На правах рукописи

Русяев

Сергей Михайлович

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ, БИОЛОГИЯ И ПРОМЫСЛОВОЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПИНАГОРА CYCLOPTERUS LUMPUS L.

В РОССИЙСКИХ ВОДАХ БАРЕНЦЕВА МОРЯ

03.02.14 – биологические ресурсы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2013 г.

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 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»)

Защита состоится 20 декабря 2013 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 307.004.01 при Всероссийском научноисследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП «ВНИРО») по адресу: 107140, Москва, ул. Верхняя Красносельская, д.17.

Факс (095) 264-91-87, электронный адрес: [email protected]

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВНИРО».

Автореферат разослан 18 ноября 2013 г.

Ученый секретарь 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 aeglefinus). 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.

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 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 - 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 таблиц.

Благодарности. 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 К.М., Долгову А.В., Грекову А.А., Баканеву С.В. за полезные замечания к диссертации.

Особую благодарность выражаю рыбакам прибрежного лова: Пряникову А.А., Сизенцеву Г.А., Клейменову Ю.Д., и мотористам флота ФГУП «ПИНРО»

Коваленко В.В. и Армяннинову А.В. за помощь в лове рыбы. Благодарю Зуева Ю.А. и Шацкого А.В. (ФГНУ «ГосНИОРХ»), Селиванова А.И. за поддержку в проведении подводных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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 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.

Сбор и обработка материала. Основой для исследований пространственного распределения пинагора послужили материалы траловоакустических 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 научнопромысловых судов ПИНРО и Северной рыбопромысловой разведки в 1958гг. (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 Таблица 2. Объем биологического материала, использованного в диссертации Вид научных материалов Год наблюдений Количество проб, экз.

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 0м 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 соотношение 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 м. 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 (майавгуст), ежегодно в этот период проводили 4 учетные съемки. Интервал между съемками определялся минимальным периодом инкубации икры, экспериментально определенным в 25 дней (собственные неопубликованные 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 (Saссharina latisima, Laminaria digitata) 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 (n=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. (n= экз.) и в уловах донных тралений в южной части моря в апреле-мае 1999- (n=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 (r=0,71; n=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 (r=0,64; n=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 (Masutti et al., 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 (Goodall, 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