Методы определения численности движущихся рыб
Для учета численности стада проходных и полупроходных рыб существенное значение имеют способы оценки количества рыбы, прошедшей за определенный отрезок времени через поперечное сечение участка реки, лежащего ниже нерестилища. Впервые в России этот метод оценки численности мигрирующего стада был предложен Ф.И. Барановым (1933, 1960) для учета численности мигрирующей воблы. Для учета пользовались закидным неводом. Ф.И. Баранов принимал, что общее количество рыбы, прошедшее через облавливаемый участок реки, равно (47):
N=n·U·S·T, (47)
где N – общее число рыб, прошедших через облавливаемый участок реки;
n – число рыб на единицу площади;
U – скорость хода рыбы;
S – ширина реки;
Т – время между двумя заметами.
Однако таким способом лишь в редких случаях удается установить абсолютную численность прошедших рыб. Это связано с неравномерностью распределения движущихся рыб поперек русла, разной уловистостью невода в отношении рыб, встречающихся с неводом в разные фазы притонения. Этот метод более применим для учета относительной численности мигрирующих рыб.
Точность этого метода проверялась на примере расчета абсолютной численности нерестовой популяции осетровых, мигрирующих из Каспия в реку Волга. Отлов производителей производился на экспериментальной тоне «Мужичья», расположенной в 65 км выше г. Астрахани и действующей весь период открытой воды. Определялось количество рыб на всем сечении реки во время контрольных неводных обловов, и полученная величина экстраполировалась на период, когда облова не было.
Наибольшая погрешность расчета возникает при определении количества рыб, проходящих через все сечение реки за весь день работы невода (уравнение 48).
(48)
где N – количество рыб;
K – коэффициент уловистости;
q – улов;
S1 – облавливаемая площадь;
S2 – необлавливаемая площадь.
Наиболее вариабельным оказался коэффициент уловистости. Коэффициент уловистости (К) для закидных неводов на промысле осетровых составляет 0,18-0,75 (в среднем 0,38) или 0,17-0,56.
Следующий источник ошибок связан с определением общей облавливаемой неводом площади сечения реки. Погрешность определения площади облова оказалась равной 26%, а после пересчета количества рыб на все сечение реки – 30% при допущении, что мигрирующие рыбы распределяются по нему равномерно. Однако, телеметрические наблюдения показывают, что осетровые преимущественно мигрируют вблизи русловых склонов, что вносит в расчет дополнительную погрешность еще на 30%.
На втором этапе расчетов численности рыб по контрольным обловам величина экстраполируется на весь период нерестового хода с учетом времени действия невода, суточной и сезонной ритмики миграции. Первый показатель легко поддается строгому учету и его погрешность невелика. При большей повторности измерений (экспериментальная тоня работает весь период открытой воды) сравнительно точно и характеризует особенности сезонного хода рыбы.
Однако анализировать суточную ритмику активности рыб по уловам трудно. По одним данным дневные уловы рыб не отличаются от ночных, по другим наибольшая интенсивность хода приходится на ночное время, по данным телеметрических наблюдений в ночное время двигательная активность осетров в среднем на 20% выше и в этот период лова больше их количество успешно минует тоневый участок. За счет неравномерности суточной активности рыбы погрешность в оценке численности на створе тоневого участка за сутки равна 20%. В итоге общая погрешность в расчете численности мигрирующих рыб методом контрольных обловов за весь сезон составляет не менее 50%.
Наиболее широко применяется количественный учет проходных дальневосточных лососей во время их нерестовой миграции. Этим способом удается в течение ряда лет учитывать численность отдельных локальных стад, заходящих для нереста в определенные реки. Многолетние материалы накоплены в отношении стад Камчатки, Сахалина, Приморья, Охотского побережья. Обычно просчет проводится визуально путем учета рыбы, периодически пропускаемой через специальные окошки в перегораживающих реку сплошных заграждениях.
На Аляске проходящих к нерестилищам рыб просчитывают путем периодической киносъемки рыб, пересекающих выложенные на дне белые панели, и путем экстраполяции пересчитывают на сутки (Mathisen, 1962а).
Затем, используя соответствующий эмпирический переводной коэффициент, подсчитывают абсолютное количество рыб, прошедших за определенный промежуток времени данное сечение реки. В 1955 г. в день снимали в среднем 1440 кадров.
Разница между данными, полученными путем непосредственного просчета и путем пересчета рыб с кинокадров, оказалась очень небольшой, она составляла в среднем 1,91%.
В.Р. Протасов и Ю.А. Митрохин (1960) сконструировали прибор, позволяющий просчитывать количество и измерять длину рыб, проходящих через определенный участок (рис. 52).
Рис 51. Схема размещения фотоэлементов и источников света, позволяющая регистрировать рыб по размерам (по Протасову и Митрохину, 1960): Ф – фотоэлементы; И – источник света; С – счетчики; 1, 2, 3 – учитываемые размерные группы
Рыбы, проходящие через определенный отсек, прерывают свет, тем самым отмечаются как длина рыбы, так и число рыб, прошедших через определенное отверстие. Недостаток метода заключается в том, что он не позволяет учитывать видовую специфику проходящих рыб; кроме того, в некоторых случаях две, проходящие непосредственно одна за другой рыбы могут сливаться. Основная сложность заключается в обеспечении раздельного учета при совместной миграции нескольких видов рыб (Протасов и Неймарк, 1964).
Точность учета в таких условиях в основном зависит от длительности работы наблюдателя или качества счетных устройств. Ошибка может быть сведена к минимуму, если учет производится круглосуточно на протяжении всего нерестового периода. Однако при этом необходимо учитывать, что не все производители заходят в ловушки, часть рыбы отпугивается и скатывается назад или длительное время передвигается перед ловушками. Этого недостатка легко избежать, если использовать электронные счетчики, устанавливаемые прямо на дне реки без перекрытия ее заграждениями. Например, разработано счетное устройство, в основе которого лежит прокладка по дну поперек реки кабелей с интервалом, соответствующим размерам учитываемых рыб. Проплывающие над кабелями рыбы вызывают в них изменение электропроводности, что отмечается регистрирующим прибором высокой точности (Kristinsson, et al., 1978).
Однако экстраполяция точных данных, полученных для нескольких малых рек на весь нерестовый район, может быть отягощена большими ошибками из-за сильной изменчивости роли этих рек в воспроизводстве рыбных запасов.
Так же, как учет рыб при нерестовой миграции, в ряде случаев возможен и учет скатывающейся молоди проходных рыб, особенно молоди лососей. Редко удается осуществить абсолютный учет всей скатывающейся молоди. Обычно же учет покатной молоди ловушками дает лишь относительные величины (Таранец, 1939) (49).
, (49)
где t – время экспозиции;
N – поймано молоди за ночь;
M – количество обловов;
Т – покатный период;
К – коэффициент неравномерности распределения;
S – площадь ловушки;
S1 – площадь сечения реки.
В крупных реках величина нерестового стада иногда определяется путем анализа промысловой статистики (уравнение Беляева, 50) (цит. По Ионовой, 1988).
, (50)
где N – количество рыбы, вылавливаемое за сутки;
Т – время хода рыбы в реке;
К – коэффициент перекрытия реки;
t – время замета;
n – количество заметов.
Например, установлено, что стационарный береговой промысел отбирает 40-70% тихоокеанских лососей, подошедших к своим нерестовым рекам. При одинаковой ежегодной интенсивности промысла и величине промыслового изъятия можно оценить количество рыб, вошедших в реки. Погрешность оценки в этом случае за счет ошибки в определении доли изъятия может достигать 50%, а из-за особенностей поведения рыб, вызывающих их перераспределение на местах промысла или сдвиги нерестового хода во времени, пока не поддается учету. В результате подобного расчета с использованием данных по интенсивности и прибрежного морского промысла общая численность нерестовой популяции камчатского кижуча была оценена, например, величиной 4-7 млн. экз. с погрешностью в 27%.
Большое распространение при оценке численности нерестовых популяций тихоокеанских лососей получил авиаучет. Авиаразведка позволяет в кратчайшие сроки провести обследование нерестовых угодий и степени их заполненности производителями на больших акваториях. По этим данным, например, нерестовый фонд лососей в водоемах Камчатки составляет в отдельные годы 200-260 млн. экз. При точности оценки нерестовых угодий в 12%, как отмечает А.В. Евзеров, при авиавизуальном учете численности лососей в нерестовых реках надо учитывать два источника погрешностей: опыт наблюдателя и дискретность авиаучета. Средняя ошибка в учете мигрантов, по мнению автора, составляет 14% (Евзеров, 1975).
Использование авиаучета ограничивается верховьями рек и мелкими притоками, где небольшие глубины и высокая прозрачность воды позволяют проводить непосредственные наблюдения с самолета.