Совершенствование полуэмпирических методов рационального использования биологических ресурсов водоемов - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Совершенствование полуэмпирических методов рационального использования биологических ресурсов водоемов

роме того, в начальной стадии находятся исследования, в которых промысловые популяции являются частью водной экологической системы. При таком подходе к проблеме основное внимание уделяется взаимодействию популяций рыб различных видов, смешанному рыболовству, когда ловят одновременно несколько видов рыб различными орудиями лова.

Не до конца разработана концепция регулирования промыслового усилия по сравнению с регулированием вылова. Недостаточно увязаны проблемы и математические модели интенсивности и селективности рыболовства.

Ниже рассмотрено несколько новых аналитических и полуэмпирических методов определения допустимой интенсивности вылова, а также методов регулирования запасов и интенсивности вылова на основе непрерывного контроля рыболовства. Некоторые из этих методов служат для одновременного контроля и регулирования не только интенсивности, но и селективности рыболовства.

Из аналитических рассмотрены методы оптимизации интенсивности вылова и селективности лова на основе применения описанных в гл. 5 непрерывных и дискретных модификаций уравнения Баранова - Бивертона-Холта, а также выражений для коэффициента использования биомассы поколения.

Полуэмпирические методы основаны на применении некоторых новых полуэмпирических моделей, в которых интенсивность вылова определяют с учетом состояния запасов, величины пополнения и убыли, предельного состояния рыбы и т.д. Полуэмпирические модели составлены с учетом того, что при оценке взаимосвязи многих биологических показателей теории рыболовства преобладают экспоненциальные зависимости.

Наконец, большое внимание в этой главе уделено новым методам одновременного контроля и регулирования запасов, а также величин, связанных с управлением запасами, методами контрольных карт и последовательного анализа (контроля).

Разнообразие способов оценки допустимой интенсивности вылова и критериев регулирования требует в каждом конкретном случае, как правило, применения одновременно нескольких способов обоснования и регулирования этого показателя.

4.2. Определение оптимальной интенсивности вылова и селектиности лова с применением модификаций уравнений Баранова-Би-ертона-Холта и их конечно-разностных аналогов

Один из важных способов определения оптимальной интенсивности вылова и селективности лова связан с применением для этой цели модификаций уравнения Баранова-Бивертона-Холта. Критерием оптимальности при обосновании этих показателей служит величина улова на единицу пополнения промыслового стада. Для оценки оптимальных значений показателей интенсивности и селективности рыболовства целесообразно использовать модификацию этого уравнения, предложенную А.В. Мельниковым (1987), которое описано в гл. 5 в связи с использованием этого уравнения для оценки запасов.

В главе 5 рассмотрены также особенности определения оптимального значения интенсивности вылова и селективности лова с применением конечно- разностных уравнений при переменном пополнении, росте и естественной смертности рыб.

4.3. Определение оптимальной интенсивности вылова и селективности лова с учетом эффективности использования биомассы поколения

Из рассматриваемого условия рыбу следует вылавливать в возрасте, соответствующем кульминации ихтиомассы поколения. Выловить всю рыбу в этом возрасте практически невозможно. Чтобы повысить эффективность использования ихтиомассы, лов рыбы начинают в возрасте, меньшем возраста tм кульминации ихтиомассы, а заканчивают позже этого возраста. Чем меньше интенсивность вылова, тем раньше необходимо начинать лов рыбы данного поколения из рассматриваемого условия. Hо возраст, в котором начинают облавливать рыбу, зависит в основном от размера ячеи. Также от размера ячеи зависит и степень использования ихтиомассы поколений рыб. Вот почему одним из показателей при обосновании мер регулирования рыболовства служит коэффициент использования биомассы поколения

кб = Q / Qм, (4.1)

где Q - масса улова поколения при лове заданной интенсивности и заданном размере ячеи; Qм - масса поколения в возрасте кульминации ихтиомассы.

Регулируя интенсивность вылова, размер ячеи, а иногда также промысловую меру на рыбу и допустимый прилов рыб непромысловых размеров, можно добиться повышения коэффициента кб.

Для установления зависимости коэффициента использования биомассы поколения кб от различных факторов определим сначала Qм и Q, входящие в (4.1).

Масса улова Qм равна биомассе поколения в возрасте tм, соответствующем кульминации ихтиомассы с учетом естественной смертности рыб:

где Nо - численность поколения в возрасте tа, когда рыба становится объектом лова; M(t) - функция, характеризующая изменение коэффициента естественной смертности с возрастом; а и b - коэффициенты в уравнении масса-длина; lм, кр и tо - параметры уравнения Берталанфи.

Возраст tм находят различными способами. Если в выражении (4.2) tм считать текущим временем t, то можно построить график изменения относительной биомассы с возрастом, полагая Nо= 1. Вершине этого графика соответствует tм.

Если мгновенный коэффициент естественной смертности М считать постоянным, а рост рыбы принимать в соответствии с уравнением Берталанфи, то возраст tм можно определить по формуле Катти (Рикер, 1979)

Для определения возраста tм удобно воспользоваться методикойП.В. Тюрина (1962), суммируя массы отдельных возрастных групп с учетом годовой убыли от естественной смертности и строя график изменения массы поколения, по которому определяют tм.

Биомасса улова

где tп - предельный возраст рыб в уловах; Fнс - коэффициент промысловой смертности при условно неселективном лове,т.е. когда функция кривой селективности Fс (t) = S(t) =1.

Подставляем Qм и Q в формулу (9.1):

,(4.5)

По формуле (4.5) кб определяют для различной интенсивности вылова, размера ячеи и других влияющих факторов. В частности,одному из размеров ячеи соответствует максимальное значение коэффициента, и при таком размере ячеи ихтиомасса поколения используется наиболее полно. Этот размер ячеи сравнивают с размерами ячеи, полученными из других соображений, и выбирают компромиссный вариант.

В общем случае исследуют зависимость коэффициента использования биомассы поколения одновременно от размера ячеи (селективности лова) и от коэффициента промысловой смертности при условно неселективном лове Fнс (интенсивности лова) и определяют, при каких практически возможных значениях селективности лова и интенсивности промысла биомасса поколения используется наиболее рационально.

В соответствии с рассмотренной методикой при оценке кб учитывают всех рыб в улове и биомассу всех облавливаемых рыб. Кроме того, представляет интерес случай, когда в улове учитывают только рыб промысловых размеров, а при оценке максимальной биомассы- всех рыб или только рыб промысловых размеров.

Выражения для коэффициента использования биомассы поколения для рассмотренных случаев несложно получить из (4.5). Важно, что с учетом дополнительных условий величина кб зависит от промысловой меры на рыбу и допустимого прилова рыб непромысловых размеров и их также можно оптимизировать с учетом рассматриваемого критерия оптимальности. При определении коэффициента использования биомассы в этих случаях учитывают, что возраст кульминации ихтиомассы иногда меньше возраста, соответствующего промысловой мере на рыбу.

Для понимания сущности оценки допустимого значения кб и оценки регламентирующих интенсивность и селективность лова показателей иногда полезно представить его в виде произведения двух коэффициентов кб' и кл. Первый из них характеризует эффективность использования биомассы поколения при неселективном лове, а второй учитывает влияние селективности лова.

Коэффициент кб' получают из (4.5), считая Fc (t)= S(t) = 1:

(3.6)

Отличие коэффициента кб' от единицы учитывает, что рыбу вылавливают в возрасте, не соответствующем кульминации ихтиомассы с учетом ограниченной интенсивности вылова. Величина коэффициента кб' является предельно возможным значением коэффициента кб при заданных темпах роста, промысловой смертности и интенсивности вылова.

Коэффициент влияния селективности орудия лова

Рассчитав значения коэффициента кл для различного размера ячеи, можно построить график кл = f(А ). Коэффициент кл учитывает потери рыбы, обусловленные уходом рыбы через ячею, и служит самостоятельным показателем при обосновании мер регулирования рыболовства. Величина этого коэффициента при реальных размерах ячеи обычно не меньше 0,7-0,75.

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

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

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

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

[Iв] = кN•е-kt•tп, (4.8)

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

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

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

Указанным требованиям приближенно отвечает следующая экспоненциальная зависимость:

С учетом (4.8) и (4.9) получим:

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

tп	3	4	5	6	7	8	10	12	14	16	18
Iв	0,74	0,67	0,61	0,55	0,50	0,45	0,37	0,30	0,25	0,20	0,17

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

N/N0	1	1,25	1,50	1,75	2,00	2,25	2,50	2,75	3,00
кN	0	0,39	0,63	0,78	0,86	0,92	0,95	0,97	0,98

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15