Предмет, цели, дисциплины, общая структура методов рыбоозяйственных исследований.
Курс включает в себя основы ихтиологии, методы сбора и первичной обработки материалов на базе которой строиться процесс анализа общеэкологических решений.
Курс – базовый для промысловой ихтиологии.
Цель– овладеть методами р/х исследований.
Содержание:
Методы сбора ихтиологических материалов на водоеме из улова.
Методы оценки размерно-возрастной структуры уловов и популяций.
Методы изучения роста.
Методы изучения репродуктивной структуры и условия воспроизводства.
Методы изучения питания и трофологии.
Методы оценки численности рыб.
Сетоды изучения внутривидовой структуры рыб.
Методы изучения распределения иммиграции.
Предметы:
Орудия улова.
Биостатистика.
История развития методов рыбохозяйственных исследований.
3 этапа.
1ый этап (до 30 г 20 в. Разработка методов).
Внесли вклад ученые:
- Петерсен – пытался определить возврат.
- Кофбауэ, Райбили,
- Суворовол – заложил основу определения возврата рыб.
- Манастырский
- Морозов – расчет возрастной структуры (перерасчет).
- Фультон-Кларк – определение упитанности рыб.
- Правдин – основоположник объединения всех методик в одно целое. Геометрический метод внутривидовой дифференциации.
2ой этап (30-70 г 20 в. Активное использование методов для изучения биологии и экологии).
Ученые:
- Правдин – руководство по изучению рыб 1966 г.
- Берг – рыбы пресны вод СССР 1949 г.
- Чугукова – руководство по изучению возраста и роста.
- Никольский – теория динамики стаи рыб.
- Рикер – методы оценки и интерпретация биологических показателей популяции рыб.
3ий этап (70 г – наше время. Переход на другой уровень изучения. Включение в методику биологических исследований. Оценки структурных характеристик популяций и ихтиоценоза в целов, основанных на знаниях динамики численности, роста, оценки запаса).
Ученые:
- Алимов – введение в продукционную гидробиологию.
- Кудерский – динамика стад промысловых рыб внутренних водоемов.
- Руденко – продукционные особенности ихтиоценозов малых и средних озер. Классификация.
- Шибаев – теоретические основы применения системного подхода в р/х исследованиях и информационного обеспечения водными ресурсами внутренних водоемах.
Основные статистические показатели, применяемые при рыбохозяйственных исследований.
Коэффициент уловистости – он показывает долю рыб, которые отловлены по отношению к их численности, имевшиеся в зоне действия орудия улова.
Коэффициент зависит от вида рыбы, от ее длины, от сезона, от О.У.
g=Y/N
Y-вылов
N-Численность, которая была изначально
Чем больше О.У., тем меньше – g.
Например. Для закидного невода g= 0,4, т.е. мы вылавливаем 40% рыбы.
Уловистость – способность О.У. удерживать рыбу. Оно определяется :
- конструкцией О.У.
- Поведением рыбы во время лова.
- Способом применения О.У.
- Степенью активности О.У.
2) Массовые промеры .
3) Площадь облова
Планирование сбора материалов из промысловых орудий лова.
При планировании сбора материалов из О.У. предварительно проводится анализ.
Оценка организации промысла на водоеме (р/х организации, временные интервалы введения промысла).
Составляется реест О.У. (типы О.У. и их соотношения).
Составляется схема отбора проб из всех применимых на промысле О.У.
Собранный материал должен обеспечивать репрезентативность видовой и размерной структуры, обловленных стад рыб.
Наиболее репрезентативные материалы собираются на местах сбора.
Наименее репрезентативные – в пунктах сдачи рыбы.
Требования к сбору:
Учет параметров О.У.
Составление ведомости отбора ихтиологического материала.
Гидрометеорологические условия (температура воды и воздуха, облачность и т.д.).
Требования в пунктах сдачи не всегда выполнимы, т.к. рыба рассортирована по размеру и виду, может отсутствовать информация по дате и участку лова, ценные виды могут не поступать в пункт).
Планирование сбора материалов из контрольных орудий лова.
Контрольные орудия улова позволяют оценить объективное соотношение рыбцы в водоеме (их видов). С этим значением сравниваются все последующие выловы.
При планировании нужно учитывать:
-выбор О.У. в соответствии с задачами, с известными характеристиками уловистости, избирательности, селективности;
- составление схемы облова;
- определение временного интервала.
Требования к сбору:
Учет параметров О.У.
Составление ведомости отбора ихтиологического материала.
Гидрометеорологические условия (температура воды и воздуха, облачность и т.д.).
Методы определения видового состава и размерно-возрастной структуры рыб в улове.
Видовой и размерный состав устанавливается на основе массовых промеров.
Массовые промеры – расчет и измерения длины рыб в уловах в количестве, достоверно отражающие видовую и размерную структуру обловленного стада рыб.
Длины рыб – Зоологическая, по Смиту и промысловая.
3 способа массовых промеров:
Тотально. Промеряется пойманная рыба, разделяется на виды. Осуществляется при малых уловах.
Метод средних проб. Часть улова, отделенная случайно без выбора, и в достаточной для практической достоверностью, характеризующая весь улов. Параметры обязательно фиксируются – общий вес, вес средних проб и средний вес каждого вида в пробе.
Выборочный. Необходим для достоверной оценки удельного веса особей, значительно превышающий среднюю длину рыб в улове и для малочисленных рыб. В этом случае дополнительно к средней пробе отбирается специальная проба, где промеряется только рыба, невключенная в состав средней пробы. Обем выборки превышает среднюю пробу не менее, чем в 3 раза, что и позволяет учесть малочисленность рыб и рыб крупных размеров.
Требования:
Сезонность и продолжительность промысла.
Количество и характеристики к применяемым О.У.
Распределение промысловых участков.
Размерная структура – соотношение отдельных размерных классов в популяции (улове). Она может быть определена после промера улова.
Необходимое условие – репрезентативность выборки.
Оптимальное О.У. – отцеживающие, неселективное (невод, трал).
Возрастная структура – отражает соотношение различных возрастных группировок в популяции (улове).
Для определения возрастной структуры требуется наличие результатов промеров, а так же обработка проб на возраст.
Необходимое условие – охват биологическим анализом всех размерных группировок, встречающихся в промерах.
Определение возраста может выполняться как из данного улова, так и любого другого улова этого вида.
Широко распространяется метод средних проб – отбирается случайная выборка (100 экз.), проводится ПБА. ( но этот метод применяется лишь для определения возрастной структуры с малым размахом вариационного ряда).
Рекомендуется использовать стратифицированный метод, когда количество особей во всех возрастных группах примерно одинаково (на каждую группу более 25 особей).
Метод позволяет разделить операции: - исследование биологии рыб (биологические параметры оцениваются путем отбора равного количества особой каждой размерной группы).
- изучение размерной структуры (определяется путем массовых промеров).
Оценка размерно – возрастной структуры идет в 3 этапа.
1) определяем размерную структуру. ( массовые промеры несселект О.У.)
2) По результатам биологического анализа составляется размерно-возрастной ключ. Ключ – соотношение численности рыб в каждой размерной группы всех возрастов, выраженное в %.
3) Трансформация размерной структуры в возрастную.
Методы проведения биологического анализа.
Анализ проводится в целях сбора первичной информации о биологии (продолжительность жизни, соотношение полов).
Стратифицированный метод взятия проб.
Отбор проб на био анализ осуществляется стратифицированным методом, т.е. путем отбора равного количества особей каждой размерной группы, отмеченных уловов. Обычно материал собирается на протяжении определенного количества времени, путем подбора рыб по размерным группам в количестве 20-30 экз на 1 см длины рыбы. Количество необходимого материала зависит от возрастного ряда, темпа роста и вариальности показателя роста одного годового класса.
При планировании временного интервала сбора, считается допустимым проведение анализа в течении 1-2 мес (на биологию), при этом показатели роста рыб достоверно не отличаются.
Требования к сбору:
Рыба должна быть не травмирована, чешуя не повреждена в том месте, где ее берут.
Все данные дублируются в ЧК и ихтио журнал.
ЧК и журналы инвентаризируются и подлежат хранению (не менее 5 лет).
5 этапов анализа.
1 этап.
Определяется возраст.
2 этап.
Рассчитываются средние биологические характеристики для каждого возраста, отдельно по полам. А так же ошибку средней и коэффициент вариабельности.
3 этап.
Проводится анализ возврастной динамики, изм биологических характеристик, в том числе определяются показатели линейного и весового роста, абсолютные и относительные приросты по длине и весе.
4 этап.
Оценивается соотношение полов по возрастным группам.
5 этап.
Дается характеристика половозрелости.
ПБА проводится:
Измеряются длину (промысловая, общая)
Определяется масса с внутренностями и без них.
Берется структура для определения возраста (чешуя, отолиты)
Вскрывается рыба
Определяется стадия наполнения желудка (градация Лебедева. 6 баллов – 0,1,2,3,4,5)
Определяется стадия ожирения ( 4 балла – 0,1,2,3)
Определяется пол и стадия зрелости половых продуктов.
1 - Ювенильная стадия – пол неразличим.
2 – подготовительная – гонады начинают созревать и восстанавливаться после икрометания у повторно нерестующихся. Икринки не видны. Семенники розовато-белого цвета.
3 – созревание – яичники увеличиваются в объеме, Видны икринки. У них многогранная форма, Объединяются в крупинки.
4 – Зрелость –Гонады занимают 2/3 объема тела. Икринки округлые и отделяются друг от друга. Слабо прозрачные. Семенники оплывают.
5 – Икрометание – особи текучие.
6 – выбой – половые продукты выметаны. Гонады дряблые и воспаленные. Полны крови.
6-2 переход. Переход сразу на 3 стадию.
Неполный биологический анализ проводится в 2ух случаях:
1 случай – для определения биологического состава рыб в те периоды, когда сбор и обработка возрастных проб, являющихся трудоемким процессом, не обязательна.
2 случай – при невозможности вскрытия рыбы по коммерческим признакам. Измеряется только ее длину, вес и отбираются регистрирующие структуры на возраст.
8. Методы изучения возраста рыб (история, суть метода, сбор материалов).
Научная литература, посвященная вопросу определения возраста рыб, исключительно обширна.
Исследуя рост карпа, Хинце (Hintze, I886) и Хоффбайер (Hoffbauer, 1898,1900) установили, что количество зон сближенных склеритов на чешуе соответствует числу прожитых зим. В последующих работах (Hoffbauer, 1901, 1904, 1905, 1906) приводятся более подробные доказательства определения возраста рыб по чешуе, причем помимо карпа автор исследовал рост и структуру чешуи других пресноводных рыб (карася, речного окуня, черного окуня). К аналогичным результатам пришли и другие ученые (Johnston, 1905; Dahe, 1910; Чугунова, 1939 и др.), работавшие с рыбами, возраст и предыстория которых были известны.
Хотя чешуя долгое время оставалась основным объектом для определения возраста рыб, однако, начиная с работ Ф. Гейнке (Heinke, I908), B.O. Клера (1916, 1927), Арнольда (1911) и Н. Л. Чугунова (1926), для этих целей стали широко использоваться кости жаберных крышек, отолиты и кости позвоночника. Использование отолитов, жестких плавниковых лучей, костей жаберных крышек и костей позвоночника для определения возраста зачастую обусловлено сложностью анализа чешуи или ее отсутствием.
По данным В.И. Василькова (1979), существенной особенностью роста рыб является ею многоритмичность. Сам феномен периодичности в динамике этих факторов, а значит и в росте рыб объясняется астрофизическими причинами этой ритмичности (астрофизические лунно-солнечные циклы).
Таким образом, на чешуе, костях и отолитах фиксируются не только ритмы роста, имеющие годичную цикличность, но и те отклонения в сезонном росте, которые обусловлены действием как особых экологических факторов, гак и внутренних.
По мере роста рыбы и увеличения ее возраста число годичных колец и размер чешуи, костей и отолитов увеличивается. Все методы определения возраста основаны на наличии связи между увеличением размеров последних и ростом (линейным и весовым) рыбы. При исследовании характера этой связи был установлен ряд зависимостей, которые выражаются аналитически и имеют эмпирическое представление. Так еще Э. Леa (1910, 1911), а затем и другие авторы доказали, что для большинства рыб справедлива прямая пропорциональность между ростом чешуи, костей и отолитов и линейным ростом рыбы, что можно записать следующим образом:
где L, - линейный размер рыбы в возрасте t при размерах регистрирующей структуры (чешуи);
R„ L, R- непосредственно измеренные линейные размеры тела и чешуи.
Но, оказывается, формула Леа имеет ограниченное применение. Для учета, например начальною размера рыбы при закладке чешуи. Роза Ли (Lee, 1920) внесла в это уравнение изменение (15):
где L0- линейный размер рыбы при закладке чешуи.
Расчисление весового роста по линейному согласно формуле Берталанфи сомнительно, так как неизбежно приводит к асимптотической (ограниченной) зависимости массы тела от возраста, хотя данные первичных измерений не дают возможности делать такие выводы.
Таким образом, точность методов определения возраста и роста рыбы по анализу чешуи, костей и отолитов (регистрирующих структур) требуют как более полного знания морфологии чешуи, костей и отолитов, количественных закономерностей роста рыб и их регистрирующих структур жизни, так и знания причин, обуславливающих формирование годичных колец и других меток.