- •А.В. Мельников, в.Н. Мельников Управление запасами промысловых рыб и охрана природы
- •Управление запасами промысловых рыб и охрана природы
- •Оглавление
- •Раздел 1. Основные проблемы, понятия и показатели теории запасов и управления рыболовством 15
- •Глава 1. Общие проблемы оценки запасов и управления запасами промысловых рыб 15
- •Глава 2. Оценка воспроизводства, роста, естественной и промысловой смертности рыб 69
- •Глава 3.Управление селективностью рыболовства 102
- •Глава 4. Промысловое усилие. Интненсивность промысла 141
- •Раздел II. Методы и математические модели теории рыболовства 175
- •Глава 5. Эмпирические методы теории рыболовства 175
- •Глава 6. Методы биопромысловой статистики 191
- •Глава 7. Статические модели и методы теории рыболовства 217
- •Глава 8. Динамические модели и методы теории рыболовства 241
- •Глава 9. Методы и модели теории рыболовства с учетом неопределенности 256
- •Глава 10. Промыслово-экономические методы и модели теории рыболовства 284
- •Глава 11. Применение контрольных карт и метода последовательного анализа в теории рыболовства 298
- •Глава 12. Контроль и прогнозирование запасов и рыболовства 321
- •Глава 13. Методы предосторожного подхода 344
- •Глава 14. Экосистемные методы теории рыболовства 365
- •Глава 15. Методы и модели управления рыболовством с применением показателей надежности систем 390
- •Глава 16. Методы и модели управления рыболовством с применение теории управления сложными системами и исследования операций 448
- •Раздел IV. Охрана природы 525
- •Глава 17. Основы охраны природы 525
- •Введение
- •Раздел 1. Основные проблемы, понятия и показатели теории запасов и управления рыболовством глава 1. Общие проблемы оценки запасов и управления запасами промысловых рыб
- •1.1. Состояние исследований запасов и управления запасами промысловых рыб
- •1.2. Основные проблемы и функции управления запасами и промышленным рыболовством
- •1.3. Основные факторы, влияющие на запасы промысловых рыб
- •1.4. Основные причины и закономерности колебаний запасов промысловых рыб
- •1.5. Основные пути сохранения и увеличения запасов промысловых рыб
- •1.6. Популяция рыб как динамическая система с элементами саморегулирования
- •1.7. Общая характеристика и классификация методов, способов и моделей теории рыболовства
- •1.8. Показатели и критерии рыболовства
- •1.9. Общая характеристика основных видов математических моделей теории рыболовства
- •1.10. Общая характеристика методов математического моделирования процесса лова рыбы
- •1.11. Оценка качества математического моделирования лова и рыболовства
- •1.12. Контрольные вопросы к главе 1
- •Глава 2. Оценка воспроизводства, роста, естественной и промысловой смертности рыб
- •2.1. Общие особенности количественной оценки воспроизводства запасов и пополнения промыслового стада
- •2.2. Общая характеристика кривых пополнения промыслового стада
- •2.3. Статистические методы оценки пополнения промыслового стада
- •2.4. Оценка доли пополнения в улове методом Аллена
- •2.5. Оценка роста рыб
- •2.6. Способы количественной оценки смертности рыб
- •2.7. Определение естественной смертности рыб
- •2.8. Оценка общей смертности рыб
- •2.9. Определение промысловой смертности рыб
- •2.10. Применение показателей промысловой смертности для оценки общего допустимого улова
- •2.11. Контрольные вопросы к гл. 2
- •Глава 3.Управление селективностью рыболовства
- •3.1. Общая характеристика селективности лова, промысла и рыболовства
- •3.2. Селективность лова при отцеживании рыбы сетным полотном
- •3.3. Селективность лова при объячеивании рыбы сетным полотном
- •3.4. Биомеханическая и биофизическая селективность лова
- •3.5. Селективность промысла и рыболовства
- •3.6. Основные проблемы и особенности управления селективностью рыболовства
- •3.7. Организация работ по управлению селективностью рыболовства
- •3.8. Особенности применения показателей селективности в теории рыболовства
- •3.9. Контрольные вопросы к главе 3
- •Глава 4. Промысловое усилие. Интненсивность промысла
- •4.1 Общие требования к промысловому усилию. Классификация показателей промыслового усилия
- •4.2. Область применения промыслового усилия в промышленном рыболовстве
- •4.3. Количественная оценка показателей промыслового усилия
- •4.4. Определение показателей промыслового усилия для орудий лова различных видов
- •4.5. Рекомендуемые показатели промыслового усилия для решения различных задач промышленного рыболовства
- •4.6. Контрольные вопросы к главе 4
- •Разделii. Методы и математические модели теории рыболовства глава 5. Эмпирические методы теории рыболовства
- •5.1. Оценка относительной величины запасов по уловам и уловам и на промысловое усилие
- •5.2. Оценка запасов методом учетных и промысловых съемок
- •5.3. Оценка запасов методом гидроакустических и промыслово-акустических съемок
- •5.4. Оценка запасов с применением съемок и математических моделей лова
- •5.5. Оценка запасов на основе анализа миграций проходных и полупроходных рыб в реках и в прибрежных районах моря
- •5.6. Оценка запасов с учетом улова и предельного возраста рыбы
- •5.7. Оценка запасов методом мечения
- •5.8. Оценка запасов по результатам наблюдений
- •5.9. Контрольные вопросы к главе 5
- •Глава 6. Методы биопромысловой статистики
- •6.1. Биостатистические методы оценки и анализа запасов
- •6.2. Методы контрольных карт и последовательного анализа
- •6.3. Методы оценки запасов по уловам на промысловое усилие
- •6.4. Оценка допустимой интенсивности вылова с учетом предельного возраста рыбы и интенсивности промысла (метод ф.И. Баранова)
- •6.5. Оценка допустимой интенсивности вылова и допустимого улова с учетом распределения величины запаса и предельного возраста рыбы
- •6.6. Определение допустимой интенсивности вылова с учетом общей убыли поколения промыслового стада
- •6.7. Определение допустимой интенсивности вылова с учетом допустимого прилова рыб непромысловых размеров
- •6.9. Контрольные вопросы к главе 6
- •Глава 7. Статические модели и методы теории рыболовства
- •7.1. Модели улова на единицу пополнения промыслового стада в непрерывной форме
- •7.2. Модели улова на единицу пополнения промыслового стада в дискретной форме
- •7.3. Модели для оценки использования биомассы поколения промысловых рыб
- •7.4. Продукционные модели
- •7.5. Модели запас-пополнение
- •7.6. Комбинированные модели на основе аналитических и продукционных моделей, моделей запас-промысел
- •7.7. Комбинированные модели на основе взаимосвязи интенсивности и селективности рыболовства
- •7.8. Контрольные вопросы к главе 7
- •Глава 8. Динамические модели и методы теории рыболовства
- •8.1. Дискретные модели с переменным пополнением
- •8.2. Методы когортного анализа
- •8.3. Динамические продукционные модели
- •8.4. Комбинированные динамические модели
- •8.5. Методы интерполирования и экстраполяции временных рядов
- •8.6. Применение контрольных карт для анализа динамики и регулирования рыболовства
- •8.7. Контрольные вопросы к главе 8.
- •Глава 9. Методы и модели теории рыболовства с учетом неопределенности
- •9.1. Общая характеристика задач теории рыболовства с учетом неопределенности
- •9.2. Особенности сбора и обработки экспериментального и статистического материала
- •9.3. Определение расчетного периода времени и расчетных размеров промыслового участка
- •9.4. Особенности применения дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа, методов планирования экспериментов
- •9.5. Оценка точности экспериментальных значений показателей, объема экспериментального и статистического материала
- •9.6. Особенности объединения экспериментального и статистического материала.
- •9.7. Вероятностная оценка допустимого улова при стационарном и квазистационарном состоянии запаса и промысла
- •9.8. Возможная точность оценки запасов и других показателей теории рыболовства
- •9.9. Замена случайных величин детерминированными величинами
- •9.10. Оценка вероятности расположения показателя рыболовства в допустимых пределах
- •9.11. Сравнение средних значений показателей рыболовства с нормативными показателями
- •9.12. Особенности методов и моделей динамических процессов рыболовства в условиях стохастической неопределенности
- •9. 13. Особенности решения задач в условиях нестохастической неопределенности
- •9.14. Контрольные вопросы к главе 9
- •Глава 10. Промыслово-экономические методы и модели теории рыболовства
- •10.1 Общая характеристика экономических показателей промышленного рыболовства
- •10.2. Оценка экономической эффективности с учетом производительности и селективности лова
- •10.3. Особенности оценки экономической эффективности рыболовства с учетом рационального использования запасов рыб
- •10.4. Учет экономических показателей при оценке допустимого улова
- •10.5. Контрольные вопросы к главе 10
- •Глава 11. Применение контрольных карт и метода последовательного анализа в теории рыболовства
- •11.1. Общая характеристика применения контрольных карт и последовательного анализа для управления рыболовством
- •11.2. Общая характеристика метода контрольных карт
- •11.3. Общие особенности применения контрольных карт
- •11.4. Общая характеристика метода последовательного анализа
- •11.5. Последовательный анализ при исследовании среднего значения показателя рыболовства
- •11.6. Последовательный анализ при исследовании показателя рыболовства по альтернативному признаку
- •11.7. Последовательный анализ при исследовании колебаний показателя рыболовства
- •11.8. Регулирование времени наблюдений при последовательном анализе
- •11.9. Последовательный анализ при управлении селективностью рыболовства
- •11.9. Контрольные вопросы к главе 11.
- •Глава 12. Контроль и прогнозирование запасов и рыболовства
- •12.1. Общая характеристика контроля
- •12.2. Общая характеристика прогнозирования
- •12.3. Характеристика прогнозирования с применением метода группового учета аргументов (мгуа)
- •12.4. Прогнозирование с применением временных рядов
- •12.5. Прогнозирование с применением когортных моделей
- •12.6. Прогнозирование с применением продукционных моделей.
- •12.7. Прогнозирование с применением уравнений запас-пополнение
- •12.8. Контрольные вопросы к главе 12
- •Глава 13. Методы предосторожного подхода
- •13.1. Общая характеристика методов
- •13.2. Ориентиры управления
- •13.3. Правила регулирования рыболовства при предосторожном подходе
- •13.4 Обоснование оду при предосторожном подходе
- •13.5. Влияние информационного обеспечения на выбор процедуры оценки и прогнозирования оду
- •13.6. Математическое обеспечение предосторожного подхода
- •13.7. Контрольные вопросы к главе 13
- •Глава 14. Экосистемные методы теории рыболовства
- •14.1. Общая характеристика экосистемных методов
- •14.2. Общие особенности моделирования экологических систем
- •14.3. Обобщенная математическая модель биологических систем в водоемах
- •14.4. Моделирование водных сообществ
- •14.5 Общая характеристика промысловых экологических систем
- •14.6. Квотирование уловов при совместном использовании запасов
- •14.7. Контрольные вопросы к гл. 14
- •Глава 15. Методы и модели управления рыболовством с применением показателей надежности систем
- •15.1.Предпосылки применения теории надежности для анализа и совершенствования систем управления рыболовством
- •15.2. Общая характеристика сложных систем
- •15.3.Особенности расчета параметрической надежности систем управления рыболовством
- •15.4. Прогнозирование надежности систем управления рыболовством
- •15.5. Источники информации о надежности систем управления рыболовством
- •15.6. Классификация отказов систем управления рыболовством
- •15.7.Понятие о математических моделях надежности систем управления рыболовством
- •15.8. Формирование закона изменения выходного параметра
- •15.9. Модель формирования постепенных отказов
- •15.10. Модели внезапных отказов
- •15.11.Одновременное проявление постепенных и внезапных отказов
- •15.12. Случайный поток отказов в системах управления рыболовством
- •15.13.Общая схема потери системой управления рыболовством работоспособности
- •15.14. Анализ области работоспособности и состояний системы управления рыболовством
- •15.15.Оценка предельного состояния системы управления рыболовством
- •15.16. Относительное влияние на надежность запасов среднего значения и коэффициента вариации величины запаса
- •15.17. Расчеты допустимого вылова с учетом запаса на вылов
- •15.18. Экономические задачи надежности систем управления рыболовством
- •15.19. Контрольные вопросы к главе 15
- •Глава 16. Методы и модели управления рыболовством с применение теории управления сложными системами и исследования операций
- •16.1. Принципы управления рыболовством с применением теории управления сложными системами и исследования операций
- •16.2. Основы теории эффективности управления рыболовством
- •16.3.Показатели и критерии рыболовства
- •16.4. Общая схема и принципы исследования эффективности рыболовства
- •16.5. Формирование эффективности систем управления рыболовством на отдельных этапах жизненного цикла
- •16.6. Общие особенности моделирования управления рыболовством
- •16.7. Теоретические основы оптимизации управления рыболовством
- •16.8. Системы оптимального управленияхорошо определяемыми процессами рыболовства с применением математических моделей
- •16.9. Адаптивные системы оптимального управления рыболовством
- •16.10. Управление рыболовствомоснове принципов экстремальныхсистем управления
- •16.11. Управление рыболовствомпоиском экстремума показателя качества и приближенной математической модели процесса
- •16.12. Общие особенности выработки и принятия решений при управлении рыболовством
- •16.13. Особенности принятия решения в условиях определенности
- •16.14. Особенности принятия решения в условиях стохастической неопределенности
- •16.15. Особенности принятия решения в условиях нестохастической неопределенности
- •16.16. Контрольные вопросы к главе 16
- •Разделiv. Охрана природы глава 17. Основы охраны природы
- •17.1. Основные проблемы охраны природы.
- •17.2. Охрана основных составляющих природных ресурсов
- •17.3. Право и охрана природы
- •17.4 Охрана и регулирование биологических ресурсов Мирового океана
- •17.5 Охрана и регулирование биологических ресурсов внутренних водоемов России
- •17.6. Охрана внутренних рыбохозяйственных водоемов от загрязнения
- •17.7. Охрана морских рыбохозяйственных водоемов от загрязнения
- •17.8. Ответственность за нарушение рыболовного законодательства
- •17.9. Контрольные вопросы к главе 17
- •Список рекомендуемой литературы
Раздел IV. Охрана природы 525
Глава 17. Основы охраны природы 525
17.1. Основные проблемы охраны природы. 525
17.2. Охрана основных составляющих природных ресурсов 526
17.3. Право и охрана природы 531
17.4 Охрана и регулирование биологических ресурсов Мирового океана 532
17.5 Охрана и регулирование биологических ресурсов внутренних водоемов России 537
17.6. Охрана внутренних рыбохозяйственных водоемов от загрязнения 540
17.7. Охрана морских рыбохозяйственных водоемов от загрязнения 542
17.8. Ответственность за нарушение рыболовного законодательства 544
17.9. Контрольные вопросы к главе 17 545
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 547
Введение
В последние десятилетия все большее значение приобретает рациональное использование биологических ресурсов водоемов. По этой причине специалист в области промышленного рыболовства должен не только знать способы лова рыбы, уметь проектировать, строить и эксплуатировать орудия лова, но и всемерно способствовать сохранению запасов рыб и нерыбных объектов.
Предметом дисциплины «Управление запасами промысловых рыб и охрана природы» являются популяции рыб как объект промысла и охраны.
Основная цель дисциплины - изучение запасов промысловых рыб, способов их рациональной эксплуатации и охраны.
Основные задачи дисциплины:
общее знакомство с факторами, влияющими на состав и численность запасов промысловых рыб;
изучение основ воспроизводства, роста, развития, способов определения естественной, промысловой и общей смертности рыб;
изучение методов и способов оценки абсолютной и относительной величины запасов рыб;
знакомство с общими принципами управления запасами промысловых рыб и рыболовством;
изучение основных понятий интенсивности и селективности рыболовства;
изучение методов и способов регулирования интенсивности и селективности рыболовства;
изучение практических способов регулирования рыболовства;
изучение контроля и прогнозированием запасов и рыболовства;
знакомство с организационно-правовыми вопросами охраны природы;
изучение правового регулирования рыболовства во внутренних водоемах и в открытом море;
знакомство с правовой охраной вод от загрязнения;
знакомство с ответственностью за нарушение требований к охране природы и рационального использования природных ресурсов.
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
основные факторы, влияющие на формирование запасов промысловых рыб;
основы теории воспроизводства, роста, естественной и промысловой смертности рыб;
способы оценки абсолютной и относительной численности и состава запасов;
способы определения интенсивности и селективности рыболовства;
методы и способы регулирования селективности и интенсивности рыболовства;
методы и способы контроля и прогнозирования запасов промысловых рыб и рыболовства;
организационно-правовые вопросы охраны природы, в т.ч. вопросы регулирования рыболовства и охраны вод от загрязнения;
меру ответственности за нарушение положений об охране природы и использовании водных биоресурсов.
После изучения дисциплины студент должен уметь:
собирать, обрабатывать и анализировать информацию о состоянии и использовании запасов промысловых рыб;
оценивать влияние различных факторов на численность и состав популяций промысловых рыб;
использовать различные способы определения абсолютной и относительной численности промысловых популяций;
определять показатели интенсивности и селективности рыболовства;
применять на практике способы регулирования селективности и интенсивности рыболовства;
разрабатывать и применять на практике правила рыболовства и другие документы, регламентирующие рыболовство;
применять на практике знания по охране природы, особенно биологических ресурсов водоемов.
В соответствии с целью и задачами изучения дисциплина «Управление запасами промысловых рыб и охрана природы» состоит из четырех разделов.
В первом разделе «Основные проблемы, понятия и показатели теории запасов и управления рыболовством» рассмотрены:
современное состояние исследований запасов и управления запасами промысловых рыб и рыболовством;
проблемы и функции управления запасами промысловых рыб и рыболовством;
факторы, влияющие на запасы рыб;
причины и закономерности колебаний запасов рыб;
пути сохранения и увеличения запасов рыб;
популяции рыб как динамические системы с элементами саморегулирования;
основные показатели и критерии рыболовства;
общая характеристика и классификация методов, способов и моделей теории рыболовства;
способы определения параметров воспроизводства, роста, естественной, промысловой и общей смертности рыб;
способы оценки селективных свойств и селективности рыболовства, промыслового усилия и интенсивности рыболовства.
Во втором разделе «Основные методы и математические модели теории запасов и теории рыболовства» описаны:
эмпирические методы и модели;
методы и модели биопромысловой статистики;
статические методы и модели;
динамические методы и модели.
В третьем разделе «Перспективные методы и математические модели теории запасов и теории рыболовства» описаны:
статистические методы и модели;
промыслово-экономические методы и модели;
методы контрольных карт и последовательного анализа;
методы контроля и прогнозирования запасов и рыболовства;
методы и модели предосторожного подхода;
экосистемные методы и модели;
методы и модели с применением теории надежности систем;
методы и модели с применением теории управления сложными системами и исследования операций.
Последние две группы методов и моделей описаны в гл. 15 и 16 в самом общем виде. Они предназначены в основном для общего знакомства студентов, особенно обучающихся в магистратуре, с новыми общенаучными методами теории рыболовства. Они же служат основой для научно-исследовательской работы преподавателей, научных сотрудников, аспирантов и студентов.
Четвертый раздел «Охрана природы» посвящен краткому изложению организационно-правовых вопросов охраны природы, в т.ч. охраны биологических ресурсов водоемов, защиты водоемов от загрязнения, описанию ответственности при нарушении требований к охране природы и ее использованию.
В основном профилирующие дисциплин по специальности «Промышленное рыболовство» и направлению «Рыболовство» служат для формирования у студентов знаний и умений для эффективного использования технических средства добычи рыбы.
Изучение запасов, методов управления запасами и рыболовством, умение применять эти знания на практике способствуют организации лова, промысла и рыболовства не только эффективного, но и рационального.
Знакомство с дисциплиной помогает инженеру промышленного рыболовства
грамотно эксплуатировать запасы рыб;
разрабатывать планы добычи рыбы;
расставлять промысловый флот по районам и сезонам лова,
проектировать орудия лова в соответствии с требованиями рациональной эксплуатации водоёма;
составлять перспективные планы развития рыбной отрасли и т.д.
Изучение теоретических и практических вопросов управления запасами промысловых рыб должно опираться на знание орудий и способов промышленного рыболовства, биофизических и биотехнических основ промышленного рыболовства. С другой стороны, некоторые способы регулирования рыболовства основаны на ограничении размера ячеи, конструкции орудий лова, применении физических раздражителей и т.д. Эти ограничения необходимо знать при проектировании орудий лова. Соответственно рассматриваемую дисциплину целесообразно изучать после дисциплины «Устройство и эксплуатация орудий промышленного рыболовства» и параллельно с дисциплиной «Теория и проектирование орудий промышленного рыболовства».
Дисциплина «Управление запасами промысловых рыб и охрана природы», кроме чтения лекций, предусматривает практические или лабораторные занятия. На них студенты на примерах знакомятся с основными понятиями, методами и математическими моделями теории запасов, теории рыболовства и охраны природы, выполняют соответствующие расчеты.
Самостоятельная работа студентов включает изучение дисциплины по этому учебному пособию и рекомендуемой литературе, выполнение расчетных работ и рефератов по отдельным темам дисциплины.
Одной из форм самостоятельной работы студентов, направленной на развитие творческих способностей и закрепление знаний по дисциплине, служит научно-исследовательская работа.
Теория рыболовства быстро развивается. Для знакомства с последними достижениями в области управления запасами промысловых рыб студенты должны регулярно изучать новую литературу, в том числе иностранную.
При подготовке учебного пособия основная проблема заключалась в большом объеме материалов по проблемам дисциплины, в разнообразии идей, методов, подходов, не всегда унифицированных представлений и понятий в области оценки запасов и управления запасами. Соответственно, было сложно отобрать основополагающий материал и изложить его в сжатом и доступном для понимания студентами виде. Не меньшие проблемы возникли при выборе условных обозначений параметров и показателей, которые относятся не только к теории рыболовства, но и к теории лова, промысла, ряду общенаучных дисциплин.
При использовании литературы по дисциплине необходимо иметь в виду следующее.
Часто различают теорию запасов и теорию управления запасами. Однако с учетом современных подходов к рыболовству целесообразно считать процедуру оценки запасов частью функции управления запасами.
Управление запасами промысловых рыб возможно, прежде всего, посредством управления рыболовством (интенсивностью и селективностью лова и промысла, выбором места и времени лова). Кроме управления рыболовством, управление запасами возможно с помощью различных способов воздействия на воспроизводство, рост, развитие и естественную смертность рыб, не связанных непосредственно с промышленным рыболовством. Соответственно, необходимо учитывать, что управление запасами является более широким понятием, чем управление рыболовством.
Точно также управление запасами и управление рыболовством - более широкие понятия, чем регулирование запасов и регулирование рыболовства. Действительно, управление запасами и рыболовством включает не только функцию регулирования, но также функции организации, контроля и прогнозирования.
В рыбохозяйственной литературе проблемы оценки запасов и управления запасами промысловых рыб в широком понимании иногда объединяют в «Теорию рыболовства» или «Теоретические основы рыболовства». Эти названия, особенно первое, часто используется в учебном пособии вместо понятия «Управление запасами промысловых рыб» и «Управление рыболовством»
В заключение отметим, что из-за разнообразия методов оценки запасов и управления запасами, соответствующий материал часто изложен в сокращенном виде. Для практического использования методов и моделей необходимо ознакомится с соответствующей литературой, в том числе методической, выполнить примеры расчетов. Важно учитывать, что даже опытные специалисты в рассматриваемой области хорошо знают и используют на практике ограниченное число методов.