Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕГО ДОПУСТИМОГО УЛОВА РЫБЫ

Изобретение относится к области рыболовства в отрасли рыбного хозяйства. Одна из задач рыбного хозяйства состоит в охране и управлении рыбными запасами. Это достигается лимитированием уловов, оптимизацией интенсивности промысла.

Сырьевая база рыбного хозяйства нестабильна, она подвержена естественным флюктуациям во времени в зависимости от обеспеченности рыб кормом и урожайности поколений.

Поэтому необходимо ежегодно знать состояние запасов, оптимальный улов и какие мощности с какой интенсивностью промысла необходимо привлечь для достижения поставленной цели.

Таким образом, ведение рационального рыболовства возможно только на основе постоянного контроля и прогнозирования мер регулирования.

В свою очередь эффективность регулирования рыболовства полностью зависит от точности определения ихтиомассы и численности рыб. В настоящее время лимитирование рыболовства осуществляется с помощью общего допустимого улова рыбы (ОДУ). Это научно обоснованная величина добычи или вылова рыбы, исходя из текущего фактического состояния запаса.

На подавляющем большинстве внутренних водоемов в настоящее время используется способ определения ОДУ, разработанный под руководством Ю.Т.Сечина («Методические рекомендации по использованию кадастровой информации для разработки прогноза уловов рыбы во внутренних водоемах», 1990, Москва).

Данный способ принят за прототип. Согласно этому способу ОДУ это рекомендуемая величина улова рыбы, при котором обеспечивается равенство ихтиомасс эксплуатируемой части популяции в начале и конце года промысла, а также сохраняется репродукционный потенциал с учетом сложившейся на водоеме избирательности промысла.

Способ включает облов исследуемого водоема, определение в нем численности рыб и их ихтиомассу, размерно-возрастные и весовые показатели выловленных рыб с последующим расчетом коэффициентов естественной, промысловой и общей смертности, определением пополнения и расчетом ОДУ.

Для нахождения исходных данных по ихтиомассе и численности рыб водоемы облавливаются тралами небольших размеров - 24 или 27 м, с высотой в жгуте соответственно 12 и 15 м. Поэтому в крупных водоемах облавливается незначительная площадь и вылавливается небольшое количество рыбы за сезон при максимальном количестве тралений - 50-100.

Исходную численность и ихтиомассу рыб находят способом прямого учета, в частности в модификации И.И.Лапицкого (1970 г.). ОДУ рассчитывается с учетом реализации требований стабильности эксплуатируемой популяции рыб. При этом предусматривается соблюдение трех требований: во-первых, ихтиомасса в конце промыслового года эксплуатации не должна быть меньше, чем в начале, во-вторых, численность родительского стада в начале и конце года должна сохраняться и избирательность промысла принимается сложившейся или рекомендованной, но реально реализуемой в прогнозируемом периоде.

Однако этот способ является недостаточно эффективным, т.к. экспериментальный лов рыбы ведется в течение всего периода открытой воды, когда постоянно меняются показатели роста рыб, их численность, смертность и ихтиомасса. Это затрудняет их действительное определение.

Кроме того, постулат о постоянстве ихтиомассы в начале и конце года (и неизменности родительского стада) вызывает сомнение, т.к. имеется противоречие с фактической урожайностью поколений и постоянной флюктуацией численности рыб. Известно, что урожайность поколений не всегда зависит от величины родительского стада. На внутренних водоемах уровень развития кормовой базы, величина вылова, скорость воспроизводства и селективность промысла в комплексе влияют на величину запасов. Кроме того, правильнее показывать восстановление запасов и сравнивать данные за смежные годы (за год наблюдений), как это фактически происходит.

По способу прототипу определение ОДУ осуществляется в водоемах без промысла с помощью модели:

ΔВ=(В₂+в¹)-В₁, где:

В₁ и В₂ - ихтиомасса в начале и конце года соответственно, в¹ - пополнение, ΔВ - прирост ихтиомассы.

Равенство ихтиомасс в начале и конце года согласно постулату о постоянстве ихтиомасс в начале и конце года обеспечивается, если вылов или ОДУ будут равны ΔВ - приросту ихтиомассы.

Однако при реализации данной модели исследователи располагают только данными, полученными в конце года и в промысловом водоеме (оз.Ильмень Новгородской области). Эти данные по численности и ихтиомассе они необоснованно относят к началу следующего года. Это не отвечает действительности, так как получены осенью, и на самом деле это результирующие показатели после появления пополнения и воздействия естественной и промысловой смертности. В приведенных расчетах величина пополнения принимается по средним многолетним данным или исходя из опыта исследователя. В течение всего сезона за счет естественной смертности численность уменьшается. Для определения ихтиомассы ее остаток умножается на среднюю массу, приведенную по возрастным классам и отнесенную к началу сезона. Очевидно, что после появления пополнения и увеличения численности рыб темп роста должен измениться. Таким образом, выражение, приведенное выше, не соответствует действительной ситуации. Это рассчитанная величина и она не получена в результате прямого наблюдения.

Для определения ОДУ на следующий год в водоемах без промысла рассчитывается снижение численности рыб по коэффициентам естественной смертности и ее увеличение по принятой величине пополнения. По полученной численности и средней массе рыб находят ихтиомассу на конец года. Разность между исходной и новой ихтиомассой дает ΔВ или ОДУ. В водоемах с промыслом снижение численности определяют по более высоким коэффициентам общей смертности, за счет принятого в том же количестве пополнения происходит частичное восстановление численности и ихтиомассы. По коэффициентам промысловой смертности определяют возможное количество выловленной рыбы. Умножением ее на среднюю массу получают величину возможного вылова, отождествляемую с ОДУ.

Очевидно, что величина вылова, рассчитанная таким образом, не может служить доказательством оптимальности этого улова. Происходит лишь констатация возможности вылова вместо ее обоснования.

Кроме того, при определении ихтиомассы и численности рыб по уравнению И.И.Лапицкого один из его показателей - коэффициент уловистости промыслового орудия (трала) принимается по литературным источникам. Между тем, величина этого коэффициента в каждом водоеме разная и зависит от многих причин (Г.П.Руденко, 1970).

В настоящее время весь промысел базируется на половозрелых рыбах, и промысловая смертность у неполовозрелой молоди вообще отсутствует.

Таким образом, расчет ОДУ по смертности при неселективном лове рыбы в настоящее время не может служить обоснованием для регулирования селективного промысла. Если такой расчет проводить для промыслового стада, то и в этом случае вместо обоснования получим констатацию величины улова. В зависимости от интенсивности промысла и коэффициентов промысловой смертности любая величина вылова будет считаться нормой. Кроме того, все расчеты, особенно нахождение коэффициентов естественной смертности рыб связаны с непростыми расчетами, а коэффициенты общей смертности определялись вообще некорректно. (С.В.Шибаев, В.В.Гулин).

Кроме того, в настоящее время весь промысел базируется на селективном сетном лове. Поэтому в промысловых условиях не встречаются сеголетки и в ряде случаев и двухлетки. Поэтому в зависимости от селективности и интенсивности промысла необходима корректировка возможного вылова рыбы, величина которого будет ниже показателей, полученных для неселективного промысла.

Таким образом, недостатки предыдущего способа определения ОДУ состоят из принятых допущений, снижающих точность многочисленных и сложных расчетов, особенно при определении смертности рыб. При нахождении ОДУ принимается пополнение, постоянство ихтиомассы и родительского стада. При нахождении ихтиомассы принимается коэффициент уловистости промыслового орудия. Наконец, в современных условиях селективного промысла, когда интенсивность промысла для рыб старших возрастных классов выше допустимой величины, использовать для обоснования ОДУ коэффициенты промысловой смертности и определяемый ими вылов рыбы недопустимо. В связи с недостатками, выявленными при анализе действующего способа определения ОДУ, предлагается новый способ.

Цель нового способа определения ОДУ заключается в повышении точности его определения, исключении допущений и упрощении расчетов, возможность использования при реализации неселективного и селективного промысла.

Поставленная цель достигается тем, что для определения общего допустимого улова рыбы способом, включающим облов исследуемого водоема с последующим определением численности, ихтиомассы, возрастных и размерно-весовых показателей выловленных рыб, согласно предполагаемому изобретению осуществляют облов исследуемого водоема габаритным мелкоячейным неводом с коэффициентом вылова не более 0,2 при селективном и не более 0,3-0,4 при неселективном промысле, определяют прирост ихтиомассы выживших рыб в возрастных и размерно-весовых классах и в популяции в целом за год, а также коэффициенты восстановления ихтиомассы в возрастных и размерно-весовых классах и в популяции в целом с последующим расчетом общего допустимого улова рыбы следующим образом:

В-Y=Ву; Ву×ΔР/В=Ру; Ву+Ру=В, где:

В - исходная ихтиомасса рыбы отдельных возрастных классов или всей популяции в целом, кг/га;

Y - общий допустимый улов рыбы отдельных возрастных классов или всей популяции в целом, кг/га;

Bу - оставшаяся ихтиомасса отдельных возрастных классов или всей популяции в целом, кг/га;

где ΔР - прирост ихтиомассы выживших рыб отдельных возрастных классов или всей популяции в целом, кг/га;

ΔР/В - коэффициент восстановления ихтиомассы отдельных возрастных классов или всей популяции в целом;

Ру - прирост, создаваемый оставшейся ихтиомассой отдельных возрастных классов или всей популяции в целом (Bу), кг/га.

Отличием предлагаемого способа от прототипа является осуществление интенсивного облова водоема с использованием для лова рыбы габаритного мелкоячейного невода с общей длиной крыльев 1200 м и высотой в жгуте 15 м, с размером ячеи в кутке 8-10 мм. При этом коэффициент вылова должен быть не более 0,2 при селективном и не более 0,3-0,4 при неселективном промысле.

В результате проведенных экспериментов были найдены условия облова, которые обеспечивают получение более точных данных по ихтиомассе и численности рыб, что в свою очередь определяет правильность и точность определения прироста ихтиомассы выживших рыб по возрастным и размерно-весовым классам и популяции в целом.

При невыполнении установленных условий недостаточной интенсивности промысла и получении коэффициентов вылова, менее вышеприведенных значений обоснованный прогноз вылова не достигается.

Завышение интенсивности облова сверх вышеприведенных значений и чрезмерный вылов рыбы в течение нескольких лет подряд неизбежно приведет к перелову рыбы.

Преимущество нового способа определения ОДУ состоит в том, что все необходимые для расчета ОДУ параметры могут быть получены как на озерах сравнительно небольшой площади, так и на средних и крупных водоемах. Закономерности динамики численности рыб в небольших по площади озерах те же самые, что и в крупных внутренних водоемах. У разных видов рыб, независимо от площади водоема, одна и та же плодовитость икры, температура, при которой происходит нерест, особенности роста, смертности, динамика численности в течение жизненного цикла и т.д.

На небольших по площади озерах можно во много раз увеличить интенсивность промысла, осуществить вылов рыбы в короткие сроки в конце года, когда завершаются процессы роста. Из-за сравнительно большой величины улова (по отношению к общему запасу) увеличивается точность определения исходных данных, включая ихтиомассу и численность рыб, продукцию выживших рыб, прирост ихтиомассы и коэффициенты восстановления ихтиомассы для разных возрастных классов и популяции в целом.

При использовании предлагаемого способа для определения ОДУ на крупных водоемах и получения при этом достоверных показателей необходимо использовать данные промышленных предприятий по количеству выловленной рыбы, производить анализ проб из уловов, проб массовых промеров и возрастного состава. Именно по показателям этих проб получили точные данные на экспериментальном озере по ихтиомассе и численности рыб.

В итоге величина вылова рыбы промышленными предприятиями сопоставляется с обоснованным ОДУ для принятия соответствующих решений по дальнейшему использованию рыбных запасов в различных (пресноводных) водоемах страны.

Для нахождения ихтиомассы и численности рыб используют два широко известных и апробированных способа.

Один из них тот же самый, что и в способе-прототипе: способ прямого учета И.И.Лапицкого. При этом ихтиомассу и численность рыб находят по показателям площади облова и площади водоема, по количеству и массе выловленной рыбы и показателям коэффициента уловистости промыслового орудия.

При определении этих же показателей способу В.А.Федорова сначала определяют кратность облова, затем коэффициент уловистости промыслового орудия, интенсивность лова и общий коэффициент вылова рыбы. По показателям суммарного улова и коэффициенту вылова определяют ихтиомассу.

Оба способа дают одни и те же показатели, что подтверждает правильность найденных условий лова.

Для расчета обоснованного ОДУ, используя полученные данные по приросту ихтиомассы за год, определяют коэффициенты прироста выживших рыб по возрастным и размерно-весовым классам и для популяции в целом.

По абсолютной численности рыб, дифференцированной по возрастным классам, находят прирост ихтиомассы поколений (по возрастным классам) и затем всей популяции.

ΔPt₁-t₂=(W_t2-W_t1)×N₂, гдe

ΔPt₁-t₂ - прирост ихтиомассы за время от t₁ до t₂;

Wt₂-Wt₁ - средняя масса рыб в возрасте t₁ и t₂;

Nt₂ - численность рыб в возрасте t₂.

Фактически Wt₂-Wt₁=ΔWt_2-t₁, тогда ΔPt₁-t₂=ΔWt₂. t₁×Nt₂,

Далее по всем возрастным классам до предельного возраста получаем прирост для всей популяции ΔР.

Затем по показателям прироста (ΔР) и исходной ихтиомассе рыб находят ΔР/В-коэффициенты - коэффициенты восстановления ихтиомассы, которые могут изменяться в пределах от 1,0 до 0,1 в зависимости от возраста рыб.

После определения ΔР/В-коэффициентов восстановления ихтиомассы в возрастных классах расчеты допустимого вылова (улова) рыбы сводятся к тому, что от ихтиомассы в возрастных классах или от ее общего суммарного показателя (В) вычитается такая величина улова (Y), при которой остаток ихтиомассы (Bу) сможет восстановить величину вылова. Этот возможный вылов рыбы подбирается таким образом, чтобы остаток ихтиомассы и создаваемый им прирост (это произведение между остатком Bу и ΔР/В коэффициентом) в сумме равнялись исходной величине. Весь расчет выражается так:

B-Y=Bу, Ву×ΔР/В=Ру, Ву+Ру=В

В этом случае прирост, создаваемый остатком (Ру) будет равен обоснованному улову (Y), который в свою очередь и будет ОДУ.

Если прирост, создаваемый оставшейся ихтиомассой, в сумме с этой ихтиомассой будет меньше первоначальной величины (В), то изъятие необходимо снизить, если больше, то величину улова нужно увеличить.

В любом случае обоснование величины ОДУ по предлагаемому способу не зависит от смертности рыб и величины пополнения, так как улов напрямую изымается из ихтиомассы по фактическим показателям прироста выживших рыб и коэффициента восстановления ихтиомассы.

Только изъятие обоснованной величины исходной ихтиомассы является критерием точности определения ОДУ. Все другие варианты ведут к уменьшению или увеличению ихтиомассы и продукции рыб.

Вместо допущений ближайшего аналога (принимаемого пополнения, расчетов родительского стада, коэффициентов смертности) и констатации необоснованного вылова рыбы, отождествляемого с ОДУ, в соответствии с новым способом получают более точные реальные данные по ихтиомассе и численности рыб.

Учитывая, что в настоящее время весь промысел базируется на селективном сетном лове, в зависимости от селективности промысла необходима корректировка возможного вылова рыбы. В связи с возможностью проведения расчетов ОДУ по возрастным классам это сделать очень просто.

Кроме того, предлагаемый новый способ определения величины ОДУ отличается очень простым расчетом, который можно осуществлять по упрощенной несложной программе для ЭВМ.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение точности и обоснованности определения ОДУ, возможность использования при реализации селективного и неселективного промысла и упрощение расчетов ОДУ.

Для подтверждения приведенных выше значений кратности облова и коэффициента вылова, а также преимуществ вышеописанного способа провели его проверку. Для этого использовали данные, полученные на озере Пелюга площадью 106га, расположенном в Ленинградской области на экспериментальном участке ГосНИОРХ.

Данные получены в результате облова озера с разной интенсивностью и площадью отдельных тоней и их количеством. Основные результаты многолетних исследований (по годам - графа 1) приведены в таблице.

В графах 2-4 указаны условия лова, которые определяются используемыми орудиями лова, количеством притонений, площадью тоней, их количеством.

В графах 5-7 приведены данные по фактическому вылову, ихтиомассе, приросту выживших рыб, полученные в результате обработки данных вылова.

В графах 8-10 приведены расчетные данные, полученные с помощью предложенной модели расчета, в том числе в графе 9 приведены коэффициенты, показывающие на сколько увеличивается ихтиомасса, т.е. коэффициенты восстановления ихтиомассы. Их величина зависит от обеспеченности рыб пищей, темпа роста и отражает естественный ход рыбопродукционного процесса.

Первый облов озера (строка 1) производили стандартным, принятым в промышленности, неводом. Общая длина таких неводов обычно 450-500 м. За один месяц сделали 26 притонений, но выловили всего 22,5 кг/га рыбы, что свидетельствовало о недостаточной интенсивности промысла.

В последующие годы изменяли условия лова с целью нахождения их оптимальных значений, позволяющих определить достоверное значение ОДУ.

На третий и четвертый год наблюдений (строки 3, 4 таблицы при неселективном промысле и строки 7, 8 при селективном промысле) были найдены оптимальные условия (графа 4), позволяющие получить практически обоснованную величину ОДУ: вылов рыбы практически совпал с обоснованной величиной ОДУ (графы 7 и 10).

Из приведенных в таблице результатов следует, что при кратности облова до 3,0 и при значениях коэффициента вылова от 0,31 до 0,39 обеспечивается получение значений обоснованного улова (ОДУ). Превышение показателей по коэффициенту вылова рыбы при неселективном промысле (свыше 0,4) приводит к перелову со всеми вытекающими последствиями (строка 5 таблицы).

При селективном промысле по данным анализа допустимый коэффициент вылова составляет 0,2.

Таким образом, необходимая интенсивность промысла, с одной стороны, обеспечивает достижение поставленной цели - определение достоверного ОДУ, а с другой стороны, коэффициент вылова строго ограничивает перелов рыбы.

Об эффективности нового способа расчета ОДУ свидетельствуют данные (строки 3 и 4, графы 11, таблицы, значения ОДУ 97,8 и 101,9% и строки 7 и 8 графы 11, значение ОДУ 100%).

Оправдываемость прогноза по предыдущему способу-прототипу гораздо ниже - порядка 80% (отчеты отделений ГосНИОРХ).