WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

В основе второго метода заложены знания о TS исследуемого объекта. Для определения sAанч из общего значения sA, включающего результаты инте-грирования эхосигналов от ихтиопланктона (зоопланктон, личинки рыб), использовались весовые пропорции зоопланктона и личинок рыб в пробе, а для выделения sAанч.. анчоуса из sAлич. всех личинок использовались количественные соотношения личинок анчоуса к общему количеству личинок в пробе. Расчеты значений поверхностных плотностей личинок анчоуса Sанч. (тонн/миля2) были выполнены по результатам глобальных усреднений всех пойманных личинок анчоуса во время ихтиопланктонной съемки 2002 года. На обследованной акватории средняя стандартная длина и вес одной личинки анчоуса составили: SLср.=0,515 см и wср = 0,00103 гр. Если TS личинки анчоуса определить по фор-муле (4) для 200 кГц (правомерность использования формулы объясняется принадлежностью анчоуса и сельди к типичным представителям пелагических клупеоидных рыб), то личиночная биомасса составит 19,6 тонн. Для личинок анчоуса газовая система появляется при достижении длины в 9 мм (Blaxter and Hunter, 1982). По данным измерений, количество личинок со стандартной длиной равной или более 9 мм (с развитой газовой системой) было не более 6%. Поэтому в расчетах крайне важно использовать TS, характерную для личинок на ранней стадии развития и меньшую на 10 дБ. В этом случае биомассса возрастет примерно в четыре раза и составит 73 тонны.

Для ответа на вопрос какой из подходов дает наиболее достоверный результат были проведены вычисления возможной биомассы анчоуса поколения 2002 года через 12 месяцев с учетом фактора смертности личинок и полученные результаты сравнили с результатами гидроакустической съемки рыбных скоплений, выполненной в Сицилийском канале в июле 2003 года. Биомасса анчоуса, рассчитанная по данным личиночной биомассы 2002 года, полученной по данным о TS личинок была наиболее близка к данным ГАС съемки взрослых рыб (разница не превышала 10%). Результаты, полученные по данным личиночной биомассы, рассчитанной по корреляционным уравнениям оказались значительно ниже. Поэтому метод расчета личиночной биомассы по данным их TS был признан наиболее достоверным. Именно этот метод был использован для расчета биомассы личинок анчоуса по данным ГАС в 2003 году. При выполнении биологических анализов данных 2003 года по сравнению с 2002 годом, особое внимание было уделено вопросу измерения для каждой личинки анчоуса стандартной длины и веса, а также наличия или отсутствия газовой системы или плавательного пузыря. Эти данные позволили с высокой точностью рассчитать значения поверхностной плотности личинок анчоуса с газовой системой и без нее на каждом интервале интегрирования и определить их биомассу.

В четвертой главе описаны основные процедуры по обработке данных гидроакустической съемки (ГАС) с целью оценки рыбных биомасс молоди рыб, которые могут быть использованы и для старших возрастных групп: выделение рыбных записей на фоне других звукорассеивающих слоев (ЗРС) таких как зоо- и фитопланктон, скопления медуз, креветок и т.д.; привязка результатов интегрирования к данным биологических анализов уловов контрольных тралений; вычисление поверхностной плотности рыбных скоплений на каждом интервале интегрирования; построение карт распределения и абсолютная количественная оценка рыбных биомасс. Выделение эхосигналов от рыбных скоплений выполняется на эхограммах с помощью ППС, которые позволяют реализовать как ручные (визуальные) так и автоматические методы селекции. Наиболее точные результаты оценки биомасс могут быть получены при совместном использовании визуальной и автоматической селекции.

Рассмотрен двухчастотный метод выделения эхосигналов, позволяющий с высокой степенью точности выделять эхосигналы от рыбных скоплений и зоопланктона.

Представлены алгоритмы расчета рыбной биомассы на примере однови-довых скоплений равноразмерных рыб, представляющие упрощенный случай обработки. В подавляющем большинстве случаев рыбные эхосигналы отража-ются от различных видов рыб. Кроме этого рыбные скопления состоят из рыб разной длины. Если необходимо оценить биомассу определенного вида рыбы, то в расчетах необходимо учесть все видовое и размерное разнообразие в районе проведения ГАС. Для оценки видового и размерного состава используются результаты ихтиологических анализов контрольных тралений. Чем больше видовое и размерное разнообразие рыб, тем сложнее вычисления биомассы. ГАМ количественной оценки позволяет при достаточной статистике видового и размерного состава уловов контрольных тралений определить не только суммарную рыбную биомассу, но и оценить биомассу по видам, а также по размерным, а следовательно, и возрастным группам. Теоретически, макси-мальная детализация результатов гидроакустической съемки заключается в по-строении планшетов плотностей распределений для каждого вида и каждой размерной (возрастной) группы и определения их биомасс.

Рис. 4. Схема этапов расчета поверхностных плотностей многовидовых скопле-ний. В данной схеме i (1…b) – порядковый номер отcчета эхоинтегрирования; j (1…n) – вид рыбы; k (1…m) – размерный класс рыбы; g (1…t) – номер кон-трольного траления; w – вес рыбы, гр.; a – поверхностная плотность, тонн/миля2; – акустическое сечение обратного рассеяния рыбы, м2.

Представлены алгоритмы обработки и схема этапов обработки многови-

довых скоплений разноразмерных рыб (рис.4). Зная размерные диапазоны, характерные для молоди рыб, можно определить значения поверхностных плотностей, сложив соответствующие величины ajk (см. рис.4), построить планшет распределение молоди и рассчитать ее биомассу.

ВЫВОДЫ

1. Впервые проведены детальные измерения TS личинок атлантической сельди Clupea harengus на различных возрастных стадиях в мезокосме и для разных ультразвуковых частот. Полученные результаты могут быть использованы при расчетах личиночных биомасс пузырных пелагических видов рыб.

2. Для проведения работ по исследованию отражения ультразвука личинками рыб в процессе их роста, разработанная и изготовленная система мезокосм является идеальной конструкцией, полностью моделирующей в ограниченном пространстве водную экосистему.

3. Установлено, что на раннем этапе роста личинок, с момента их вылупления и до появления газовой системы, для всех трех частот характер изменения TS личинок примерно одинаков: нет отчетливо выраженной динамики роста или уменьшения. Поэтому отражательные свойства личинок на этом этапе развития могут характеризоваться средними значениями силы цели: для 120 кГц TSср= -79,02 дБ; для 200 кГц TSср=- 82,59 дБ и для 710 кГц TSср=- 80,4 дБ.

4. В процессе измерений для всех используемых частот (120, 200 и 710 кГц) установлено резкое изменение TS личинок, что связано с появлением газовой системы. Для частот 120 кГц и 200 кГц скачкообразное увеличение TS личинок составило 10 -13 дБ. Для частоты 710 кГц наблюдалось резкое кратковременное уменьшение TS на 10 дБ и далее по мере роста личинок и развития газовой системы их TS постоянно увеличивалась.

5. Получены уравнения TS личинок в зависимости от их стандартной длины SL с момента появления газовой системы и дальнейшего развития плавательного пузыря.

6. Для обобщенного описания отражательных свойств личинок рыб проведен сравнительный анализ экспериментальных данных, полученных в мезокосме с расчетными результатами на моделях: флюидные цилиндр и сфера. Наилуч-ший результат был получен для самой высокой из частот 710 кГц с параметрами вещества цилиндрической модели аналогичными параметрам ткани личинок. Для универсального описания отражения ультразвука личинками на более низких частотах необходимо использовать более сложные модели.

7. Проведенный анализ различных подходов для оценки личиночной биомасссы показал, что наиболее достоверные результаты могут быть получены при использовании данных о TS личинок в отличие от корреляционного метода, основанного на расчетах эмпирических зависимостях между результатами контрольных обловов и эхоинтегрирования в слое облова.

8. Учитывая скачкообразный характер изменения TS личинок в процессе развития, необходимо в расчетах личиночной биомассы использовать как значения TSср, характерные как для ранней стадии личиночного развития, так и уравнения TS на стадии появления газовой системы и ее дальнейшего развития. Для этого необходимо определять количественные и весовые соотношения между личинками с газовой системой и без нее в каждом контрольном облове.

9. Впервые выполнены гидроакустические съемки личинок анчоуса в Сици-лийском канале и при расчете личиночной биомассы и ее пространственного распределения использованы данные о TS на разных стадиях роста. Получен-ные результаты доказывают возможность использования такой методики в ре-сурсных исследованиях.

10. Представленный в диссертации алгоритм селекции гидроакустических сиг-налов от рыбных скоплений и расчетов поверхностной плотности многовидо-вых скоплений может быть использован как для молоди, так и для взрослых рыб.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Гончаров, С.М. Результаты использования гидролокатора одновременного кругового обзора. / С.М. Гончаров, В.И. Кудрявцев. // Рыбное хозяйство. – 1989. – № 12.– С. 63-65.

2. Гончаров, С.М. Гидроакустическая оценка биомассы и распределения планктона. Электрона карлсберга в южной полярной фронтальной зоне. / С.М. Гончаров, М.В. Бондаренко. // Сборник научных трудов. – М.: Изд-во ВНИРО. – 1990. – Том 1. – С. 147-154.

3. Гончаров, С.М. Оценка промысловой значимости скоплений быстроходных рыб. / С.М. Гончаров С.М., В.М. Бондаренко. // Рыбное хозяйство. – 1990.–№ 7. – С. 68-70.

4. Гончаров, С.М. Влияние рыболовного судна на поведение стай ставриды. / С.М. Гончаров, Э.С. Борисенко, А.И. Пьянов. // Рыбное хозяйство.–1991.– № 3. – С. 52-54.

5. Гончаров, С.М. Географическая информационная система «Картмастер». / В.А. Бизиков, С.М. Гончаров, А.В. Поляков. // Рыбное хозяйство. – 2007. –№ 1. – С. 96-99.

6. Гончаров, С.М. Вероятностные характеристики поля плотности по данным гидроакустических съемок. Вопросы промысловой гидроакустики. / В.Д. Теслер, С.М. Гончаров. Сборник научных трудов. М.: Изд-во ВНИРО. – 1989. – С. 68-76.

7. Gontcharov, S. Target Strength and swimming behaviour of herring larvae studied by the Split Beam Tracking Method. / S. Gontcharov, L. Calise, T. Knutsen, et al. // 6th ICES SYMPOSIUM “Acoustics in fisheries and aquatic ecology”. Montpellier, France. – 2002. – 10-14 June. – P. 386-396.

8. Goncharov, S. Acoustic evaluation of anchovy larvae distribution in relation to oceanography in the Cape Passero area (Strait of Sicily). /A. Bonanno, S. Goncharov, S. Mazzola, et al. // Chem.Ecol. – August 2006. – Vol. 22 (Supplement 1) – P. S265-S273.

9. Goncharov, S. Experimental evaluation of target strength for herring larvae (clupea harengus) at early developmental stages. / A. Bonanno, S. Goncharov, T. Knutsen, et al. // Proceedings of the International Conference “Underwater Acoustic Measurements: Technologies & Results” Heraklion, Crete, Greece. – 2005. – 28th June – 1st.

10. Goncharov, S.M. The target strength dependence of some freshwater species on their length-weiht characteristics. / E.S. Borisenko, A. G. Gusar, S.M. Goncharov. // Preceedings of the Institute of Acoustics. Lowestoft, UK. – 1989. Vol.11. Pt3. – P. 27-34.

11. Gontcharov, S. Feeding performance of herring (Clupea harengus) larvae in mesocosm as observed by scientific echo-sounder. / S. Mazzola, S. Gontcharov, L. Calise, et al. // 26th Annual Larval Fish Conference. Bergen, Norway. – 2002. – 22-26 July. – Abstracts. P. 40.

12. Gontcharov, S. Diornal behaviour of herring (Clupea harengus) larvae in mesocosm as observed by scientific echo-sounder. / L. Calise, S. Mazzola, S. Gontcharov, et al. // 26th Annual Larval Fish Conference. Bergen, Norway. – 2002. – 22-26 July. – Abstracts. P. 39.

13. Gontcharov, S. Primi risultati di un esperimento di accrescimento larvale di aringhe (clupea harengus) in due mesocosmi a differente densita. / E. Montella, S. Mazzola, S. Goncharov, et al. // 35 Congresso della Societa Italiana di Biologia Marina. Genova, Italia. – 2004. – 19-20 Luglio. – P. 55.

14. Gontcharov, S. Interannual uctuations in acoustic biomass estimates and in landings of small pelagic sh populations in relation to hydrology in the Strait of Sicily. / B. Patti, A. Bonanno, S. Goncharov, et al. // Chem.Ecol. – 2004. – 20, P. 365–375.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»