CC BY
74
Известия Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра 200Г Том 128
С.А.Низяев, С.Д.Букин (СахНИРО, г. Южно-Сахалинск)
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАЛОВЫХ И ЛОВУШЕЧНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ НАУЧНЫХ ЦЕЛЕЙ
До начала 90-х гг. рыбохозяйственные исследования в основном базировались на данных, получаемых при выполнении кратковременных траловых учетных съемок. В процессе проведения исследований осуществляли сбор биостатистических данных по заранее намеченной сетке траловых станций. Продолжительность съемки в пределах района обитания какой-либо популяционной группировки редко превышала месячный срок, и условно картина распределения объекта и его биологическое состояние считались единовременными. При данном допущении это использовалось для расчета абсолютной численности объектов с помощью различных методов (Аксютина, 1968; Столяренко, Иванов, 1988). Межгодовая динамика численности и размерного состава прослеживалась при выполнении ежегодных траловых съемок. На основе этих данных велся контроль и квотирование объектов промысла. Стратегия проведения исследований промысловых ракообразных на дальневосточном бассейне определялась нуждами государственного добывающего флота. Полная программа исследований выполнялась только на группировках с высокой численностью и промысловой ценностью. С уменьшением степени значимости объектов программа исследований урезалась. Малочисленные группировки либо вовсе не изучались, либо сбор материалов осуществлялся попутно при исследовании районов обитания более крупных группировок.
С началом 90-х гг. ситуация в изучении промысловых ракообразных в дальневосточном бассейне коренным образом изменилась. Субсидии на проведение научных рейсов резко сократились. К настоящему времени в целом по региону за год проводится не более 1-2 научных рейсов по промысловым беспозвоночным с использованием для сбора материала траловых орудий лова. Наряду с этим за счет ранее не эксплуатируемых резко увеличилось количество подконтрольных группировок. В геометрической прогрессии стало расти количество рейсов на промысловых судах, на которых орудиями лова служат ловушки, а сбор материала осуществляется в процессе освоения выделяемой квоты. Базы данных, накопленные за предыдущие годы при использовании траловых орудий лова, оказались несопоставимыми с материалом, собираемым с помощью ловушек. Кроме того, получаемый материал часто не имеет единой структуры: работа осуществляется несколькими судами, в разное время года и на различных участках района обитания объекта, не охватывая его полностью. Поэтому, даже собрав воедино полученный в течение года материал, не всегда удается воссоздать целостную картину распределения объекта.
Таким образом, становится очевидным, что к настоящему времени по сравнению с тем, когда составлялись ныне действующие методики, произошли коренные изменения в способе сбора и обработки данных. В способе сбора данных почти завершился переход от использования траловых орудий лова к ловушечным. В обработке материала в связи с его обилием наметилась необходимость использования глобальных адаптированных баз данных с возможностью сопоставления и обобщения материала за несколько лет.
Целью нашей работы является анализ данных, собираемых с использованием траловых и ловушечных орудий лова, и возможность их применения для решения конкретных исследовательских задач.
В работе использовались материалы, собранные на научно-исследовательских и промысловых судах в период с 1987 по 1995 г. Методика выполнения некоторых экспериментов, необходимых для осмысления полученных данных, изложена непосредственно в тексте в месте ссылки на их результаты.
Характеристика траловых и ловушечных орудий лова.
Сравнительный анализ
Траловые орудия лова
Тралы являются традиционными орудиями сбора данных для научных целей, поэтому нет необходимости подробно останавливаться на их характеристике. Основное достоинство траловых орудий лова заключается в механическом сборе организмов на пути их следования. Это позволяет при знании площади облова и коэффициента уловистости рассчитать абсолютную плотность их поселения, а следовательно, и численность. Поэтому для донных беспозвоночных, не имеющих возможности избегать трал, траловые орудия лова принято считать неселективными. Хотя, если рассматривать размерный состав попадающих в трал животных, можно отметить, что доля младших размерных классов никогда не достигает теоретического уровня, т.е. размерный состав из траловых уловов достоверно отражает лишь соотношение особей средних и старших размерных классов, а по отношению к молоди проявляет селективность. Это связано как с особенностями биологии молоди (локальность зон обитания, использование субстрата для избегания хищников), так и с оснащением трала (размер ячеи).
Расчет абсолютной численности крабов и креветок, согласно "Руководству по изучению десятиногих ракообразных Decapoda дальневосточных морей" (1979), производится по следующей формуле:
N. = S.C. / sq,
1 11
где N. - оценка численности краба в i-том районе; S. - площадь i-того района, в котором велся учет крабов; C. - средний улов на трал; s -площадь траления; q - коэффициент уловистости трала.
Площадь траления зависит от скорости, времени траления и от раскрытия трала:
s = vat,
где v - скорость судна, a - раскрытие трала, t - время траления.
Из формул видно, что численность объекта исследования зависит, кроме данных, получаемых непосредственно как результат проведенной съемки, от площади облова трала и коэффициента его уловистости. Если с площадью облова трала все более или менее понятно, а единственный неточный компонент в формуле ее расчета - раскрытие трала, то коэф-
645
фициент уловистости для донных беспозвоночных - величина непостоянная и зависящая от многих случайных факторов.
Применительно к работе донных тралов варьирование коэффициента уловистости в основном связано с различными типами грунтов. Эта связь четко прослеживается при тралениях на мягких и жестких грунтах. На скалистых, сильно изрезанных грунтах траловые работы вообще редко возможны и не дают данных, приемлемых для расчета численности. Кроме того, существует множество случайных, второстепенных моментов, вносящих ошибку в результат работы трала. Во-первых, трал является довольно сложной конструкцией, и результаты его работы во многом зависят от его снаряжения и эксплуатации (перекосы, различная длина ваеров, непостоянство раскрытия). Как показывает практика, в большинстве случаев смена трала в ходе съемки существенно влияет на общую оценку плотности поселения организмов. Во-вторых, некоторые исследователи отмечают зависимость результатов траления от силы и направленности течений (Столяренко, Иванов, 1988). Вычислить степень влияния этих факторов практически невозможно, так как большинство из них случайны и не имеют численно выраженных зависимостей. В связи с этим мы считаем, что основным, реально учитываемым фактором, определяющим варьирование коэффициента уловистости трала, является характер грунтов, поэтому работы по определению коэффициента должны быть жестко привязаны к характеру грунта. В идеале, если абстрагироваться от других, второстепенных факторов, вносящих ошибку в работу трала, исследование коэффициента уловистости должно представлять серию его определений для различных видов (или даже размерных групп видов) на разных грунтах. Это довольно большой объем работы, без которого выйти на расчет абсолютной численности практически не представляется возможным. В любой попытке расчета запаса без применения обоснованного коэффициента уловистости могут быть получены только относительные данные (при условии стандартизации коэффициента уло-вистости).
Было предпринято множество попыток определить коэффициенты уловистости тралов различными способами. В одних случаях для этого использовались подводные аппараты (Заферман, 1978; Заферман, Соболева, 1979; Згуровский, Мясников, 1986), в других - фототехника (Иванов, 1980). Однако коэффициенты уловистости определялись для конкретных видов без учета типа грунта. В лучшем случае указывался район, где проводились исследования, по которому можно восстановить доминирующий тип грунта. В результате получено множество коэффициентов уловистости. Так, на западнокамчатском шельфе для камчатского краба
- 0,75 (Руководство..., 1979); в Японском море для камчатского и синего
- 0,18, для краба-стригуна опилио - 0,34; для креветок: гребенчатой -0,23, северной - 0,15, "равнолапой" (вид не указан) - 0,2 (Мирошников, 1988); в Беринговом море для углохвостой креветки - 0,22 (Иванов, 1980) и 0,25 (Згуровский, 1987). Следует отметить, что для коэффициента уло-вистости креветок характер грунта не имеет такого определяющего значения, как для крабов и других ползающих животных, поэтому его варьирование в полученных результатах минимально. Как правило, при проведении учетных съемок результаты приведенных выше исследований распространяются как на оригинальный вид, так и на другие близкородственные виды, причем без учета характера грунта. Так, для камчатского краба на песчано-илистых грунтах западнокамчатского шельфа коэффициент уловистости был определен как 0,75, а на практике расчет запасов с применением этого стандартизированного коэффициента рас-
646
пространяется на всех крабов сем. Lithodidae, обитающих на грунтах практически всех типов, кроме жидких илов. Масштабы ошибки легко представить, если сравнить его с коэффициентом, вычисленным для япономорской группировки камчатского краба, где доминирующими являются жесткие грунты. При расчете по стандартному коэффициенту численность япономорских группировок занижается по меньшей мере в 4 раза. Мы полагаем, что можно более или менее точно установить коэффициент уловистости трала и рассчитать абсолютную численность для видов, обитающих на песчаных и песчано-илистых грунтах. Но, к сожалению, на настоящий момент это единственный случай возможности достижения достоверных значений для донных беспозвоночных. На практике довольно редко встречается факт приуроченности видов только к одному типу грунта, как правило, большинство видов обитают и на мягких, и на жестких грунтах. Это приводит к смешению достоверных оценок, рассчитанных для части промысловой группировки, обитающей на мягких грунтах, с менее достоверными для ее части, обитающей на жестких грунтах. В результате получаемые данные не содержат абсолютного значения численности объектов и могут применяться только в виде относительной оценки для сравнения с данными, полученными и обработанными сходным образом (при съемке по стандартной сетке станций, тем же тралом, с применением такого же коэффициента уловистости). Более того, получаемая относительная оценка может использоваться только при сопоставлении со сходными данными из одного района, сравнение с другими районами, имеющими характер грунтов другого типа, может не принести ожидаемых результатов.
Таким образом, многообразие грунтов в совокупности с наличием большого количества других случайных факторов практически не позволяет с точностью, достаточной для оценки абсолютной численности, установить весь диапазон варьирования коэффициента уловистости для донных беспозвоночных. Накопленная ошибка расчета запасов по стандартному коэффициенту, как показано для камчатского краба Японского моря, может превышать 100 %.
Ловушечные орудия лова
Возможности использования ловушечных данных - область малоисследованная, хотя попытки ее осмысления в последнее время активизировались в связи с переходом при получении научного материала от траловых орудий лова к ловушечным. Данные, собираемые ловушками, уже в силу специфики этого орудия лова в корне отличаются от траловых. Если трал - механическое, активное орудие лова, то ловушки -биологическое, пассивное. Исходя из этого можно определить основные компоненты, лимитирующие величину ловушечных уловов. По аналогии с тралом берем за основу две характеристики - площадь облова и коэффициент уловистости. Площадь облова - площадь, с которой ловушка потенциально может собрать всех животных. Она определяется радиусом действия приманки, который зависит от качества приманки, силы и направления течений, т.е. одинаков для всех типов ловушек. Коэффициент уловистости - это доля животных, которых ловушка реально собирает с площади облова. Он зависит от конструктивных особенностей ловушки (объем, высота и наклон ее боковых стенок, размер и местоположение входа, ячея дели) и доли трофически активных особей, локализованных в пределах площади облова. Отсюда следует, что коэффициент уловистости определяется типом ловушек, размером облавливаемых животных и их пищевой активностью.
647
В настоящее время на дальневосточном бассейне для облова крабов применяются следующие типы ловушек (упрощенная классификация):
1 - стандартная ловушка японского образца для крупных видов (камчатский, синий, стригун), нижний диаметр - 1,55 м, высота - 0,7 м;
2 - стандартная ловушка японского образца для мелких видов (волосатый, колючий), нижний диаметр - 1,0 м, высота - 0,5 м;
3 - стандартная прямоугольная ловушка американского образца для крупных и глубоководных видов, длина стороны - 2,1 м, высота - 0,9 м;
4 - стандартная трапециевидная ловушка американского образца для крупных и глубоководных видов, длина нижней стороны - 1,75 м, высота - 0,8 м.
Для всех типов ловушек возможны небольшие отклонения по размерам в ту или иную сторону, оснащение делью с различным размером ячеи (30-60 мм) и способом крепления приманки. У ловушек японского образца модификация может быть выражена различием в размерах горловин. Еще одной значительной характеристикой, которая влияет на возможность попадания в ловушку маломерных особей, является угол наклона стенок (для ловушек с верхним входом).
Как уже упоминалось, при работе ловушками улов на усилие зависит не столько от абсолютной численности объекта, сколько от количества особей, которые имеют возможность и стремятся в нее попасть. Поэтому средний улов на усилие - величина относительная. Естественно, что в среднем чем выше плотность объекта, тем выше будет улов. Однако связь плотности и улова при работе ловушками реализуется через некоторый коэффициент, отражающий биологическое состояние объекта. Имеется в виду активность питания при протекании различных биологических процессов как на популяционном, так и на организменном уровне. Например, для шельфовых крабов условно можно выделить следующие периоды: зимовальный, преднерестовый, нерестовый, после-нерестовый и нагула, которые не имеют четких временных рамок; их сроки и продолжительность меняются в зависимости от межгодовых изменений гидрологических характеристик. Каждый из этих периодов характеризуется определенным биологическим состоянием объекта, что в свою очередь отражается на трофической активности особей.
Ранее С.А.Низяевым (1991) было предложено выделять три различных уровня трофической активности. Первый - отсутствие питания у особей - в массе характерен для крабов во время линьки и в послене-рестовый период. Второй - неселективное питание - характеризуется малой подвижностью объекта и пассивностью при поиске пищи. Отмечен в посленерестовый период и, видимо, может наблюдаться первое время после линьки. Третий - селективное питание - происходит при активном движении объекта. Характерен для крабов в преднерестовый период и период нагула. Поэтому коэффициент уловистости ловушки меняется от сезона к сезону в соответствии с биологическим циклом данного вида и может отрицательно влиять на отражение истинной картины распределения объекта. Так, низкие уловы ловушек не всегда свидетельствуют об отсутствии промысловых скоплений и наоборот. В июле 1987 г. на шельфе западной Камчатки были проведены параллельные работы тралом и ловушками (Низяев, 1991). Выставленные порядки ловушек в местах обнаружения траловым способом крупных скоплений промысловых самцов камчатского краба не дали положительных результатов (рис. 1). На рисунке наглядно представлено отсутствие четкой связи между траловыми и ловушечными уловами (коэффициент корреляции равен -0,025). Хотя для примера взят аномальный период,
648
данный факт позволяет утверждать, что без знания закономерностей распределения трофически активных особей в пространстве и времени сравнение траловых и ловушечных уловов неизбежно ведет к искажению результатов калибрования одного типа орудия лова другим. Учитывая, что в целом наблюдается привязанность протекания основных биологических процессов в промысловых группировках к календарным сезонам, полученные ловушечные данные по уловам на усилие можно сравнивать с целью получения относительной оценки запаса только в пределах одного биологического периода. При сравнении данных разных сезонов ожидаемый результат будет завуалирован изменением трофической активности.
Рис. 1. Распределение по глубинам уловов на усилие промысловых самцов камчатского краба у западной Камчатки в июле 1987 г.
Fig. 1. Depth distribution of cat-ches-per-effort of commercial king crab males off Western Kamchayka
9 19 23 31 37 42 46 51 55 57 61 65 JuJy jg87
Гпубины, м
Кроме вышеуказанных факторов, существует еще ряд причин, влияющих на уловистость ловушек. В основном они также связаны с изменением активности особей. На практике нами неоднократно отмечался факт резкого снижения уловов при прохождении циклонов через район лова. Например, при работе СТР "Мортрансфлотовец" летом 1993 г. на узком участке восточносахалинского шельфа по синему крабу отмечались значительные колебания величины среднесуточных уловов, уменьшение которых было четко приурочено к прохождению циклонов через район лова (рис. 2). По-видимому, это связано со снижением трофической активности особей при изменении атмосферного давления. Такое предположение основано на зависимости величины уловов от изменения давления, данные по которым получены при работе на скоплениях кра-ба-стригуна опилио у восточного Сахалина летом 1993 г. и равноши-пого краба у южных Курильских островов в 1994 г. (рис. 3, 4). Следствие данного факта - возможность получения некорректных результатов при выполнении единовременных ловушечных съемок по типу траловых, т.е. более точная относительная оценка численности может быть получена при усреднении данных за продолжительный период наблюдений. Исходя из этого ловушечная съемка должна быть повторена минимум два раза в течение как можно более короткого срока. Другой путь для устранения некорректных данных - игнорирование и повтор сомнительных ловушечных станций.
Довольно ощутимую роль в уловистости ловушек играет продолжительность их застоя. Обычно ловушечные порядки ставят на 2-3 сут, хотя на западной Камчатке в 1987 г. при работе японскими ловушками (тип 1 по нашей классификации) практиковался застой около 6 ч, которого хватало для заполнения корзин крабом. Мы не стремимся затронуть экономический аспект этого вопроса, но влияние продолжительности застоя на величину улова требует детального обсуждения с точки зрения стандартизации получаемых научных данных. Упомянутая нами ранее
площадь облова ловушки является динамическим параметром и зависит еще от одного фактора — скорости миграций объекта. Вернее, от этого фактора зависит не столько сама площадь облова, сколько динамика плот — ности особей в ее пределах во времени. Животные чувствуют запах ло — вушечной приманки, только попадая в зону распространения несущих этот запах биоорганических соединений. Поэтому при активных миграциях через эту зону пройдет большее количество особей. Однако запас веществ в приманке, несущих запах, ограничен, и с течением времени радиус ее действия сужается до нуля. Соответственно с момента постановки ловушки сужается площадь ее облова. Именно в течение этого времени происходит накопление трофически активных особей в ловушке. Далее трофическая активность уже не оказывает ощутимого влияния на конечный результат улова. Исходя из сказанного теоретическая кривая накопления животных в ловушке должна возрастать при действии приманки и стабилизироваться после ее истощения. Результаты некоторых экспериментов в этом направлении отражены на рис. 5. Как видно, не все экспериментальные данные подтверждают наше предположение. Однако следует учитывать, что практически во всех приведенных случаях увеличение времени застоя связано либо с плохими гидрологическими условиями, либо с уходами судов на бункеровку и сдачу продукции. Для выбора оптимального времени застоя мы считаем возможным придерживаться наименьшей его продолжительности, при которой достигается максимальное приближение к среднему улову. По представленным данным видно, что такое соотношение достигается уже на 1-2-е сут. Уловы при застое менее 2 сут, как правило, ниже среднего улова, что означает функционирование приманки в течение первых двух суток застоя. Этот факт подтверждают своими данными В.К.Харичков (1969) и В.П.Борщан (1975). В дальнейшем приманка истощается, а изменение величины улова в ту или иную сторону, возможно, объясняется гипотетическим эффектом стадности или покиданием особями ловушки. Эффект стадности может в период нереста выражаться приманиванием половозрелых особей в ловушку, если там есть особи противоположного пола, либо другими поведенческими реакциями.
Рис. 2. Среднесуточные уловы на усилие промысловых самцов синего краба у восточного Сахалина в 1993 г.
Fig. 2. Average daily cat-ches-per-effort of commercial blue king males near eastern Sakhalin in 1993
Анализ действующих методов расчета запаса по ловушечным данным
Как показано выше, расчет абсолютной численности по ловушкам в настоящее время невозможен из-за отсутствия данных практически по всем вышеперечисленным параметрам. Ниже мы попытаемся конкретизировать наше утверждение, рассмотрев используемые в настоящее время методы для расчета абсолютной численности донных беспозвоночных.
650
День, месяц
950 960 970 980 990 1000 1010 1020 1030 1040
Давление, КПа
Рис. 3. Зависимость величины уловов краба — стригуна опилио от изменения атмосферного давления
Fig. 3. Snow crab catches' dependence on atmosphere pressure changing
101 101.25 101.5 101.75 102 102.25 102.5 102.75 103 103.25
Давление, миллибары
Рис. 4. Зависимость величины уловов равношипого краба от изменения атмосферного давления
Fig. 4. Golden king crab catches' dependence on atmosphere pressure changing
До последнего времени численность донных животных рассчитывалась по данным визуальных наблюдений из подводного аппарата (ПА) или по траловым уловам. В первом случае производился прямой подсчет на определенной площади, затем результаты пересчитывались на единицу площади и экстраполировались на весь район. По траловым данным запас рассчитывался как произведение площади обследованного района на средний улов за траление в этом районе, после чего вводился коэффициент уловистости трала. И в том, и в другом случае единичную площадь (площадь траления и площадь, просмотренную из ПА) довольно легко установить. У ловушек эту площадь рассчитать пока невозможно, и прямые наблюдения здесь не годятся. Поэтому предпринимались попытки определить площадь облова ловушек по косвенным данным или вообще обойтись без нее. Практикуется несколько методик определения абсолютной численности донных беспозвоночных. Это метод полигона (метод Делури) (Засосов, 1976) и расчет по ловушечным уловам с учетом площади облова, найденной при сравнении результатов работы тралов и ловушек на одном участке.
Метод полигона
Основные требования при применении этого метода сводятся к тому, чтобы участок, на котором проводятся исследования, был замкнутым, т.е. исключались пересекающие его границы миграции особей. Найдя такой полигон, на нем начинают интенсивный промысел и ведут его до устойчивого снижения уловов. При этом для контроля естественной смертности необходимо наличие в уловах как можно большего количества разных возрастных групп. После этого соотносят снижение интенсивности вылова (уменьшение улова на усилие) с общим выловом. Основной тезис этого метода - пропорциональность снижения численности в результате
651
промысловой смертности с общей численностью стада на полигоне. Например, если уловы сократились на 1 экз. на ловушку, а при этом было выловлено 10 т, то соответственно при начальных уловах в 20 экз./лов. начальный запас считается в 200 т, а конечный (при 19 экз./лов.) — в 190 т. Площадь облова одной ловушки в данном случае не важна. Однако при использовании ловушек снижение интенсивности вылова — показатель малоэффективный, так как связан с общей численностью объекта на полигоне через численно неизвестный биологический коэффициент. Для успешной реализации этого метода необходимо механическое орудие лова, не зависящее от биологии объекта. Кроме того, никогда нельзя быть уверенным в отсутствии миграций на выбранном участке. Так, при промысле волосатого краба у северных Курильских островов в 1991—1992 гг. был найден единственный участок размером 10 на 5 миль, где уловы были более — менее высокими. Вокруг этого участка уловы быстро снижались до нуля. Налицо, казалось бы, полигон. Но тем не менее в 1991 г. после первоначального уменьшения уловов с 2,9 до 1,8 экз./лов. их снижение замедлилось, а в 1992 г. через месяц после начала промысла они стабилизировались на уровне 0,6 — 0,9 экз./лов. (рис. 6) и дальше уже не уменьшались. При этом на данном участке было выловлено 200 т волосатого краба — вся квота, отпущенная на всю западную Камчатку и север Курильских островов, за исключением 3 — 5 т, выловленных в районе западной Камчатки. Естественно, что ни о каких расчетах по методу полигона здесь не может быть и речи, но это стало ясно только благодаря большой длительности лова. Если бы промысел закончился за месяц, наблюдалось бы устойчивое снижение уловов на ограниченном и не свя — занном с другими районами участке.
Метод сравнения ловушечных и траловых уловов
Расчет абсолютной численности какого-либо вида также проводят по аналогии с расчетом по траловым данным. Для этого калибруют ловушки по данным траловых уловов при проведении единовременных ло — вушечной и траловой съемок. Площадь облова одной ловушки в этом случае вычисляется обратным пересчетом из запаса, рассчитанного по траловым уловам. Следует отметить, что в данном случае под площадью облова ловушки понимается площадь, с которой все без исключения на — ходящиеся здесь особи попадают в ловушку. Нами было проведено подобное сравнение по материалам ловушечной съемки на РС "Отборный" в период с 4 по 24 июня 1995 г. и траловой съемки на СРТМ "Вера Белик" в период с 3 по 23 июля этого же года в Татарском проливе. Схемы станций и распределение промысловых самцов волосатого краба приведены на рис. 7 — 8. В южной части района на месте наибольшего скопления волосатого краба нами был выделен участок, на котором и рассчитывалась численность (рис. 9). Все карты и расчет запасов были выполнены с помощью программы "Surfer". Результаты расчетов сведе — ны в таблицу.
При одинаковой площади района методом подбора значений мы изменяли площадь облова ловушки, пока не получили численность, схо — жую с численностью, рассчитанной по данным траловой съемки. Метод расчета запасов в этом эксперименте не имеет значения, так как одинаков и в том и другом случае. Полученная площадь облова ловушки составила 2334 м2. Коэффициент уловистости ловушки нами был принят равным 1,0, хотя фактически мы его не определяли. Для рассчитанной площади его величина не важна, так как входит туда в качестве сомножителя. В
652
результате мы получили площадь, зависящую от биологии объекта, которой можно пользоваться только для определенного вида в определенный период и в определенном районе. Она будет меняться от сезона к сезону в основном в соответствии с изменением трофической активности объекта.
Рис. 5. Зависимость величины уловов некоторых промысловых видов крабов от продолжительности застоя ловушек
Fig. 5. Catches value dependence of some commercial crab species on duration of trap stagnation
Рис. 6. Динамика уловов на усилие при промысле волосатого краба у северных Курильских островов в 1991 — 1992 гг.
Fig. 6. Dynamics of catches-per-effort of horsehair crab off the northern Kuril Isles in 1991 — 1992
51.00
50.50
50.00
49.50
49.00
48.50
48.00
47.50
47.00
46.50
46.00 141.00
А у ■ 51.00- В /
1 50.50 (
( 50.00
/ 49.50 )
1 49.00- }
ч 48.50 л
/ 48.00 ■ /
( ■ 47.50- (
) 47.00- 7
\ 46.50 1
» Д ■* \
К/ 46.00 ЛУ
Рис. 7. Схема ловушечных (A) и траловых (В) станций, выполненных в Татарском проливе в 1995 г. Градусная сетка размечена по десятичной шкале (1' = 1,66 ед.)
Fig. 7. Scheme of the trap (A) and trawl (В) stations conducted in the Tatar Strait in 1995. Grade net is marked by decimal scale (1' = 1,66)
141.50 142.00
141.00 141.50 142.00
Для расчета радиуса облова ловушки необходимо помнить, что работы проводились порядком ловушек, поэтому найденная площадь является площадью облова ловушки в порядке. Очевидно, что для одиночной ловушки при отсутствии течений эта площадь должна представлять собой круг, и, следовательно, радиус действия можно определить как радиус круга. В случае если работы проводились порядком ловушек, площадь облова ловушки из середины порядка представляет собой прямоугольник с закругленными внешними краями (рис. 10). Ширина этого прямоугольника равна расстоянию между ловушками а длина - удвоенному радиусу действия приманки (г) (обычно наложение площадей между соседними ловушками очень велико и искривлением внешней границы поля можно пренебречь). В нашем случае расстояние между ловушками было равно 15 м. Отсюда по формуле г = Sp / 2d радиус действия ловушки приблизительно равен 77,8 м, а площадь облова оди-19016 м2.
ночной ловушки
Рис. 8. Распределение промысловых самцов волосатого краба в Татарском проливе в 1995 г. по лову-шечной (А) и траловой (В) съемкам. Градусная сетка размечена по десятичной шкале (1' = = 1,66 ед.)
Fig. 8. Distribution of commercial horsehair crab males in the Tatar Strait in 1995 according to the trap (А) and trawl (В) surveys. Grade net is marked by decimal scale (1' = 1,66)
Рис. 9. Распределение промысловых самцов волосатого краба у юго-западного Сахалина летом 1995 г. по ловушечным (А) и траловым (В) съемкам. Градусная сетка размечена по десятичной шкале (1' = 1,66 ед.)
Fig. 9. Distribution of commercial horsehair crab males in southwestern Sakhalin in summer 1995 according to the trap (А) and trawl (В) surveys. Grade net is marked by decimal scale (1' = 1,66)
Расчет запаса промысловых самцов волосатого краба на юге Татарского пролива и площади облова ловушек Calculation of both horsehair crab males' stock value and catching area of the traps in the southern Tatar Strait
Орудие лова Численность, экз. Средний Площадь улов, экз. облова, м2 Коэфф. уловистости Радиус действия ловушки, м
Трал 3334,5 1538014 0 0 0 0 1 1 ю, 4, 0,6
Ловушка* 3334,5 1538014 1,08 2334 1,0 77,8
Ловушка** 3334,5 1538014 1,08 1406 1,0 46,9
* Способ подбора параметров в программе расчета численности (с учетом распределения объекта).
** Способ подстановки значений в формулу расчета численности (без учета распределения).
г - радиус действия приманки d - расстояние между ловушками S1- площадь облова одиночной ловушки Sp- площадь облова ловушки в порядке
порядок ловушек
Рис. 10. Теоретическая площадь облова ловушек
Fig. 10. Theoretical square of the trap fishing
Можно пойти более легким путем. Так как численность объекта и площадь района не зависят от характера орудий лова, которыми проводят исследование, то, на первый взгляд, можно рассчитать площадь облова ловушки, подставляя уже известные значения в следующую формулу:
N. = ЭС / = S.C / s q ,
1 1 1 1 р р^р
где N. — оценка численности объекта в 1-том районе; S1 — площадь 1-того района, в котором велся учет объекта; С1 — средний улов на трал; Ср — средний улов на ловушку; st — площадь траления; sp — площадь облова ловушки; qt — коэффициент уловистости трала; qp — коэффициент уло — вистости ловушки.
Отсюда Эр = СД^ /
Подставляя значения в формулу, получаем, что площадь облова ловушки в порядке равна 1406 м2, а радиус действия ловушки — 46,9 м (см. таблицу). Площадь облова одиночной ловушки — 6896 м2. Сравнивая результаты, можно отметить, что полученные оценки ощутимо различаются. Чтобы объяснить этот факт, обратимся еще раз к рис. 9. Мы видим, что картины распределения по траловым и ловушечным данным, в общем, не совпадают — значит, пропорциональности между траловыми и ловушечными уловами не существует. Это в свою очередь означает, что какая-либо программа по подсчету плотности будет интерполировать величины уловов по-разному для каждого случая распределения. Отсюда образуется ошибка в конечном результате, приведшая к значительной разнице между оценкам площадей облова ловушек тем и другим спосо —
656
бом. В связи с этим оценка, полученная способом подстановки значений, в большей степени отвечает поставленному эксперименту.
Как уже упоминалось, коэффициент уловистости ловушки был принят нами за единицу, поэтому найденные площадь облова и радиус действия приманки не отражают реального значения и могут использоваться как относительные величины. Соответственно их применение имеет много ограничений. Так, вышеуказанными величинами можно пользоваться только в случае исследований по волосатому крабу в весенний период маленькими ловушками. Многообразие видов, взятых для изучения в разные сезоны и разными типами ловушек, неизбежно привело к многообразию найденных площадей облова и радиусов действия ловушек. Например, для расчетов численности краба-стригуна опилио у побережья Канады Миллер (Miller, 1975) предлагает использовать радиус действия ловушки в 36 м, Грендайл и Бэйли (Grendale, Bailey, 1982) - 69 м. Для ловушек американского образца подобным способом (на крабе-стригуне опилио в Беринговом море) А.Г.Слизкин и С.Д.Букин (наст. сб.) получили радиус действия 113 м, а площадь облова - 0,04 км2. Мы ни в коем случае не отрицаем значение и необходимость проведения таких работ, но масштабы и количество таких экспериментов для создания кадастра площадей облова потрясут воображение любого ученого.
Таким образом, необходимость проведения широкомасштабных работ по сравнению траловых и ловушечных уловов на большом числе видов, разными ловушками и в разные сезоны не позволит в ближайшем будущем основывать оценку численности большинства популяционных группировок донных беспозвоночных по этому методу.
Заключение
Из проведенного анализа следует, что в ближайшее время контроль и квотирование промысловых донных беспозвоночных на основе использования абсолютных значений численности невозможны. Относительная оценка (улов на усилие) в достаточной мере способна отразить истинное состояние группировки, если при ее получении придерживаться следующих легко выполнимых ограничений. Во-первых, сбор данных необходимо осуществлять в один и тот же сезон однотипными ловушками, что является непременным условием сравнимости этих данных. Во-вторых, продолжительность периода наблюдения должна превышать один месяц, но не выходить за рамки выбранного сезона, что влияет на достоверность получаемых данных. В-третьих, для выявления тенденций в изменении улова на усилие должен быть накоплен соответствующий ряд наблюдений.
Использование рассчитываемых относительных значений численности, принимаемых за абсолютные, не повышает обоснованность прогноза. Квота вылова дается традиционно на годами сложившейся эмпирической основе. Например, на западной Камчатке из года в год разрешалось ловить примерно треть рассчитываемого по траловой съемке запаса промыслового стада камчатского краба. На других, менее мощных группировках для изъятия, как правило, определялся объем в 10 % от рассчитанной величины запаса. Не заходя далеко в дебри прогностической науки, отметим лишь, что такая практика сложилась в результате невозможности достаточно точно рассчитать продукцию у ракообразных. Не последнюю роль здесь играет отсутствие регистрирующих возраст структур у этих животных. Поэтому сбалансировать годовую продукцию и годовой объем вылова, особенно у длинноцикловых видов, на основе
657
рассчитанных данных не представляется возможным. В связи с этим был выбран более реальный эмпирический путь.
Таким образом, мы, сохраняя общую эмпирическую направленность прогнозирования донных беспозвоночных, предлагаем заменить одну относительную величину на другую, более соответствующую настоящему моменту. Следует также отметить, что такие крупные добытчики морепродуктов, как США и Япония, давно отказались от практики расчета запасов донных беспозвоночных и корректируют величину изъятия по данным промысловой статистики. Поскольку метод контроля по относительным величинам основывается на динамике промысловых показателей, то регулирование квоты вылова происходит с учетом суммарного промыслового пресса, независимо от того, официальный он или браконьерский.
Литература
Аксютина З.М. Элементы математической оценки результатов наблюдений в биологических и рыбохозяйственных исследованиях. — М.: Пищ. пром-сть, 1968. - 288 с.
Борщан В.П. Применение ловушек на промысле крабов // Рыб. хоз-во. -
1975. - № 3. - С. 54-56.
Засосов А.В. Динамика численности промысловых рыб. - М.: Пищ. пром-сть,
1976. - 312 с.
Заферман М.Л. Визуальное определение плотности скоплений // Рыб. хоз-во. - 1978. - № 3. - С. 11-14.
Заферман М.Л., Соболева М.С. Применение подводных аппаратов в морских гидробиологических исследованиях // Подводные методы в морских биологических исследованиях. - Мурманск: Апатиты, 1979. - С. 40-49.
Згуровский К.А. Оценка плотности скоплений углохвостой креветки и уловистое™ донного трала // Биол. моря. - 1987. - № 1. - С. 24-28.
Згуровский К.А., Мясников В.Г. Изучение поведения и структуры скоплений промысловых беспозвоночных с помощью подводного аппарата “ТИНРО-2" // Поведение водных беспозвоночных. - Андропов: Ин-т биологии внутренних вод АН СССР, 1986. - С. 14-18.
Иванов Б.Г. Оценка запасов креветки Pandalus goniurus в западной части Берингова моря // Проблемы рационального использования запасов креветок: Тез. докл. - Мурманск: ПИНРО, 1980. - С. 18-20.
Мирошников В.В. Предварительные данные по коэффициенту уловистости орудий лова для донных промысловых беспозвоночных // Сырьевые ресурсы и биологические основы рационального использования промысловых беспозвоночных: Тез. докл. - Владивосток: ТИНРО, 1988. - С. 41-42.
Низяев С.А. Методико-биологические аспекты исследования трофической активности промысловых скоплений краба // Рыб. хоз-во. - 1991. - № 1. -С. 39-42.
Руководство по изучению десятиногих ракообразных Decapoda дальневосточных морей. - Владивосток: ТИНРО, 1979. - 59 с.
Слизкин А.Г., Букин С.Д. Некоторые проблемы прогнозирования величин ОДУ промысловых крабов и площади эффективного облова // Наст. сб.
Столяренко Д.А., Иванов Б.Г. Метод сплайн-аппроксимации плотности для оценки запасов по результатам донных траловых съемок на примере креветки Pandalus borealis у Шпицбергена // Морские промысловые беспозвоночные. - М.: ВНИРО, 1988. - С. 45-70.
Харичков В.К. К вопросу о добыче краба ловушками // Рыб. хоз-во. -1969. - № 3. - С. 43-45.
Grendale R., Bailey R.F.J. Resultants d'inventaires du crabe des golfe Sount-Laurent // Rapp. Tech. Can. Sci. Halieut. Aquat. - 1982. - № 1099. - P. 40.
Miller R.J. Density of the commercial Spider crab, Chionoecetes opilio, and calibration of effective area fishered per trap using bottom photography // J. Fish. Res. Board Can. - 1975. - № 32. - P. 761-768.
