Совершенствование полуэмпирических методов рационального использования биологических ресурсов водоемов (стр. 3 из 20)

В современном рыболовстве наибольшее значение имеет механический принцип селективности, связанный, прежде всего, с селективными свойствами ячеи.

При лове подвижными орудиями лова иногда важное значение имеет биомеханическая селективность; при использовании физических полей как средства интенсификации лова - биофизическая селективность, при высокой неравномерности распределения рыбы в зоне облова - геометрическая селективность орудий лова.

1.2. Показатели селективности лова при отцеживании

За основу оценки селективных свойств сетных полотен примем выражения для кривой селективности в виде логистической кривой (Мельников А.В.,1985). Уточнения в этом выражении связаны, прежде всего, с отсутствием для многих видов лова доли рыб, не подверженных селективному действию ячеи, обусловленной большим количеством рыб в улове. С другой стороны, установлено, что и при малом количестве рыб в улове некоторая доля рыб не подвержена селективному действию ячеи, поскольку часть рыбы оказывается у сетного полотна в положении, неудобном для прохода через ячею.

С учетом этих дополнений математическая модель кривой селективности концентрирущих частей отцеживающих орудий лова и ловушек через параметры кривой, коэффициент селективности кs, диапазон селективности Ds, и долю рыб, не подверженных селективному действию ячеи aнc', и размер ячеи А имеет вид:

(1.1)

где αнc – доля рыб, не подверженных селективному действию ячеи, при любом количестве рыб в улове; ks – коэффициент селективности; Ds – диапазон селективности; А – внутренний размер ячеи; l – длина рыбы.

Хаpактеp кpивой селективности ячеи и сетного мешка можно уточнить, если диапазон селективности pассматpивать pаздельно в интеpвале от l0,25 до l0,5 и от l0,5 до l0,75 и другими способами(Мельников, 1985, 1991 и т.д.). Однако, как показали дальнейшие исследования, эти уточнения в практических расчетах можно не учитывать. Пример семейства кривых селективности для различного размера ячеи приведен на рис. 1.1.

Рис1.1 Семейство кривых селективности для различного размера ячеи.

Долю рыб, не подверженных селективному действию сетного мешка при затеняющем действии улова обычно определяют по формуле (Мельников, 1985):

(1.2)

где ; kп – коэффициент полноты тела рыбы; kсж – коэффициент сжатия тела рыбы; kc – коэффициент соответствия рабочей формы ячеи форме поперечного сечения тела рыбы; εя - рабочее относительное удлинение ячеи с внутренним размером А; lо и lн - длина рыб, соответствующая накопленной частоте встречаемости среди попадающих в сетной мешок 0,02-0,05 и 0,13- 0,25.

С учетом небольших уловов при работе ряда орудий лова получено следующее выражение для оценки доли рыб, не подверженных селективному действию ячеи:

(1.3)

(1.4)

(1.5)

где lмакс и lмин - соответственно максимальный и минимальный размер рыб в облавливаемых скоплениях.

Пример зависимости доли рыб, не подверженных селективному действию сетного мешка, от размера ячеи приведен на рис. 1.2.

Рис 1.2 Зависимости доли рыб, не подверженных селективному действию сетного мешка, от размера ячеи.

Коэффициент селективности сетного мешка, по А.В. Мельникову (1985),

(1.6)

а диапазон селективности сетного мешка

(1.7)

Установлено, что при небольших уловах в (1.6) и (1.7) коэффициент кс соответствия формы тела рыбы форме ячеи необходимо принимать равным 1, а коэффициент 0,1 при коэффициенте полноты тела рыбы заменять на 0,12. Примеры зависимостей коэффициента селективности и диапазона селективности от размера ячеи приведены на рис. 1.3 и 1.4.

Рис 1.3 Зависимость диапазона селективности от размера ячеи.

Рис 1.4 Зависимость коэффициента селективности от размера ячеи.

При оценке параметров кривой селективности концентрирующих частей орудий лова с небольшими уловами, необходимо учитывать особенности определения параметров и показателей, входящих в соответствующие полуэмпирические расчетные формулы. Особенно следует обратить внимание на определение относительного удлинения ячеи. Такое усилие в большей степени зависит от усилия, которое развивает рыба при прохождении через ячею, чем от усилия от сопротивления сетного полотна при движении в воде.

Уменьшение диапазона селективности и доли рыб, не подверженных селективному действию ячеи, приводит к повышению однородности состава улова и повышению селективности лова. Это условие в некоторых случаях выдвигают при управлении запасами промысловых рыб.

Изменение коэффициента селективности и, соответственно, сдвиг кривой селективности вправо или влево приводит к увеличению или уменьшению доли более мелких рыб в улове, уменьшению прилова рыб непромысловых размеров в улове, большему уходу через ячеи рыб промысловых размеров. В зависимости от требований к составу и величине улова со сдвигом кривой селективности эффективность лова изменяется. При этом в общем случае с учетом одних показателей селективности эффективность лова повышается, а с учетом других- понижается.Например, уменьшение прилова рыб непромысловых размеров обычно приводит к увеличению ухода из орудия лова рыб промысловых размеров. Очевидно, в этом случае принимают некоторый компромиссный вариант, чтобы в приемлемой степени удовлетворить требования к ряду показателей селективности и эффективности лова.

1.3. Показатели селективности лова при объячеивании

Селективные свойства объячеивающих орудий лова обычно оценивают кривой относительной уловистости, которая имеет вид кривой нормального распределения. Некоторые модели этой кривой учитывают ее ассиметричность (Мельников А.В., 1988). Предложена новая модель ассиметричной кривой относительной уловистости, когда в исходном уравнении кривой диапазон селективности выражают через "текущее" значение длины рыбы. Текущее значение диапазона селективности соответствует длине рыбы li, для которой определяют ординату кривой относительной уловистости Рi. Тогда ординаты кривой относительной уловистости сети для рыбы длиной li:

(1.8)

Aф – фабричный размер ячеи; ks - коэффициент селективности сети.

Коэффициент пропорциональности зависит в основном от полноты тела рыбы, и приближенно его значение принимают постоянным для рыб различной длины.

С учетом этого уточнения кривая относительной уловистости сети поднимается более круто, а опускается более полого, чем в соответствии с известными моделями.

Одно из уточнений селективных свойств сетей связано с зависимостью деформации ячеи от размера ячеи и размера рыбы.

Как показал А.В. Мельников (1988), деформация ячеи сетей

(1.9)

где кe - эмпирический коэффициент, равный, например, для сетей из капрона 0,024; d - диаметр сетных нитей; l0- длина рыбы, соответствующая вершине кривой относительной уловистости; кm- коэффициент пропорциональности между массой и длиной рыбы.

Подставим значение eя в известные выражения для коэффициента селективности и диапазона селективности. Тогда

(1.10)

(1.11)

Из полученных выражений следует, что на коэффициент селективности и диапазон селективности влияет длина рыбы l, которая, в свою очередь, зависит от размера ячеи сети. В связи с этим представляет интерес фактическая зависимость коэффициента селективности и диапазона селективности от размера ячеи.

А такую зависимость можно получить, если учесть, что l и А связаны между собой через коэффициент селективности.

Рассмотренные выражения для кривой относительной уловистости и ее параметров можно использовать не только для "прямого" объячеивания, как это рекомендуют в настоящее время, но и для "косого", когда нити ячеи при объячеивании не перпендикулярны продольной оси тела рыбы. При "косом" объячеивании выражения (1.9) - (1.11) остаются в силе, но в расчет принимают условный коэффициент полноты тела рыбы,равный обхвату тела рыбы в "косом" сечении к длине рыбы.

Еще одно существенное уточнение кривой относительной уловистости сетей можно получить, если учесть не только объячеивание рыб сетным полотном, но также запутывание и зацепление. Чем больше длина рыбы, тем выше вероятность запутывания и зацепления. Соответственно, с учетом других способов захвата рыб левый конец кривой относительной уловистости сетей, как обычно, асимптотически приближается к оси абсцисс, а правый располагается над осью тем выше, чем больше в улове рыб, захваченных путем запутывания и зацепления. При таком обобщенном подходе к захвату рыб сетным полотном теорию селективности объячеивающих орудий лова можно в большей степени распространить на многостенные и рамовые сети.