных прогнозов.
Ключевые слова: горбуша, Сахалино-Курильский регион, мониторинг, численность, биологические показатели, прогноз, управление промыслом.
Kaev A.M. Testing of forecasting and managing efficiency for pink salmon fishery in Sakhalin-Kuril region // Izv. TINRO. — 2011. — Vol. 167. — P. 32-53.
Forecasting of the stock of pink salmon is based on estimation of ratio between the juveniles abundance and the number of spawning returns. A system of pink salmon monitoring is formed that includes the observations on dynamics of spawning migration, on biological parameters of fish, on number of spawners approaches into rivers, and on abundance of the juveniles. The data of monitoring are used both for the forecasts development and operational managing of fisheries. Forecasts of spawning pink salmon abundance for the southern part of eastern Sakhalin coast are tested by comparing with the real data, with special attention to cases of abnormal abundance that could be reasoned by redistribution of spawning herds. This area is distinguished by high abundance of pink salmon and its high year-to-year variability. Almost for all cases, even for abnormally sharp changes of abundance, the forecasts errors could be diminished by correct interpretation of basic data. The existing system of monitoring (trawl and driftnet surveys in the sea and observations of the salmon approaches to
* Каев Александр Михайлович, доктор биологических наук, заведующий лабораторией, e-mail: kaev@sakhniro.ru.
the shore) allows to estimate correctly the conditions of fishing and to make correct decisions on fishery management, even for the cases of erroneous initial forecasts.
Key words: pink salmon, Sakhalin-Kuril region, monitoring, abundance, biological parameter, fishery forecasting, fishery management.
Введение
В Сахалино-Курильском регионе на горбушу приходится 90 % суммарных уловов тихоокеанских лососей, т.е. промысел базируется на виде, имеющем минимальную рыночную стоимость. Однако огромное значение этого промысла для экономики следует из соотношения численности населения (около 8 % от 6,5 млн чел.) и уловов этого вида (более половины) в регионе и в целом на российском Дальнем Востоке. За последние 20 лет на Сахалине и южных Курильских островах ежегодно добывали от 41,4 до 255,6, в среднем 95,5 тыс. т горбуши. Успех путины зависит в том числе и от заблаговременной подготовки рыбохозяйственного комплекса к развитию той или иной ситуации на промысле, т.е. от прогнозного обеспечения.
Прогнозирование вероятной численности подхода горбуши к берегам основано на концепции, что лососи после нагула в морских водах в своей основной массе возвращаются на нерест в “родные” реки (Кляшторин, 1989). Величина возврата определяется на основе показателей воспроизводства ряда предыдущих поколений. Точность предсказаний изменения запасов, основанная на регрессионном анализе формализованной различными способами связи между уровнем запаса родителей и потомков, часто далека от желаемой (Bradford, 1992; Чигиринский, 1993). Причина неудач в том, что прогнозы составляются на основе анализа отдельных связей, в то время как на протяжении всех периодов жизни численность лососей формируется в результате взаимодействия комплекса факторов абиотического, биотического, популяционного и антропогенного характера, структура и сила воздействия которых постоянно меняется (Коновалов, 1985). Только в одном из трёх наиболее продуктивных районов воспроизводства горбуши в регионе (о. Итуруп, юго-восточное побережье Сахалина и зал. Анива, в среднем 75 % формируемого запаса) за период наблюдений количество покат-ной молоди достоверно возрастало при увеличении численности производителей на нерестилищах, в другом такая связь была слабой, а в третьем отсутствовала (Kaev et al., 2007). Поэтому прогноз строится на оценке связи между численностью покатников и последующим возвратом рыб соответствующих поколений.
Материалы и методы
Основные единицы запаса. В процессе изучения состояния запасов горбуши исторически сложилось подразделение Сахалина (юго-западное, северозападное, северо-восточное и юго-восточное побережье, заливы Анива и Терпения) и южных Курильских островов (Итуруп и Кунашир) на отдельные районы (рис. 1). Наличие между ними выступающих мысов, на которых нет рек для нереста (за исключением участка побережья между юго-восточным Сахалином и зал. Терпения), или широких проливов способствует географической изоляции популяций (Гриценко, 1990). Наибольший уровень запаса горбуши характерен для юго-восточного побережья Сахалина и о. Итуруп, наименьший, несмотря на обширные площади нерестилищ в реках, — на западном побережье Сахалина (см. таблицу). Для совершенствования системы прогнозирования по этим единицам запаса начали создавать базы данных, в основе которых лежал принцип унификации для всех лет расчётов численности молоди и взрослых рыб в поколениях и их биологических показателей. К настоящему времени такие базы созданы для зал. Анива, юго-восточного (Каев и др., 2004) и северо-восточного (Kaev, Geraschenko, 2008) побережья Сахалина, о-вов Итуруп (Kaev et al., 2006) и Кунашир (Kaev, Romasenko, 2003).
140° 145° 150°
Рис. 1. Дислокация основных районов промысла и изучения горбуши на Сахалине (1 — северо-западное побережье; 2 — юго-западное побережье; 3 — зал. Анива; 4 — юго-восточное побережье; 5 — зал. Терпения; 6 — северо-восточное побережье) и южных Курильских островах (Итуруп и Кунашир). Квадратными символами обозначены стандартные районы сбора проб для биологических анализов на ставных неводах, кружками — районы многолетнего учёта покатной молоди (светлыми — пункты учета ФГУ «Сахалинрыбвод», тёмными — ФГУП СахНИРО); индексы «а» и «б» обозначают более мелкое подразделение районов, причины которого оговариваются в тексте
Fig. 1. Location of the main spawning grounds of pink salmon and the main points of its monitoring in Sakhalin (1 — north-western coast; 2 — south-western coast; 3 — Aniva Bay; 4 — south-eastern coast; 5 — Terpeniya Bay; 6 — north-eastern coast) and southern Kuril Islands (Iturup and Kunashir). Squares — standard areas of biological sampling from trap-nets; light and dark circles — areas of long-term accounts of juveniles by «Sakhalinryb-vod» and «SakhNIRO», respectively; subscripts «а» and «б» represent finer subdivision areas, the reasons for which are specified in the text
В процессе создания баз проведена коррекция данных по некоторым единицам запаса. Так, вероятную численность подходов горбуши к северо-восточному Сахалину начали рассчитывать с 2008 г. раздельно для северной и южной части побережья по причине разного уровня воспроизводства горбуши. В реках северной части побережья, протекающих по обширным долинам и не типичных для размножения горбуши, сосредоточены 73 % нерестилищ, в то время как её промысловый запас формируется в основном за счёт нереста рыб в реках горного
типа южной части побережья (Kaev, Geraschenko, 2008). Равным образом прогноз численности горбуши в зал. Терпения многие годы разрабатывали в целом для группировки, нерестящейся в реках всего побережья. При этом учёт молоди вели в Ключе Холодном (один из притоков верхнего течения Пороная, крупнейшей реки на Сахалине), а полученные данные по эффективности воспроизводства горбуши в этом притоке экстраполировались на все нерестилища в бассейне не только Пороная, но и других рек. Однако реки на западном побережье залива, стекающие с Камышового хребта, по гидрогеологическим характеристикам не сопоставимы с Поронаем и рядом других рек, протекающих по обширной низменности северной части побережья залива. Так, в долине Пороная развит четвертичный водоносный комплекс, к которому “привязаны” нерестилища кеты (Каев, 2001). А в горных реках западного побережья залива, как и в “горбушевых” реках юго-восточного побережья Сахалина, широко представлен водоносный комплекс палеозойских и неогеновых отложений (Атлас ..., 1967). Судя по соотношению уловов и нерестового фонда, уровень воспроизводства горбуши в реках западного побережья выше. Так, с 2003 г., когда начат раздельный учёт уловов, здесь ловили от 52,6 до 96,6, в среднем 65,8 % суммарной добычи горбуши в заливе, в то время как площадь её нерестилищ в реках западного побережья (1,33 млн м2) в 4,2 раза меньше, чем в реках северного побережья (5,56 млн м2). В этой связи с 2006 г. начали прогнозирование вероятного возврата горбуши в зал. Терпения раздельно по северному и западному побережью пока на уровне экспертной оценки (из-за отсутствия многолетнего ряда данных по воспроизводству).
Мониторинг нерестовых подходов горбуши к побережью ведется на ставных неводах. Пассивный характер этих орудий лова и сложившаяся схема их расстановки позволяют по уловам судить о сроках и динамике подхода лососей. Для изучения биологических показателей рыб из промысловых уловов основной массив проб собирается на ставных неводах, установленных на конкретных участках побережья. Такими участками охвачены все районы воспроизводства основных единиц запаса (рис. 1). В зал. Анива это северо-западный участок побережья, в реках которого сосредоточены основные нерестилища горбуши. На юговосточном побережье — два участка, так как
к
<то та
с \с с
’ S с * а х
5 с
та
х
та
U
х
та
X
С
’S
та
6
-о х к х
со
ся ез ^ *
та
СО
сс
СЪ
со сс
о
Н ОО X О О о
X ^
« 2
Л
X 5 к
3 S X £
со
<я К Л § с
X X
S к
в ^ £«
0 S
1 X -Q Ф
н &
с с о
X сс X <v к а S U
С
<и
”С
_ с
сл оО
2
ф о
с
ш I о о о
Ь л ^
tg ел сз та
Ш си X
° с С *“
о -73
Р <и — Ы)
сл и
<и
>
С та
3
s
с
s
Е-
а
<и
&
ш
х
-Q
£
с
с
С
<и
-С
Е
□
с
”С
с
та
g
X
та
&
СО
Л
К
• Э
О 2 к =
° ^ S
к S X
СО
с
та
СО
-с
<и
Е-
та
со
та
*
С
С
Ь- CM —
см см см 1>-
1"^ /“Ч! /“Ч!
ЮОСО
§ ^ <n
.-С -^СМ О
^ см -^см см
см
1Л
О (NC5
ОО О О
см
СО СО ,
ОО
О ^
- см
ооюс^к/
~ -со £^СМ ь-
СО ^СМ
05 (О с'^ю ^ .нТ
СО ^ ^ ©
см 1 см со
см
со - Ь- Ь-
N СО
^ О^оо к"
o^cmiл см ^см см
см
Ь- CD
см о
ь- ©°1~~ см со © ©00 ~00 00
X
к
S
, о
o2S
ш
л
4 mg CcoU
\c
2
&
X
с
CQCQ CO
к
s
X
Ш
с
&
cc
о
0 tOO © © CM
1
©
©
CM 5 S
s
X
<v
к
с
с
с
к
южная и северная части этого района различаются по динамике уловов горбуши (Руднев, 2007). Из таких же соображений в дополнение к традиционному неводу в районе впадения р. Поронай начат сбор проб на одном из ставных неводов на западном побережье зал. Терпения. Основной массив проб на северо-восточном побережье Сахалина собирается в южной части, где воспроизводится две трети промыслового запаса горбуши. На Итурупе и Кунашире сбор ведут в центральной части охотоморского побережья островов. Наличие разных участков на юго-западном побережье Сахалина связано с решением специфических задач. Северный участок предназначен для изучения рыб местного стада перед их заходом в реки, центральный участок — для изучения скоплений нагульной горбуши разного происхождения, южный участок — для обнаружения мигрантов из тихоокеанской группировки горбуши (стрэинг?). На указанных участках сбор проб ведут в ранге мониторинга. Кроме того, для решения специфических задач часть проб собирают в неводах на других участках побережья, а также в реках.
Анализ биологических показателей рыб (изменения в половом составе и размерной структуре самцов и самок) в сочетании с динамикой уловов позволяет тестировать в подходах горбуши её разные темпоральные группировки (Каев, 2010а). Понятно, что вероятность успешного тестирования будет выше при увеличении массива данных, поэтому в последние годы выросло количество собираемых проб. Особое значение придаётся их сбору на ставных неводах, как отражающему изменения в биологических показателях рыб в миграционном потоке к побережью в целом. Так, объём сбора проб в трёх наиболее значимых по уловам районах вырос вдвое (рис. 2). Фактически для всего региона это увеличение более значимо, так как изучение биологических показателей горбуши с 2003 г. стало проводиться на постоянной основе в районах воспроизводства каждой из единиц запаса.
Рис. 2. Количество проб горбуши, собранных в течение года из уловов морских ставных неводов и в реках, в среднем для разных периодов в трёх основных районах промысла (о. Итуруп, юго-восточное побережье Сахалина и зал. Анива)
Fig. 2. Annual number of pink salmon samples from trap-nets in the sea and in the rivers in Iturup Island, south-eastern Sakhalin, and the Aniva Bay, averaged for certain periods
Мониторинг численности горбуши в реках проводят в основном сотрудники ФГУ “Сахалинрыбвод” на основе визуального подсчёта рыб при пеших обходах в период массового нереста. Обычно подсчитывается число рыб на отдельных участках нерестилищ с дальнейшей экстраполяцией данных на весь нерестовый фонд. В наиболее важных по уровню воспроизводства районах плот-
ность наблюдений выше. Так, на о. Итуруп горбуша нерестится в 87 реках, однако большинство её нерестилищ (82 %, или 0,60 млн м2) сосредоточено в 54 реках на охотоморском побережье острова. Именно в этих реках в результате естественного воспроизводства и заводского разведения происходит формирование её промыслового запаса (Чупахин, 1975). В последнее 10-летие из этого списка регулярно ведут учёт горбуши в 9-10 реках, в которых сосредоточено от 87,4 до 89,9 % нерестилищ. Из 29 нерестовых рек на юго-восточном побережье острова регулярно обследуют от 10 до 15 рек (от 40,4 до 71,6, в среднем 64,9 % нерестилищ), из 60 рек на побережье зал. Анива — от 9 до 21 реки (от 81,8 до 95,3, в среднем 93,5 % нерестилищ). В остальных районах численность горбуши определяют в 43-57 реках (от 29 до 39 % нерестилищ в среднем в разных районах). Получаемые данные, показывающие примерное обилие заходов рыб в реки, приемлемы для решения вопросов по оперативному регулированию промысла. Однако использование их в прогнозе при определении вероятного ската из всех рек побережья увеличивает неопределенность в расчётах. Проблема связана с разным уровнем точности учёта производителей в малых и крупных реках. К тому же она усугубилась в последние годы бюрократизацией самого процесса мониторинга. Представление актов обследования рек стало обязательным атрибутом на еженедельных так называемых “штабах лососевой путины”, что привело к существенному росту списка обследуемых рек. Даже в таком труднодоступном районе, как северо-восточное побережье Сахалина, в 2005-2009 гг. стали обследовать в среднем по 15,2 реки в год против 7,3 реки за предыдущее 10-летие. Отношение к таким данным формируется из того, что для обхода даже небольшой реки требуется день, а представляемые акты отражают неоднократные обследования средних и крупных рек. Учитывая, что эти данные не только используются для принятия решений о регулировании пропуска производителей в реки, но и закладываются в расчёты численности потомства, требуются меры по увеличению достоверности учётов, например, возобновление на Сахалине регулярного авиаучёта горбуши в средних и крупных реках, особенно труднодоступных для пешего обследования.
При определении численности производителей в реках возникает вопрос о точности результатов в связи с экстраполяцией данных учёта горбуши на локальных участках на все её нерестилища. Вполне можно согласиться, что установление реального нерестового фонда лососей в реках является одной из приоритетных задач в рамках комплексного исследования этих видов рыб (Шунтов, 2009). В первую очередь эта задача актуальна для рек, где такие наблюдения ещё не проводились или которые подверглись глубоким изменениям в результате ирригационных или иных мероприятий. Однако вряд ли следует считать оправданным начинать переоценку нерестового фонда по причине давности его определения. Изменение конфигурации и местоположения нерестилищ в той или иной степени происходит ежегодно. Особенно значительные изменения наблюдаются после мощных дождевых паводков, приводящих к меандру русла. Но эти перемены в конечном итоге мало сказываются на величине суммарной площади нерестилищ, особенно для горбуши, нерестящейся на речных плёсах с грунтами, омываемыми подрусловым потоком. В многолетнем аспекте большее значение для формирования нерестилищ имеет, видимо, фактор водности.
В результате более чем полувековой работы экспедиционного отдела ФГУ “Сахалинрыбвод” составлен кадастр нерестового фонда для большинства рек Сахалинской области, в которые мигрируют лососи. Примечательно, что при проведённой переоценке площади нерестилищ на одной из них, р. Лангери, фактически была подтверждена установленная несколько десятилетий назад общая схема размещения нерестилищ в бассейне реки. В то же время площадь нерестилищ по новым данным (Горяинов и др., 2009) увеличивается на 70 % по сравнению с прежними оценками. Этот факт требует отдельного комментария. Из устно-
го сообщения одного из авторов статьи (Горяинов и др., 2009) — А.А. Койнова — следует, что определение площади нерестилищ проведено до начала массового появления на них производителей горбуши (в статье сроки обследования не указаны). В условиях их единичного присутствия площадь нерестилищ оценивалась по внешним признакам. Но ведь рыбы лучше обследуют среду, чем экологи со своими стандартными методами (КасЫт е! а1., 1987). Это очень хорошее суждение высказано в отношении изучения питания рыб, но оно в равной мере может быть применимо и к поиску лососями мест для нереста. Поэтому при определении нерестового фонда нами в первую очередь определялись площади, на которых наблюдались реальные скопления рыб в разгар нереста (Каев, Арда-вичус, 1984а, б). Позже сумма таких участков в реке была обозначена как площадь типичных нерестилищ (Каев, Струков, 1999). Безобидное, на первый взгляд, включение в нерестовый фонд обширных и внешне пригодных для нереста рыб площадей может привести к негативным последствиям при управлении промыслом. Так, в южной части северо-восточного побережья Сахалина промысловое изъятие в среднем за последние 12 лет (период высокого уровня запаса) составило 48,5 %. Увеличение виртуального нерестового фонда не приведёт к росту численности горбуши, но потребует пропуска дополнительного количества рыб в реки для нереста. Как следствие, в годы возврата малоурожайных поколений возрастёт вероятность введения запретов на коммерческий лов.
Мониторинг покатной миграции. Многолетняя история наблюдений за скатом молоди с нерестилищ имеется по 13 рекам (см. рис. 1). В районах, наиболее важных по уровню воспроизводства горбуши, учёт на разных реках осуществляют сотрудники ФГУ “Сахалинрыбвод” и ФГУП “СахНИРО”. Учёт проводится методом выборочных обловов, модифицированным к небольшим сахалинским и курильским рекам (Воловик, 1967). Вопрос о том, достаточен ли уровень такого мониторинга для прогнозирования запасов, всегда будет риторическим, если исходить из посыла, что много данных не бывает. Наиболее остро проблема обеспеченности прогноза данными по численности покатников стоит для северо-восточного побережья Сахалина. В его южной части с 2003 г. прекращён учёт покатни-ков в р. Мелкой (СахНИРО) из-за технических проблем, связанных с удалённостью района от транспортных сетей. В других районах отмечается даже расширение с 2008 г. списка водоёмов, на которых сотрудники ФГУ “Сахалинрыбвод” проводили учёт покатников. Так, на побережье зал. Анива к рекам Кура (СахНИ-РО) и Брянка (приток Лютоги) добавились Мерея, Таранай и Найча. К притокам Пороная Орловка (СахНИРО) и Ключ Холодный добавились на западном побережье зал. Терпения реки Лазовая (СахНИРО), Лесная и Гастелловка. На юго-западном побережье Сахалина к рекам Покосная и Б. Уанди добавились Новосёлка, Кострома и Обутонай. Несомненно, что расширение географии учёта покатников даёт дополнительную информацию об эффективности нереста горбуши в реках. В то же время участились случаи несоответствия данных (на уровне артефакта) учётов захода производителей и последующего ската молоди. По этой причине, а также из-за имевшихся методических погрешностей не использованы, к примеру, при подготовке прогноза на 2010 г. данные учёта покатников в 5 из 20 рек. К значительному увеличению ошибки прогноза привели данные учёта молоди в
2008 г. в р. Найча, в которой расчётное количество мальков, скатившихся от нереста одной пары производителей, оказалось в 2,3 раза меньше, чем в р. Кура. Последующий сравнительный анализ исходных данных показал полную идентичность сезонной динамики ската молоди в этих реках. Но при этом были установлены существенные расхождения в методиках учёта, что и могло привести к расхождению количественных оценок (Каев, 2010б). Эти результаты показывают назревшую необходимость унификации методов учёта молоди в разных реках.
Интерпретация данных. В течение нерестового хода исследуют (обычно по пробе каждую пятидневку) размерный состав рыб, плодовитость и соотноше-
ние полов. По плодовитости и количеству самок определяют общее количество икринок у лососей, пропущенных в реки для нереста. По длине и массе тела оценивают успешность нагула в морской период жизни, а также определяют средние навески для расчёта численности рыб при разных видах изъятия (промысел, потребительский, спортивный лов и т.д.). Численность возврата рассчитывают на основе статистики уловов (как частное от деления биомассы вылова на среднюю навеску рыб) и данных по заходу рыб в реки. По данным учёта скатывающейся с нерестилищ молоди определяют коэффициент ската как процентное отношение численности покатников в контрольных реках к суммарной плодовитости самок на нерестилищах этих рек, являющийся показателем эффективности воспроизводства лососей в пресноводный период жизни. На основе значений этого показателя результаты учёта покатной молоди в контрольных реках экстраполируют на остальные реки в соответствии с величиной захода в них производителей. Коэффициент возврата рассчитывают как процентное отношение численности взрослых рыб в возврате поколения к суммарной величине ската из рек района молоди дикого и заводского (на основе статистики выпуска с лососевых рыборазводных заводов, ЛРЗ) происхождения. Этот показатель характеризует выживаемость рыб отдельных поколений в течение морского периода жизни. Для расчёта вероятного возврата горбуши обычно использовали среднее значение коэффициента возврата для 5 последних цикличных по годам нереста поколений. Учитывая высокую изменчивость выживаемости рыб разных поколений в течение морского периода жизни (даже при сравнении родительского и дочернего поколений), прогнозные значения коэффициента возврата в последние годы корректируются исходя из ожидаемых тенденций изменения этого показателя. Из общей численности ожидаемого возврата лососей вычитают количество рыб для обеспечения воспроизводства в реках, по оставшейся части рассчитывают биомассу вероятного вылова. Однако и такой подход не предотвращает появление больших расхождений между ожидавшейся и фактической величиной возврата отдельных поколений.
Результаты и их обсуждение
Прогнозное обеспечение промысла
При оценке точности прогнозов с точки зрения надёжности используемых для их разработки методов следует анализировать районы с наилучшей обеспеченностью исходными материалами. К таким районам нельзя отнести западный Сахалин. Для северо-западного побережья острова характерна слабая информативность по нерестовому фонду и его использованию отдельными поколениями горбуши, что связано как с плохо развитой инфраструктурой (труднодоступ-ность рек для обследования), так и с малой прозрачностью воды (заболоченность местности). Кроме того, достоверной оценке численности поколений препятствует вероятность одновременного присутствия в прибрежных морских уловах рыб местных популяций и рыб, мигрирующих в реки соседнего материкового побережья. По такой же причине большая доля неопределённости присутствует в расчётах вероятного вылова горбуши на юго-западном побережье острова. Особенностью этого района является то, что до середины июля в прибрежных морских водах облавливаются смешанные скопления нагульной япономорской горбуши, мигрирующей затем на нерест в реки разных районов Сахалина и материкового побережья (Ivanova, 2000). Позже подходят рыбы, которые, судя по биологическим показателям, относятся, возможно, к тихоокеанской группировке (Каев, 2006). В дополнение к этому на западном побережье Сахалина, где данные о подходах горбуши получали в основном при проведении контрольного лова ставными неводами, была наиболее нарушена система сбора материалов в годы, когда управление промыслом осуществлялось на принципах “общего допустимого улова”
(Каев, 2009а). Как следствие, прогноз вероятных уловов горбуши на этом побережье в значительной мере имеет характер экспертной оценки.
Значительно лучше выглядит ситуация с обеспеченностью данными прогнозов горбуши на восточном Сахалине. Однако существенным минусом для зал. Терпения является короткий ряд данных с учётом начатой раздельной оценки воспроизводства на разных участках побережья (районы 5а и 5б на рис. 1), а для северо-восточного побережья — отсутствие прямых наблюдений за скатом молоди в южных наиболее продуктивных реках (район 6а на рис. 1). При хорошей обеспеченности исходными материалами баз данных для горбуши южных Курильских островов минусом является небольшая продолжительность наблюдений (около 20 лет) и сравнительно низкий уровень численности горбуши на о. Кунашир. Поэтому изучение проведено по трём районам, как наиболее значимым по уровню запаса, так и имеющим многолетнюю историю изучения воспроизводства этого вида: о. Итуруп, юго-восточное побережье и зал. Анива на о. Сахалин. При этом данные по двум из них объединены, так как часть горбуши, мигрирующей в зал. Анива, облавливается промыслом у юго-восточного побережья Сахалина (Руднев, 2007).
Надёжность используемых в прогнозе материалов и методов в первую очередь должна оцениваться при экстремальных изменениях численности, так как именно на такие годы приходятся наибольшие экономические потери при неверной ориентации промышленности на темп и направление изменений запаса. К тому же неожиданное “исчезновение” или “появление” больших масс горбуши может рассматриваться как проявление эффекта флюктуирующих стад этого вида (Глубоковский, Животовский, 1986), что ставит под сомнение саму возможность прогнозирования таких ситуаций. Для их выявления проанализирована разница в величине возвратов в парах “родители—потомки”, выраженная в значениях “индекса отклонения”. Дело в том, что отклонение, выраженное в процентах (= 100 ■ В/А - 100, где А и В — соответственно численность родительского и дочернего поколений), в случае слабого по отношению к родителям возврата рыб дочернего поколения в абсолютном выражении всегда будет меньше 100 %, тогда как в противоположном случае при резком увеличении численности оно может быть бесконечно большим. Если отклонение между величинами возврата выражаем в виде кратности разницы (= В/А, если В > А, или = А/В, если В < А), то получаем обратный эффект, она будет ограниченно расти при В > А, но может быть бесконечно большой при В < А. Поэтому для равнозначного выражения темпа изменения отклонений в обе стороны использован индекс отклонения, рассчитанный как произведение процентного отклонения на кратность. Изменения численности приняты за аномально большие, если характеризующие его значения находились за пределами нормального распределения (расчёт по Плохинскому, 1970). При изучении возвратов 32 поколений горбуши в южной части восточного Сахалина и 40 поколений на о. Итуруп выявлено по 7 таких аномальных отклонений в каждом из районов (рис. 3).
Теперь рассмотрим, как эти отклонения соотносятся с показателями воспроизводства и с прогнозными оценками изменений численности этих поколений. В последнее 10-летие осуществлен переход на прогноз с годичной заблаговременностью, в основу которого закладывается численность покатной молоди. До этого его разрабатывали с двухлетней заблаговременностью, представляя позднее, если требовалось, его уточнения по результатам учёта покатников. В этой связи рассмотрена точность только для прогнозов, разработанных на основе полученных данных по численности покатников. При необходимости произведён расчёт прогнозируемой численности возврата, если в прогнозах указывалась только вероятная биомасса вылова (до середины 1980-х гг.). Для оценки расхождения между значениями прогнозного (П) и фактического (Ф) возврата по вышеуказанной причине использован индекс ошибки, также рассчитанный как произ-
Рис. 3. Изменения численности дочернего поколения по отношению к родительскому у нечётных (1) и чётных (2) поколений горбуши в южной части восточного Сахалина и на о. Итуруп в 1970-2010 гг.: штрихом выделены границы нормального распределения значений индекса отклонения, рассчитанного как произведение процентного отклонения численности дочернего поколения от родительского на кратность разницы между ними
Fig. 3. Difference between progeny and parents for odd (1) and even (2) year-classes of pink salmon in the southern part of East Sakhalin and in Iturup Island in 1970-2010. Dotted line shows the range of a «normal» difference calculated by multiplying the percentage of the difference by the ratio between the numbers of progeny and parents
ведение отклонений, выраженных в процентах (= 100 ■ Ф/П - 100) и кратности (= Ф/П, если Ф > П, или = П/Ф, если Ф < П). Из сопоставления данных выяснилось, что средняя величина (М) индексов отклонения фактических от ожидаемых возвратов и их изменчивость в абсолютном выражении, судя по стандартному отклонению (SD), в южной части восточного Сахалина (M = 145,8; SD = 231,9) значительно выше, чем на о. Итуруп (M = 54,1; SD = 61,8). Поэтому для краткости изложения данные по соотношению прогнозных оценок и фактических возвратов горбуши и показателям воспроизводства соответствующих поколений представлены только по южной части восточного Сахалина (рис. 4), как наиболее рельефно отображающие предмет изучения.
Для 9 из 31 поколения получены аномально большие отклонения прогноза (выходящие за границы нормального распределения значений), 5 из которых с наибольшими абсолютными значениями индекса ошибки пришлись на поколения с аномально большими изменениями численности (1982, 1993, 1995, 2006,
2009 гг.), т.е. возможность предсказания таких изменений, как можно полагать, не обеспечивалась исходными данными. Первым из них было поколение с очень слабым возвратом рыб в 1982 г. Между тем имелись веские основания суще-
1980 1990 2000 2010
Г од возврата
Рис. 4. Соотношение в 1980-2010 гг. прогноза (Я) и фактического возврата (Ф) горбуши и индексы ошибок прогноза, а также численность скатившейся с нерестилищ (скат) и выпущенной с ЛРЗ (выпуск) молоди и последующая выживаемость в морских водах соответствующих поколений южносахалинской горбуши (выживаемость): значения поколений чётных лет в столбцах выделены тёмным фоном; пунктирной линией показаны границы нормального распределения значений индекса ошибки, рассчитанного как произведение процентного отклонения фактической от прогнозной численности возврата на кратность разницы между ними
Fig. 4. Forecasted (Я) and factual (Ф) returns of the pink salmon from southern Sakhalin; errors of the forecasts; abundance of wild (скат) and artificial (выпуск) juveniles; and their survival in the sea (выживаемость), by year-classes. Even year-classes are shown by dark color; dotted line shows the range of a «normal» error calculated by multiplying the percentage of the error by the ratio between the factual and forecasted numbers of returns
ственно снизить прогноз на этот год, так как в результате мощных паводков скат от нереста сравнительно урожайного для тех лет родительского поколения сократился в 3,2 раза в сравнении с предыдущим цикличным годом. Однако суммарная численность скатившейся молоди, вследствие наращивания выпуска с
ЛРЗ, понизилась только в 1,5 раза, что, видимо, и способствовало завышенной оценке при уточнении прогноза: ожидаемую величину возврата уменьшили в 1,3 раза. Справедливости ради заметим, что снижению возврата способствовало ухудшение в эти годы, особенно по линии поколений чётных лет, условий нагула горбуши и кеты в ранний морской период жизни (Каев, Чупахин, 2002). Как следствие, образовавшийся в 1982 г. дефицит производителей в реках в сочетании с высокой смертностью в морских водах привёл к депрессивному состоянию запаса целого ряда поколений и к введению ограничений на промысел горбуши по линии чётных лет вплоть до 1990-х гг.
В конце 1980-х гг. обозначилось наступление нового периода в истории горбуши, приведшего к росту её запаса. О благоприятных условиях нагула в морских водах свидетельствовало не только увеличение выживаемости рыб, но и укрупнение их размеров (Каев, Чупахин, 2003; Kaev et al., 2007). Причём этот процесс раньше обозначился в нечётные годы. В расчёты закладывалась средняя выживаемость для ряда предыдущих поколений (эффект инерционности прогноза), что и привело к ошибкам прогноза в 1989, 1991 гг., несколько выходящим за границы нормального распределения их значений. Однако по непонятным причинам прогноз на 1993 г. превышал уровень возврата родительского поколения, хотя, как и у поколения возврата 1982 г., сначала в 1,8 раза сократился скат молоди с нерестилищ (выпуск с ЛРЗ сохранился на прежнем уровне), а затем уменьшилась выживаемость в течение морского периода жизни. Последовавшая крупная ошибка в 1995 г. фактически была следствием осторожного подхода после “провала” прогноза при возврате родительского поколения в 1993 г.
Несколько выходящие за границы нормального распределения и противоположные по знаку ошибки прогноза в 1999, 2000 гг. обусловлены возникшей в это время ярко выраженной двухлетней цикличностью в выживаемости поколений. В последующем таких отклонений удалось избежать благодаря коррекции используемых значений коэффициента возврата. Казалось, пришли годы триумфа. Однако при анализе изменений, происходивших в соотношении пространственно-временных группировок горбуши, было высказано предположение, что в ближайшие годы возможно появление трудно предсказуемых изменений её численности. Причём уже в 2006 г. предполагался рост запаса рецессивной линии на юго-восточном побережье Сахалина и в зал. Анива за счёт увеличения выживаемости рыб в морской период жизни (Каев, 2006). В расчётах вероятной численности горбуши в этом году были использованы максимально возможные значения коэффициента возврата: для зал. Анива 5,22 против 3,01 % как среднего для 5 предыдущих цикличных поколений, для юго-восточного побережья Сахалина — 6,31 против 3,96 %. Реальная выживаемость этого поколения оказалась значительно выше и соответствовала рангу артефакта.
Понятно, что предположение о “вспышке” численности рецессивного поколения не может считаться аргументом для суждения о происхождении рекордных уловов, тем более что их прирост в 2006 г. на Сахалине примерно соответствовал по объёму их потере на западной Камчатке. Поэтому следует напомнить, что сначала были зафиксированы рекордные уловы молоди при её траловом учёте в зал. Анива (Shubin et al., 2007), а затем необычно высокая для поколений чётных лет доля сахалино-курильской горбуши выявлена в смешанных скоплениях сеголеток в Охотском море, что “внесло сомнения по поводу величины ожидаемых подходов” горбуши на западную Камчатку и в Сахалино-Курильский регион (Куренкова, Темных, 2006). Впоследствии эти сомнения были подтверждены траловым учётом горбуши, мигрирующей в Тихом океане в направлении Охотского моря (съёмка НИС “ТИНРО”), что существенно помогло разработке оперативных прогнозов в ходе промысла. Распределение уловов в относительном выражении вдоль восточного Сахалина (северо-восточное побережье — 1, зал. Терпения — 10, юго-восточное побережье — 25 и зал. Анива — 64 %)
полностью соответствовало прогнозу (1, 10, 23 и 66 %), основанному на скате молоди, а сахалинский тип структуры первого года роста чешуи рыб из уловов подтверждал их местное происхождение (Каев, 2007).
Касаясь вопроса оценки точности прогноза в 2009 г., следует иметь в виду, что в расчётах изначально были заложены крупные ошибки. Одна из них (коррекция ската по данным дополнительно проведенных учётов в реках Найча и Таранай) привела к 1,4-кратному занижению расчётной численности молоди, скатившейся с нерестилищ в зал. Анива. По иным причинам (неверная оценка захода) почти в 2 раза был занижен расчётный скат молоди с нерестилищ рек на юго-восточном побережье Сахалина. К тому же предполагалась повышенная смертность этого поколения, вследствие чего в расчётах было использовано среднемноголетнее значение показателя выживаемости, меньшее, чем при возврате двух предыдущих цикличных поколений. Но даже в такой ситуации расчётный возврат составлял 62,2 млн рыб. Траловый учёт сеголеток в Охотском море осенью 2008 г. (ТИНРО-центр), казалось, подтверждал предположение о повышенной смертности поколения: несмотря на высокий урожай покатной молоди в реках восточного побережья Сахалина было учтено минимальное количество сеголеток (960 млн экз.) в сравнении с предыдущими четырьмя цикличными годами — от 1032 до 1833 млн экз. В результате обсуждения этих данных на Лососевом совете (16-17 декабря 2008 г.) прогноз для южной части восточного Сахалина был уменьшен до 38,6 млн рыб за счёт понижения коэффициента возврата. По ретроспективной оценке, после внесения исправлений в базовые расчёты прогноз при среднемноголетней выживаемости мог составить 90,3 млн рыб. Тем не менее фактический возврат (108,2 млн рыб) превышал и этот уровень, так как в расчётах было использовано значение коэффициента возврата исходя из ожидания снижения выживаемости этого поколения, в то время как она даже увеличилась в сравнении с родительским поколением (рис. 4).
В большинстве случаев, как следует из результатов ретроспективного анализа, при правильной интерпретации первичных материалов достоверность прогнозов вполне могла быть приемлемой для ориентирования рыбной промышленности на предстоящую путину. Нет оснований предполагать в качестве предиктора появления крупных ошибок какие-то нарушения в миграционном потоке (перераспределение стад), так как в большинстве случаев сокращение или увеличение численности поколений в какой-то мере закладывалось уже при миграции молоди с нерестилищ. Лишь только резкое увеличение численности в 2006 г. можно было бы рассматривать как результат притока “чужих” рыб, если бы не было показано местное происхождение горбуши в уловах сначала по скоплениям молоди в морских водах, а затем по структуре чешуи (Каев, 2007).
Тем не менее нельзя исключать, что в каких-то ситуациях изменения численности горбуши могут быть обусловлены притоком “чужих” рыб. Так, в последнее 10-летие внимание привлекло предполагаемое увеличение в уловах горбуши у юго-западного побережья Сахалина (в основном на южной оконечности) доли мигрантов из Тихого океана. В 2009 г. при крайне слабых подходах япономорской горбуши они составили даже основу уловов (около 70 % от 836 тыс. рыб), в результате чего сроки промысла сместились с первой половины июля на август (Каев, 2009б). Спорадические заходы “чужих” рыб отмечаются то в одни, то в другие реки противоположного материкового побережья Татарского пролива. Причём в 2006 г. в р. Гыджа численность “пришельцев” в сентябре (53 тыс. экз.) была сопоставима с численностью “своих” рыб (60 тыс. экз.), мигрировавших в реку в июле. Предположение, что сентябрьский ход был представлен горбушей из Охотского моря (Золотухин, 2006), выглядит правдоподобным. В то же время следует заметить, что в 2006 и 2009 гг. численность тихоокеанской горбуши в зал. Анива (южная оконечность Сахалина) была рекордно высокой (соответственно 47,4 и 42,1 млн экз.), т.е. даже по отношению только к этой
44
группировке указанные объёмы проникновения тихоокеанской горбуши в Татарский пролив сопоставимы с уровнем обычного стрэинга, хотя это и привело к резкому увеличению уловов в некоторых районах его побережья.
Ещё раз вернёмся к анализу рис. 3. Существенные различия по количеству аномально больших изменений численности между поколениями разных генеративных линий, если рассматривать их с точки зрения доминантного или рецессивного уровня численности, не просматриваются даже на Итурупе, где резкие изменения численности происходили в основном у поколений нечётных лет. Такое превалирование по одной линии связано с тем, что в 1993-1994 гг. у горбуши на этом острове произошла смена доминант. В то же время в обоих районах аномальные отклонения приходятся в основном на увеличения, а не на сокращения численности горбуши. Ранее уже обращалось внимание на то, что более характерным в динамике численности популяций является появление поколений с аномально высокой выживаемостью рыб, чем с аномально низкой. Предполагается, что такая особенность связана с системой адаптаций, обеспечивающей сравнительную устойчивость популяции к воздействию лимитирующих численность факторов, в то время как существенные изменения уровня элиминации связаны со случайными (редкими, необычными) воздействиями среды (Каев, 1989; Крик-сунов, 1995). Резкие увеличения численности могут быть обусловлены временным “выключением” воздействия каких-то традиционных факторов, к которым популяция эволюционно адаптирована (компенсация потерь за счёт высокой плодовитости и т.д.). Так, широко известно, что в природных сообществах в районах массового появления молодняка происходит концентрация хищников. Нарушение такой синхронности, к примеру, при откочёвке в море молоди лососей может резко увеличить её выживаемость. Возможно, нечто подобное произошло у поколения 2006 года возврата: по наблюдениям в зал. Анива индекс выживания молоди у этого поколения был так же аномально велик, как и его общая выживаемость в течение морского периода жизни по отношению к смежным поколениям (Каев, 2008).
Прогнозировать такие аномальные изменения численности сложно, так как в их основе нет определённого какого-то одного или известного набора предикторов, действие которых можно отслеживать в ходе стандартного мониторинга. В этом отношении вполне можно согласиться с точкой зрения, что поиск легко измеряемых индикаторов и однофакторных зависимостей по простым каскадным цепочкам имеет мало перспектив, так как любая популяция многофакторно связана с абиотическим и биотическим окружением, т.е. является частью биоценоза и экосистемы в целом. Причём гибкость связей обусловливает неодинаковую цикличность в динамике численности разных популяций и видов, живущих в одних и тех же экосистемах (Шунтов, 2000; Шунтов, Темных, 2010). И даже то, что такие изменения возникают периодически, мало помогает при разработке конкретных прогнозов. Так, многократно обсуждаемую в литературе связь цикличности уловов с 11-летним циклом солнечной активности удалось статистически подтвердить на примере камчатских лососей (Суханов, Тиллер, 1998, 2000). У горбуши в южной части восточного Сахалина и на южных Курильских островах “сбои” в динамике численности (“всплески” рецессивной линии на фоне спада доминантной линии, что на Курильских островах в некоторых случаях приводило к смене доминант) в течение 1950-1980-х гг. приходились на максимумы солнечной активности. Однако следующий “сбой” пришёлся на её спад, а последний — на минимум (Каев, 2010в).
Прогнозирование таких изменений численности осуществляется пока в большей мере на интуиции, основанной на подспудном анализе происходящих в популяции изменений, что не всегда приводит к успешному результату. Так, резкое сокращение численности доминантной линии у горбуши на о. Кунашир, ожидавшееся в 2002 г., фактически произошло при возврате дочернего поколения в
2004 г. В то же время оправдалось ожидание на равнозначное увеличение в 2007 г. численности рецессивной линии с 1,5-3,1 до 7,4 (прогноз 6,7) млн рыб. Этот возврат не только стал рекордным по численности, но и привёл к смене доминант. Выше уже упоминалось, что, несмотря на возникшие по разным причинам ошибки прогноза, правильно оценивали направление предстоящих изменений численности горбуши в южной части восточного Сахалина, приведших к рекордным уловам по линии чётных (2006 г.) и нечётных (2009 г.) лет.
Оперативное управление промыслом
В прогнозе обозначены расчётные значения возможного вылова, в то время как для исходных данных характерна большая вариабельность. К примеру, для горбуши юго-восточного побережья Сахалина амплитуда коэффициента возврата за годы наблюдений составила для поколений чётных лет от 0,65 до 18,02 %, нечётных лет — от 1,06 до 11,61 %, что уже предполагает возможность значительной ошибки прогноза. Большую долю неопределённости добавляют также как выборочный характер получаемых показателей, так и наличие пространственно-временных форм внутри отдельных единиц запаса. Кроме того, принципиальным отличием тихоокеанских лососей от большинства других рыб является их моноцикличность (смерть после первого нереста). Поэтому шумовые, непредсказуемые эффекты внешней среды сильнее в сравнении с другими рыбами проявляются в динамике тихоокеанских лососей, что делает крайне проблематичным математическое моделирование динамики численности их популяций (Суханов, 2000). Если для полицикличных видов рыб ошибки прогноза могут быть компенсированы в последующие годы усилением или ослаблением промыслового пресса, то рациональный промысел тихоокеанских лососей предполагает полное промысловое изъятие ресурса популяции, превышающего потребности для её воспроизводства. Учитывая неопределённость, присущую прогнозу любой степени точности, рациональный промысел тихоокеанских лососей немыслим без его оперативного регулирования в ходе путины, чтобы не допустить недостатка или избытка производителей на нерестилищах, что в обоих случаях ведёт к снижению уровня воспроизводства. В последние годы для оперативного решения вопросов, возникающих в процессе промысла, в регионах созданы Комиссии по регулированию промысла (добычи) анадромных видов рыб.
С учётом того, что в любом прогнозе заложена какая-то доля неопределён-ности, точное соответствие ожидаемых и фактических величин также носит в себе элемент случайности. О точности прогноза следует судить по его попаданию в определённый диапазон. Причём этот диапазон следует рассчитывать, к примеру, в соответствии со статистической ошибкой величины среднего уровня запаса прогнозируемого объекта. А так как рациональный промысел тихоокеанских лососей предусматривает полное изъятие из нерестовой части популяций количества рыб, превышающее потребности для воспроизводства, при эксплуатации их запасов так велико значение оперативного прогнозирования. Сахалинская область в этом отношении занимает особое положение, если принять во внимание соотношение долей промыслового изъятия и пропуска горбуши в реки для воспроизводства (данные по документам NPAFC). Так, на западной Камчатке в последний период ежегодно вылавливали в среднем только около половины подходящих к рекам рыб, что значительно меньше, чем на Сахалине и Курильских островах (рис. 5). Особенно заметна разница с южными районами восточного Сахалина и Курильскими островами, где сокращается количество производителей, требуемое для обеспечения воспроизводства, в связи с нерестом в основном в небольших продуктивных реках (Каев и др., 2010) и высоким уровнем заводского разведения. Малое количество рыб, необходимое для пропуска в реки, требует коррекции величины возможного вылова даже при небольших ошибках прогноза.
Рис. 5. Соотношение численности горбуши в уловах и в заходах в реки на западной Камчатке, восточном Сахалине и южных Курильских островах в среднем в 20002010 гг.; в процентах указана величина промыслового изъятия
Fig. 5. Number of pink salmon caught and returned to the rivers for spawning in West Kamchatka, East Sakhalin, and southern Kuril Islands, averaged for 2000-2010. Percentage of the landings is shown
30 1 б Щ 20 - н І 10 -0 - Западі 44 % ая Камчатка
1 1
Млн рыб і 2 3 0 О О О 1 1 1 1 Восточ ( 64 % ный Сахалин ^север)
Млн рыб 12 3 4 0 О О О О 1 1 1 1 1 Восточнь 79 % й Сахалин (юг)
30 л б ы & 20 -= § 10 - Южнь 90 % e Курилы
1 1 Вылов Заход
В начале XXI в. сложилась система оперативного прогнозирования подходов горбуши, в основе которой лежали траловый и дрифтерный учёты рыб на подходах к проливам Курильской гряды и мониторинг непосредственно в районах промысла и воспроизводства. Результаты тралового учёта (ТИНРО-центр) позволяли с высокой степенью достоверности судить о численности горбуши в её нерестовом потоке в направлении Охотского моря, о чём свидетельствует коэффициент корреляции (0,88) между изменениями учтённой численности рыб в океане и их фактических подходов к российскому побережью Охотского моря в 2004, 2006-2010 гг. Тем не менее меняющаяся разница между этими величинами, связанная с экологическими потерями (Шунтов и др., 2009), вносила свою долю неопределённости в оценку ситуации. Ведь в указанные годы доля фактического возврата от величины учёта составляла от 39,3 до 62,1 %. Кроме того, неясность возникала с определением количества рыб в подходах к конкретным районам восточного Сахалина или Курильских островов. К примеру, в 2009 г. ожидания по результатам тралового учёта рекордно высокого возврата горбуши в регион сбылись только на восточном Сахалине. Так, численность горбуши в южной части его побережья в 2,8 раза превысила средний уровень за предыдущие 10 лет. В то же время, вопреки надеждам рыбаков, на о. Итуруп она даже уменьшилась в 1,3 раза по отношению к такому же периоду.
Учёт тихоокеанских лососей на судах дрифтерного лова стал широко применяться в 1990-е гг. при отсутствии чёткой методологии проведения таких
исследований. Ясно, что задача определения абсолютной численности лососей в принципе невыполнима при использовании сетей, учитывая пассивный характер лова, перемещение скоплений рыб и длительность выполнения станций (время постановки, застоя и выборки сетевых порядков). В процессе постановок в фиксированных координатах (ежегодные стандартные разрезы или станции) получены уловы на усилие, по которым можно было ориентировочно (большая дисперсия значений) судить о величине нерестового потока горбуши к западному и восточному побережью Камчатки (Ерохин и др., 2006). Однако это является лишь дублированием, причём менее эффективным, траловых учётов. Охват дрифтерными станциями больших акваторий приводил к сбору огромного материала описательного характера без каких-либо практических попыток уточнения прогнозов (Шубин, Коваленко, 2000; Бугаев, 2010). При изучении миграционного потока горбуши в южной части прикурильских вод Тихого океана путём постановки сетевых порядков в фиксированных координатах были выявлены две волны мигрантов, соотнесённые с ходом в реки Сахалино-Ку-рильского региона ранней и поздней форм горбуши (Каев, 2002). Исходя из этого в плане оперативного прогнозирования подходов горбуши дрифтерному учёту следовало решать задачу изучения динамики уловов и биологических показателей рыб во временном аспекте. Это именно та задача, которую наиболее успешно можно решить методом дрифтерного учёта, пропуская миграционный поток через учётный створ. Однако её решение осложнялось архаичной работой российских судов. Только с 2005 г. постановку сетей начали проводить по системе станций (разрез), что позволило использовать данные дрифтерного учёта для разработки оперативных прогнозов на основе сопоставления динамики уловов в океане и при прибрежном промысле. Как видим (рис. 6), динамика уловов значительно различалась даже при ходе рыб родительского и дочернего поколений, что было связано с изменением соотношения в нерестовом потоке рыб ранней и поздней темпоральных форм.
Рис. 6. Динамика уловов горбуши дрифтерными сетями в южной части прикурильских вод Тихого океана и ставными неводами при береговом промысле в южной части восточного Сахалина и на о. Итуруп в 2006, 2008 гг.: сглаживание кривых по 5 смежным значениям, совмещение распределений дрифтерных и береговых уловов по пикам хода рыб поздней группировки, даты относятся к срокам миграции в океане
Fig. 6. Dynamics of the pink salmon catches by driftnets in the Pacific waters at southern Kuril Islands and by trap-nets at the southern part of East Sakhalin and Iturup Island in 2006 and 2008. The data are smoothed by 5-days running smoothing; the graphs for driftnets and trap-nets are superposed for coincidence of the later run peaks; the dates of the migration in the sea are shown
Для обеспечения оперативного прогнозирования одной из задач берегового мониторинга является получение данных, характеризующих динамику хода рыб разных темпоральных группировок. Уточнение численности горбуши проводилось после появления в подходах её поздней формы. Оценка предстоящего развития промысла основана на анализе темпа нарастания уловов поздней формы в сочетании с ранее полученными данными тралового (абсолютная численность) и дрифтерного (соотношение долей в подходах рыб ранней и поздней форм) учётов горбуши в океане. С 2009 г. из этой триады “выпал” дрифтерный учёт, что увеличило долю интуитивной компоненты при проведении расчётов. Однако и в этой ситуации анализ параметров нерестового потока горбуши позволял оценивать развитие промысла. Так, вопреки всеобщим ожиданиям урожайного вслед за восточным Сахалином подхода горбуши на о. Итуруп в 2009 г. оперативный прогноз Сах-НИРО ориентировал на существенное снижение уловов до уровня 20,0 тыс. т при прогнозе 38,1 тыс. т (прогноз был завышен в связи с ожиданием смены доминант). Вылов составил 22,7 тыс. т. Такой же точный расчёт вероятного улова был сделан в ходе промысла горбуши на восточном побережье Сахалина в 2010 г. (прогноз — 42,4, оперативный прогноз — 52,4, вылов — 54,6 тыс. т, при этом около 3,0 тыс. т было легализовано из предыдущих уловов).
Прекращение мониторинга подходов горбуши к проливам Курильской гряды на основе дрифтерного учёта было обусловлено изменениями нормативно-правовой базы его проведения (в частности, необходимости уничтожения улова). Определённые проблемы возникают в этом плане и при изучении подходов горбуши в районы своего воспроизводства. Использование контрольных ставных неводов в новых условиях не отвечает задачам мониторинга, так как динамику подходов горбуши можно достоверно отслеживать только в условиях полноценного промыслового режима. Такое изучение вполне можно проводить на ставных неводах, осваивающих промышленные квоты при обильном подходе объекта. Однако при недостатке ресурсов, как показала практика, классические меры регулирования промысловой нагрузки на популяцию, например ограничение количества орудий лова, применять не удаётся. Реализация принципов антимонопольного законодательства (равный доступ всех пользователей к ресурсу) фактически приводит либо к чрезмерному вылову, либо к полному запрету промысла и, как следствие, к неполноценности результатов дальнейшего мониторинга.
При изучении темпоральной структуры нерестового миграционного потока горбуши в 2010 г. вновь получены данные, показывающие, что в дополнение к уже введённым уточнениям по северо-восточному побережью Сахалина и зал. Терпения назрела необходимость дальнейшего пересмотра границ территориальных комплексов, в пределах которых ведётся оценка состояния запасов этого вида на восточном побережье острова. Так, по динамике уловов горбуши северная часть юго-восточного побережья Сахалина (4б на рис. 1) более близка (X = 1,02; р > 0,05; X — критерий различий между распределениями эмпирических частот; Плохинский, 1970) к западному побережью зал. Терпения (5а), чем (X = 1,65; р < 0,01) к южной части этого побережья (4а), которое в свою очередь ближе (X = 0,44; р > 0,05) к зал. Анива (3). Судя по динамике уловов, соотношению самцов и самок и изменениям их длины тела (рис. 7), эти различия связаны не только с более высокой долей ранней формы горбуши в уловах в северных районах, но и с более ранними сроками миграции её темпоральных форм по сравнению с районами южной оконечности острова.
Рис. 7. Динамика уловов и биологических показателей рыб в разных районах восточного побережья Сахалина в 2010 г.: 1 — вылов; 2 — доля самцов; 3 и 4 — длина тела соответственно самцов и самок; индекс “т” — западное побережье зал. Терпения; “с” и “га” — северная и южная части юго-восточного побережья Сахалина; “а” — зал. Анива
Fig. 7. Dynamics of the pink salmon catches and biological parameters at the western coast of the Patience (Terpeniya) Bay (т), at the northern part of south-eastern Sakhalin (c), at the southern part of south-eastern Sakhalin (га), and in the Aniva Bay (a) in 2010: 1 — catch; 2 — percentage of males; 3 — length of males; 4 — length of females
Заключение
Результаты анализа позволяют констатировать, что созданная система мониторинга, прогнозирования и управления промыслом в целом соответствует задаче обеспечения рационального промысла горбуши. Тем не менее существуют проблемы, требующие своего решения для улучшения функционирования данной системы. К ним относятся:
— возобновление регулярных авиаучётов горбуши в сравнительно крупных реках Сахалина для уточнения оценки общей численности возврата поколений и стартового показателя уровня воспроизводства новых поколений;
— переход на использование единого методического руководства для достижения сопоставимости данных учёта покатной молоди горбуши, по крайней мере в реках данного региона;
— уточнение границ районов воспроизводства разных группировок горбуши, принимаемых при разработке прогнозов за единицы запаса, с адаптацией исходных данных для обеспечения преемственности к новым схемам;
— необходима разработка нормативно-правового обеспечения применения в условиях ограниченных сырьевых ресурсов мер регулирования промысловой нагрузки, формально противоречащих принципам антимонопольного законодательства.
Предвидению экстремальных изменений численности могут способствовать:
изучение причин многолетних колебаний выживаемости горбуши в течение морского периода жизни и, главное, смены направления её трендов;
понимание значения соотношения разных темпоральных форм в структуре нерестового потока горбуши как возможного маркёра предстоящих экстремальных изменений в динамике её стад.
Список литературы
Атлас Сахалинской области. — М. : ГУ геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1967. — 135 с.
Бугаев А.В. Распределение и динамика дрифтерных уловов тихоокеанских лососей Oncorhynchus spp. в период преднерестовых миграций в экономической зоне России // Изв. ТИНРО. — 2010. — Т. 162. — С. 3-35.
Воловик С.П. Методы учёта и некоторые особенности поведения покатной молоди горбуши в реках Сахалина // Изв. ТИнРо. — 1967. — Т. 61. — С. 104-117.
Глубоковский М.К., Животовский Л.А. Популяционная структура горбуши: система флуктуирующих стад // Биол. моря. — 1986. — № 2. — С. 39-44.
Горяинов А.А., Койнов А.А., Смирнов В.В. Нерестовый ход горбуши на р. Лангери (северо-восточный Сахалин) // Бюл. № 4 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2009. — С. 257-264.
Гриценко О.Ф. Популяционная структура сахалинской горбуши Oncorhynchus gorbuscha // Вопр. ихтиол. — 1990. — Т. 30, вып. 5. — С. 825-835.
Ерохин В.Г., Декштейн А.Б., Синяков С.А. Опыт оперативного прогнозирования подходов горбуши и нерки Камчатки по материалам морского дрифтерного мониторинга их анадромных потоков // Бюл. № 1 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. — С. 237-247.
Золотухин С.Ф. Ход горбуши в реки материковой части Татарского пролива в сентябре 2006 г. // Бюл. № 1 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. — С. 168-171.
Каев А.М. Временная структура миграционного потока горбуши Oncorhynchus gorbuscha в Охотское море // Изв. ТИНРО. — 2002. — Т. 130. — С. 904-920.
Каев А.М. Горбуша Сахалина: взгляд через путину-2007 // Рыб. хоз-во. — 2008. — № 2. — С. 50-52.
Каев А.М. Лососевая путина: возвращение в старое русло? // Рыб. хоз-во. — 2009а. — № 2. — С. 82-84.
Каев А.М. Мониторинг состояния запасов горбуши в основных районах её промысла в Сахалинской области в 2009 г. // Бюл. № 4 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2009б. — С. 28-33.
Каев А.М. Некоторые вопросы динамики стада горбуши в связи с её темпоральной структурой // Бюл. № 5 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2010а. — С. 89-96.
Каев А.М. Методические аспекты количественного учёта покатной молоди лососей в реках Сахалино-Курильского региона // Изв. ТИНРО. — 2010б. — Т. 162. — С. 194-206.
Каев А.М. Итоги лососевой путины на Сахалине при новой системе регулирования промысла // Рыб. хоз-во. — 2010в. — № 2. — С. 42-46.
Каев А.М. Некоторые методические аспекты прогнозирования численности кеты и горбуши // Биол. моря. — 1989. — № 2. — С. 61-66.
Каев А.М. Распространение осенней кеты в связи с особенностями водоносных комплексов Сахалина и Курильских островов // Чтения памяти В.Я. Леванидова. — Владивосток : Дальнаука, 2001. — Вып. 1. — С. 344-349.
Каев А.М. Страсти лососевой путины // Рыб. хоз-во. — 2006. — № 2. — С. 46-49.
Каев А.М. Чья горбуша на Сахалине? // Рыб. хоз-во. — 2007. — № 2. — С. 44-46.
Каев А.М., Антонов А.А., Ким Х.Ю., Руднев В.А. Показатели воспроизводства горбуши Oncorhynchus gorbuscha южной части острова Сахалин // Тр. СахНИРО. — 2004. — Т. 6. — С. 3-38.
Каев А.М., Ардавичус А.И. Топография нерестилищ кеты южных Курильских островов. — Сообщение 1. Нерестовые водоемы, связанные с зал. Курильский, остров Итуруп // Итоги исслед. по вопр. рац. использ. и охраны биол. ресурсов Сахалина и Курильских островов. — Южно-Сахалинск, 1984а. — С. 111-114
Каев А.М., Ардавичус А.И. Топография нерестилищ кеты южных Курильских островов. — Сообщение 2. Речные и озёрные нерестилища в водоемах островов Итуруп и Кунашир // Итоги исслед. по вопр. рац. использ. и охраны биол. ресурсов Сахалина и Курильских островов. — Южно-Сахалинск, 1984б. — С. 114-117.
Каев А.М., Сафронов С.Н., Никитин В.Д. и др. Подходы к созданию лососевых рыбохозяйственных заповедных зон в Сахалинской области // Лососевые рыбохозяйственные заповедные зоны на Дальнем Востоке России. — М. : ВНИРО, 2010. — С. 51-59.
Каев А.М., Струков Д.А. Некоторые параметры воспроизводства горбуши Oncorhynchus gorbuscha и кеты Oncorhynchus keta острова Кунашир // Рыбохоз. ис-след. в Сахалино-Курильском районе и сопредельных акваториях. — Южно-Сахалинск : СахНИРО, 1999. — Т. 2. — С. 38-51.
Каев А.М., Чупахин В.М. Динамика стада горбуши Oncorhynchus gorbuscha о. Итуруп (Курильские острова) // Вопр. ихтиол. — 2003. — Т. 43, № 6. — С. 801-811.
Каев А.М., Чупахин В.М. Ранний морской период жизни горбуши Oncorhynchus gorbuscha и кеты Oncorhynchus keta о. Итуруп // Тр. СахНИРО. — 2002. — Т. 4. — С. 116-132.
Кляшторин Л.Б. Хоминг горбуши // Рыб. хоз-во. — 1989. — № 1. — С. 56-58.
Коновалов С.М. Факторы, лимитирующие численность и биомассу тихоокеанских лососей // Биологические исследования лососевых. — Владивосток : ДВНЦ АН СССР, 1985. — С. 5-25.
Криксунов Е.А. Теория пополнения и интерпретация динамики популяций рыб // Вопр. ихтиол. — 1995. — Т. 35, № 3. — С. 302-321.
Куренкова Е.В., Темных О.С. Результаты тотального учёта сеголеток горбуши в Охотском море в 2005 г. в связи с перспективами путины 2006 г. // Бюл. № 1 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. — С. 228-231.
Плохинский Н.А. Биометрия : монография. — М. : МГУ, 1970. — 367 с.
Руднев В.А. Некоторые особенности промысла горбуши на различных участках юго-восточного Сахалина // Бюл. № 2 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2007. — С. 256-259.
Суханов В.В. Авторегрессионная модель динамики уловов в популяциях тихоокеанских лососей // Вопр. ихтиол. — 2000. — Т. 40, № 4. — С. 508-515.
Суханов В.В., Тиллер И.В. Спектральный анализ колебаний уловов лососевых рыб Камчатки // Вопр. ихтиол. — 2000. — Т. 40, № 2. — С. 241-246.
Суханов В.В., Тиллер И.В. Уловы в камчатских популяциях лососей: спектральный анализ колебаний // Изв. ТИНРО. — 1998. — Т. 124. — С. 814-824.
Чигиринский А.И. Глобальные природные факторы, промысел и численность тихоокеанских лососевых // Рыб. хоз-во. — 1993. — № 2. — С. 19-22.
Чупахин В.М. Естественное воспроизводство южнокурильской горбуши // Тр. ВНИРО. — 1975. — Т. 106. — С. 67-77.
Шубин А.О., Коваленко С.А. О временной структуре охотоморской горбуши Oncorhynchus gorbuscha в океане на путях её преднерестовой миграции // Вопр. ихтиол. — 2000. — Т. 40, № 5. — С. 648-654.
Шунтов В.П. О программах комплексных исследований тихоокеанских лососей на период 2010-2014 гг. // Бюл. № 4 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2009. — С. 183-199.
Шунтов В.П. Результаты изучения макроэкосистем дальневосточных морей России: задачи, итоги, сомнения // Вестн. ДВО РАН. — 2000. — № 1. — С. 19-29.
Шунтов В.П., Темных О.С. Изученность экологии горбуши на разных этапах жизненного цикла в связи с прогнозированием уловов и управлением её ресурсами и промыслом // Бюл. № 5 реализации “Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей”. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2010. — С. 226-242.
Шунтов В.П., Темных О.С., Куренкова Е.В. Дальневосточная лососевая путина — 2008: результат ниже официального прогноза с надеждами на рекордные подходы горбуши в 2009 г. // Рыб. хоз-во. — 2009. — № 2. — С. 78-81.
Bradford M.J. Precision of recruitment predictions from early life stages of marine fishes // Fish. Bull. — 1992. — Vol. 90, № 3. — P. 439-453.
Ivanova I.M. Early summer movements of tagged pink salmon off southwestern
Sakhalin Island // Bull. NPAFC. — 2000. — № 2. — Р. 277-282.
Kaev A.M., Antonov A.A., Chupakhin V.M., Rudnev V.A. Possible causes and effects of shifts in trends of abundance in pink salmon of Southern Sakhalin and Iturup
Islands // Bull. NPAFC. — 2007. — № 4. — P. 223-233.
Kaev A.M., Chupakhin V.M., Kruchinin M.Y. Reproduction indices of the Iturup Island pink salmon (Kuril Islands) : NPAFC. — 2006. — Doc. 977. — 18 p.
Kaev A.M., Geraschenko G.V. Reproduction indices of the north-eastern Sakhalin pink salmon : NPAFC. — 2008. — Doc. 1124. — 10 p.
Kaev A.M., Romasenko L.V. Some results of studying the Kunashir Island pink salmon (Kuril Islands) : NPAFC. — 2003. — Doc. 671. — 16 p.
Rachlin J.W., Pappantoniou A., Warkentine B.E. A bias estimator of the environmental resource base in diet preference studies with fish // J. Freshwater Ecol. — 1987. — Vol. 4, № 1. — P. 23-31.
Shubin A.O., Koryakovtsev L.V., Malinyak T.A. et al. Result of trawl counting juvenile salmon and attendant fish species along the southern Sakhalin coast (south-western part of the Okhotsk Sea) in July-August 2005 during the R/V “Dmitry Peskov” survey : NPAFC. — 2007. — Doc. 1070. — 34 p.
Поступила в редакцию 3.08.11 г.
