Уравнение Ф. И. Баранова

Способ теоретического отображения динамики популяции.

Вервые разработан Барановым.

Рассматривал идеальный случай (изолированный водоем без случайных изменений состава рыб и при постоянной интенсивности промысла).

Разработал «формальную» теорию жизни рыб.

Судьба одного поколения в начальный момент t₀ с численностью N₀

Через год возраст рыб увеличится на единицу, а численность снизится под воздействием факторов (хищники, болезни, нехватка пищи) до значения N₁ и т. д.

Кривая выживания - геометрическое место точек изменения численности в течении жизни.

При N₀ и скорости уменьшения численности Z, - кривая населения тождественна кривой выживания.

· По достижении предельного значения численность далее не изменяется.

· Форма кривой выживания определяется скоростью смертности Z.

· Положение кривой выживания определяется начальной численностью N₀

· Популяция будет представлена всеми возрастными группами.

· Численность старшей всегда меньше младшей.

· Популяция приходит в стабильное состояние независимо от начальной численности и скорости смертности, если обе величины постоянны.

Кривая населения - геометрическое место точек описания возрастной структуры популяции.

Скорость изменения численности в зависимости о времени:

dN / dt = - ZN ,

N - численность

t - время

Z – коэффициент пропорциональности

За промежуток времени численность рыб уменьшается на величину, равную некой части от фактической численность.

Уравнением Баранова определяется закон, описывающий динамику численности (кривую выживания) одного поколения (изменение численности в зависимости от времени и возраста).

Коэффициент пропорциональности Z – мгновенный коэффициент общей смертности:

N_t  = N ₀ * e ^{- Zt}

- нисходящая экспонента

Логарифмируя получим линейную зависимость логарифма численности от возраста:

ln N_t = ln N₀ – Zt, или y = a₀ + a₁x

- ниспадающая прямая

При соблюдении условия стабильности уравнение Баранова описывает динамику численности поколения (кривую выживания) и кривую населения популяции.

Размеры орудия – размеры орудия определяют зону его действия. Под зоной действия понимается площадь или объем, облавливаемый орудием за единицу времени или за один цикл облова.

Уловистость – способность орудия лова удерживать рыбу и другие ловимые объекты = определяется:

- конструкцией орудия лова

- степень его активности (в период активности, образования плотных косяков уловистость повышается)

- поведением рыбы (в период активности, образования плотных косяков уловистость повышается)

- способом применения орудия (по месту, времени, правильности использования)

Определяется коэффициентом уловистости:

Селективность – способность орудия лова отбирать рыбу разного размера

Селективность определяется:

- для сетных орудий лова- шагом ячеи

- крючковых орудий – размером крючка

Коэффициент селективности q_L – отношение количества пойманных рыб длиной L к максимальному количеству пойманных рыб, имеющих некоторую оптимальную длину L₀

Кривая селективности – кривая, описывающая зависимость селективности рыбы от ее длины. В зависимости от способа улавливания рыбы можно выделить несколько типов кривых селективности для отцеживающих, объячеивающих и крючковых орудий лова.

Время лова T_F в зависимости от вида промысла и применяемых орудий лова характеризуют разными показателями – числом часов лова, тралений, заметов, или постановок орудий лова, дней лова, дней пребывания в районе промысла, дней отсутствия в порту. Время лова является показателем интенсивности промысла.

Промысловая мощность W_{F –} объем воды или площади водоема, которая облавливается данным типом орудия, или видом промысла за единицу времени. Этот показатель характеризует технические возможности добывающего комплекса с точки зрения характера воздействия на рыбные запасы.

Промысловое усилие f – количество усилий, затрачиваемых на ведение промысла. В идеальном случае промысловое усилие может быть рассчитано как произведение промысловой мощности на продолжительность лова. В реальных условиях это не всегда возможно из-за трудности точной оценки размерных характеристик орудий лова.

Улов на усилие – отношение величины улова к усилию, затрачиваемому на его добычу. Показатель улова на единицу промыслового усилия – важнейшая характеристика системы запас- промысле

1.Показатель определяет экономическую эффективность ведения промысла с точки зрения оценки его рентабельности.

2. Улов на усилие может быть выражен некоторым индексом численности запаса. Чем больше величина запаса, тем больше концентрация рыбы и тем больше ее будет отловлено единичным усилием, что позволяется судить о динамике самого запаса

3. В отличие от океанического рыболовства метод представления промысловых усилий в виде объема воды, облавливаемого орудием, на внутренних водоемах, имеет меньшее значение, чем при океаническом рыболовстве. Это связано с доминирование здесь пассивных орудий рыболовства и с малыми глубинами, в результате чего на величину улова в значительной большей степени влияет обловленная площадь, но не обловленный собъем.

Состав популяции

1.качественный состав

- размер рыб

- возраст рыб

- пол

- стадии зрелости

Размерный состав описывается тремя показателями: общая длина, промысловая длина, длина по Смиту

Выделяют календарный и биологический возраст рыб

2. Количественный состав:

- размерный состав – численность или ихтиомасса отдельный размерных групп

- возрастной состав – численность, или ихтиомасса, отдельных возрастных групп

- половой состав – численность или ихиомасса, особей различных полов

- генеративный состав – численность или ихтиомасса особей, находящихся на различных стадиях зрелости

Структура популяции: записывается в виде доли или процента численности каждой из выделенных группировок по отношению к общей численности. 

Собственная структура – характеризует популяцию как некоторый объект, изолированный от окружающей среды. В простейшем случае популяцию можно разделить на две части – половозрелые и неполовозрелые особи.

Нерестовая структура охарактеризует соотношение численностей пополнения впервые нерестящихся особей и остатка особей, нерестящихся повторно.

Экологическая структура – выделяется в соответствии с дифференциацией особей по различиям их экологических свойств

1. Пространственная структура – соотношение численности группировок рыб, обитающих в различных участках водоема

· Анадромные виды рыб – виды рыб, нерестящихся в реках, озерах и других водоемах, совершающих затем миграции в море для нагула и возвращающихся в места своего нереста

· Катадромные виды рыб – виды рыб, проводящих большую часть своего жизненного цикла в водах Российской Федерации, в том числе во внутренних водах и в территориальном море

· Трансграничные виды рыбы – виды рыб, моллюсков и ракообразных, за исключением живых организмов сидячих видов, а также другие живые ресурсы, встречающиеся как в исключительной экономической зоне, так и в находящемся за ее пределами и прилегающем к ней районе, которые являются единым ареалом обитания этих видов живых ресурсов

· Трансзональные виды рыб – виды рыб, встречающихся в исключительной экономической зоне и в прилегающих к ней исключительных экономических зонах иностранных государств, которые являются единым ареалом обитания этих видов живых ресурсов

· Далеко мигрирующие виды – виды рыб и китообразных, способных совершать миграции на большие расстояния и встречающихся в промысловых скоплениях как в исключительной экономической зоне, так и далеко за пределами

2. Временная структура – закономерное соотношение численности или биомассы популяции в различные периоды ее жизни

3. Эколого-репродуктивная структура обусловлена дифференциацией популяции на части, отличающихся по характеру размножения. Примером такой структуры может служить существование летней и осенней семги.

4. Трофическая структура – соотношение численности или ихтиомассы частей популяции, различающихся по характеру питания.

5. Промысловая структура – способ организации популяции с точки зрения взаимодействия с промыслом как экологическим фактором. Границы между частями популяции определяются как биологическими особенностями вида, так и характером ведения промысла с точки зрения его дислокации и селективности. До того момента, пока популяция не вступила во взаимоотношения с промыслом как экологическим фактором, невозможно выявить промысловую структуру. С другой стоороны изменение характера рыболовства повлечет за собой изменение промысловой структуры, в то время как собственные структурные характеристики популяции могу остаться неизменными.

 

Динамические параметры

1. Динамические параметры, измеряемые в единицах скорости

· Рождаемость – скорость появления новых особей в популяции

· Смертность – скорость уменьшения численности популяции во времени

· Рост – скорость увеличения массы особей во времени

· Вылов – скорость уменьшения численности популяции под воздействием промысла

2. Динамические параметры отражают эффект динамического процесса происходящего в течение определенного периода времени

· Продукция – суммарный прирост массы всех особей популяции за определенный промежуток времени

· Улов – суммарная численность или масса особей, изъятых промыслом из популяции за определенный промежуток времени

Определяются через интегрирование изображений. Рассчитываются на основе сопоставления значений статических параметров за два и более наблюдений.

Промысловая структура популяции

Общий запас – численность или биомасса популяции в пределах водоема или промыслового района

Предельный возраст – предельный возраст жизни рыбы в промысловой стадии. Фактически он может быть принят равным тому возрасту, до которого доживают наиболее старые особи вида

Возраст пополнения – возраст, в котором рыба впервые вступает в промысловое стадо и может быть отловлена

Поколение – рыбы, родившиеся в одном году – одновозрастные особи, возрастная группа

 Пополнение – рыбы одного поколения, которые достигнув возраста, вступают в промысловое стадо, становятся доступны для промысла и теоретически могут быть отловлены

Возраст вступления в эксплуатацию – минимальный возраст, начиная с которого рыба оказывается подверженной воздействию промысла и присутствует в уловах

Эксплуатируемый запас – часть промыслового запаса, которая фактически облавливается, может выражаться в численности, или биомассе

Неэксплуатируемый запас – часть промыслового запаса, выраженная в численности или биомассе, которая в связи со сложившейся селективностью промысла фактически не облавливается. Ограничивается возрастом поплнения и возрастом начала эксплуатации

Возраст созревания – возраст, в котором рыбы становятся половозрелыми. Созревание у всех особей поколения происходит не одновременно и растягивается на несколько лето.

Нерестовое стадо – часть популяции, которая участвует в процессе воспроизводства и ограничена возрастами