CC BY
37
УДК 597.08
К МЕТОДИКЕ ВЫПОЛНЕНИЯ КРУПНОМАСШТАБНЫХ ПЕЛАГИЧЕСКИХ ТРАЛОВЫХ СЪЕМОК
И. В. Мельников (ТИНРО-центр)
В статье обсуждаются некоторые проблемы, которые встают перед исследователями при проведении крупномасштабных траловых съемок в пелагиали: оптимизация расположения траловых станций, районирование акватории исследований, достоинства и недостатки различных способов проведения пелагических тралений, приемы и методы корректировки фактических уловов для последующих расчетов численности и биомассы видов, необходимый комплекс дополнительных работ на встреченных скоплениях (прежде всего минтая и сельди).
I. V. Melnikov. To methodic of realization of the large-scale pelagic trawl surveys // Research of water biological resources of Kamchatka and of the northwest part of Pacific Ocean: Selected Papers. Vol. 8. Petropavlovsk-Kamchatski: KamchatNIRO. 2006. P. 98-108.
Several practical problems that are met by researchers during large-scale pelagic trawl surveys are discussed in the paper. These include the following items: optimization of the trawling hauls position over the investigated area; division of the area into biostatistical regions; advantages and drawbacks of different approaches towards corrections in real catches for subsequent calculation of species number and biomass estimates; additional complex research activities on the observed aggregations (of walleye pollock and Pacific herring, in the first hand).
Траловые съемки до сегодняшнего дня являются основным способом оценки численности и биомассы большинства промысловых гидробионтов. Существует достаточно обширный список литературных источников, в которых затрагиваются вопросы методик их планирования и выполнения, обработки полученных данных (например, Аксютина, 1968; «Программа ....», 1970; Шемина, 1977; Песен-ко, 1982; Волвенко, 1998, 1999 и др.) и даже роли и целесообразности такого метода исследований (Юда-нов, 2001). Кроме того, эти вопросы подробно рассматриваются в разделе «Материал и методики» большинства научных работ, основанных на данных, полученных в ходе проведения траловых съемок.
Несмотря на обилие литературы, слабо освещенным остается ряд вопросов, касающихся способов и методов проведения самих тралений, иначе говоря, особенностей получения основной характеристики, которую дает траловая съемка, — улова на усилие. В данном случае под этим понимается фактический улов вида за траление. Так как эта величина является основой дальнейших расчетов, от точности ее определения зависит качество всех остальных материалов, начиная с биостатистической информации (такие данные обычно пересчитываются на стандартное усилие, то есть улов трала на единицу времени (обычно 1 час) или иную величину, являющуюся производной от названной) до собственно количественных оценок (Волвенко, 1998, 1999).
В данной работе анализируются некоторые проблемы, которые встают перед исследователями
при проведении крупномасштабных траловых съемок в пелагиали (донные съемки в этом смысле более просты в исполнении). К кругу рассматриваемых вопросов можно отнести: оптимальное расположение траловых станций, районирование акватории исследований, достоинства и недостатки различных способов проведения пелагических тралений, приемы и методы корректировки фактических данных по уловам для последующих расчетов численности и биомассы видов, необходимый комплекс дополнительных работ на скоплениях минтая и сельди.
В качестве основного района, на примере которого рассматриваются эти вопросы, выбрана эпи-пелагиаль северной части Охотского моря, но большая часть методических приемов, применяемых при проведении крупномасштабных эпипелагичес-ких траловых съемок в этом регионе, может быть использована и в других районах. Все примеры и фактические данные взяты из рейсовых отчетов по результатам экспедиций в Охотское море осенью 1998 г. на НИС «ТИНРО», 1999 г. на НИС «Профессор Кагановский» и 2001 г. на НИС «ТИНРО» .
В результате любой крупномасштабной траловой съемки должна быть получена информация по трем основным блокам: во-первых, о видовом составе нектона и макропланктона, обитающего в исследуемом слое; во-вторых, о численности и биомассе нектеров; в-третьих — биостатистические материалы, характеризующие биологию всех доминирующих в уловах видов.
Очевидно, что для получения достоверной информации о видовом составе нектона и макропланктона в месте траления необходимо обловить весь исследуемый слой воды. При эпипелагических траловых съемках это диапазон глубин от 0 до 200 (250) метров (от поверхности до дна на шельфе). Кроме того, хорошо известно, что видовой состав и состав доминирующей группы видов существенно изменяется в различных районах исследуемого региона, отличающихся климато-океанологичес-кими условиями (Волвенко, Титяева, 1999). Менее известно, что не только в придонных слоях (Борец, 1997), но и в пелагиали одного и того же района в пределах шельфа видовой состав нектона над различными глубинами также существенно меняется (см. Отчет ..., 1998, 1999, 2001).
Таким образом, для получения объективной информации о качественном составе нектонного населения обширных районов, исследуемых в ходе выполнения крупномасштабных траловых съемок, необходимо расположить станции таким образом, чтобы равномерно охватить пелагиаль над всеми глубинами с учетом региональных особенностей изменения климато-океанологических условий.
Вторая часть этой задачи успешно решается, если в пределах большого региона выделяются отдельные районы с относительно схожими клима-то-океанологическими условиями, рельефом дна и пр. В Охотском море такие районы были выделены уже на первых этапах экосистемных исследований (Шунтов и др., 1986). Принятое тогда районирование с успехом используется и поныне (Вол-венко, 2001), так как существенно упрощает анализ собираемой информации, особенно в межгодо-вом и сезонном аспектах, а также позволяет оптимизировать количество выполняемых станций, которых для выполнения поставленных задач требуется существенно меньше.
Недостатком принятого районирования Охотского моря, на наш взгляд, является то, что выделенные районы, особенно на шельфе, охватывают широкий диапазон глубин, что не позволяет учесть упомянутые выше батиметрические изменения видового состава сообществ нектона.
Для учета этих особенностей в нескольких экспедициях в пределах стандартных районов были выделены зоны с глубинами менее 100 м (далее прибрежная), 100-200 м (далее шельфовая) и более 200 м (далее глубоководная). При планировании сетки траловых станций они располагались так, чтобы равномерно охватывать все зоны глубин в пределах каждого стандартного биостатистичес-кого района. Численность и биомасса видов рас-
считывалась по стандартным методикам (Вол-венко, 1998, 1999) в пределах площади выделенных зон глубин. Затем эти данные суммировались по стандартным районам. В таблице 1 приведены номера, названия и площади стандартных био-статистических районов в Охотском море с их разделением по зонам глубин. О влиянии такого подхода на величину оценок численности и биомассы различных видов будет сказано несколько ниже.
Второй важный момент — методика проведения самих тралений. На практике обычно исполь-
Таблица 1. Стандартные районы осреднения биостатис-тической информации в Охотском море (по Шунтов и др., 1986 с дополнениями и изменениями)
Номер района Название района Зона глубин, м Площадь, тыс. км2 Суммарная п лощадь района, тыс. км2
І Залив Менее 100 63,9 100,0
Шелихова 100-200 32,1
Более 200 4,0
ІІ Ямско- Менее 100 15,7 62,0
тауйский 100-200 28,0
Более 200 18,3
ІІІ Охотско- Менее 100 18,1 92,0
лисянский 100-200 73,9
IV Аяно- Менее 100 45,8 114,0
шантарский 100-200 68,2
V Ионо- 100-200 34,5 160,0
кашеваровский Более 200 125,5
V Впадина ТИНРО Более 200 120,0 120,0
МІ Северо- Менее 100 32,5 56,0
западно- 100-200 9,7
камчатский Более 200 13,8
МШ Юго- Менее 100 8,9 35,0
западно- 100-200 6,4
камчатский Более 200 19,7
ІХ Центральный Более 200 340,0 340,0
глубоководный
Х Восточно- Менее 100 47,2 115,0
сахалинский 100-200 20,2
Более 200 47,6
ХІ Залив Менее 100 42,3 56,0
Терпения 100-200 7,8
Более 200 5,9
ХІІ Южный Более 200 154,0 154,0
глубоководный
ХІІІа Северо- Более 200* 73,5 73,5
курильский
ХІІІб Южно- Более 200* 24,5 24,5
курильский
*В северо-курильском (ХІІІа) и южно-курильском (ХІІІб) районах практически весь шельф находится в пределах 12-мильной зоны и не исследуется при крупномасштабных траловых съемках.
зуется три способа лова разноглубинными тралами в пелагиали (Лапко, 1996; Мельников, 1999):
1) так называемый к о с о й л о в, когда трал опускается к нижним горизонтам исследуемого слоя, а затем в течение часа медленно поднимается к поверхности (время траления определяется с момента взятия трала на стопор на максимальной глубине до момента выхода траловых досок на поверхность) (рис 1а);
2) с т у п е н ч а т ы й л о в, когда облавливается несколько горизонтов в течение одинаковых промежутков времени, при этом две-три минуты подъема трала из нижнего горизонта в следующий добавляется к времени траления в вышележащем горизонте (рис 1б);
3) к о м б и н и р о в а н н ы й л о в, когда в течение фиксированного времени (обычно 30 минут) облавливается слой воды, в котором отмечены эхозаписи нектона, а затем трал поднимается к
о
50
S
I 100
1?
^ 150
200
0
50
S
я 100 Я
I
¡2
1- 150
200
0
50
S
150
200
Рис. 1. Три основных способа выполнения траловых станций: косой (а); ступенчатый (б) и комбинированный лов (в). Сплошные жирные линии—горизонт хода трала, заштрихованная область — слой эхозаписи, звездочки—рассеянные равномерно распределенные объекты
Время траления (1 час)
20 мин. 20 мин. 20 мин.
* * ★ * *
* * * ★
★ к ^ ★ ★
к
■ *— *
а
поверхности как при косом или ступенчатом лове (рис. 1в).
Во всех трех случаях общее время траления составляет 1 час. Чаще всего используются второй и третий способы, причем при отсутствии эхо-записи, как правило, применяют ступенчатый, а в случае ее наличия — комбинированный лов.
Ниже будет показано, что при использовании любого из указанных способов лова, за редким исключением, фактический улов не может быть напрямую использован при количественных расчетах численности и биомассы большинства видов нектона. Дело здесь в том, что для расчета этих параметров по результатам траловых съемок традиционно используется площадной метод (Аксютина, 1968), при этом исходные данные носят выраженный «объемный» характер, так как разноглубинным тралом облавливается определенный объем воды, а не площадь, как при донных тралениях (Волвенко, 1998).
До недавнего времени обращали внимание только на массовые промысловые объекты, хорошо фиксирующиеся эхолотами, поэтому количественные оценки по таким видам нектона получали площадным способом по фактическим уловам на час траления. По таким видам, как минтай, сельдь в нагульный период, тихоокеанские лососи и др., применение площадного метода расчетов действительно дает более точные результаты (о причинах этого также будет сказано ниже), однако и для них величину фактического улова (даже при «стандартном» часовом тралении) часто приходится корректировать. Для этого применяется так называемый коэффициент объемности. Суть этой корректировки заключается в увеличении фактического улова на величину, пропорциональную высоте слоя эхозаписи, когда последний больше вертикального раскрытия применяемого трала (фактически этот коэффициент приводит полученные объемные данные к площадным).
После крупных экосистемных перестроек в биоте дальневосточных морей, вызванных глобальными изменениями климато-океанологичес-ких и космофизических факторов, которые были спрогнозированы еще в 1980-е годы профессором
В.П. Шунтовым и представителями его школы, а затем подробно прослежены (Шунтов, 1986, 1993, 1994, 1995, 8Ьип1оу е! а1., 1993; Радченко и др., 1997а, б; Шунтов и др., 1997, 1998 и др.), роль «второстепенных» в прошлом видов в функционировании эпипелагических сообществ заметно возросла (Волвенко, Титяева, 1999; Волвенко, 2001),
что обусловило необходимость тотального учета всего нектона (а в последние годы и макропланктона).
Немаловажным представляется и то, что со старением научно-исследовательского флота при проведении комплексных макросъемок начали применять тралы все меньшего размера. Так, в 1980-е гг. на крупнотоннажных судах использовался в основном трал РТ/ТМ-118/620 с вертикальным раскрытием 70-80 м, в 1990-е — РТ/ТМ-108/528 (вертикальное раскрытие 45-50 м), а в последние годы — РТ/ТМ-80/360 (35-40 м). Уменьшение вертикального раскрытия трала при сохранении без изменения традиционных методик проведения тралений и использовании площадного метода расчетов по всем видам приводит к существенному занижению количественных оценок по большинству «второстепенных» нектеров. С другой стороны, существенная корректировка методик может привести к ситуации, когда вновь полученные данные будет трудно сравнивать с уже накопленными многолетними рядами наблюдений.
Чтобы пояснить причины, по которым все же необходимо вносить некоторые корректировки в существующие методики обработки материалов траловых съемок, рассмотрим подробнее недостатки и преимущества различных способов лова.
К о с о й л о в (см. рис. 1а) на практике изредка применяется в глубоководных районах при отсутствии эхозаписей нектона в пределах эпипела-гиали. Фактический улов в этом случае является выборкой из всего исследуемого слоя воды, поэтому этот показатель для всех видов не может подвергаться каким-либо корректировкам, а расчет численности и биомассы по району исследований можно проводить только объемным методом. Именно поэтому, а также по техническим причинам (очень высокая нагрузка на траловые лебедки) этот способ лова используется достаточно редко.
Ясно, что в пределах одного стандартного био-статистического района скопления нектона на различных станциях могут как присутствовать, так и отсутствовать. Основным недостатком косого лова в местах, где эхозаписи наблюдаются, является то, что при наличии любого скопления исследуемых объектов они облавливаются очень короткое время. При этом практически невозможно это время конкретно определить, что не позволяет оценивать численность и биомассу массовых видов площадным способом. Кроме того, плотность распределения вида в скоплении, как по вертикали, так и по горизонтали, всегда сильно варьирует, а при косом лове полученные данные по величине улова
никак это не отражают (опять же ввиду малого времени облова слоя воды, где наблюдаются эхозаписи), поэтому большие ошибки будут возникать и при применении объемного метода расчета численности и биомассы массовых видов.
С т у п е н ч а т ы й л о в при условии одинаковой продолжительности траления на каждом из горизонтов также дает выборку из исследуемого объема воды (см. рис. 1б), но при определенных подходах расчет численности и биомассы для большинства видов можно выполнять и площадным методом. Для этого нужно иметь четкое представление о том, в каких горизонтах пойманы все виды, присутствующие в трале. Использование площадного метода расчетов в данном случае требует пересчета фактического улова каждого вида на час траления по слою воды, в котором он обитает. Расчеты объемным методом при этом способе лова можно проводить без корректировки фактических уловов. Основным недостатком также является относительно малое время облова слоя эхозаписи массовых видов, правда, определить это время уже достаточно просто (в примере на рис. 1б оно составляет 20 минут).
К о м б и н и р о в а н н ы й л о в — наиболее сложен в обработке полученной количественной информации. Он позволяет использовать площадной способ расчетов численности и биомассы массовых видов, но снижает качество информации по другим объектам из-за неравномерного облова различных горизонтов (в примере на рис. 1в слой эхозаписи облавливается 30 мин и два горизонта по 15 мин.). Основное его достоинство состоит в том, что при получасовом (или более) облове эхозапи-си, которая чаще всего имеет различную плотность, можно получить более объективные значения среднего улова на час траления по массовому виду (а значит, точнее рассчитать его численность и биомассу). При двух других способах, как отмечалось выше, время облова слоя эхозаписи ограниченно и эти данные менее точны.
Очевидно, что и в данном случае фактический улов не может быть напрямую использован для расчетов площадным методом и требуется его пересчет по всем видам на час траления по отдельным горизонтам лова. Применение объемного метода расчетов для ряда видов весьма затруднительно.
Допустим, что в улове, полученном в приводимом на рис. 1в примере, присутствуют минтай, молодь южного одноперого терпуга Pleurogrammus azonus, кета Oncorhynchus keta и серебрянка Leuroglossus schmidti. Очевидно, что фактический
улов минтая надо будет увеличивать в 2 раза (пересчет на час траления по слою эхозаписи), молоди терпуга и кеты — в 4 раза, так как фактическое время облова поверхностного слоя, где они обитают, составляет около И мин. Дальнейшие расчеты по этим видам можно будет проводить площадным методом. Сложность возникает для серебрянки и других мезопелагических рыб (звездочки на рисунке), которые ночью могут быть пойманы на любой глубине. Применение площадного метода здесь недопустимо (оценки будут существенно занижены), а расчеты объемным методом затруднены, ввиду неравномерного облова различных горизонтов.
Как следует из изложенного выше, основной проблемой, возникающей при пересчетах фактических уловов на час траления по горизонту лова, является определение глубины залегания и толщины слоя воды, в пределах которого обитает каждый из присутствующих в улове нектеров. Дело осложняется тем, что одни и те же виды могут изменять глубину обитания в зависимости от района, возраста, сезона, времени суток, физиологического состояния и т. д. Кроме того, ряд видов могут быть пойманы на любой глубине в пределах эпипелагиали, поэтому для них применение площадного метода расчетов численности и биомассы в принципе невозможно. Bыходом из положения в данном случае является дифференцированный и индивидуальный подход к каждому виду в каждом районе при расчете его численности и биомассы.
Нами был проведен анализ видового состава уловов и особенностей вертикального распределения основных видов нектона в период проведения комплексных экспедиций в эпипелагиали [G-2GG (25G^] и верхней эпипелагиали (G-5G м) Охотского моря в летне-осенний период i 99 i-2GG i гг. B результате все виды, встреченные в уловах, условно были разделены на шесть основных групп;
I. Промысловые — массовые промысловые виды, фиксирующиеся эхолотами (минтай, сельдь, мойва в некоторых районах и др.). При расчетах биомассы и численности для них можно использовать площадной метод с использованием коэффициента объемности (см. выше) и пересчетом фактического улова на часовое траление по эхозаписи.
II. Beрхнeэпипeлагичecкиe — постоянные обитатели верхних слоев воды (тихоокеанские лососи, молодь северного Pleurogrammus monopte-rygius и южного одноперых терпугов, сеголетки песчанки Ammodytes hexapterus в глубоководных районах, японский анчоус Engraulis japonicus, молодь камчатского Gonatus camtshaticus и японского Gonatopsis japonicus кальмаров и др.). При
расчетах биомассы и численности для них можно использовать площадной метод с пересчетом фактических уловов на час траления в поверхностном слое.
III. Донные — большая группа донных и придонных видов, встречающихся в уловах в пределах шельфа (камбалы Pleuronectidae, бычки Cottidae, лисички Agonidae, круглоперы Cyclo-pteridae, взрослая песчанка, креветки и др.). При расчетах численности и биомассы для них можно использовать площадной метод с пересчетом фактических уловов на час траления в придонном слое.
Здесь необходимо иметь в виду, что роль придонных видов в нектонных сообществах неоднозначна — поимка части их разноглубинными тралами носит чисто случайный характер (большинство камбаловых и костнощеких, бельдюговых Zoarcidae и др.), а некоторые другие совершают активные суточные миграции в пелагиаль (круглоперые, сахалинская камбала Limanda sakhali-nensis, бычок-бабочка Melletes papillio и др.). По этой причине в пределах этой группы видов можно выделить две подгруппы:
а) собственно донные виды;
б) придонные.
У первых протяженность вертикальных миграций сравнима с вертикальным раскрытием донного трала (7-10 м) и в питании роль планктона невелика, вторые совершают протяженные суточные миграции и питаются преимущественно планктонными организмами.
IV. Пелагические надшельфовые — пелагические виды, встречающиеся преимущественно в пределах шельфа, совершающие протяженные суточные миграции и слабо фиксирующиеся эхолотами (сеголетки мойвы, стихеевых Stichaeidae, песчанки, частично сеголетки минтая и сельди, мальки и личинки многих донных видов рыб). Фактический улов таких объектов, если они не фиксировались эхолотом, не пересчитывается, а количественные оценки обилия можно получить, используя объемный метод для слоя 100 м (или значение средней глубины в исследуемом районе).
V. Мезопелагические — мезопелагические не-ктеры, поднимающиеся в эпипелагиаль только в ночное время (серебрянка, миктофиды Mycto-phidae, большинство кальмаров, мезопелагические креветки и др.). Количественные оценки по таким видам над глубинами более 200 м рассчитываются только по тралениям, выполненным в темное время суток без пересчета фактических уловов и с использованием объемного метода для всего исследуемого слоя эпипелагиали (если вид встречается вплоть до верхних слоев воды, например,
серебрянка, охотский батиляг Lipolagus ochotensis, светлоперый лампаникт Stenobrachius leucopsarus и др.) или только нижнего 100-метрового ее слоя (некоторые кальмары, темноперый лампаникт S. nannochir, хаулиод Chauliodus macouni и другие виды, не поднимающиеся или редко поднимающиеся ночью выше 100-метровой изобаты).
VI. Пелагические — эврибатные виды — обитатели всего слоя пелагиали (большинство медуз, рыба-лягушка Aptocyclus ventricosus, запрора Zaprora silenus и др.). Их фактические уловы не пересчитываются, а при расчетах численности и биомассы используется объемный метод для всего исследуемого слоя эпипелагиали.
Очевидно, что разделение видов на предложенные группы предполагает использование как объемного, так и площадного методов оценки численности и биомассы. Это существенно увеличивает объем расчетов, усложняет формализацию данных для обработки с использованием персональных компьютеров. Несмотря на это, точность полученных таким способом количественных оценок оказывается более высокой именно по «второстепенным» видам с сохранением существующих методик учета наиболее массовых нектеров (I, II и III группы по приведенной выше классификации). Списки видов, встреченных в уловах в период проведения траловых съемок осенью 1998, 1999 и 2001 гг., слои их обитания в различных районах Охотского моря, применяемые способы оценки обилия приведены в соответствующих рейсовых отчетах. При использовании этих данных необходимо учитывать, что многие виды могут «переходить» из одной группы в другую (в зависимости от климато-океанологической обстановки, региона, сезона, возраста, физиологического состояния и других факторов).
Заметим также, что для использования предложенных методик подготовки исходных данных и последующих расчетов обилия различными способами наиболее приемлемым является применение ступенчатого способа лова. При этом обязательным условием является одинаковое время траления на всех горизонтах (количество горизонтов лова зависит от толщины исследуемого слоя пелагиали), что позволит использовать как объемный, так и площадной методы расчетов численности и биомассы видов. Общая продолжительность станционного траления в этом случае может превышать один час (например, при наличии эхозаписи она может облавливаться 30 минут, но затем по 30 минут ловят и на всех вышележащих горизонтах). Для видов, численность и биомасса которых
в дальнейшем будет рассчитываться объемным методом, фактический улов в этом случае просто пересчитывается на час траления. Продолжительность облова эхозаписи в каждом конкретном случае определяется отдельно, исходя из возможной величины улова (слишком большие уловы трудно количественно оценить, кроме того, научно-исследовательские суда имеют ограниченные возможности их переработки) и характера эхозаписи (изменение плотности, глубины и пр.). Еще одним достоинством ступенчатого лова является то, что он дает возможность обловить скопления разных видов (или размерно-возрастных групп одного вида), обитающих на разных глубинах. Например, в северной части Охотского моря эхозаписи часто двухслойные — у поверхности (сельдь в нагульный период) и на глубинах 2GG-25G м (минтай).
Еще одна малоизученная проблема, возникающая при использовании ступенчатого и комбинированного способов лова — изменение горизонтального раскрытия трала на различных горизонтах. До последних лет этот параметр считали постоянной для каждого типа трала величиной, используя для расчетов средние характеристики, указанные в технической документации. Относительно недавно обратили внимание на то, что горизонтальное раскрытие трала может существенно изменяться при изменении горизонта траления. Используемые в настоящее время эмпирические формулы для расчета этой важнейшей характеристики ^олвенко, i 99S) включают в себя ряд измеряемых параметров траления — вертикальное раскрытие трала, горизонт лова, скорость траления и количество вытравленных ваеров. При изменении горизонта траления (рис. i), как правило, все эти величины меняются. B результате расчетное горизонтальное раскрытие трала (а значит, и значения протраленной площади или процеженного тралом объема воды) также может изменяться. Tак, для трала PT/TM-80/396 осенью 2GGi г. горизонтальное раскрытие в период одного траления часто изменялось на З-І2 м (табл. 2). Надо отметить, что применение приборов, фиксирующих фактическое горизонтальное раскрытие трала (а они уже имеются), не снимает этой проблемы. B любом случае необходимо учитывать этот факт при количественных расчетах. На практике использование ступенчатого способа лова позволяет для каждого горизонта рассчитывать протраленную за час площадь отдельно, а для видов, количественные оценки по которым получают объемным способом, пользоваться усредненными по всем горизонтам значениями. К сожалению, используемый в настоящее время в TИНPО-цeнтрe компьютерный пакет программ для хранения и обработки
Таблица 2. Фактические и расчетные (выделены жирным шрифтом) параметры некоторых тралений, выполненных в сентябре 2001 г. у восточного побережья Сахалина
Номер трала Скорость траления, уз. Горизонт траления, м Вертикальное раскрытие трала, м Длина ваеров, м Горизонтальное раскрытие трала, м Площадь траления, км2 Объем процеженной воды, км3
51 4 97 40 400 34,2 0,253506 0,01014
4 2 40 150 27,1 0,200674 0,008027
52 3,5 203 43 580 34,6 0,224216 0,009641
5,4 8 45 130 25,0 0,250557 0,011275
53 4,9 200 42 600 36,2 0,328818 0,01381
4,9 100 42 320 32,6 0,296031 0,012433
4.9 2 42 150 26,9 0,244496 0,010269
54 3,7 200 43 550 34,7 0,237506 0,010213
3,7 100 43 350 32,1 0,220209 0,009469
3,7 8 43 100 22,9 0,157218 0,00676
55 3,7 283 44 800 35,9 0,245903 0,01082
4,7 15 44 150 26,5 0,230333 0,010135
56 4 133 41 500 35,2 0,260621 0,010685
3,7 10 45 130 24,5 0,168114 0,007565
57 4 71 44 270 30,5 0,225752 0,009933
4 10 44 100 23,0 0,170205 0,007489
58 4,6 0 45 100 23,0 0,195721 0,008807
59 4,5 33 42 180 28,3 0,236265 0,009923
4,5 0 42 100 23,6 0,196693 0,008261
60 3,8 205 45 550 34,2 0,240345 0,010816
3,8 150 45 420 32,7 0,230435 0,01037
информации («Ихтиолог») позволяет вводить только средние параметры, поэтому данные по параметрам траления на каждом горизонте можно фиксировать только в траловой карточке и рейсовых отчетах.
Как видно из данных, приведенных в таблице
3, использование различных подходов к сбору и обработке первичных материалов может существенно изменять полученные количественные оценки, причем как в сторону снижения, так и в сторону увеличения. При анализе этой таблицы необходимо иметь в виду, что разница в оценках при различных способах расчетов в приведенном примере возникает по трем основным причинам:
1) в результате использования зон глубин в пределах биостатистических районов с последующим суммированием результатов;
2) из-за использования объемного метода для ряда видов;
3) по причине использования для каждого горизонта отдельных либо средних по всем горизонтам характеристик траления. Исходные данные во всех случаях были одни и те же — фактические уловы, пересчитанные на час траления по горизонту обитания вида с едиными коэф-
фициентами уловистости трала и необходимыми корректировками с учетом коэффициента объемности.
Имея в виду вышеизложенное, можно заметить ряд интересных закономерностей, касающихся влияния рассматриваемых подходов на результаты расчетов биомассы видов различных групп (см. классификацию, приведенную выше).
Во-первых, разделение районов на прибрежную, шельфовую и глубоководную зоны может как увеличивать, так и снижать величину оценок биомассы (данные, приведенные в столбцах табл. 3, обозначенных Р1 и Р2, различаются только по этой причине) в зависимости от соотношения площадей зон, обилия и частоты встречаемости вида, а также степени его приуроченности к отдельным диапазонам глубин. В целом наблюдается следующая закономерность: чем более широко и равномерно распространен вид, тем меньше разница в оценках. Для видов, приуроченность которых к какой-либо батиметрической зоне более выражена, такой подход уточняет оценки в сторону их уменьшения при наличии плотных скоплений и высоких уловов (минтай, мезопелагические виды и др.). Соответственно в противном случае наблюдается противоположная ситуация — количественные оценки оказываются выше, чем рассчитанные для всей площади района (мойва, массовые виды «донной» группы и др.).
Во-вторых, при использовании всех рассматриваемых в данной работе методических приемов (оценки в столбце Р3 табл. 3) наибольшей получается разница в количественных оценках для групп видов, по которым применяется объемный метод расчетов. Так, по группам IV, V и VI оценка биомассы оказалась выше полученной традиционными методами на 118-127%.
В-третьих, использование дифференцированных по каждому из горизонтов параметров траления и соответствующих средних данных оказывает существенное влияние на результаты расчетов. Так, разница в оценках, приведенных в столбцах Р2 и Р3 анализируемой таблицы, для I, II и III групп видов (и в том и в другом случае применялся площадной метод расчетов) связана почти исключительно с влиянием этого фактора.
Таким образом, можно заключить, что применение рассматриваемых в работе изменений методик сбора и обработки материалов существенно не влияет на количественные оценки по основным промысловым видам (прежде всего минтаю, сельди, тихоокеанским лососям), а только уточняет их. С другой стороны, они позволят сделать существенную переоценку роли многих «второстепенных» видов в функционировании пелагических сообществ
Таблица 3. Оценки биомассы нектона, макропланктона и нектобентоса осенью 2001 г. в пелагиали северо-западнокамчатского района (VII) площадным методом для всех видов по району (Р1), площадным методом для всех видов с выделением батиметрических зон (Р2) и при дифференцированном подходе с использованием объемного и площадного методов и батиметрических зон (Р3)
Виды и группы к P1 Тыс. т. P2 Тыс. т Разница в сценках P1 и P2 % При- брежная Тыс. т Шель- (фжаи Тыс. т E^yáoKo- вoдная Тыс. т Сумма Тыс. т. Разница в оденках Р3-Р1 и Р3-Р2 %%
I. Промысловые 512.868 476.083 -7.17 181.040 20.129 207.857 409.026 -20.25 -14.09
Clupea pallasi 0.4 0.33б 0.239 -28.90 0.093 0.123 0.035 0.251 -25.28 5.09
Mallotus villosus 0.1 81.194 178.457 119.79 175.466 1.702 2.008 179.176 120.б8 0.40
Theragra chalcogramma 0.4 431.338 297.388 -31.05 5.481 18.304 205.815 229.599 -1б.77 -22.79
II. Верхнеэпипелагические 51.270 30.294 -40.91 34.913 21.920 3.133 59.966 16.96 97.95
Gonatus madokai (молодь) 0.1 3.514 3.б8б 4.91 2.084 0.2б5 3.11б 5.465 55.54 48.2б
Larva pisces 0,01 0.021 0.031 43.45 0.026 0.005 0.000 0.031 4б.25 1.95
Oncorhynchus keta 0.3 0.31б 0.14б -53.81 0.000 0.158 0.000 0.158 -49.98 8.30
Oncorhynchus keta (молодь) 0.3 0.090 0.042 -53.81 0.000 0.044 0.000 0.044 -51.20 5.б4
O. gorbuscha (сеголетки) 0.3 0.047 0.021 -53.81 0.000 0.023 0.000 0.023 -51.20 5.б4
O. masu 0.3 0.025 0.059 132.14 0.059 0.000 0.000 0.059 132.14 0.00
O. tshawytscha 0.3 1.859 0.943 -49.27 0.105 0.895 0.000 1.000 -4б.19 б.09
Theragra chalcogramma (сеголетки) 0.1 45.399 25.3бб -44.13 32.638 20.530 0.017 53.185 17.15 109.б7
Ш. Донные 23.472 33.729 43.70 28.478 3.846 1.062 33.386 42.24 -1.02
Atheresthes evermanni 0.5 0.0бб 0.039 -40.8б 0.000 0.000 0.031 0.031 -53.11 -20.72
Careproctus cyclocephalus 0.5 0.057 0.033 -40.8б 0.000 0.000 0.029 0.029 -49.15 -14.02
Crangon communis 0.1 0.017 0.040 132.14 0.040 0.000 0.000 0.040 132.14 0.00
Crangon dalli 0.1 0.001 0.001 -34.29 0.000 0.001 0.000 0.001 б0.21 143.80
Eualis sp. 0.1 0.001 0.000 -53.81 0.000 0.000 0.000 0.000 -58.49 -10.13
Eumicrotremus birulai 0.5 0.053 0.103 94.51 0.096 0.001 0.008 0.104 97.07 1.31
E. schmidti 0.5 0.001 0.003 132.14 0.003 0.000 0.000 0.003 132.14 0.00
Gadus macrocephalus 0.5 1.427 0.б01 -57.90 0.000 0.317 0.204 0.521 -б3.52 -13.35
Glyptocephalus stelleri 0.5 0.094 0.05б -40.8б 0.000 0.000 0.051 0.051 -4б.05 -8.79
Gymnocanthus detrisus 0.5 0.2б8 0.345 28.57 0.247 0.019 0.0б5 0.331 23.39 -4.03
Hippoglossoides robustus 0.5 0.59б 0.399 -33.05 0.044 0.052 0.23б 0.332 -44.27 -1б.7б
Leptoclynus maculates 0.1 0.00б 0.003 -53.81 0.229 0.000 0.000 0.229 3851.75 8455.33
Limanda aspera 0.5 0.34б 0.804 132.14 0.804 0.000 0.000 0.804 132.14 0.00
Limanda sakhalinensis 0.5 15.580 25.783 б5.48 23.203 2.39б 0.000 25.599 б4.30 -0.71
Liparis ochotensis 0.5 0.558 0.424 -24.01 0.208 0.193 0.000 0.401 -28.15 -5.44
Melletes papillio 0.5 0.012 0.027 132.14 0.027 0.000 0.000 0.027 132.14 0.00
Ocella dodecahedron 0.5 0.00б 0.014 132.14 0.014 0.000 0.000 0.014 132.14 0.00
Osmerus dentex 0.5 0.020 0.047 132.14 0.047 0.000 0.000 0.047 132.14 0.00
Palassina barbata 0.5 0.002 0.004 132.14 0.004 0.000 0.000 0.004 132.14 0.00
Pandalus borealis 0.1 1.552 2.048 31.99 1.526 0.140 0.292 1.958 2б.15 -4.42
P. goniurus 0.1 1.015 0.929 -8.54 0.574 0.330 0.000 0.903 -11.03 -2.73
Pleuronectes quadrituberculatus 0.5 0.054 0.125 132.14 0.125 0.000 0.000 0.125 132.14 0.00
Podothecus gilberti 0.5 1.513 1.5б1 3.19 1.042 0.395 0.074 1.511 -0.10 -3.19
P. veternus 0.5 0.105 0.244 132.14 0.244 0.000 0.000 0.244 132.14 0.00
Reinhardtius hippoglossoides 0.5 0.11б 0.092 -21.14 0.000 0.000 0.073 0.073 -37.48 -20.72
R. hippoglossoides (молодь). 0.3 0.004 0.002 -53.81 0.000 0.001 0.000 0.001 -59.57 -12.47
Triglops jordani 0.5 0.001 0.003 132.14 0.003 0.000 0.000 0.003 132.14 0.00
IV. Пелагические надшельфoвые 2.251 5.120 127.43 5.120 0.005 0.000 5.125 127.65 0.10
Mallotus villosus (сеголетки) 0.1 0.357 0.724 102.4б 0.697 0.000 0.000 0.697 95.11 -З.бЗ
M. villosus (личинки). 0 1.787 4.149 132.14 4.175 0.003 0.000 4.177 133.75 0.б9
Leptoclynus maculates (личинки). 0 0.09б 0.222 132.14 0.222 0.002 0.000 0.224 134.74 1.12
Pleuronectidae gen. sp. (личинки) 0 0.011 0.02б 132.14 0.026 0.000 0.000 0.026 132.14 0.00
V. Меюпелагические 3.439 2.257 -34.38 0.170 0.151 7.202 7.523 118.74 233.33
Allolepis hollandi 0.1 0.138 0.082 -40.8б 0.000 0.000 0.0б8 0.068 -50.б3 -1б.53
Berryteuthis magister 0.1 2.490 1.б9б -31.89 0.170 0.151 5.198 5.519 121.б3 225.40
Gonatopsis borealis 0.1 0.790 0.4бб -40.92 0.000 0.001 1.899 1.899 140.55 307.15
Leuroglossus sñhmidti 0.1 0.005 0.003 -40.8б 0.000 0.000 0.014 0.014 1б2.8б 344.44
Malacocottus zonurus 0.1 0.014 0.008 -40.8б 0.000 0.000 0.018 0.018 2б.55 113.97
Stenobrachius leucopsarus 0.1 0.002 0.001 -40.8б 0.000 0.000 0.005 0.005 1б2.8б 344.44
Таблица 2. Окончание.
Виды и группы К Р1 Тыс. т. Р2 Тыс. т. Разница в оценках Р1 и Р2 % При- брежная Ты1с. т Шель- фовая Ты1с. т Глубоко- водная Ты1с. т Сумма Тыс. т. Разница в оценках Р3-Р1 и Р3-Р2
% %
VI. Пелагические 19.470 16.283 -16.37 8.934 11.243 22.290 42.467 118.12 160.81
Aptocyclus ventricosus 0.5 2.712 1.782 -34.29 0.000 0.000 6.873 6.873 153.38 285.58
Aurelia limbata 0.1 0.631 0.896 41.98 0.755 0.433 0.000 1.187 88.15 32.52
Chrysaora melonaster 0.1 3.842 4.964 29.18 3.591 0.980 4.328 8.898 131.57 79.26
Chrysaora quinquecirrha 0.1 4.042 2.459 -39.16 0.391 3.492 4.082 7.965 97.07 223.91
Cyanea capillata 0.1 2.001 2.928 46.32 4.161 0.419 2.062 6.641 231.92 126.84
Phacellophora camchatica 0.1 0.125 0.082 -34.29 0.000 0.000 0.351 0.351 181.37 328.16
Histiocottus bilobus 0.2 0.010 0.005 -53.81 0.000 0.004 0.000 0.004 -57.46 -7.91
Ptychogena lacteal 0.1 5.513 2.783 -49.52 0.036 5.878 2.993 8.907 61.55 220.07
Tima sakhalinensis 0.1 0.593 0.385 -35.18 0.000 0.038 1.602 1.641 176.47 326.49
Суммарно, тыс. т 612.771 563.766 -8.00 258.655 57.295 241.544 557.494 -9.02 -1.11
Площадь района (зоны), 56.0 56.0 32.5 9.7 13.8 56.0
тыс. кв. км
Количество станций 16 16 4 6 5 16
Примечание. Исходные данные для расчета биомассы всеми тремя способами одинаковы; К — принятые коэффициенты уловистости трала; разница между оценками Р2 и Р1 подсчитывалась по формуле: (Р2-Р1) х 100 / Р1 (аналогично для Р2 и Р3).
(например, мойвы, мезопелагических нектеров, придонных рыб, нектобентоса и макропланктона).
И, наконец, последняя проблема, всегда возникающая при проведении крупномасштабных траловых съемок — существование очень плотных локальных скоплений массовых видов нектона (в рассматриваемом регионе — минтая, сельди и мойвы). При работе по заранее намеченной сетке станций такие скопления часто оказываются между ними и могут быть пропущены. Когда же намеченная станция «попадает» на такое скопление, возникает опасность существенного завышения количественных оценок по данному биостатистическо-му району. Не рассматривая чисто математические приемы, позволяющие в некоторой степени преодолеть эти проблемы, необходимо перечислить необходимый комплекс работ, который нужно дополнительно провести на таком скоплении.
Во-первых, определяется площадь встреченного скопления объекта путем использования гидроакустических данных и выполнения дополнительных галсов судна в разных направлениях (в районах работы «минтаевых» и «сельдевых» экспедиций можно дополнительно использовать и данные по расстановке промысловых судов добывающей группы).
Во-вторых, в разных частях скопления выполняется несколько контрольных тралений (с учетом плотности распределения объекта) с целью получения данных о среднем улове на усилие (при наличии времени возможно проведение тралово-акустической микросъемки).
В-третьих, по стандартным методикам (Волвенко, 1999) проводится определение численности и биомассы вида в пределах скопления.
В дальнейшем при расчете численности и биомассы данного вида в пределах биостатистичес-кого района площадь скопления из общей площади района вычитается, уловы при определении средней плотности распределения вида в районе не учитываются, а полученные оценки численности и биомассы в скоплении суммируются с результатами учета на остальной площади.
Особо необходимо остановиться на методах получения среднего улова на стандартное усилие на скоплениях сельди в рассматриваемом регионе. Хорошо известно, что в определенные периоды этот вид держится отдельными косяками, которые, собственно, и агрегируются в скопление. В такой ситуации средний улов на час траления не может объективно отражать плотность распределения сельди (именно по этой причине большинство специалистов настороженно относилось и относится к количественным данным по сельди, полученным в результате проведения траловых съемок).
На практике в задачу исследователя при работе на косячных скоплениях сельди входит оценка не среднего улова на усилие, а биомассы или численности рыб в «среднем» косяке. Для этого облавливается несколько косяков сельди различного размера. Параллельно акустическими методами подсчитывается среднее количество косяков на квадратном километре скопления. Имея две эти величины, нетрудно подсчитать численность и биомассу вида.
Другой подход, связанный с определением улова на усилие, используется, когда сельдь держится небольшими многочисленными косяками в разных горизонтах. Он заключается в том, что при тралении по эхолоту подсчитывают количество косяков, пройденных за час траления, а по прибору контроля хода трала — количество фактически обловленных косяков. В этом случае фактический улов на час траления увеличивается пропорционально количеству необловленных тралом косяков. Например, за час прописано эхолотом 9 косяков, обловлено — 3, фактический улов на час траления для оценки численности и биомассы площадным методом необходимо увеличить в три раза. Дальнейший расчет проводят обычным образом (Вол-венко, 1999).
В районах промысла для контроля в обоих случаях можно использовать уловы на усилие судов, оборудованных кошельковыми неводами. Этим орудием лова обычно «обметываются» отдельные косяки сельди, причем уловистость кошелькового невода приближается к 95%. Подобным образом осенью 1998 г. в Притауйском районе (II) был проверен используемый в настоящее время коэффициент уловистости трала (0,4 для сельди в предзимовальных скоплениях), который оказался вполне точным (Мельников, Кузнецова, 2002).
Резюмируя изложенное, следует заметить, что для успешного проведения траловых съемок в пелагиали научно-исследовательские суда непременно должны быть оборудованы современной гидроакустической аппаратурой и мощными динамометрами для взвешивания уловов иметь надежно работающие приборы контроля хода трала, желательно, с датчиками, фиксирующими как вертикальное, так и горизонтальное раскрытие.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Аксютина З.М. 1968. Элементы математической оценки результатов наблюдений в биологических и рыбохозяйственных исследованиях. М.: Пищ. пром-сть, 288 с.
Борец Л.А. 1997. Донные ихтиоцены российского шельфа дальневосточных морей: состав, структура, элементы функционирования и промысловое значение. Владивосток: ТИНРО-центр, 217 с.
Волвенко И.В. 1998. Проблемы количественной оценки обилия рыб по данным траловой съемки // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 124. С. 473-500.
Волвенко И.В. 1999. Некоторые алгоритмы обработки данных по обилию и размерно-весовому составу уловов // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 126. Ч. I. С. 177-195.
Волвенко И.В. 2001. Динамика интегральных характеристик биоценотических группировок северной части Охотского моря в конце XX века // Изв. Тихоокеан. научно-исслед. рыбохоз. центра. Т. 128.
Ч. I. С. 3-44.
Волвенко И.В., Титяева Е.А. 1999. Динамика доминирования в нектоне и макропланктоне пелаги-али северной части Охотского моря // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 126. Ч. I. С. 58-81.
Лапко В.В. 1996. Состав, структура и динамика нектона эпипелагиали Охотского моря // Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Владивосток: ТИНРО-центр, 24 с.
Мельников И.В. 1999. Экология некоторых видов рыб дальневосточных морей и их использование в качестве биоиндикаторов океанологических условий // Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Владивосток: ТИНРО, 24 с.
Мельников И.В., Кузнецова Н.А. 2002. Особенности формирования скопления охотской сельди в Притауйском районе в сентябре 1998 и 1999 гг. // Изв. Тихоокеан. научно-исслед. рыбохоз. центра. Т. 130. Ч. 3. С. 1159-1170.
Песенко Ю.А. 1982. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.:Наука, 287 с.
Программа и методика изучения биогеоценозов водной среды. Биогеоценозы морей и океанов. 1970. М.: Наука, 232 с.
Радченко В.И., Мельников И.В., Волков А. Ф. и др. 1997а. Условия среды, состав планктона и нектона эпипелагиали южной части Охотского моря и сопредельных океанских вод летом 1994 г. // Биол. моря. Т. 23. Вып. 1. С. 15-25.
Радченко В.И., Мельников И.В., Волков А. Ф. и др. 1997б. Состав планктонных и нектонных сообществ в эпипелагиали северной части Охотского моря осенью 1994 г. // Биол. моря. Т. 23. Вып. 3. С. 143-150.
Шемина Э.И. 1977. Оценка запасов рыб и коэффициента уловистости // Рыб. хоз-во. № 4. С.22-23.
Шунтов В.П. 1986. Состояние изученности многолетних циклических изменений численнос-
ти рыб дальневосточных морей // Биол. моря. № 3. С. 3-14.
Шунтов В.П. 1988. Биологические ресурсы дальневосточных морей: перспективы изучения и освоения // Биол. моря. № 3. С. 3-14.
Шунтов В.П. 1993. Еще раз о проблеме глобального потепления и его влиянии на биоту дальневосточных морей // Рыб. хоз-во. № 2. С. 68-74.
Шунтов В.П. 1994а. Новые данные о перестройках в пелагических экосистемах дальневосточных морей // Вестник ДВО РАН. № 2. С. 59-66.
Шунтов В.П. 1995. Межгодовая динамика в составе и структуре пелагических сообществ Охотского моря // Вестн. ДВО РАН. № 6. С. 80-89.
Шунтов В.П., Волвенко И.В., Волков А.Ф. и др. 1998. Новые данные о состоянии пелагических экосистем Охотского и Японского морей // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 124.
С. 139-177.
Шунтов В.П., Волков А.Ф., Матвеев В.И. и др. 1986. Особенности формирования продуктивных зон в Охотском море в осенний период // Биол. моря. № 4. С. 57-65.
Шунтов В.П.. Радченко В.И., Дулепова Е.П., Темных О.С. 1997. Биологические ресурсы Дальневосточной экономической зоны: структура пелагических и донных сообществ, современный статус, тенденции многолетней динамики // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 122. С. 3-15.
Юданов К.И. 2001. Роль учетных съемок в экоси-стемном регулировании промысловых ресурсов // Рыб. хоз-во. № 2. 30 с.
Shuntov V.P., Dulepova E.P., Radchenko V.I., Temnykh O.S. 1993. On the beginning of large reformation in communities of plankton and nekton of the far-eastern seas // PICES: Seattle. Washington. USA. October 25-30. 35 p.
