Введение к работе
Актуальность работы Вопросы динамики численности промысловых гидробионтов имеют существенную практическую значимость и являются одними из важнейших в рыбохозяйственной науке. В рамках исследований динамики запасов отдельных промысловых объектов прогнозы состояния и тенденций изменения их численности базируются на прямых учетах, часто без выяснения механизмов формирования урожайности поколений, и в основном оказываются не точными (Шунтов и др., 1990).
С 1980 г. изучение биоресурсов дальневосточных морей в ТИНРО дополнено экосистемными исследованиями. Разработка принципов прогнозирования состояния сырьевой базы рыбной отрасли и ее рационального использования в рамках зкосистемного подхода основывается на представлениях о структуре, продуктивности и функционировании сообществ гидробионтов (Холинг и др., 1981; Щунтов и др., 1990).
В настоящей работе в указанном аспекте анализируется информация по эпипелагиали Берингова моря - наиболее динамичному слою водной толщи, процессы в котором определяют функционирование экосистемы пелагиали в целом. Прежние количественные оценки продукции нектона детализируются, определяется вклад в'валовую продукцию массовых видов и групп, сравниваются показатели 1980-х и 1990-х гг. Полученные выводы о современном состоянии экосистемы и разработанный перспективный прогноз ее динамики позволяют соответственно корректировать стратегию освоения биоресурсов Берингова моря.
Многофакторный анализ экосистемы пелагиали Берингова моря в целом, включающий данные о климато-океанологических условиях, составе и структурных связях в планктонных и нектонных сообществах эпипелагиали, а также их динамике в сезонном, межгодовом и многолетнем аспектах, проводится в настоящей работе впервые. В итоге ряд элементов экосистемы, считавшихся неплохо изученными, потребовал уточне-
- 4 -ний и даже смены существующих представлений. Структура вод пелагиа ли, в том числе схема течений, в многолетнем плане считалась относительно стабильной. Океанологами допускались длительные сроки (40 50 лет) осреднения данных. В работе показано, что за такое время климато-океанологических условия пелагиали моря претерпевает карди нальные изменения периодического характера.
Пелагиаль Берингова моря, ввиду его тесной связи с океаном и от носительной открытости, - удобный объект изучения воздействий на крупные морские экосистемы глобальных космо-физических и атмосферных явлений и процессов. Наряду с высокой значимостью для рыбного хозяйства многих стран, это определило важную роль Берингова моря качестве своеобразного полигона для ряда национальных и международ ных исследовательских программ (FOCI, VOCE, PICES-GLOBEC и др.).
Цели я задачи работы: Целью настоящей работы явилось определени современного состояния нектонных сообществ эпипелагиали Берингова моря, как одного из основных компонентов экосистемы пелагиали в це лом, вьюснение закономерностей динамики сообществ нектона в зависи мости от глобальных космо-физических и климато-океанологических процессов, изучение механизмов формирования рыбопродуктивности пелагиали моря и ее зависимости от комплексного воздействия факторов среды. Для достижения цели был сформулирован ряд задач:
-
Изучение комплекса условий среды, определение его роли в прс цессах формирования урожайности поколений и степени воздействия не пространственное распределение видов нектона, оценка характера, аь плитуды и периодичности изменчивости их основных параметров.
-
Анализ видового состава ихтио- и тейтофауны эпипелагиали Берингова моря, получение количественных показателей обилия (численность, биомасса) и частоти встречаемости отдельных видов, классиф^ кация нектонных сообществ, определение их границ, определение в ее
- 5 -ставе ихтиофауны доминирующих видов и видов-индикаторов сообществ.
-
Выявление и количественное описание сезонных закономерностей перераспределения биомассы нектона в эпипелагиали Берингова моря в системе "воды шельфа - воды свала глубин - открытые воды", исследование причин, механизмов и особенностей миграций рыб и кальмаров.
-
Количественная детализация комплексов структурных и продукционных характеристик, специфичных для массовых видов и групп нектона. Синтез данных, определение параметров структуры и разнопериод-ной динамики нектонных сообществ эпипелагиали, оценка направлений и объемов обмена веществ между ними и мезопелагическими, донными сообществами, а также сообществами океанской пелагиали.
б. Сравнительный анализ накопленного массива данных в многолетнем аспекте, в частности для 1980-х гг. , отличавшихся высокой степенью доминирования в нектоне эпипелагиали одного вида - минтая, и начала 1990-х гг. , когда зпипелагические ихтиоцены стали в большей степени полидоминантными (возросла'биомасса сельди, мойвы, молоди северного одноперого терпуга, камчатского кальмара). Выяснение причин и закономерностей, определение тенденций флуктуации численности массовых видов нектона
Научвая новизна- В ходе сравнительного анализа накопленного материала за период исследований эпипелагиали Берингова моря выявлены циклические изменения в ее океанологическом режиме с полупериодом около 20 лет. Показано, что наиболее СуЩВи-тоітимч тт.лЯ биоты являются перестройки общей схемы течений, которые вызывают значимые изменения условий и ресурсов среды через изменение путей транспорта, объема и параметров поступающих в Берингово море вод Тихого океана.
Детально обработан массив данных по количественному распределению и частоте встречаемости видов нектона в эпипелагиали Берингова моря, определены доли в общем списке, в численности и биомассе нек-
- 6 -тона постоянных обитателей эпипелагиали и мигрантов из мезопелаги-ческих и донных сообществ, сообществ океанской пелагиали. Проведена классификация нектонных сообществ эпипелагиали западной и центральной частей моря, количественно описан их состав, определены степени сходства. Показано, что сезонные изменения в структуре нектона следуют за таковыми в океанологическом режиме эпипелагиали и планктоне.
На основе данных о размерно-возрастной структуре, росте, распределении, трофических связях, размножении, смертности и результатов расчетов продукционных характеристик, многие из которых приводятся впервые, получены экологические описания и представления о продуктивности массовых видов и групп нектона Выявлена схема биологического баланса нектона эпипелагиали Берингова моря и объемы потребления ресурсов зоопланктона в 1980-х и начале 1990-х гг. Выяснено, что в динамичных условиях эпипелагиали постоянно обитают и доминируют виды нектона, для которых характерны значительные флуктуации численности. Показано соответствие этих флуктуации фазам изменений климато-океанологических условий. Обоснован вывод о переходном состоянии экосистемы пелагиали Берингова моря.
Шхледрюаяый материал н метода исследования: Настоящая работа основана на материалах 10 комплексных экспедиций ТИНРО в Берингово море по программам лабораторий прикладной биоценологии и планктона дальневосточных морей. В 1986-1993 гг. прямыми наблюдениями охвачен период с апреля по янвярь, т. е. практически все сезоны года. Автор участвовал в 4 комплексных экспедициях, двумя из которых руководил. Лично автором собрано около четверти биостатистического материала, произведена его первичная и камеральная обработка, а также выполнен анализ полного массива данных комплексных акспедиций и Берингово море, все расчеты и модельные построения, представленные п работе.
Основой проведенного исследования сообществ нектона эпипелагиали
- 7 -является экосистемный подход. Он базируется на синхронном сборе ихтиологических, планктонологических и океанологических данных, их сопряженной экспресс-обработке, многофакторном и разностороннем анализе, синтезе и интерпретации в рамках модельных постоений различного масштаба - от локального до глобального, с учетом в последнем случае динамики климатических и космо-физических явлений и процессов. Сбор информации в комплексных экспедициях производился методом макросъемки, сочетающим широкий охват акватории, сжатые сроки проведения и максимально доступный спектр наблюдений. В отечественной рыбохозяйственной науке методика зкосистемных исследований биоресурсов пелагиали дальневосточных морей, разработанная В. П. Щунто-вым (Шунтов, 1985; Щунтов и др., 1988; 1990), является пионерной.
За 8 лет в эпипелагиали Берингова моря выполнено 1665 станций тралово-акустической, океанологической и планктонной съемок. Банк биостатистической информации по нектону включает результаты биологических анализов более 65 тыс. экз. и промеров - более 620 тыс. экз. рыб и кальмаров.
Практическая зиатаюстъ: Полученные данные использованы для формулировки выводов о современном состоянии и тенденциях рыбопродуктивности пелагиали Берингова моря, что весьма важно для рационального использования биоресурсов данного водоема. Представленный перспективный прогноз о сохранении на низком уровне численности минтая и росте численности сельди соответствующим образом ориентирует рыбную отрасль. Развитие, согласно рекомендациям, многовидового рыболовства позволит увеличить и стабилизировать в межгодовом аспекте вылов рыбы и беспозвоночных в российских водах Берингова моря.
В методологическом плане проведенные комплексные исследования и многофакторный анализ накопленной информации по экосистеме пелагиали Берингова моря может служить примером оптимального на настоящее
- 8 -время подхода в изучении структуры и функционирования экосистем дальневосточных морей при оценке воздействия на них различных внешних факторов. Количественная схема структурных связей нектона может послужить основой имитационной модели экосистемы пелагиали моря.
Работа выполнена в рамках темы 2.14 плана ГИНРО "Экосистемные исследования биологических ресурсов дальневосточных морей России".
Апробация: Результаты исследований, вошедшие в настоящую работу, докладывались на трех конференциях молодых ученых ТИНРО (Владивосток, 1991-93), на совместном Пленуме Научного совета РАН по проблемам ихтиологии и гидробиологии, Межведомственной ихтиологической комиссии и ВГБО (Москва. 1991), на отчетных сессиях ТИНРО (Южно-Сахалинск, 1992, 1994), на коллоквиуме отдела океанических сырьевых ресурсов ТИНРО (1993), на рабочей встрече и 2-ом ежегодном совещании Северо-Тихоокеанской комиссии по рыболовству (PICES) (Сиэттл, 1991, 1993), на заседании Ученого Совета ЕНИРО (Москва, 1994).
Публикации: По теме работы опубликовано 17 работ.
Структура работы: Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включавшего 313 наименований. Объем работы - 202 страницы текста (с таблицами). Диссертация содержит 48 рисунков и 22 таблицы.
Похожие диссертации на Состав, структура и динамика нектонных сообществ эпипелагиали Берингова моря
