Система управления популяцией кеты реки Тымь
Данный раздел написан в соавторстве с сотрудницей СахНИРО А.А. Ковтун. Система состоит из трех компонентов: I. Мониторинг популяции. П. Прогнозирование численности. III. Определение возможного вылова.
Мониторинг популяции включает в себя определение численности производителей, их возрастного состава и количества покатной молоди. Численность подхода определяется как сумма вылова кеты (в экземплярах) в заливе Ныйский, количества рыб, зашедших на нерестилища, и количества рыб, зашедших в ключ Рыбоводный — базовый водоем АдоТымовского рыбоводного завода. При этом, в свою очередь, количество рыб на нерестилищах определяется посредством экстраполяции результатов визуального учета в верхней части бассейна Тыми (60 % нерестового фонда) на всю нерестовую площадь бассейна. Количество покатной молоди вычисляется как сумма количества молоди, скатившейся с естественных нерестилищ, и молоди, выпущенной рыбоводным заводом. Как и в случае с производителями, количество молоди, скатившейся с нерестилищ, определяется посредством экстраполяции результатов учета в верховьях бассейна на весь бассейн.
Возрастной состав определяется на основании средних проб из уловов, берущихся на протяжении путины каждую пятидневку. Знание численности подходов, их возрастного состава и количества покатной молоди позволяет определять численность отдельных поколений, коэффициенты возврата и скорость созревания поколений.
Основой методов прогнозирования численности стад тихоокеанских лососей являются эмпирически установленные зависимости их численности от факторов внешней среды, определяющих урожайность поколений, от биологических показателей производителей, а также зависимости численности половозрелых рыб от численности молоди. Для выявления таких закономерностей и количественного их выражения нужны достаточно протяженные ряды наблюдений. Поскольку такие ряды существуют по ограниченному числу параметров, из которых далеко не все пригодны для составления прогноза, мы вынуждены довольствоваться тем, что имеется. Прогноз численности делается в двух вариантах с двухгодичной и годичной заблаговременностью. В основу прогнозов с двухгодичной
заблаговременностью положена зависимость Кв от суммы градусо-дней в июне — июле в поверхностном слое воды у северо-восточного побережья Сахалина (см. рис. 45). у = -0,358 + 0,00238 х; (R = 0,52; Р<0,05). На основании этой зависимости определяется численность поколений, которые в разном возрасте будут участвовать в возврате в тот год, на который дается прогноз. По данным о средней скорости созревания поколений определяется доля каждого поколения, созревающая в интересующий нас год. Сумма долей всех поколений, участвующих в нересте, дает ожидаемую численность захода.
В основу прогноза с годичной заблаговременностью положен подход, разработанный Ф. Бердом [Bird, 1982]. Сущность метода Ф. Берда заключается в следующем. Урожайность поколения кеты проявляется во всех его возрастных группах. Так, если поколение какого-то года оказалось урожайным, то повышенная урожайность проявится уже в численности самой младшей возрастной группы и сохранится вплоть до последней группы. Из этого следует, что в многолетнем плане между коэффициентами возврата двух смежных возрастных групп должна существовать положительная связь. У кеты залива Коцебу Ф. Бердом обнаружена линейная зависимость с высокой теснотой связи (R = 0,853-0,969). Коэффициент возврата он рассчитывал, исходя из количества икры, отложенной нерестовым стадом. Схема построения прогноза, применяемая им, такова: численность младшей группы (2+) определяется по среднемноголетнему значению КВ , численность рыб в возрасте 3+ по Кв2+в год, предшествующий тому, на который дается прогноз; затем по формуле, описывающей зависимость Кв3+от Кв2+, определяется ожидаемый Кв3+. На основании этого коэффициента и количества икры, отложенной родительским стадом, рассчитывается ожидаемая численность рыб в возрасте 3+. Аналогично определяется численность последующих возрастных групп: Кв4+ по зависимости этого показателя от Кв3+и Кв5+ по зависимости от Кв4+. Мы модифицировали подход Ф. Берда. К нами определялся от численности покатной молоди на основе данных о величине ската. При этом пришлось сделать четыре варианта расчета, используя разные показатели численности покатников: молоди, учтенной в верховьях Тыми, скатившейся со всех нерестилищ бассейна, выпущенной Адо-Тымовским рыбоводным заводом, а также скатившейся со всех нерестилищ и выпущенной заводом. Наиболее тесной оказалась связь, полученная в четвертом варианте расчета. Зависимость Кв3+от Кв2, описывается уравнением у = 0,24 + 6,41 х; г = 0,60; Р>0,01 (рис. 127,а) зависимость К4+от К в 3 + — уравнением у = 0,018 + 0,359 х; г = 0,82; Р<0,01 (рис. 127,6). Зависимость Кв5+. от К в4+ обнаружить не удалось. Поскольку связь Кв3- и 4-леток недостаточно тесная, что должно отрицательно сказаться на точности прогнозов, нами была предпринята попытка корректировки соответствующей зависимости. При этом мы руководствовались следующими соображениями. Так как сроки ската молоди кеты и горбуши близки, можно предположить, что условия морского нагула в первые недели после ската примерно одинаково сказываются на выживаемости поколений обоих видов и урожайность их должна быть сходной. Если это допущение верно, то урожайность поколений горбуши — вида, созревающего на 2 года раньше, чем наступает массовое созревание кеты, может быть использована как индикатор урожайности соответствующих поколений кеты. В связи с тем, что между молодью горбуши и кеты наряду со сходством в экологии существуют и значительные различия, едва ли следует ожидать точного соответствия урожайности поколений этих видов во все годы наблюдений. Однако в годы с экстремальными условиями (благоприятными или неблагоприятными) можно ожидать, что урожайность поколений горбуши и кеты будет формироваться сходным образом. В действительности численность поколений тымской горбуши рождения 1962 г. была очень высокой в 1963 г. Поколение кеты 1962 г. рождения также характеризовалось повышенной численностью. В 1964 г. для многочисленной молоди горбуши, скатившейся от нереста 1963 г., условия нагула в море были, видимо, неблагоприятными, и возврат в 1965 г. уменьшился по сравнению с возвратом цикличного года в 20 раз [Гриценко и др., 1982]. Численность поколения кеты, скатившейся в 1964 г., также была значительно ниже численности поколения 1962 г.
Поскольку численность горбуши в Тыми невелика, заметить снижение урожайности ее поколений не всегда удается, особенно в четные годы. Поэтому мы считаем, что экстремальные изменения численности горбуши юго-восточного Сахалина, происходящие одновременно с изменениями численности горбуши северо-восточного Сахалина, также можно использовать как индикатор. При этом сразу делаем оговорку, что для корректировки прогнозов численности кеты мы используем не просто урожайность горбуши, но в первую очередь ее перепады и те случаи, которые можно назвать экстремальными. Так, резкое снижение численности горбуши 1981 г. рождения мы рассматриваем как индикатор соответствующего снижения численности кеты, поскольку довольно массовый скат горбуши вследствие низкого выживания привел к невысокому возврату. Дальнейшее снижение численности горбуши линии четных лет в 1984 г. свидетельствует о том, что условия для выживания молоди в 1983 г. были хуже, чем в 1981 г. В данном случае снижение численности горбуши также рассматривается как индикатор снижения численности кеты.
Приход на нерест в 1985 г. урожайного поколения горбуши от урожайного поколения 1983 г., обеспечившего массовый скат в 1984 г., мы рассматриваем как индикатор появления урожайного поколения кеты рождения 1984 г. При этом руководствуемся следующими соображениями. Исключительно высокая численность производителей горбуши в 1983 г. и высокая численность покатников в 1984 г. давали основание ожидать включения в действие механизмов компенсаторной смертности. Поскольку этого не произошло, мы предполагаем, что условия для выживания молоди горбуши в 1984 г. были экстремально благоприятными, что позволяет ожидать повышенного возврата кеты от молоди, скатившейся в 1984 г.
При составлении прогнозов для поколений кеты, которые на основании изменений численности горбуши следует считать урожайными, Кв3+(основной возрастной группы) предлагаем увеличить в 2 раза в примерном соответствии с разбросом точек на рис. 127,а или, наоборот, снизить в 2 раза, если численность горбуши дает основание ожидать появление поколения кеты пониженной урожайности.
Предложенная методика прогнозирования проверялась нами с 1983 по 1985 г., а с 1986 г. она внедряется в рыболовецком колхозе "Восток". Ошибка прогноза с духгодичной заблаговременностью колебалась от +48,7 до -60,9 % (табл. 87). Так нам удалось предсказать резкий подъем численности в 1987 г. и ее падение в 1989 г. При этом, если в 1989 г. имеется значительное расхождение прогнозируемой и фактической численности, то за все время использования прогноза ошибок в знаке изменений численности или в качественной оценке возможностей предстоящей путины не было.
В настоящее время для определения режима эксплуатации стад лососей используют модель У. Риккера. Мы отказались от этого ввиду отсутствия у тымской кеты связи между численностью покатной молоди и величиной возврата. Зависимость, определенная по модели, была бы артефактом, поскольку урожайность поколений этого стада определяется условиями выживания молоди в начальный период морского нагула, действие которых носит случайный характер. Подобный механизм был обнаружен ранее у кеты Южных Курил A.M. Каевым [1983]. Эти обстоятельства показывают, что возможности применения моделей, в основе которых лежит связь численности родителей и потомства, видимо, более ограничена, чем это принято считать. Исходя из многолетней практики промыслового использования тымской кеты, мы предлагаем для лет с минимальной численностью (200 тыс. экз.) 25 % изъятия, для лет с максимальной численностью (1500 тыс. экз.) — 50 % изъятия. Интенсивность промысла при промежуточных значениях численности должна находиться в пределах от 25 до 50 %. Рассчитывать ее предлагаем по формуле: у = 21,15 + 0,01925*, полученной для линии регрессии, проведенной через две точки с координатами (200; 25) и (1500; 50). В этой формуле х — прогнозируемая численность кеты. Установив процент промыслового изъятия, мы определяем затем квоту вылова в экземплярах, а умножив ее на среднемноголетнюю навеску кеты, равную 4 кг, получаем рекомендуемый вылов в тоннах.
Наблюдения, длящиеся более четверти века, показали, что снижение численности нерестового стада тымской кеты до 140 тыс. экз. не может рассматриваться как катастрофа, т.к. обеспечивает при появлении благоприятных природных условий быстрое увеличение численности. Поскольку корреляция между величиной ската молоди и возвратом у тымской кеты отсутствует, а величина и знак ошибки прогноза имеют случайный характер, нет оснований опасаться, что предлагаемый подход приведет к систематическому перелову или недолову, способствующему подрыву запасов или снижению экономических показателей промысла.
Заканчивая этот раздел, следует заметить, что в ближайшие годы должен появиться четвертый компонент системы управления популяцией: обратная связь, предусматривающая корректировку зависимостей и анализ опыта использования системы.
