Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Распределение, биология и промысловое использование пинагора Cyclopterus lumpus L. в российских водах Баренцева моря

ВАК РФ 03.02.14, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Распределение, биология и промысловое использование пинагора Cyclopterus lumpus L. в российских водах Баренцева моря"

На правах рукописи

Русяев Сергей Михайлович

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ, БИОЛОГИЯ И ПРОМЫСЛОВОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПИНАГОРА СУСЮРТЕШБ ЬиМРИБ Ь. В РОССИЙСКИХ ВОДАХ БАРЕНЦЕВА МОРЯ

03.02.14 — биологические ресурсы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

11 ДЕК 2013

Москва-2013 г.

005543896

005543896

Работа выполнена в ФГУП «Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича» (ФГУП «ПИНРО»)

Научный руководитель: доктор биологических наук,

Орлов Алексей Маркович ФГУП «ВНИРО»

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

Антонов Николай Парамонович

Зашита состоится 20 декабря 2013 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 307.004.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП «ВНИРО») по адресу: 107140, Москва, ул. Верхняя Красносельская, д.17. Факс (095) 264-91-87, электронный адрес: sedova@vniro.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВНИРО».

Автореферат разослан «18» ноября 2013 г. Ученый секретарь

ФГУП «ВНИРО»

кандидат биологических наук, Строганов Андрей Николаевич МГУ им. М.В. Ломоносова, вед.науч.сотр., доцент

Ведущая организация: Калининградский государственный

технический университет (ФГБОУ ВПО «КГТУ»)

диссертационного совета, к.б.н.

Марина Александровна Седова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный мировой рыбный промысел существует в условиях жесткой конкуренции за ресурсы и растущих издержек на добычу, что нацеливает рыбаков на повышение эффективности промысловой деятельности и использование биоресурсов, имевших ранее второстепенное значение.

Решение отечественной рыбохозяйственной наукой задачи рационального и комплексного использования второстепенных объектов промысла необходимо как для основных (океанических), так и для прибрежных промыслов, ресурсы которых изучены слабее.

В Баренцевом море у побережья России сегмент прибрежного рыболовства начал развиваться с начала 1990-х годов. Ресурсной базой для него являются треска (Gadus morhua) и пикша (Melanogrammus aeglefmus). Однако добыча этих видов малыми судами возможна только в отдельные месяцы. Имеется большая потребность в объектах лова, стабилизирующих годовую добычу. Одним из таких объектов является пинагор (Cyclopterus lumpus).

Объект исследований. Пинагор (Cyclopterus lumpus Linnaeus) — один из перспективных промысловых видов Баренцева моря и сопредельных вод. Распространен в морях северной Атлантики. Вид занимает уникальную экологическую нишу, являясь основным потребителем гребневиков. Пинагор не является стайной рыбой, однако образует скопления в периоды нагула и нереста. Для вида характерен половой диморфизм в размерах - самки значительнее крупнее самцов (Андрияшев, 1954). После нереста самцы охраняют кладки икры до выклева личинок. Промысел базируется на облове нерестовых скоплений половозрелых самок. В Баренцевом море основная добыча пинагора ведется Норвегией (Sunnana, 1997), добывающей ежегодно 2,0-2,6 тыс. т (Norges Rafisklag, 2001 - 2010).

На Мурмане небольшой отечественный промысел этого вида существовал до середины прошлого столетия, но с переходом рыболовства от прибрежного к океаническому прекратился. В 1994 г. промысел пинагора у мурманского побережья был возобновлен (К вопросу ..., 2000). Основной экономический интерес рыбаков на промысле пинагора состоит в добыче икры (доля икры составляет 10-35% массы половозрелой самки), на которую на европейском рынке существует устойчивый спрос. Заготовка икры пинагора в силу недостаточного развития береговой инфраструктуры и незначительности маломерного флота ведется в небольших объемах (максимальный вылов пинагора зафиксирован в 2002 г.- 42 т.).

Развитие промысла пинагора сдерживается недостатком информации о состоянии его запасов, возможной производительности промысла, динамики

(периодичности) подходов на нерест, технике и тактике лова. Поэтому для начала масштабной промысловой эксплуатации запасов пинагора необходимо проведение исследований, позволяющих выйти на новый качественный уровень изученности объекта, что будет способствовать развитию и более устойчивой эксплуатации его запасов.

Целью настоящего исследования является обоснование устойчивого и эффективного промысла пинагора в российских водах Баренцева моря.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) выявить влияние океанографических факторов на пространственное распределение пинагора и разработать способ прогнозирования производительности сетного лова на основе океанологических данных;

2) изучить биологические характеристики (соотношение полов, средний размер самок, популяционная плодовитость) пинагора;

3) провести оценку запасов пинагора в исключительной экономической зоне РФ и определить величину его возможного изъятия;

4) определить условия ведения устойчивого и эффективного лова пинагора и разработать рекомендации по повышению производительности его промысла.

Методологическая и теоретическая база исследований. Методологическую и теоретическую основу диссертации составили работы отечественных и зарубежных ученых, положивших начало разработке проблем промысловой океанографии (Левасту, Хела, 1974), развитию предосторожного подхода в оценке общего допустимого улова (Бабаян, 2000), проведению исследований с использованием водолазной техники (Скарлато и др., 1964; Королев, 1991), экономической оценке промысла (Титова, 1984, 2005). Упомянутые труды задали генеральное направление исследований, определили методические подходы к реализации поставленных в работе задач.

Научная новизна. Впервые показано влияние Полярной фронтальной зоны, теплового состояния и динамики вод (расхода воды на Кольском разрезе) на характер распределения и миграций пинагора в нагульный период. На основе анализа сходства размерного состава пинагора в различных локальных районах впервые определены основные направления нагульных миграций рыб. Показано, что средний размер самок может являться индикатором интенсивности промысла.

Практическая значимость и реализация результатов. Полученные в ходе работы результаты по влиянию на преднерестовые скопления пинагора динамики вод и репрезентативные итоги анализа сходства размерных рядов рыб из нерестовых и нагульных районов могут быть использованы в качестве методических элементов для разработки моделей при изучении пассивных миграций гидробионтов. Результаты исследований могут быть использованы для оценки запасов пинагора, выработки рекомендаций по его эффективному

2

промыслу и обоснованию возможного вылова, а также для прогнозирования производительности сетного промысла пинагора.

Положения выносимые на защиту:

- распределение пинагора в южной части Баренцева моря определяется океанографическими факторами (положение и выраженность фронтальной зоны, тепловое состояние вод, скорость течений), что позволяет использовать их для прогнозирования производительности промысла;

- норвежский промысел пинагора, направленный на селективное изъятие самок старших возрастов, при увеличении интенсивности негативно влияет на размерную структуру баренцевоморского стада, обитающего в южной части моря и эксплуатируемого двумя странами;

определение величины промысловой биомассы пинагора - решение, основанное на комплексном подходе (с применением двух методов) и повышающее объективность оценки запаса малоизученного вида.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на конференции молодых ученых ММБИ (Мурманск, 1999 г.), Всероссийской конференции «Ранние этапы развития гидробионтов как основа формирования биопродуктивности и запасов промысловых видов в Мировом океане» (Черноголовка, 2000 г.), IX Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования (Мурманск, 2004 г.), XIII международной конференции по промысловой океанологии (Светлогорск, 2005 г.), Международной конференции «Поведение рыб» (Борок, 2005 г.). Материалы исследований рассматривались на межлабораторных совещаниях, встрече ученых России и Норвегии (2002 г.) и отчетной сессии ПИНРО по итогам НИР в 2003 г. С 2001 г. материалы исследований сырьевой базы сетного промысла пинагора в Баренцевом море представляются автором в виде раздела ежегодного обзора «Состояние биологических сырьевых ресурсов Баренцева моря и Северной Атлантики» и годового прогноза вылова с заблаговременностью 2 года.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 3

- в рекомендованных ВАК изданиях.

Личный вклад. С 1996 г. автор принимал участие в шести траловых съемках донных рыб Баренцева моря и ежегодном научно-экспериментальном лове пинагора у побережья Мурмана. Подводные исследования, обработку, обобщение и анализ всех материалов автор проводил самостоятельно.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, методических и практических рекомендаций и списка использованной литературы, включающего в себя 167 наименований, в том числе 67 на иностранных языках. Рукопись содержит 124 страницы, 32 рисунка и 30 таблиц.

Благодарности. Автор глубоко благодарен за ценные советы при подготовке работы своему научному руководителю д.б.н. Орлову A.M.

Автор благодарен сотрудникам ФГУП «ПИНРО», принимавшим участие в многолетнем сборе данных в морских экспедициях, а также коллегам по институту: Ожигину В.К., Мухиной Н.В., Соколову K.M., Долгову A.B., Грекову A.A., Баканеву C.B. за полезные замечания к диссертации.

Особую благодарность выражаю рыбакам прибрежного лова: Пряникову A.A., Сизенцеву Г.А., Клейменову Ю.Д., и мотористам флота ФГУП «ПИНРО» Коваленко В.В. и Армяннинову A.B. за помощь в лове рыбы. Благодарю Зуева Ю.А. и Шацкого A.B. (ФГНУ «ГосНИОРХ»), Селиванова А.И. за поддержку в проведении подводных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Обзор литературы

В литературном обзоре рассмотрены и приведены основные сведения о биологии и экологии пинагора морей Северной Атлантики, Баренцева и Белого морей на основе опубликованных данных. Исследованию пинагора морей северной Атлантики и Баренцева моря с середины XX века посвящено более 30 отечественных (Мухомедияров, 1963; Соин, Микулин, 1974; Мочек,1973; Цветков, Калякина, 1987 и др.) и иностранных (Ueno, 1970; Bagge, 1967; Shopka, 1974: Davenport, Kjoersvik, 1986; Goulet, Green, 1988; Moring, 1989, 1994, 2001; Albert et al., 2002 и др.) публикаций, большая часть которых освещала физиологию, экологию и эмбриологию пинагора. Из современных исследований своим обобщающим характером выделяется труд «Биология пинагора Баренцева моря» О.В. Кудрявцевой (2008). В этой работе изложены существующие представления о внешней морфологии, темпе роста, созревании, плодовитости и питании пинагора. В тоже время работа имела чисто теоретическую направленность и не преследовала целей разработки практических рекомендаций по рациональной эксплуатации его запасов.

Глава 2. Физико-географические условия района исследований

В главе представлена характеристика наиболее важных для распределения пинагора основных океанологических условий российской части Баренцева моря (включая 50-ти мильную прибрежную зону Мурмана). Рассмотрены гидрометеорологические условия южной части Баренцева моря, имеющие важное значение для промысла пинагора в прибрежных водах.

4

Глава 3. Материал и методы

Сбор и обработка материала. Основой для исследований пространственного распределения пинагора послужили материалы тралово-акустических съемок (ретроспективные данные - без указания количества и массы улова вида), величине улова и размерному составу пинагора в южной части Баренцева моря, собранные в рейсах научно-исследовательских и научно-промысловых судов ПИНРО и Северной рыбопромысловой разведки в 19582010 гг. (более 14 тыс. донных тралений с уловами вида).

Кроме того, в работе использованы материалы, собранные в ходе береговых экспедиций ПИНРО. Исследования биологии вида, оценки его численности и изучение нерестилищ (тип грунта, видовой состав и проективное покрытие макрофитов) производились с помощью подводных наблюдений аквалангистами и подводных камер. Изучение динамики нереста проводили по результатам облова сачком (диаметр - 15 см, газ № 5) личинок пинагора на ламинариевых водорослях.

Орудием исследований в береговых экспедициях служили донные ставные сети норвежского производства, с шагом ячеи 127-133 мм, связываемые в порядки по 3-10 шт. Длина одной сети составляла 40-44 м, высота - 1,2-1,3 м. Сбор и обработку биологического материала проводили в соответствии с принятыми инструкциями (Изучение экосистем рыбохозяйственных водоемов.., 2004). Объем исследований и собранного биологического материала представлен в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Виды работ, выполненных по теме диссертации

Метод, способ Годы наблюдений Количество операций

Постановка-выборка сетей 1996-2011 380

Водолазная съемка, погружений 2001-2010 64

Подводная видеосъемка 2001-2003 4

Лов планктона и мальков 1996-2000 30

Таблица 2. Объем биологического материала, использованного в диссертации

Вид научных материалов Год наблюдешш Количество проб, экз.

Массовые промеры (тралы) 1958-2011 5500

Массовые промеры (сети) 1996-2011 2500

Биоанализ с определением возраста 2001-2011 230

Определение пола 1996-2011 8000

Определение плодовитости 2001-2011 150

При исследовании зависимости распределения пинагора в Баренцевом море от океанографических параметров использовали карты распределения

придонной температуры воды в различные сезоны года, ее горизонтальных градиентов, а также данные о термическом состоянии вод в форме систематизированных значений (аномально теплые годы, теплые, нормальные, холодные, аномально холодные) среднегодовой температуры воды Мурманского прибрежного течения на разрезе "Кольский меридиан" в слое 0200 м за период с 1958 г. по 2009 г. (Карсаков, 2009).

Для оценки индекса биомассы промыслового запаса пинагора использовали данные траловых съемок (ТС) донных рыб Баренцева моря, выполненных ПИНРО в ноябре-декабре 1984-2010 гг. Орудием лова на ТС служил донный трал (чертеж 2283). Для расчетов применялись следующие параметры: горизонтальное раскрытие трала 25 м, вертикальное -2 м, средняя скорость траления - 3,2 узла, коэффициент уловистости - 1. Данные уловов приведены к часовому тралению. В работе использовали традиционное районирование Баренцева моря и сопредельных вод (Схема промысловых районов..., 1957).

Расчеты нерестовых площадей и биомассы по траловым уловам проводили с помощью пакета прикладных программ КартМастер 3.1 (ВНИРО, 2001).

При исследовании биологических характеристик соотнощение полов определяли для половозрелых особей, преобладающих (до 90%) в траловых уловах ТС донных рыб Баренцева моря (самцов длиной более 20 см, самок длиной более 36 см). Среднюю длину самок определяли для половозрелых особей (длиной более 36 см).

В качестве условного показателя популяционной плодовитости (ПП) принято среднее взвешенное количество икринок, выметанное одной самкой за один нерестовый сезон, в пересчете на одну среднюю нерестящуюся самку (Анохина, 1969).

Для оценки интенсивности норвежского сетного промысла использовали показатель CPUE (catch per unit effort - вылов на единицу усилия) (Albert et al., 1998).

С целью получения оценки численности половозрелых самок пинагора непосредственно на нерестилище (губа Ура Мотовского залива, глубины 3-7 м) в 2002-2010 гг. проводились водолазные съемки. Площадь участка исследований составляла 300 м2. Водолазные съемки включали: поиск и определение количества порций икры в кладках, охраняемых самцами; обозначение кладок метками с индивидуальными номерами; отбор проб развивающейся икры. Учитывая растянутый во времени нерест пинагора (май-август), ежегодно в этот период проводили 4 учетные съемки. Интервал между съемками определялся минимальным периодом инкубации икры, экспериментально определенным в 25 дней (собственные неопубликованные

6

данные). Результаты учета экстраполировали на площадь мурманского прибрежья с учетом характера биотопов.

Для определения площади нерестилищ пинагора на мурманском побережье использовали картографические материалы по площади пояса макрофитов (Пельтихина, 1974; Пельтихина и др., 2007) с выделением в нем биотопов с доминирующими видами бурых водорослей (Saccharina latísima, Laminaria digitatá) и биотопов песчаных грунтов и скал. На основе данных по площади нерестилищ (по биотопам) было рассчитано общее промысловое усилие (количество сетей) для мурманского побережья.

Для определения оптимального размера ячеи ставных сетей проанализированы материалы по размерному составу уловов самок пинагора (п=624 экз.) на экспериментальном сетном промысле пинагора в губе Большая Волоковая в апреле-мае 1996-2000 гг., норвежском специализированном промысле в Варангер-фьорде и у о. Сенья в апреле-июне 1998-2000 гг. (п=6941 экз.) и в уловах донных тралений в южной части моря в апреле-мае 1999-2000 (п=231 экз.). При этом использовали зависимости между обхватом тела рыбы и шагом ячеи (Лисовский, Русяев, 2002) и эмпирические данные по уловам пинагора на отечественном лове в мае-июне 1999-2001 гг. рыб сетями с размером (шагом) ячеи 125, 127 и 133 мм. Объем вылова различными сетями рассчитывали по размерно-весовому ключу на основе данных размерного состава пинагора, пойманного сетями.

Определение оптимальных характеристик промыслового судна, расчет минимального промыслового усилия и рентабельности добычи пинагора проводили на основе информации о норвежском промысле (база данных норвежского рыболовного департамента - Fiskeridirektorat), производительности сетного промысла пинагора в губе Ура, хронометража промысловых операций, статистических данных о стоимости орудий лова, топлива и др., основанных на данных 2009 г.

Обоснованием величины изъятия пинагора в прибрежной зоне Мурмана в условиях четвертого (низкого) уровня информационного обеспечения прогнозов (Бабаян, 2000) послужила практика аналогичного выбора, применяемая в подобных случаях (Honey et al., 2010). За аналог взят норвежский промысел пинагора, где величина изъятия рекомендуется от 10 до 30% промыслового запаса (Albert, 2001).

Статистический анализ данных. Для изучения влияния динамики вод на распределение пинагора в период нагула анализировали связь между расходами воды основными ветвями течений и плотностью скоплений пинагора. Расходы вычисляли с помощью трехмерной численной гидродинамической модели (Трофимов, 2000). По результатам исследований за

период 1999-2010 гг. рассчитали регрессионную зависимость между расходом воды Мурманским течением и уловом на усилие (г=0,71; п=12).

В целях прогнозирования сетных уловов пинагора у побережья Мурмана в весенний период исследовали зависимость между биомассой половозрелых самок в южной части Баренцева моря (39-50° в.д.) в 1999-2010 гг. и выловом на усилие у побережья Мурмана в районе п. Гремиха (г=0,64; п=12). На основе этих статистических связей методом множественной регрессии получили прогностическое уравнение. Оправдываемость прогноза рассчитывали в соответствии с «Наставлением по службе прогнозов» (2011).

Исследование связи нагульных и нерестовых районов (траектории путей миграций) на основе иерархического кластерного анализа проводили методом сходства размерных рядов пинагора, который ранее был успешно опробован на морских сидячих беспозвоночных (Буяновский, 2004), а также на рыбах, ведущих оседлый образ жизни (МаэиШ й а1., 2001). Использовали данные массовых промеров рыб из траловых уловов ТС донных рыб Баренцева моря (ноябрь-декабрь) в выделенных нами 9 нагульных районах (промысловые районы Баренцева моря сгруппированы по территориальному признаку: Шпицбергенская банка, Медвежинская банка, Демидовская банка, Норвежский Прибрежный, Мурманская банка, Центральный Желоб, Российский Прибрежный, Гусиная банка, Юго-Восточный), а также уловов в районах мурманского и норвежского побережья (сетной промысел). Наличие сходства определяли по коэффициенту Чекановского, отражающему относительную меру близости выборок (Ооос1а11, 1979). Для оценки степени различий данных из нагульных районов размерные ряды сравнивали с таковыми из районов нерестилищ. Значимость различий связей оценивали с помощью двухвыборочного критерия согласия Смирнова (Смирнов, 1965) при уровне р <0,05.

Глава 4. Распределение и миграции пинагора

Одним из элементов исследований связи «среда-объект» является поиск способов прогнозирования уловов гидробионтов, значительно усиливающих эффективность промысла. Для пинагора Баренцева моря, распространение которого в южной части приурочено к основным ветвям теплых течений (Игашов, Русяев, 1997), такая возможность реализована на основе многолетних океанологических данных ПИНРО.

Изучение суточной динамики уловов пинагора в траловых уловах на акватории южной части Баренцева моря в зимний период (ноябрь-декабрь и февраль-март) показало отсутствие значимых различий в его уловах в придонных горизонтах в дневной и ночной период, что не согласуется с

выводами О.В. Кудрявцевой (2005) о вертикальных миграциях этого вида в марте за основным объектом его питания - гребневиком.

Практическим применением настоящего исследования является рекомендация использовать данные донной ТС, проводимой в ноябре-декабре, для определения численности и биомассы, посколькут подтверждено, что основные скопления пинагора находятся в придонном слое (Игашов, Русяев, 1998), а вертикальные миграции не вносят значительных изменений в эти оценки.

Изучение сезонной динамики распределения пинагора по данным уловов донных тралений показало его минимальную встречаемость в период с июня по сентябрь (рис. 1А) в траловых уловах на акватории южной части Баренцева моря, что объясняется смещением скоплений рыб в прибрежные мелководья в период нереста.

Рис. 1. Встречаемость пинагора в уловах донных тралов в южной части Баренцева моря по данным НИС и НПС в 1958-1996 гг. по месяцам (% от общего количества) (А); уловы пинагора донным тралом (по данным ТС), положение обостренных участков фронтальной зоны в придонном слое (голубой и синий цвет) и изотермы 2°С (красная пунктирная линия) в южной части Баренцева моря (на примере ноября - декабря 2000 г.) (Б).

Начиная с октября, встречаемость пинагора в открытых районах моря повышается, достигая своего максимума в декабре, что обусловлено активным выходом рыб из прибрежных районов на нагул, когда скопления пинагора наблюдаются в зоне действия Мурманского течения и в районе Полярного фронта. Распределение скоплений пинагора вблизи фронтальной зоны имеет две существенные особенности. Обостренные участки фронтальной зоны являются своеобразным ограничителем нагульных миграций пинагора в северном направлении. Пространственное положение и конфигурация этой зоны (вытянутость с запада на восток и клинообразность) обуславливают возникновение двух участков повышенной плотности скоплений: к западу и к востоку от 39° в.д (рис. 1Б).

Анализ влияния многолетних колебаний теплового состояния системы течений южной части Баренцева моря на распределение баренцевоморского пинагора выявил следующую особенность: в теплые и нормальные годы по сравнению с холодными его встречаемость (число тралений, в которых встречается пинагор) существенно выше, но различия между положениями северной границы уловов вида незначительны В холодные годы встречаемость пинагора возрастает к востоку от 39° в.д. при наличии обостренной термической фронтальной зоны вдоль северной периферии Мурманского и западной периферии Новоземельского течений. В случаях, когда термический фронт размыт, плотных скоплений этого вида на рассматриваемом участке моря не отмечается.

Данные наблюдения позволили сделать предположение о вероятном перераспределении пинагора в восточном направлении под воздействием гидродинамических условий. Расчеты показали, что увеличение интенсивности течений (Мурманского, Новоземельского и Канинского) способствует распространению пинагора в восточном направлении. В таких случаях происходит смещение не только восточной границы распространения пинагора, но и границы встречаемости его максимальных уловов. С ноября по февраль смещение границы распределения максимальных уловов пинагора происходит в восточном направлении при усилении Новоземельского течения и в западном — при его ослаблении. Выявленная зависимость (г=0,76) между уловом на усилие российского сетного промысла и расходом воды Мурманским течением носит линейный характер (рис. 2А).

Найденная связь производительности сетного лова пинагора с биомассой промыслового запаса в период предшествующий промыслу (рис. 2Б), позволила подойти к классическому варианту прогнозирования уловов на основе условий среды и величины биомассы (в нашем случае с заблаговременностью в 6 месяцев).

Рис. 2. Зависимость между выловом пинагора на усилие российского промысла в апреле-мае и расходом воды Мурманским течением в сентябре-феврале (1 Свердруп = 10' м /сек) (А) и биомассой половозрелых самок в ноябре-декабре (39-50° в.д.) (Б).

10

На основании полученных корреляционных связей было построено уравнение множественной регрессии:

Y= 4,64 х Р + 0,22 х В - 4,22,

где У - производительность сетного лова пинагора у мурманского побережья в районе о. Чаичий в мае-июне, экз./сете-сутки;

Р — расход воды Мурманским течением в ноябре-декабре предшествующего года, Св.;

В - биомасса промыслового запаса (половозрелые самки), тыс. т.

Вклад независимых переменных (И и В) в изменчивость зависимой переменной (У) составил 53% для расхода воды (Р) и 13% для биомассы половозрелых самок (В). Уровень значимости регрессионного уравнения (р-уа1ие) составил 0,0076, что свидетельствует о статистически значимой связи между переменными и указывает на адекватность полученной модели. Оправдываемость модели составляет 86%.

Для уточнения районов распределения пинагора в водах ИЭЗ РФ была предпринята попытка установления связи между нагульными и нерестовыми районами (по признаку сходства размерных рядов) с помощью кластерного анализа. По данным траловых уловов выявлено сходство размерного состава пинагора (рис. 3) между различными районами нагула (рис. 4А).

юго-восток-

ШПИЦБЕРГЕН -1

МЕДВЕЖ.РАЙОН -1

ГУСИНАЯ БАНКА-1

РОСС.ПРИБ. -1

ЦЕНТР ЖЕЛОБ -

МУРМАН.БАНКА -1

ДЕМИДОВ. БАНКА -1 _

норвежский прав. -

10 15 20 25 30 35 40 45 50

Дистанция связи

Рис. 3. Кластеризация размерного состава пинагора в нагульных районах по данным траловых уловов в ТС донных рыб Баренцева моря (обозначение районов см. в разделе

«Материалы и методы»).

По результатам анализа размерных рядов были выделены четыре крупных района нагула пинагора. При сравнении сходства размерных рядов из нагульных и нерестовых районов (по коэффициентам сходства и различия) были обнаружены определенные связи между ними (рис. 4Б, показаны стрелками).

Рис. 4. Распределение пинагора в Баренцевом море и сопредельных водах: линиями обозначены локальные промысловые районы (ШБ-Шпицбергенская банка, МеБ-Медвежинская банка, Дб-Демидовская банка, НП-Норвежский Прибрежный, МуБ-Мурманская банка, ЦЖ-Центральный Желоб, РП-Российский Прибрежный, ГБ-Гусиная банка, ЮВ-Юго-Восточный), выделенные для кластеризации (А) и их укрупнение (Б), полученное по результатам анализа сходства размерного состава на нерестилищах и в районах нагула (А - медвежинско-шпицбергенский, В - западно-баренцевоморский, С -центрально-баренцевоморский, Б - восточно-баренцевоморский). Стрелками указаны наиболее вероятные направления нагульных миграций пинагора с нерестилищ (С - о. Сенья, В - Варангер, У - губа Ура, Ч - о. Чаичий)

С помощью метода сходства размерных рядов определено наиболее вероятное направление нагульных миграций пинагора с нерестилищ, что позволяет скорректировать положения границ учетной акватории, используемой для расчета промыслового запаса пинагора в целях определения возможного его вылова на мурманском побережье.

Таким образом, изменчивость океанографических параметров определяет не только особенности осенне-зимнего распределения пинагора, но и влияет в дальнейшем на сроки и районы нереста за счет изменения протяженности и траектории миграционного пути, обуславливающие мощность подходов пинагора к берегам Мурмана.

Глава 5. Биологические характеристики - инструмент для контроля промыслового усилия

Уникальные особенности биологии пинагора (охрана потомства, защищенность молоди от хищников в поясе макрофитов, устойчивость кормовой базы, низкая пищевая конкуренция с другими видами) в значительной мере способствуют относительной стабильности динамики его численности, выдвигая на роль главного фактора изменчивости его численности промысел. Поиск связи биологических показателей с изъятием на промысле призван выявить возможности контроля промыслового усилия.

Размерно-возрастной состав уловов. Основу уловов пинагора донными тралами в ТС составляют половозрелые самки. На долю неполовозрелых самок и самцов обычно приходится не более 18% от общего числа пойманных рыб. Впервые нерестующие самки составляют около 10% уловов. Длина самок пинагора в траловых уловах варьирует в пределах от 22 до 54 см. Сравнительный анализ размерно-возрастной структуры пинагора в сетных и траловых уловах показал, что облову на сетном промысле подвергаются особи 6-8-летнего возраста, позволяющему рыбам в возрасте 6 лет участвовать в нересте 1-2 раза.

Соотношение полов. Влияние вылова на этот показатель убедительно показано результатами многолетних исследований пинагора в районе о. Ньюфаундленд (Hoenig, Hewitt, 2005), которое проявляется в изменении соотношения полов (по данным траловых уловов в период нагула).

Нами показано, что за последние 15 лет в южной части Баренцева моря отмечалось увеличение интенсивности норвежского промысла и уменьшение количества самок в траловых уловах, приходящихся на 1 самца (табл. 3).

Таблица 3. Соотношение полов в траловых уловах в ИЭЗ РФ и НЭЗ (по данным ТС 1996-2010 гг.) и сетной вылов пинагора в водах Финнмарка (Норвегия).

Период Вьиов в Фшшмарке, т Соотношение самцов и половозрелых самок в траловых уловах

ИЭЗ России ИЭЗ Норвегии

1996-2000 -9500 1:4,4 1:4,0

2001-2005 11450 1:3,6 1:3,2

2006-2010 13070 1:2,9 1:2,8

Тем не менее, от дальнейшего анализа связи между соотношением полов в ИЭЗ РФ норвежским сетным выловом, решено было отказаться, в силу слабой изученности вертикального распределения самцов в период проведения ТС и,

соответственно, невозможности облова самцов тралом и сетями с большим размером ячеи. В то же время, простая демонстрация связи «вылов -соотношение полов» подтолкнула к поиску других связей биологических характеристик, отражающих влияние интенсивности промысла на биологические характеристики.

Средняя длина половозрелых самок. Очевидно, что средняя длина самок в условиях селективного промысла, направленного на изъятие крупных самок, объективнее, чем соотношение полов, раскрывает связь «промысел-запас», поскольку последний определяется численностью (биомассой) особей только одного пола.

Как показал анализ, теснота связей между средней длиной рыб на ТС донных рыб и сетным норвежским выловом (доля изъятия, %), статистически значима, как для НЭЗ (г=-0,71; п=13, р=0,05), так и для ИЭЗ РФ (г=-0,63; п=15, р=0,05). Выявленная зависимость «вылов - средняя длина половозрелых самок» указывает на достаточно сильное влияние специализированного сетного промысла на популяцию пинагора в южной части Баренцева моря.

Популяционная плодовитость. Популяционная плодовитость (ПП) является объективным критерием оценки состояния репродуктивного потенциала популяции, а для вида, охраняющего потомство и не подвергающегося прессу хищников, этот показатель приобретает большее значение, вероятно, являясь надежным предиктором численности поколений. Подтверждает этот тезис работа норвежских ученых (Eriksen et al., in press), выявивших значимую связь популяционной плодовитости пинагора с величиной пополнения промыслового стада. На целесообразность исследования ПП в качестве возможного инструмента при управлении запасом рыб ранее указывали отечественные исследователи (Кузнецов, Кузнецова, 2003).

В 1996-2010 гг. ПП, определенная для пинагора мурманского побережья, варьировала от 117 до 144 тыс. икринок. Средняя ПП в указанный период составила 129 тыс. икринок. Наименьшая ПП отмечена в 2005 г. - спустя три года после максимального исторического вылова в водах северной Норвегии.

Учитывая, что весь период с 1996 по 2010 гг. характеризовался на норвежском промысле как «период высокой интенсивности», можно предположить, что возрастная структура популяции претерпела наибольшее изменение за счет изъятия самок старших возрастных групп. Следовательно, минимальная ПП за этот период наблюдений, в будущем, при разработке дополнительных критериев величины изъятия в случае развития масштабного российского промысла, может рассматриваться в качестве «минимально допустимой» (по Серебрякову, 1984).

Таким образом, исследования биологических характеристик показали, что результаты норвежского сетного промысла отражаются на ряде биологических

14

характеристик стада, обитающего в южной части Баренцева моря. Соотношение полов, вероятно, является долгосрочным инструментом такой оценки (спустя 5 лет); средняя длина самок пинагора (объективно) по результатам ТС в ноябре-декабре - краткосрочным (б месяцев после промысла) показателем; уровень популяционной плодовитости пинагора, вероятно, может отражать негативные изменения в численности стада в среднесрочной перспективе (спустя 2-3 года). Полученные данные позволяют использовать их для оценки влияния (интенсивности) промысла на состояние половозрелой части популяции пинагора и для контроля промыслового усилия.

Глава 6. Оценка биомассы промыслового запаса пинагора и величины

возможного изъятия

Оценка биомассы - исходная проблема при налаживании эффективного промысла малоизученных видов. Накопленный временной ряд (6-7 лет) промыслово-биологических данных и отсутствие значимого вылова на Мурмане пока не позволяют использовать статистические способы оценки параметров эксплуатации запасов пинагора, обитающего в российских водах. В отсутствие иных данных по популяционной структуре пинагора нами была принята гипотеза о единой его популяции в пределах Баренцева моря.

За промысловый запас пинагора условно принимали половозрелую часть популяции (самки) (Русяев, 2007), являющуюся единицей управления запаса пинагора в ИЭЗ РФ.

Для оценки биомассы пинагора используются два метода: в ИЭЗ Норвегии статистический метод - продукционная модель (Albert, 1998), в ИЭЗ РФ - инструментальный метод - траловые съемки (Готовцев и др., 1996; Русяев, 2007), которые позволяют определить его возможный вылов в водах ИЭЗ Норвегии и России.

Полученные новые данные о распределении пинагора в период нагула и связи между нагульными и нерестовыми районами (глава 3) позволяют более точно оценить площадь нагула рыб, мигрирующих впоследствии на нерест к мурманскому побережью. Биомасса половозрелых самок пинагора на этой акватории (35-50° в.д.) в 2002-2010 гг. составила 4,7-10,7 тыс. т.

Кроме того, нами выполнена оценка пинагора на нерестилищах у побережья Мурмана (31-40° в.д.) с помощью визуальных наблюдений на водолазных съемках. Этот метод позволил оценить промысловый запас пинагора непосредственно в российских водах. Результаты водолазных съемок показали, что биомасса самок пинагора, нерестящихся у мурманского побережья, варьировала в эти же годы от 0,9 до 3,4 тыс. т (табл. 4).

Таблица 4. Экспертная оценка вылова пинагора на мурманском побережье и биомасса половозрелых самок пинагора в 2002-2010 гг., оцененная различными методами, тыс. т.

Показатель 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Вылов, т 42 17 6 3 6 15 3 3 2

Биомасса (траловые съемки), тыс. т 7600 6500 5300 4770 нет данных 4680 6720 10720 8395

Биомасса (водолазные съемки), тыс. т 3450 1590 920 1145 1480 1030 1020 1260 2600

Различие в оценках биомассы, полученных методом траловой и водолазной съемок (многолетнее соотношение - 1:5) объясняется тем, что в открытых районах ИЭЗ РФ (35-50° в.д.) смешиваются нагульные скопления пинагора, мигрирующие сюда не только от мурманского берега, но и от нерестилищ, расположенных в Горле Белого моря.

Несмотря на большую объективность, водолазный метод по техническим причинам (отсутствие квалифицированных водолазов-исследователей и финансирования подобных съемок) не может быть использован для ежегодных оценок промыслового запаса. В связи с этим представляется вполне корректным использовать для оценки промыслового запаса его соотношение у мурманского побережья и такового, оцененного по результатам ТС, как 1/5.

Максимально возможное количество сетей на промысле пинагора, рассчитанное на основе площади перспективных участков (продуктивных нерестилищ) на мурманском побережье, составляет 600 шт. При максимальной производительности лова такое количество сетей позволит вылавливать в отдельные годы до 200 т пинагора. В этом случае величина возможного изъятия составит не более 10% промыслового запаса, что более соответствует предосторожному уровню эксплуатации запаса, чем это наблюдается на норвежском промысле пинагора (табл. 5).

Таблица 5. Величина возможного промыслового изъятия пинагора, тыс. т.

Метод оценки запаса и расчета изъятия Площадь нерестилищ, тыс. км2 Индекс запаса, тыс. т Рекомендованный вылов, тыс. т Доля от запаса, %

Продукционная модель (Норвегия) 3,7 15 4-5 30

Водолазная съемка (Россия) 0,3 0,9-3,4 0,2 <10

Совокупность биологических особенностей, характер распределения пинагора, возможные способы добычи, в целом, не создают возможностей для

реализации величины возможного изъятия свыше 60% от величины промыслового запаса. В отличие от большинства других баренцевоморских видов часть популяции пинагора, в большей степени из-за недоступности ее отечественному промыслу (сложный рельеф дна, многочисленные губы и заливы вдали от береговой инфраструктуры), вероятно, способна сохранять минимальный уровень репродуктивного потенциала, что уберегает популяцию от длительной депрессии.

Глава 7. Особенности отечественного промысла пинагора и повышение его

эффективности

Комплекс задач по повышению эффективности промысла пинагора, характеризующегося незначительным выловом, основывается на стандартном пространственно-временном базисе промыслового освоения его запасов. Однако изучение факторов, обуславливающих увеличение времени работы с орудиями лова, и снижение затрат не менее актуально, поскольку решает задачу столь необходимого привлечения внимания рыбаков к этому объекту.

Промысловые участки. Исследования распределения плотности кладок икры пинагора в различных биотопах позволили установить районы его возможного промысла (рис. 5).

Рис. 5. Районы возможного промысла пинагора: 1 - губа Базарная, 2 - губа Малая Волоковая, 3 - губа Большая Волоковая, 4, 5, 6 - губы Мотовского залива, 7 - губа Ура, 8 -губы Кольского залива, 9 - губа Дворовая, 10 - район губы Дроздовка, И - о.Чаичий, 12 -Святоносский залив.

Был выявлен тип нерестилищ, наиболее благоприятный для нереста этого вида - биотоп с доминированием сахаристой ламинарии Saccharina latísima. Этот вид бурых макрофитов заселяет пространства со слабым течением вод на

глубинах от 2 до 10 метров. В отличие от биотопа ламинарии пальчаторассеченной Laminaria digitata в биотопе сахаристой ламинарии условия нереста и обитания молоди пинагора, вероятно, наиболее благоприятны в силу более высокой кормовой базы для его молоди. В остальных биотопах плотность пинагора в период нереста крайне незначительна, что не обеспечивает его рентабельных уловов.

Динамика промысла. Анализ размерного состава сетных уловов самок пинагора на протяжении нерестового периода показал, что в начальный период нереста к берегам подходят наиболее крупные особи (рис. 6А). Это обеспечивает повышенную производительность лова в мае-июне (рис. 6Б). Таким образом, оптимальным для добычи икры является период с мая по июнь.

Рис. 6. Доля самок пинагора двух размерных групп на нерестилищах в разные периоды по данным сетных уловов в губе Ура в 2000-2010 гг. (А) и динамика вылова на усилие у побережья Мурмана в мае-июле 2000-2010 гг. (Б).

Динамика подходов пинагора в воды Западного и Восточного Мурмана определяется темпом прогрева вод в сублиторальной зоне. Расчетный период начала нереста, установленный на основе лова личинок, обратного расчета времени их выклева, а также данных экспериментов по искусственному оплодотворению икры, ее инкубации и содержанию ранней молоди, приходится на 15-20 мая. В условиях различного прогрева поверхностных вод по годам, эмбриогенез, в зависимости от их теплосодержания, может растягиваться или наоборот, сокращаться.

Определение эффективного размера ячеи ставных сетей. При анализе связей между минимальным и максимальным обхватом тела рыбы в улове и шагом ячеи сети (г=0,86 и г=0,71, соответственно) установлено, что оптимальный для промысла пинагора шаг ячеи сети составляет 112-137 мм. Последующий расчет улова (на основе многолетних усредненных данных по размерному составу) сетей с шагом 125, 127 и 133 мм показал, что наибольший улов пинагора (по объему добываемой икры) достигается при лове сетями с максимальной ячеей 133 мм (рис. 7А). При таком размере ячеи основу уловов будут составлять особи длиной 43-44 см (рис. 7Б).

18

Рис. 7. Объем добываемой икры, рассчитанный по размерно-весовому составу уловов сетями с различной ячеей (А) и размерный состав самок пинагора, пойманных сетями с различным шагом ячеи (Б).

Дополнительным аргументом в выборе ячеи размером 133 мм является статистика потерь пинагора (срыва рыб при подъеме сетей) на его экспериментальном лове. При данном размере, несмотря на максимальный улов, доля потерь также максимальна и достигает 10%. Вероятно, при размере ячеи свыше 133 мм потери рыбы могут достичь 20%, что недопустимо с точки зрения рентабельности добычи.

Приловы камчатского краба. Значительный прилов камчатского краба РагсЛиЬойеь сапПьсЪа1\сш, акклиматизированного в южной части Баренцева моря, в традиционных районах промысла пинагора существенно снижает эффективность лова пинагора из-за непроизводительных потерь времени, требуемого на выпутывание краба из сетей. Наши исследования распределения камчатского краба в весенне-летний период показали, что приловы краба отмечались в основном на глубинах 6-20 метров (рис. 8).

Улов, экз./сетесутки

Рис. В. Уловы пинагора (1) и приловы камчатского краба (2) при сетном промысле на различных глубинах в губе Ура в мае 1999 г.

В целях минимизации приловов были проведены работы по оценке приловов краба при изменении высоты постановки сетей. Нижняя подбора сетей был приподнята над грунтом в среднем на 50 см.

Данная мера оказалась неэффективна для добычи пинагора: приловы камчатского краба существенно снизились (с 3,1 до 0,1 экз./на сете-сутки лова), но и вылов пинагора также снизился (на 65%).

Существенное снижение вылова пинагора обусловлено тем, что нерестовые миграции самок проходят в придонных горизонтах. Многолетние данные по приловам краба на сетном промысле пинагора указывают на то, что наиболее эффективной мерой, ограничивающей прилов камчатского краба на данном виде лова, является постановка сетей строго на глубинах 4-10 м.

Расчет минимального промыслового усилия и рентабельности работы судна. Прибрежный промысел на Мурмане сдерживается отсутствием подъездных дорог к большей части побережья и развитой инфраструктуры, что ограничивает возможность лова, в т.ч. и с наиболее доступных населению моторных лодок. Невозможность установки на лодках сетевыборочных машин значительно снижает производительность труда рыбаков, что предполагает преимущественное развитие промышленного освоения запаса пинагора главным образом с маломерных судов типа «рыболовный бот» (РБ).

На основе расчетных данных об эффективности работы судов длиной 715 м типа РБ и критерия удельных затрат топлива на 1 тонну выловленного пинагора было установлено, что для промысла пинагора наиболее экономически выгодно использовать суда длиной 10-13 м.

По нашим данным, промысел для судна длиной 10-13 м становится рентабельным при средней производительности лова на уровне 1,5 экз./сете-сутки и регулярного ежедневного выставления не менее 50 сетей (рис. 9).

Рис. 9. Структура затрат (А) и распределение затрат и выручки от улова в ценах 2009 г. (Б) пинагора при различных уровнях производительности лова судном типа РБ.

Тенденция увеличения затрат на топливо и роста заработной платы в России и невысокий спрос на икру снижают экономическую эффективность специализированной добычи пинагора у берегов Мурмана.

При низком уровне запаса пинагора (как в 2004-2005 гг.) его добыча неэффективна при любых вариантах. При специализированном промысле пинагора достижение гарантированной прибыли не ниже 10% от вложенных средств возможно при производительности выше среднемноголетнего уровня.

С учетом расчетного максимального количества сетей (600 шт.) для лова у мурманского побережья, (см. главу 6), и экономически целесообразном промысловом усилии (50 сетей на судно) добыча пинагора у мурманского побережья может осуществляться не более чем 12 рыболовными ботами.

ВЫВОДЫ

1. Положение и обостренность (выраженность) Полярного фронта определяют северную границу распространения пинагора и характер его распределения перед нерестовыми миграциями, а динамика вод в зимний период является фактором, обуславливающим формирование его скоплений в период нерестовых миграций. Прогностическое уравнение на основе данных по расходу воды на Кольском разрезе и биомассе половозрелых самок позволяет с заблаговременностью до б месяцев прогнозировать мощность нерестового хода пинагора (производительность промысла) для района восточного Мурмана.

2. Межгодовое изменение среднего размера половозрелых самок (по данным траловой съемки) отражает интенсивность норвежского сетного промысла, что допускает возможность его использования в качестве оперативного показателя для контроля интенсивности промысла. Популяционная плодовитость и соотношение полов могут быть использованы, соответственно, для среднесрочной и долгосрочной оценки влияния интенсивности промысла с целью последующего контроля промыслового усилия.

3. Нагульным ареалом нерестящихся у мурманского побережья особей пинагора является южная часть Баренцева моря в районе 35-45° в.д. Величина промыслового запаса на этой акватории по данным траловых съемок оценена в пределах от 4 до 10 тыс. т. По результатам водолазных съемок промысловый запас непосредственно на нерестилищах составил от 1 до 3 тыс. т. Возможный допустимый улов не должен превышать 10% от биомассы половозрелых самок, нерестящихся у побережья Мурмана.

4. Эффективный отечественный промысел пинагора у берегов Мурмана возможен при наличии 10-12 современных рыболовных судов типа РБ длиной 10-13 м с ежедневным выставлением с судна не менее 50 сетей.

21

Методические и практические рекомендации

1. Оптимальный промысловый участок для постановки сетей - биотоп сахаристой ламинарии Saccharina latísima. Максимальные промысловые усилия необходимо ориентировать на май, когда на нерест к побережью подходят наиболее крупные самки (с максимальной плодовитостью).

2. Для оценки промыслового запаса пинагора необходимо по-прежнему использовать метод траловой съемки, но при этом запас пинагора побережья Мурмана может оцениваться 1/5 величины, полученной в ходе выполнения траловой съемки.

3. Для промысла пинагора у побережья Мурмана рекомендуется использовать сети с размером ячеи 133 мм, который обеспечивает вылов с максимальным объемом икры. Учитывая значительный прилов камчатского краба на глубинах до 20 м, постановка сетей глубже 10 м нецелесообразна.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Русяев С.М. Оценка численности пинагора водолазным способом // Вопросы рыболовства. - 2011. - Т. 12. - № 3(47). - С. 605-611.

2. Русяев С.М. К вопросу об эффективности добычи пинагора рыболовными ботами // Вопросы рыболовства. - 2011. - Т. 12. - № 4(48). - С. 805-812.

3. Русяев С.М. О пространственной связи нерестового и нагульного ареала пинагора Cyclopterus lumpus L. (Cyclopteridae) в Баренцевом море и прилегающих водах (по результатам анализа сходства размерного состава) // Вопросы ихтиологии. - 2013 - Т. 53. - № 4. - С. 423-429.

Публикации в других изданиях:

4. Исаев H.A., Русяев С.М., Долгов C.B., Шацкий A.B. К вопросу об исследованиях малоизученных гидробионтов прибрежной зоны // Материалы отчетной сессии ученого совета по итогам НИР ПИНРО в 1998-99 гг. -Мурманск: Изд-во ПИНРО, 1999. - С. 15-24.

5. Игашов Т.М., Русяев С.М. Предварительные данные по распространению пинагора Cyclopterus lumpus L. в Баренцевом море // Материалы конференции молодых ученых ММБИ, посвященной 275-летию Российской Академии наук (г. Мурманск, май 1999 г.). - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1999.-С. 28-29.

6. Русяев С.М. Промысел пинагора: норвежский и отечественный опыт // Рыбный бизнес на Мурмане. - 2000. - № 5. - С. 15-17.

7. Русяев С.М. Некоторые аспекты питания молоди пинагора // Тезисы Всероссийской конференции по проблемам раннего онтогенеза рыб. Вопросы рыболовства. Приложение 1. - 2001. - С. 237.

8. Русяев С.М., Лисовский С.Ф. О выборе шага ячеи жаберных сетей при специализированном промысле пинагора в прибрежной зоне Мурмана // Биоресурсы и аквакультура в прибрежных районах Баренцева и Белого морей: Сб. науч. тр. ПИНРО. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2002. - С. 91-97.

9. Русяев С.М. Результаты научно-промысловых работ на сетном лове пинагора в 1996-2002 гг. // Тезисы докладов отчетной сессии ПИНРО и СевПИНРО по итогам научно-исследовательских работ в 2001-2002 гг. -Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2003. - С. 68-69.

10. Русяев С.М. Приловы камчатского краба при сетном промысле пинагора на побережье Мурмана // Камчатский краб в Баренцевом море. -Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2003. - С. 253-258.

11. Русяев С.М., Зуев Ю.А. Особенности нереста пинагора в губе Ура Мотовского залива Баренцева моря в 2002-2004 гг. // Тезисы докладов Международного научного семинара «Проблемы репродукции и раннего онтогенеза морских гидробионтов» - Мурманск: Изд-во ММБИ, 2004. - С. 113116.

12. Никифоров А.Г., Русяев С.М. Океанографические условия - как возможный базис для прогнозирования нерестового хода пинагора // Материалы IX Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2004. - С. 266-267.

13. Русяев С.М. Зуев Ю.А. О типах поведения и оборонительных реакциях пинагора в период заботы о потомстве // Материалы докладов Международной конференции «Поведение рыб». - Борок: Изд-во «Акварос», 2005. - С. 450.

14. Трофимов А.Г., Русяев С.М. Роль гидродинамических условий в распределении нагульных скоплений пинагора Баренцева моря // Тезисы XIII международной конференции по промысловой океанологии. - Калининград: Изд-во АтлантНИРО, 2005. - С. 100.

15. Русяев С.М. Пинагор (Cyclopterus Itimpus Linné, 1758) // Методическое пособие по определению общего допустимого улова и возможного отечественного вылова промысловых гидробионтов в районах исследований ПИНРО. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2007. - С. 182-185.

16. Русяев С.М. Сетной лов пинагора // Развитие отечественного рыболовства на северном бассейне после введения 200 мильных зон. -Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2010. - С. 106.

23

Подписано к печати: 14.11.2013

Формат: 60x84 '/16 Объём: 1,5 п. л.

Заказ Л?1244

Тираж: 100

ФГУП «ВНИРО» Участок оперативной печати 107140, г. Москва, ул. В.Красносельская, 17

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Русяев, Сергей Михайлович, Москва

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФГУП «ПОЛЯРНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МОРСКОГО РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА И ОКЕАНОГРАФИИ им. Н.М.

КНИПОВИЧА» (ПИНРО)

На правах рукописи

04201453796

Русяев Сергей Михайлович

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ, БИОЛОГИЯ И ПРОМЫСЛОВОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПИНАГОРА CYCLOPTERUSLUMPUS L. В РОССИЙСКИХ ВОДАХ БАРЕНЦЕВА МОРЯ

03.02.14 - биологические ресурсы

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук A.M. Орлов

Москва-2013 г.

Содержание

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.....................................................................3

«к

; ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................................4

ГЛАВА 1. КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................8

ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ...........................................................................................................11

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ............................................................................19

3.1. Распределение пинагора и характер океанологических условий...........................20

3.2. Анализ сходства размерных рядов.............................................................................23

3.3. Исследование биологических показателей...............................................................26

3.4. Оценка промыслового запаса, общего усилия, вылова на усилие и величины изъятия.................................................................................................................................28

3.5. Определение оптимального размера ячеи.................................................................32

3.6. Оценка промысловых показателей и прилова камчатского краба.........................33

3.7. Оценка рентабельности добычи пинагора маломерными судами..........................34

ГЛАВА 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И МИГРАЦИИ ПИНАГОРА.................................36

4.1. Суточное распределение пинагора............................................................................37

4.2. Сезонное распределение пинагора.............................................................................39

4.3. Межгодовая изменчивость распределения...............................................................42

4.4. Основы прогнозирования мощности нерестового хода..........................................45

4.5. Пространственная связь нерестового и нагульного ареала.....................................50

ГЛАВА 5. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ - ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОМЫСЛОВОГО УСИЛИЯ..............................................................58

5.1. Размерно-возрастной состав уловов..........................................................................58

5.2. Соотношение полов.....................................................................................................62

5.3. Средний размер половозрелых самок - индикатор влияния промысла.................64

5.4. Популяционная плодовитость....................................................................................67

ГЛАВА 6. ОЦЕНКА БИОМАССЫ ПРОМЫСЛОВОГО ЗАПАСА ПИНАГОРА И ВЕЛИЧИНЫ ВОЗМОЖНОГО ИЗЪЯТИЯ.............................................................69

6.1. Оценка промыслового запаса по данным траловых съемок...................................69

6.2. Оценка промыслового запаса по данным водолазных съемок...............................72

ГЛАВА 7. ОСОБЕННОСТИ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОМЫСЛА ПИНАГОРА И ПОВЫШЕНИЕ ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ.............................................................78

7.1. Характеристики нерестилищ......................................................................................78

7.2. Динамика нереста........................................................................................................80

7.3. Промысловые показатели и динамика промысла.....................................................85

7.4. Проблема приловов камчатского краба.....................................................................89

7.5. Обоснование размера ячеи сетей...............................................................................92

7.6. Оценка рентабельности добычи пинагора маломерными судами..........................98

ВЫВОДЫ.........................................................................................................................106

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ....................................................108

Список условных сокращений

TAC -Тралово-акустическая съемка ВВ - возможный вылов ОДУ - общий допустимый улов ПП - популяционная плодовитость

ИЭЗ РФ - Исключительная экономическая зона Российской Федерации

НЭЗ - Норвежская экономическая зона

ICES - International Counsil Exploration of Sea

БИМИ- Бергенский морской институт

СРПР -Севрыбпромразведка

Введение

Современный мировой рыбный промысел при увеличении спроса на морепродукты существует в условиях жесткой конкуренции за ресурсы и растущих издержек на добычу, что нацеливает рыбаков на повышение эффективности промысловой деятельности и использование биоресурсов, имевших ранее второстепенное значение.

Решение отечественной рыбохозяйственной наукой задачи рационального и комплексного использования второстепенных объектов промысла необходимо как для основных (океанических), так и для прибрежных промыслов, ресурсы которых изучены слабее.

В Баренцевом море у побережья России сегмент прибрежного рыболовства начал развиваться с начала 1990-х годов. Ресурсной базой для него являются треска {Gadus morhud) и пикша (Melanogrammus aeglefinus). Однако лов этих видов для малых судов возможен только в отдельные месяцы. Имеется большая потребность в объектах лова, стабилизирующих годовую добычу. Наиболее привлекательными для этого являются камчатский краб {Paralithodes camtschaticus), исландский гребешок (Chlamys islándico), морской еж (Strongylocentrotus droebachienisis), ершоватка {Limanda limanda), пинагор (Cyclopterus lumpus), информация о которых разрознена или отсутствует.

В этих условиях особое значение приобретает освоение промыслом малоиспользуемых объектов, одним из которых на Северо-Европейском рыбохозяйственном бассейне является пинагор (Cyclopterus lumpus Linne), представляющий дополнительный ресурс для отечественного рыболовства (Paradis et al..,1975; Исаев и др.„ 1997; Константинова и др., 2000) и возможный объект аквакультуры (Martin-Robichaud et al., 1991; Martin-Robichaud, 1994).

Монотипический род Cyclopterus включает лишь один вид - Cyclopterus lumpus. Распространение пинагора охватывает умеренные воды по обеим

4

сторонам северной Атлантики. Образует скопления в нагульный период (Андрияшев, Чернова, 1994). Пинагор ведет придонно-пелагический или пелагический (главным образом молодь) образ жизни (Schultz, 1981; Collins, 1976; Holst, 1993). В Баренцевом море встречается на глубинах до 400 м, преимущественно в его южной части, а также у северо-западного побережья Шпицбергена и у восточных берегов Новой Земли (75°58'N и 57°39'Е -данные ПИНРО).

Этот вид добывается, главным образом, на специализированном промысле в Канаде (Stevenson, Baird, 1988), Исландии (Thorsteinsson, 1996) и Норвегии (Sunnana, 1997). Его добыча ведется в основном из-за деликатесной икры, имеющей стабильно повышенный спрос. Странами, добывающими пинагора, создана Международная Ассоциация импортеров-экспортеров икры пинагора (LUROMA - Lumpfish Roe Matters), способствующая стабилизации стоимости, регулируя тем самым промысловые усилия. Вплоть до середины прошлого столетия, пинагор промышлялся отечественными рыбаками в Баренцевом и Белом морях (максимальный годовой вылов - 200 т), являясь объектом потребления жителей прибрежных районов. С упадком прибрежного рыболовства, вызванным переходом к промышленному траловому лову, промысел пинагора сошел на нет.

В 1994 г. была предпринята попытка возобновить промысел пинагора у побережья Мурмана, оказавшаяся удачной. Рыбаки использовали технику сетного лова с маломерных судов, используемую норвежскими рыбаками, и переняли их опыт хранения и технологию соления икры.

Однако в настоящее время деловая активность отечественных рыбопромышленников в отношении освоения запасов пинагора сковывается значительными издержками при организации промысла, слабым потребительским спросом на продукцию из-за ее нетрадиционности и отсутствием необходимой рекламы.

С возрождением добычи пинагора у берегов Мурмана возникла необходимость в исследованиях сроков, районов и мощности нерестовых

подходов пинагора к побережью, в значительной степени определяемых его нагульным распределением. К сожалению, данные о динамике численности, величине запасов, особенностях распределения и миграциях пинагора в российских водах Баренцева моря отсутствуют.

Таким образом, слабая изученность биологии пинагора, диктует необходимость исследований (распределение, возможности прогнозирования, оценка запасов и влияние промысла на запас, эффективность промысла), позволяющие получить обоснование для устойчивой промысловой эксплуатации запасов пинагора в Баренцевом море, до сих пор практически отсутствовали, что не позволяло оценить перспективы его промысла.

Целью настоящего исследования является обоснование возможности ведения эффективного промысла баренцевоморского пинагора в российских водах Баренцева моря.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1) выявить влияние океанографических факторов на пространственное распределение пинагора и разработать способ прогнозирования производительности сетного лова на основе океанологических данных;

2) изучить биологические характеристики (соотношение полов, средний размер самок, популяционная плодовитость) пинагора;

3) провести оценку запасов пинагора в исключительной экономической зоне РФ и определить величину его возможного изъятия;

4) определить условия ведения устойчивого и эффективного лова пинагора и разработать рекомендации по повышению производительности его промысла.

Многолетние наблюдения и анализ материалов позволили получить данные о распределении пинагора в разные по тепловому состоянию годы. Показана сопряженность расхода воды на разрезах, пересекающих

Мурманское течение, и вылова на усилие на промысле пинагора у мурманского побережья. Проанализированы биологические характеристики (продолжительность и время массового нереста на нерестилищах) и условия внешней среды, оказывающие влияние на эффективность промысла. Выполнен расчет промыслового запаса пинагора, подходящего на нерест к побережью Мурмана. Рассчитана экономическая эффективность рыболовного бота при добыче пинагора.

Выражаю благодарность сотруднику ФГУП «ВНИРО» Буяновскому Алексею Ильичу, способствовавшему реализации ряда задач настоящего диссертационного исследования. Автор глубоко благодарен за ценные советы при подготовке работы своему научному руководителю д.б.н. Орлову А.М.

Автор благодарен сотрудникам ФГУП «ПИНРО», принимавшим участие в многолетнем сборе данных в морских экспедициях, а также коллегам по институту: Ожигину В.К., Мухиной Н.В., Соколову K.M., Долгову A.B., Грекову A.A., Баканеву C.B. за полезные замечания к диссертации.

Особую благодарность выражаю рыбакам прибрежного лова: Пряникову A.A., Сизенцеву Г.А., Клейменову Ю.Д., и мотористам флота ФГУП «ПИНРО» Коваленко В.В. и Армяннинову A.B. за помощь в лове рыбы. Благодарю Зуева Ю.А. и Шацкого A.B. (ФГНУ «ГосНИОРХ»), Селиванова А.И. за поддержку в проведении подводных исследований.

Глава 1. Краткий обзор литературы

При подготовке диссертации были изучены работы, которые позволили расширить представление об объекте исследований. Анализ отечественных и зарубежных публикаций, посвященных биологии и экологии пинагора, показал, что эти работы условно можно разделить на три группы (таблица 1).

Таблица 1

Литературные источники по направлениям исследований пинагора

Направление исследований Источник:

поведение и жизнь молоди Цветков, Калякина, 1987; Ingolfsson, Kristjansson, 2002 Blacker, 1983; Цветков, 1986; Соин, Микулин, 1974 Brown, 1986; Moring J, Moring S, 1991; Moring, 1994 Davenport, Bradshaw, 1995; Hustad, 2008

паразитофауна, хищничество, питание Cox, Anderson, 1922; Garrod, Harding, 1981; Андрияшев, 1954; Калякина, Цветков, 1984; Герасимов, Цееб, 1961; Тимейко, 1986; Moring, 1989; Williams, Brown, 1991; Benfey, Methven, 1986; Moring, 2001, Сциборская, 1948; Гаевская, 2004; Berland, 1961; Kabata, 1979; Templeman, Hodder, Fleming, 1976; Hauksson, Bogason; 1997; Olafsdottir, Hauksson, 1997; Mullins et al., 1994

нерест, эмбриогенез, физиология Микулин, 1981, 2000; Daborn, Gregory, 1983; Davenport, Thorsteinsson, 1990; Оганесян и др., 1999; Мухомедияров, 1963; Davenport Lonning, 1983; Микодина, 1978; Davenport, 1983; Davenport Lonning, Kjorsvik, 1983; Житенев, 1970; Fulton, 1906

Обзор части работ по пинагору приводится в работе Н.В. Черновой (1989).

Работы отечественных авторов касаются пинагора Белого моря - в основном его биологии в первые годы жизни. Работ отечественных и

иностранных авторов по пинагору Баренцева моря немного (известно лишь восемь публикаций).

Исследования О.Ю. Кудрявцевой (2005) показали достоверные различия ряда пластических признаков особей пинагора, обитающего в Балтийском, Белом и Баренцевом морях, на основании чего был сделан вывод о наличии обособленных популяций пинагора. Для вида характерен половой диморфизм. Зрелые самки всегда крупнее самцов. Длина головы, рыла, заглазничное и межглазничное расстояния, диаметр глаза, ширина головы, длина диска, длина плавников у самок достоверно больше, чем у самцов.

Важное рыбохозяйственное значение имеют работы, посвященные численности пинагора Баренцева моря. В публикации по продукционной модели «улов - уровень эксплуатации» (Albert, 1998) обосновывается возможность использования метода управления запасом при отсутствии данных о возрасте и созревании, а также показана возможность использования оценки запаса в условиях недостатка данных. В настоящее время эта модель является инструментом управления запасом на норвежском промысле. Результаты исследования численности пинагора по данным тралово-акустических съемок (TAC) впервые позволили получить абсолютные оценки численности пинагора в Баренцевом море (Готовцев и ДР., 1997).

Особо можно отметить ее работу по изучению питания пинагора Баренцева моря (Кудрявцева, 2008), которая, безусловно, важна, но, к сожалению, пока неактуальна в связи с отсутствием статистических методов оценки запаса пинагора и модели его пищевых взаимоотношений по типу «хищник-жертва».

Исследованием возраста пинагора Баренцева моря занимались и норвежские ученые (Myrseth, 1971; Albert et al., 2002), которыми выполнена оценка точности определения возраста пинагора.

Из исследований пинагора, обитающего за пределами Баренцева моря, оказавшимися полезными при подготовке настоящей работы, можно отметить публикации О. Багге (Bagge, 1976) и С.А.Чопки (ЗсЬорка, 1974), показавших, что большую часть года пинагор держится в открытых водах, но в весенне-летний период образует скопления и подходит к берегам для нереста (данные мечения рыб), где самки осуществляют лишь незначительные, локальные миграции (Мкатига е1 а1., 2012). Таким образом, нагульная область ареала и область размножения у него пространственно разобщены. Пинагор размножается вдоль всего европейского побережья - от Бискайского залива до Белого моря. Южнее 45° с.ш. он редок. Обычен в Балтийском море, включая Ботнический залив. Встречается у берегов Великобритании, Исландии, Фарерских островов. Ведет одиночный образ жизни.

Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследований

Район исследований расположен в южной части Баренцева моря, которая не замерзает, за исключением отдельных губ и заливов Мурманского побережья, даже в относительно суровые зимы. Физико-географические условия моря, и, в первую очередь, сложнопересеченный рельеф его дна, а также наличие обширных зон смешения водных масс различного происхождения, определяют особенности биологии моря и его высокую биологическую продуктивность.

Из многих океанологических характеристик этого района рассмотрим только некоторые, на наш взгляд, наиболее важные, оказывающие непосредственное влияние на распределение пинагора в период нагула в южной части моря и нереста, приуроченного к прибрежной зоне Мурмана.

Метеорологический режим. В соответствии с барико-циркуляционными изменениями, происходящими в атмосфере над южной половиной Баренцева моря, наблюдаются существенные изменения в температурном режиме и в поле ветра. На побережье как в зимние, так и в летние месяцы, формируются значительные градиенты температуры воздуха, направленные зимой в сторону суши, а летом - в сторону моря. Обострение градиентов атмосферного давления вызывает дополнительное увеличение скорости ветра, региональные особенности которой зависят еще и от рельефа побережья. Наличие на Мурманском побережье крутых склонов, обращённых к морю, и большие температурные контрасты создают зимой в прибрежной зоне значительное по сравнению с открытым морем увеличение скорости ветра.

Зимой, в связи с углублением исландской депрессии и обострением арктического фронта над Баренцевым морем, вдоль побережья Кольского полуострова преобладают усиленные ветры, в основном, южного и юго-западного направлений (табл.2).

Таблица 2.

Повторяемость направления ветров в % и количество штилевых дней у побережья Мурмана (по: Справочник по климату, 1966)

Месяц Направление ветра

С СВ В юв Ю ЮЗ 3 3 Штиль

Январь 5 6 4 5 12 50 12 6 2

Февраль 6 6 6 5 13 51 10 3 2

Март 8 4 4 4 11 46 16 7 2

Апрель 5 5 9 6 13 44 10 7 3

Май 2 10 13 7 7 22 10 19 5

Июнь 8 12 26 7 7 12 7 21 8

Июль 10 16 24 7 6 12 6 19 10

Август 9 10 20 8 8 19 6 20 13

Сентябрь 7 8 13 6 10 28 12 16 8

Октябрь 10 5 3 3 11 41 16 11 4

Ноябрь 7 6 3 5 10 51 12 6 3

Декабрь 5 5 3 6 16 51 10 4 3

Режим температуры воздуха, как и всего климатического комплекса, формируется под влиянием факторов различного масштаба. К макросиноптическим факторам можно отнести атмосферную циркуляцию, радиационный режим и состояние подстилающей поверхности. Кроме этих причи