ДОЛГОСРОЧНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗАПАСОВ ПРОМЫСЛОВЫХ ВИДОВ РЫБ СЕВЕРНОГО БАССЕЙНА
|
Введение 3
Глава 1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ЗАПАСОВ ВОДНЫХ БИОРЕСУРСОВ . 7
1.1 Физико-географическое описание района 7
1.2 Описание промысловых видов 11
1.2.1 Северо-восточная арктическая треска 11
1.2.2 Северо-восточная арктическая пикша 14
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 17
2.1 Обзор методов исследования 17
2.2 Исходные данные 25
Глава 3. АНАЛИЗ ЗАПАСОВ ВОДНЫХ БИОРЕСУРСОВ 31
3.1 Корреляционный анализ 31
3.2 Автокорреляционный анализ 33
3.3 Кросскорреляционный анализ 38
3.4 Модель множественной линейной регрессии 43
3.5 Спектральный анализ 46
3.6 Модель Шефера 54
Глава 4. ПРОГНОЗ ЗАПАСОВ 56
Заключение 66
Список использованной литературы
Приложения
Глава 1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ЗАПАСОВ ВОДНЫХ БИОРЕСУРСОВ . 7
1.1 Физико-географическое описание района 7
1.2 Описание промысловых видов 11
1.2.1 Северо-восточная арктическая треска 11
1.2.2 Северо-восточная арктическая пикша 14
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 17
2.1 Обзор методов исследования 17
2.2 Исходные данные 25
Глава 3. АНАЛИЗ ЗАПАСОВ ВОДНЫХ БИОРЕСУРСОВ 31
3.1 Корреляционный анализ 31
3.2 Автокорреляционный анализ 33
3.3 Кросскорреляционный анализ 38
3.4 Модель множественной линейной регрессии 43
3.5 Спектральный анализ 46
3.6 Модель Шефера 54
Глава 4. ПРОГНОЗ ЗАПАСОВ 56
Заключение 66
Список использованной литературы
Приложения
Значение трески и пикши, а так же их роль для населения территорий севера определяет постоянное внимание к ним как отечественных, так и зарубежных исследователей. Историю исследований этих промысловых видов, не преувеличивая, можно назвать историей рыбохозяйственной науки Европейского севера. Треска и пикша являются самыми изученными из всех промысловых видов Северного бассейна. Это можно объяснить важным социально-экономическим значением данных промысловых видов рыб для прибрежного населения северных стран и их ключевой ролью в баренцевоморской экосистеме и сопредельных вод.
В начале двадцатого века популяции данных промысловых видов рыб эксплуатировались на относительно низком уровне. Различия в выловах пикши и трески были обусловлены тем, что в промысел вступали либо урожайные, либо неурожайные поколения, изменялись основные способы вылова и их районы, а также начали приниматься меры по регулированию рыболовства для того, чтобы поддержать воспроизводство на должном уровне, который обеспечил бы стабильное пополнение, которое позволит продолжать рациональный промысел.
Оценка влияния промысла на состояние запасов стала необходимостью уже в конце 1930-х годов, но в военные годы сократился объём промысловых усилий, вследствие которого популяции трески и пикши вернулись в своё исходное состояние. Поэтому впоследствии в 1950-х годах эффективность баренцевоморского промысла резко снизилась и с этого периода важнейшей задачей рыбохозяйственной науки становится регулирование промысла, а запасы ценных промысловых видов, таких как треска и пикша, становятся уникальным объектом изучения рациональной эксплуатации биоресурсов.
Вылов трески и пикши ведут различные страны, среди которых основная доля принадлежит Норвегии, России, Англии, Германии, Исландии. Удельный вклад стран в промысле меняется, так как эти промысловые виды важны не только для нашей страны, поэтому ведётся борьба за разделение ОДУ. Успешность промысла каждый год зависит от множества различных факторов. Основными из них являются кормовые и гидрологические условия каждого года и успешность научно-поисковых исследований.
В последние годы запасы трески и пикши Баренцева моря значительно выросли, особенно по сравнению с концом прошлого века, биомасса их нерестовых запасов является достаточно высокой. Это связано с благоприятными климатическими факторами (потепление климата, повышение температуры воды в регионе, что ведет к увеличению продуктивности поколений особей), а так же с рациональным управлением запасами в рамках смешанной российско-норвежской комиссии по рыболовству (СРНК).
Таким образом, для управления запасом ценных промысловых видов рыб необходимо изучать состояние популяций, знать численность поколений вида, состояние среды в ареале обитания, располагать объективной и исчерпывающей рыбопромысловой статистикой.
С целью дать оценку состояния и прогноз запасов северо-восточной арктической трески и северо-восточной арктической пикши в Северном бассейне, в данной работе рассматривается влияние на них различных факторов: температура и соленость Баренцева моря по Кольскому разрезу (0-200 м), индекс североатлантического колебания, индексы атмосферной
циркуляции.
В работе используются методы статистического анализа и модель Шефера. Были использованы современные данные, которые были получены от специалистов «Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М.Книповича» (ПИНРО), а также найденные в интернете и в научной литературе.
Целью данной работы является: долгосрочное прогнозирование запасов промысловых видов рыб Северного бассейна, а именно северо-восточной арктической трески и северо-восточной арктической пикши Баренцева моря.
Задачи данной работы:
1. Рассмотреть состояние запасов и выловов выбранных видов за определенный временной интервал;
2. Провести первичный статистический анализ запасов и выловов выбранных видов;
3. Провести автокорреляционный, корреляционный и
кросскорреляционный анализ запасов выбранных видов с учётом возможных значимых предикторов;
4. Провести анализ при помощи модели множественной линейной регрессии;
5. Провести спектральный анализ запасов выбранных видов;
6. Оценить возможное изменение запасов выбранных видов с помощью модели Шефера;
7. Дать оценку запасов выбранных видов в Баренцевом море на несколько лет вперед.
Объектом данной работы является: вид - атлантическая треска (Gadusmorhua) и атлантическая пикша (Melanogrammusaeglefinus), подвид - северо-восточная арктическая треска и северо-восточная арктическая пикша.
Предметом данной работы являются оценка состояния, прогноз запаса и возможный вылов объекта.
Исходными данными работы служат ряды запасов и выловов промысловых видов Баренцева моря за период с 1951 по 2020 год, а так же значения температуры и солёности Баренцева моря по данным Кольского разреза в слое 0-200 м (станции 3-7), значения индекса САК и индексов атмосферной циркуляции (EWC) за период с 1951 по 2020 год.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и источников, приложения.
В первой главе рассматривается обзор состояния запасов промысловых видов Баренцева моря, описывается район исследования, распределение видов в нем.
Во второй главе рассматривается обзор материалов и методов, используемых в работе.
В третьей главе производится анализ запасов промысловых видов Баренцева моря.
В четвертой главе производится прогноз запасов промысловых видов Баренцева моря.
В заключении сформулированы главные выводы работы.
Актуальность работы: в настоящее время запасы таких массовых и ценных промысловых видов Баренцева моря, как треска и пикша, почти полтора десятилетия находятся в благоприятном состоянии, но это не значит, что этот период будет продолжаться; ведётся борьба за разделение ОДУ, так как данные промысловые виды важны не только для России, но и для других стран, поэтому оценки состояния запасов полезны и актуальны; выводы и рекомендации по данной работе могут быть предложены специалистам, например, специалистам ПИНРО.
В начале двадцатого века популяции данных промысловых видов рыб эксплуатировались на относительно низком уровне. Различия в выловах пикши и трески были обусловлены тем, что в промысел вступали либо урожайные, либо неурожайные поколения, изменялись основные способы вылова и их районы, а также начали приниматься меры по регулированию рыболовства для того, чтобы поддержать воспроизводство на должном уровне, который обеспечил бы стабильное пополнение, которое позволит продолжать рациональный промысел.
Оценка влияния промысла на состояние запасов стала необходимостью уже в конце 1930-х годов, но в военные годы сократился объём промысловых усилий, вследствие которого популяции трески и пикши вернулись в своё исходное состояние. Поэтому впоследствии в 1950-х годах эффективность баренцевоморского промысла резко снизилась и с этого периода важнейшей задачей рыбохозяйственной науки становится регулирование промысла, а запасы ценных промысловых видов, таких как треска и пикша, становятся уникальным объектом изучения рациональной эксплуатации биоресурсов.
Вылов трески и пикши ведут различные страны, среди которых основная доля принадлежит Норвегии, России, Англии, Германии, Исландии. Удельный вклад стран в промысле меняется, так как эти промысловые виды важны не только для нашей страны, поэтому ведётся борьба за разделение ОДУ. Успешность промысла каждый год зависит от множества различных факторов. Основными из них являются кормовые и гидрологические условия каждого года и успешность научно-поисковых исследований.
В последние годы запасы трески и пикши Баренцева моря значительно выросли, особенно по сравнению с концом прошлого века, биомасса их нерестовых запасов является достаточно высокой. Это связано с благоприятными климатическими факторами (потепление климата, повышение температуры воды в регионе, что ведет к увеличению продуктивности поколений особей), а так же с рациональным управлением запасами в рамках смешанной российско-норвежской комиссии по рыболовству (СРНК).
Таким образом, для управления запасом ценных промысловых видов рыб необходимо изучать состояние популяций, знать численность поколений вида, состояние среды в ареале обитания, располагать объективной и исчерпывающей рыбопромысловой статистикой.
С целью дать оценку состояния и прогноз запасов северо-восточной арктической трески и северо-восточной арктической пикши в Северном бассейне, в данной работе рассматривается влияние на них различных факторов: температура и соленость Баренцева моря по Кольскому разрезу (0-200 м), индекс североатлантического колебания, индексы атмосферной
циркуляции.
В работе используются методы статистического анализа и модель Шефера. Были использованы современные данные, которые были получены от специалистов «Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М.Книповича» (ПИНРО), а также найденные в интернете и в научной литературе.
Целью данной работы является: долгосрочное прогнозирование запасов промысловых видов рыб Северного бассейна, а именно северо-восточной арктической трески и северо-восточной арктической пикши Баренцева моря.
Задачи данной работы:
1. Рассмотреть состояние запасов и выловов выбранных видов за определенный временной интервал;
2. Провести первичный статистический анализ запасов и выловов выбранных видов;
3. Провести автокорреляционный, корреляционный и
кросскорреляционный анализ запасов выбранных видов с учётом возможных значимых предикторов;
4. Провести анализ при помощи модели множественной линейной регрессии;
5. Провести спектральный анализ запасов выбранных видов;
6. Оценить возможное изменение запасов выбранных видов с помощью модели Шефера;
7. Дать оценку запасов выбранных видов в Баренцевом море на несколько лет вперед.
Объектом данной работы является: вид - атлантическая треска (Gadusmorhua) и атлантическая пикша (Melanogrammusaeglefinus), подвид - северо-восточная арктическая треска и северо-восточная арктическая пикша.
Предметом данной работы являются оценка состояния, прогноз запаса и возможный вылов объекта.
Исходными данными работы служат ряды запасов и выловов промысловых видов Баренцева моря за период с 1951 по 2020 год, а так же значения температуры и солёности Баренцева моря по данным Кольского разреза в слое 0-200 м (станции 3-7), значения индекса САК и индексов атмосферной циркуляции (EWC) за период с 1951 по 2020 год.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и источников, приложения.
В первой главе рассматривается обзор состояния запасов промысловых видов Баренцева моря, описывается район исследования, распределение видов в нем.
Во второй главе рассматривается обзор материалов и методов, используемых в работе.
В третьей главе производится анализ запасов промысловых видов Баренцева моря.
В четвертой главе производится прогноз запасов промысловых видов Баренцева моря.
В заключении сформулированы главные выводы работы.
Актуальность работы: в настоящее время запасы таких массовых и ценных промысловых видов Баренцева моря, как треска и пикша, почти полтора десятилетия находятся в благоприятном состоянии, но это не значит, что этот период будет продолжаться; ведётся борьба за разделение ОДУ, так как данные промысловые виды важны не только для России, но и для других стран, поэтому оценки состояния запасов полезны и актуальны; выводы и рекомендации по данной работе могут быть предложены специалистам, например, специалистам ПИНРО.
Северо-восточная арктическая треска и северо-восточная арктическая пикша являются самыми массовыми и ценными промысловыми видами Баренцева моря, вследствие этого оценки состояния их запасов могут быть полезны и важны. Исследование и изучение этих промысловых видов проводилось ещё с 19-го века, так как они являются важными и значимыми для прибрежного населения северных стран. Треска и пикша играют главную роль в экосистеме Баренцева моря и сопредельных вод.
В ходе выпускной квалификационной работы была изучена изменчивость двух промысловых видов, произведены расчеты запасов северо-восточной арктической трески и северо-восточной арктической пикши при помощи различных статистических методов.
В качестве предикторов рассматривалось несколько характеристик, но при проверках корреляционных связей они оказались незначимы, поэтому не использовались в работе. Значимым предиктором оказалась температура воды Баренцева моря.
Выполнен прогноз с помощью уравнения авторегрессии первого порядка, парной линейной регрессии с использованием температуры воды Баренцева моря в слое (0-200 м), множественной линейной регрессии, гармонического анализа Фурье (спектрального анализа) и модели Шефера.
При автокорреляционном анализе у обоих видов получен сдвиг на 1 год. При кросскорреляционном анализе у обоих видов получен сдвиг на 3 года. При спектральном анализе у северо-восточной арктической трески прогноз дан при использовании нелинейного тренда и одной гармоники, а у северо-восточной арктической пикши при использовании нелинейного тренда и трех гармоник. При прогнозе по модели Шефера наилучшим процентом промыслового изъятия для северо-восточной арктической трески оказалось значение в 30%, а для северо-восточной арктической пикши в 20%.
Из графика видно, что в последние годы запасы северо-восточной арктической трески снижаются, поэтому ожидание резкого роста - маловероятно. Возможен небольшой рост или продолжение падения запасов (например, из-за наличия менее урожайных поколений).
У северо-восточной арктической пикши, наоборот, в последние года наблюдается рост запасов, который может продолжиться при соблюдении мер регулирования выловов, либо запас начнет плавно снижаться (например, из-за нехватки кормовой базы).
При оценке результатов прогнозов, данных при помощи различных методов, выбран наиболее оптимальный и лучший вариант. Если давать прогноз близкий к реальному состоянию запасов северо-восточной арктической трески и северо-восточной арктической пикши, то лучшее совпадение дает уравнение авторегрессии первого порядка, то есть автокорреляционная функция, модель множественной линейной регрессии и модель Шефера.
В ходе выпускной квалификационной работы была изучена изменчивость двух промысловых видов, произведены расчеты запасов северо-восточной арктической трески и северо-восточной арктической пикши при помощи различных статистических методов.
В качестве предикторов рассматривалось несколько характеристик, но при проверках корреляционных связей они оказались незначимы, поэтому не использовались в работе. Значимым предиктором оказалась температура воды Баренцева моря.
Выполнен прогноз с помощью уравнения авторегрессии первого порядка, парной линейной регрессии с использованием температуры воды Баренцева моря в слое (0-200 м), множественной линейной регрессии, гармонического анализа Фурье (спектрального анализа) и модели Шефера.
При автокорреляционном анализе у обоих видов получен сдвиг на 1 год. При кросскорреляционном анализе у обоих видов получен сдвиг на 3 года. При спектральном анализе у северо-восточной арктической трески прогноз дан при использовании нелинейного тренда и одной гармоники, а у северо-восточной арктической пикши при использовании нелинейного тренда и трех гармоник. При прогнозе по модели Шефера наилучшим процентом промыслового изъятия для северо-восточной арктической трески оказалось значение в 30%, а для северо-восточной арктической пикши в 20%.
Из графика видно, что в последние годы запасы северо-восточной арктической трески снижаются, поэтому ожидание резкого роста - маловероятно. Возможен небольшой рост или продолжение падения запасов (например, из-за наличия менее урожайных поколений).
У северо-восточной арктической пикши, наоборот, в последние года наблюдается рост запасов, который может продолжиться при соблюдении мер регулирования выловов, либо запас начнет плавно снижаться (например, из-за нехватки кормовой базы).
При оценке результатов прогнозов, данных при помощи различных методов, выбран наиболее оптимальный и лучший вариант. Если давать прогноз близкий к реальному состоянию запасов северо-восточной арктической трески и северо-восточной арктической пикши, то лучшее совпадение дает уравнение авторегрессии первого порядка, то есть автокорреляционная функция, модель множественной линейной регрессии и модель Шефера.