Динамика численности основных промысловых рыб в Балтийском море в условиях изменчивости гидрометеорологических процессов
В данном исследовании оценивается степень зависимости численности основных промысловых видов рыб Балтийского моря от изменчивости гидрометеорологических процессов и создается модель прогнозирования численности на основе полученных коэффициентов множественной регрессии. Выявлена зависимость численности аномалий глобальной температуры воздуха, температуры поверхности воды и показателей солнечной активности АММ и ВЧВП, проанализированы возможные причины возникновения этой зависимости.
Глобальные изменения климата, происходящие в последние десятилетия, являются причиной многих кардинальных изменений среды обитания гидробионтов. Все более актуальной становится проблема восстановления уровня воспроизводства биоресурсов, особенно в прибрежной зоне, наиболее загрязняемой в результате антропогенной нагрузки, например, Балтийское море.
Циркуляция вод в мелководном Балтийском море является важнейшим экологическим фактором, обусловливающим его относительно низкую способность к самоочищению (Карпушевский, Зезера, Иванович, 2013; Дубровин, 2013). Хорошо известно (Зезера,1998; Зезера, Грибов,2003; Зезера, 2009), что уменьшение адвекции североморских вод в Балтийское море приводит к образованию обширных районов стагнации и дефициту кислорода на глубине и, как следствие, к значительному сокращению численности большинства донных видов рыб, а в годы усиления адвекции наблюдается увеличение биологической продуктивности и повышение урожайности не только донных, но и пелагических видов рыб.
Также результаты исследовательских работ на тему влияния абиотических факторов на численность рыб Балтийского моря показывают, что такие факторы, как температура, соленость и обеспеченность пищей, могут провоцировать весьма заметные колебания численности основных промысловых видов рыб (атлантическая треска, салака, европейский шпрот) (Грауман, 1972).
Помимо этого на численности всех видов рыб сказывается выживаемость икры и молоди, являющихся наиболее уязвимой стадией жизненного цикла рыб. В этом случае важно как соблюдение температурных и соленостных оптимумов, так и необходимое для молоди количество пищевых ресурсов (Rüdiger и др., 2012).
Чаще всего для анализа динамики численности рыб в Балтийском море (и в других акваториях) используют прямые абиотические показатели этой акватории (соленость, температуру, насыщение кислородом, заток вод в Балтику и т.п.). Однако оценивать данные факторы проще в более комплексном и глобальном виде, посредством глобальных климатических индексов, на которых отражаются такие важные параметры, как аномалии температуры, ветровое волнение, интенсивность инерционных течений. С развитием спутниковых систем наблюдения получать такие индексы стало достаточно просто и актуальной проблемой стало оценить связь этих показателей с биологической продуктивностью отдельных акваторий.
Целью данной работы является поиск возможных статистических связей между колебаниями уловов (численности) основных промысловых рыб (треска, сельдь, шпрот) и изменчивостью глобальных гидрометеорологических и геофизических процессов, с попыткой прогноза уловов указанных рыб на основе полученных связей.
Для этой цели решены следующие задачи:
– на основе спектрального анализа оценены характерные временные масштабы изменчивости уловов и глобальных гидрофизических процессов;
– путем взаимного корреляционного и взаимного спектрального анализ установлена взаимосвязь между уловами промысловых рыб в Балтийском море и среднегодовыми индексами глобальной атмосферной и океанической циркуляции и некоторыми гидрофизическими процессами;
– на основе полученных оценок методом множественной линейной регрессии разработан вероятностный прогноз уловов промысловых рыб в Балтийском море заблаговременностью 2 года.
Альтшулер В.М. Водообмен через Датские проливы и проблема анализа расчёта водного баланса Балтийского моря // Труды ГОИН. 1980. – Вып. 152. – С. 67 – 77.
Андрияшев А.П. Рыбы северных морей СССР, 1954
Антонов А.Е. Крупномасштабная изменчивость гидрометеорологического режима Балтийского моря и её влияние на промысел. Л.: Гидрометеонздат, 1987. – 248 с.
Бугаев А.В., Тепнин О.Б. Оценка влияния некоторых климатических факторов на численность азиатских стад горбуши и кеты // Известия ТИНРО. 2011.
Грауман Г.Б. Причины, обусловливающие колебания численности трески и шпрота в Балтийском море // Труды ВНИРО. 1972. – Т. 23. – С. 249 – 268.
Грауман Г.Б. Характеристика нереста и условий размножения трески в южной части Балтийского моря //Вопросы ихтиологии.- 1966. Т. 6, Вып. 4. – С. 629 – 635.
Грауман .Г.7>.~ Методика прогнозирования величины пополнения балтийской трески с трёхлетней заблаговременностью // Оценка запасов промысловых рыб и прогнозирование уловов. Москва, 1980.
Гриценко О.Ф., Котляр А.Н., Котенёв Б.Н. (ред.) Промысловые рыбы России //М.: ВНИРО (Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии. 2006.
Дементьева Т.Ф. Изменения запасов промысловых рыб Балтийского моря’ под влиянием океанологических факторов // Океанология. 1963.-Т. 3, Вып. 5.-С. 876-885.
Драган Я.П., Рожков В.А., Яворский И.Н. Методы вероятностного анализа ритмики океанологических процессов. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1987. – 320 с.
Дроздов В. В., Смирнов Н. П., Фрумин Г. Т., Косенко А. В. Анализ влияния климатообразующих процессов на океанологический режим Балтийского моря и экологические условия, необходимые для распространения чужеродных видов, приводящих к биологическому трансграничному загрязнению // Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2012. №4.
Дубровин В.Ф. Атлас термохалинной и биогеографической структур вод Атлантического океана. Калининград. 2013. 471 с.
Зезера А. С. Многолетние изменения абиотических условий в Балтийском море (1975–2007 гг.) // Промыслово-биологические исследования Атлант-НИРО в 2006–2007 годах. Т. 1. Балтийское море и заливы. Калининград. 2009. С. 6–17
Зезера А. С. А. С. Оценка абиотических условий, влияющих на успех нереста трески в Юго-Восточной Балтике в 1966–1997 гг. // Сб. научн. трудов АтлантНИИ рыб.хоз-ва и океанографии. Калининград. 1998. С. 12–19.
Зезера А.С., Грибов Е.А. Адвекция североморских вод в Балтийское море в 2003 г. Промыслово-биологические исследования АтлантНИРО в 2002–2003 годах. Т. 2. Условия среды и промысловое использование биоресурсов: сб. науч. тр. Атлант. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Калининград, 2004. С. 103–115.
Зезера А. С. Грибов Е. А. Адвекция североморских вод в Балтийское море в 2003 году// Промыслово-биологические исследования АтлантНИРО в 2002 2003 гг. – Сборник научных трудов. – Том 1. – Калининград, Изд. АтлантНИРО, 2004. – С. 103-115.
Зуев Г. В. – Влияние температуры воды на выживание молоди и формирование промыслового запаса черноморского шпрота sprattus sprattus phalericus // Морской экологический журнал, № 3, Т. XIII. 2014
Карасева Е. М. Долгопериодная изменчивость численности икры трески и шпрота в ихтиопланктоне Балтийского моря как показатель динамики его экосистемы в ХХ веке // Известия ТИНРО. 2004.
Карпушевский И.В., Зезера А.С., Иванович В.М. Адаптационные особенности популяций пелагических и демерсальных рыб в пространственной и временной динамике фактора солености вод Балтийского моря. // Труды Зоологического института РАН. Приложение № 3, 2013, c. 128–135.
Кляшторин Л.Б., Любушин А.А. Циклические изменения климата и рыбопродуктивность./ М:, из-во ВНИРО. 2005. 258 с.
Кляшторин Л.Б.,Сидоренко Н.С. Долгопериодные климатические изменения и флюктуации численности пелагических рыб Пацифики. //Изв. ТИНРО. Т.119. 1996. С. 33-54.
Козлович В. И., Сапожникова Е. В., Типы атмосферной циркуляции над Атлантикой и формирование затоков североморских вод в Балтийское море // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки. 2013. №1.
Назаров Н. А.Биоресурсные исследования атлантНИРО в Балтийском море в 1992-2006 годах.http://www.gilge.ru/ru/publication/oceanolog/part_5_6.php.
Световидов А.Н. Фауна СССР. Рыбы. Том II, вып.1. Сельдевые (Clupeidae). 1952 г
Сидоренков Н. С. Физика нестабильностей вращения Земли. М.: Наука, 2002. С. 150.
Смирнов Н.П., Вайновский П.А., Титов Ю.Э. Статистический диагноз и прогноз океанологических процессов. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1992.
Соскин И.М. Многолетние изменения гидрологических характеристик Балтийского моря. -Л.:Гидрометеоиздат, 1963.
Старицын Д. К., Каредин Е. П., Мичурин А. Н. Гидрометеорологические и геофизические предикторы динамики численности основных промысловых рыб СЗТО // Тезисы докл. XII Международной конференции по промысловой океанологии. Светлогорск, 2002.
Старицын Д. К., Фукс В. Р. Гидрометеорологические и геофизические предикторы динамики численности основных промысловых рыб в Японском и Охотском морях / Материалы IX Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования, посвященной 150-летию со дня рождения Н. М. Книповича. Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2012. С. 175-185.
Суставов Ю.В. Водообмен Балтийского моря с Северным и его основные компоненты. Проблемы исследования и математического моделирования экосистемы Балтийского моря // Международный проект “Балтика”, Вып.1, Л.: Гидрометеоиздат, 1983. С. 45 – 56.
Фельдман В. Н., Назаров Н. А., Зезера А. С. Многолетняя динамика запасов промысловых рыб Балтийского моря и влияние на них факторов окружающей среды и промысла // Сб. научн. тр./ АтлантНИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Калининград, 1998. С. 6—12.
Jürgen Alheit, Reproductive biology of sprat (Sprattus sprattus) : Factors determining annual egg production , ICES Journal of Marine Science, Volume 44, Issue 2, 1988, Pages 162–168
Bagge O., Thurow F. The Baltic cod stocks: fluctuations and possible causes // Rapp. Proc.- verb. Reun. Cons. Intern. Explor. Mer. 1994. – Vol. 166. -.
Brian R. Mac Kenzie and Friedrich W. Koster Fish production and climate: sprat in the Baltic sea // Ecology 85(3):784-794 · March 2004
Brian R. MacKenzie and Doris Schiedek, Long-term sea surface temperature baselines—time series, spatial covariation and implications for biological processes, Journal of Marine Systems, 68, 3-4, (405), (2007).
Michele Casini, Massimiliano Cardinale and Joakim Hjelm, Inter‐annual variation in herring, Clupea harengus, and sprat, Sprattus sprattus, condition in the central Baltic Sea: what gives the tune?,Oikos, 112, 3, (638-650), (2006).
Christopher M. Free, James T. Thorson, Malin L. Pinsky, Kiva L. Oken, John Wiedenmann and Olaf P. Jensen, Impacts of historical warming on marine fisheries production, Science, 10.1126/science.aau1758, 363, 6430, (979-983), (2019).
Joachim W. Dippner, Ilppo Vuorinen, Darius Daunys, Juha Flinkman, Antti Halkka, Friedrich W. Köster, Esa Lehikoinen, Brian R. MacKenzie, Christian Möllmann, Flemming Møhlenberg, Sergej Olenin, Doris Schiedek, Henrik Skov and Norbert Wasmund, Climate-related Marine Ecosystem Change, Assessment of Climate Change for the Baltic Sea Basin, 10.1007/978-3-540-72786-6_5,(309-377), (2008).
Enfield, D.B., A. M. Mestas-Nunez and P.J. Trimble.: The Atlantic multidecadal oscillation and it’s relation to rainfall and river flows in the continental U.S. Geophysical Research Letters, Vol. 28. 2001. P. 2077-2080
Fonselius S.H. On long-term variations of dissolved oxygen in the deep water of the Baltic Sea // Baltic Sea Environment Proc. 1986. – N. 19
Jürgen Alheit, Priscilla Licandro, Steve Coombs, Alberto Garcia, Ana Giráldez, Maria Teresa Garcia Santamaría, Aril Slotte and Athanassios C. Tsikliras, Reprint of “Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) modulates dynamics of small pelagic fishes and ecosystem regime shifts in the eastern North and Central Atlantic”, Journal of Marine Systems, 133, (88), (2014)
Holger Haslob, Helena Hauss, Christoph Petereit, Catriona Clemmesen, Gerd Kraus and Myron A. Peck, Temperature effects on vital rates of different life stages and implications for population growth of Baltic sprat, Marine Biology, 159, 11, (2621), (2012).
Köster, F., Möllmann, C., Neuenfeldt, S., Vinther, M., St. John, M. A., Tomkiewicz, J., Voss, Rüdiger, Hinrichsen, Hans-Harald, Kraus, Gerd and Schnack, Dietrich (2003) Fish stock development in the central Baltic Sea (1976-2000) in relation to variability in the environment ICES Marine Science Symposia, 219 . pp. 294-306.
Lluch-Belda D., Kawasaki T., MacCall.,Parrish R., Shwartzlose R., Smith P. 1989. World-wide fluctuations of sardine and anchvy stock. The regime problem // S. Afr. J. Sci.- V.8. – P. 195-205.
Piotr Margonski, Sture Hansson, Maciej T. Tomczak and Ryszard Grzebielec, Climate influence on Baltic cod, sprat, and herring stock–recruitment relationships, Progress in Oceanography, 87, 1-4,(277), (2010).
Myron A. Peck, Patricia Reglero, Motomitsu Takahashi and Ignacio A. Catalán, Life cycle ecophysiology of small pelagic fish and climate-driven changes in populations, Progress in Oceanography, 116, (220), (2013).
Susa Niiranen, Johanna Yletyinen, Maciej T. Tomczak, Thorsten Blenckner, Olle Hjerne, Brian R. MacKenzie, Bärbel Müller‐Karulis, Thomas Neumann and H. E. Markus Meier, Combined effects of global climate change and regional ecosystem drivers on an exploited marine food web, Global Change Biology, 19, 11, (3327-3342), (2013).
Nissling A. Survival of eggs and yolk-sac larval of Baltic cod (Gadus morhua L.) at low oxygen levels in differt salinities. ICES Mar. Sci. Symp., 1994, vol. 198, p. 626 – 631.
H. O. Pörtner and M. A. Peck, Climate change effects on fishes and fisheries: towards a cause‐and‐effect understanding, Journal of Fish Biology, 77, 8, (1745-1779), (2010).
A. D. Rijnsdorp, M. A. Peck, G. H. Engelhard, C. Mollmann and J. K. Pinnegar, Resolving the effect of climate change on fish populations, ICES Journal of Marine Science, 10.1093/icesjms/fsp056, 66, 7,(1570-1583), (2009).
Weickmann, K.M., Robinson W.A. and M.C. Penland,: Stochastic and oscillatory forcing of global atmospheric angular momentum. J. Geophys. Res., 105, D12. 2000, 15543-15557.
Rüdiger Voss, Christoph Petereit, Jörn O. Schmidt, Andreas Lehmann, Andrei Makarchouk and Hans-Harald Hinrichsen, The spatial dimension of climate-driven temperature change in the Baltic Sea and its implication for cod and sprat early life stage survival, Journal of Marine Systems, 100-101, (1), (2012).
Wang X, Wang C, Zhou W, Wang D, Song J (2010) Teleconnected influence of North Atlantic sea surface temperature on the El Niño onset. Clim Dyn 37(3-4):663–676
Читать «Динамика численности основных промысловых рыб в Балтийском море в условиях изменчивости гидрометеорологических процессов»
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (8 отзывов)
4.7 (82 отзыва)
4.8 (17 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
5 (22 отзыва)
4.9 (343 отзыва)
4.9 (5 отзывов)
5 (18 отзывов)
4.7 (18 отзывов)
