ПОРІВНЯЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДВОХ ОСОБЛИВИХ СЦЕНАРІЄВ КОЛАПСІВ БІОРЕСУРСІВ: ТРІСКИ КАНАДИ ТА ОСЕТРОВИХ КАСПІЮ

Переварюха Андрій Юрійович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Санкт-Петербурзького інституту інформатики і автоматизації РАН, Росія

pages 128-140

DOI: 10.1615/JAutomatInfScien.v49.i6.20

Моделюються аспекти двох ситуацій швидкого вичерпання численних раніше популяцій риб на початку 1990-х років: атлантичної тріски біля узбережжя Канади і осетрових риб Каспійського моря. З моменту колапсу обидві популяції, що піддавалися перелову, понад чверть століття всупереч очікуванням не відновлюють колишню чисельність, незважаючи на обмежувальні та рибоводні заходи. В динаміці популяцій з різною екологією нересту підкреслено ідентичні особливості, що викликають неочікувано різке скорочення ефективності розмноження. Розроблено обчислювальну модель поповнення запасів на основі формалізації різних чинників виживання молоді в ранньому онтогенезі. Запропоновано пояснення появи складної форми залежності для морського активного хижака-канібала тріски і розмножуваних на Волзі осетрових риб різне. В ітераційній уяві модель ефективності відтворення визначить два різноякісних режими динаміки популяцій. Імітується сценарій стратегії експлуатації, коли після максимуму уловів різко редукується основна рівновага для середовища стану популяції і виникає псевдостохастичний режим коливань. При продовженні промислу альтернативна обмежена хаотично більшість теж втрачає асимптотичну стійкість, що пояснює раптовий перехід до деградації запасів через фазу релаксаційних флуктуацій, які спостерігалися при промислі тріски Ньюфаундленду до мораторію 1992 р. 

  1. Pauly D. Fishing down marine food webs // Science. — 1998. — 279. — P. 860–863.
  2. Рубан Г.И., Ходоревская Р.П., Шатуновский М.И. Динамика популяций белуги, русского осетра и севрюги в условиях запрета их коммерческого лова в Волго-Каспийском бассейне // Вопросы рыболовства. — 2015. — № 3. — С. 269–277.
  3. Мильштейн В.В. Осетроводство. — М. : Пищевая промышленность, 1982. — 150 с.
  4. Вещев П.В. Эколого-биологические основы сохранения и восстановления запасов севрюги в современных условиях Волго-Каспия: Автореф. дис. … доктора биологических наук. — Астрахань : Астраханский государственный университет. — 2003. — 76 с.
  5. Гутенева Г.И., Фомин С.С. Влияние волжского стока на естественное воспроизводство осетровых рыб // Рыбное хозяйство. — 2015. — № 3. — С. 103–105.
  6. Myers R.A. Why do fish stocks collapse? The example of cod in Atlantic Canada // Ecological Applications. — 1997. — 7. — P. 91–106.
  7. Зверькова Л.М. К вопросу оценки запаса североохотоморского минтая // Вопросы рыболовства. — 2015. — № 4. — С. 419–427.
  8. Pershing A.J. Slow adaptation in the face of rapid warming leads to collapse of the Gulf of Maine cod fishery // Science. — 2015. — 350, N 6262. — P. 809–812.
  9. Larkin P.A. An epitaph for the concept of maximum sustained yield // Transactions of the American Fisheries Society. — 1977. — 106, N 1. — P. 1–11.
  10. Kazanskij A.B., Mikhailov V.V. An ecosystem model for rearing fish in lakes // Polskie Archiwum Hydrobiologii. — 1992. — 39. — P. 751–760.
  11. Kriksunov E.A. Theoty of recruitment and interpretation of fish population dynamics // Journal of Ichthyology. — 1995. — 35, N 7. — P. 10–41.
  12. Shepherd J.G. A family of general production models for exploited populations // Math. Biosciences. — 1982. — 59. — P. 77–93.
  13. Singer D. Stable orbits and bifurcations of the maps on the interval // SIAM Journal of Applied Math. — 1978. — 35. — P. 260–268.
  14. Feigenbaum M.J. Universal behavior in nonlinear systems // Physica D. — 1983. — 7, N 1. — P. 16–39.
  15. Sharkovskii A.N. Coexistence cycles of continuous map of the line into itself // International Journal of Bifurcation & Chaos. — 1995. — 5. — P. 1263–1273.
  16. Guckenheimer J. Sensitive dependence on initial conditions for one dimensional maps // Communications in Mathematical Physics. — 1979. — 70. — P. 133–160.
  17. Ricker W.E. Stock and recruitment // J. Fisheries research board of Canada. — 1954. — 11. — P. 559–623.
  18. Gascoigne J. Allee effects in marine systems // Marine Ecology Progress Series. — 2004. — 269. — P. 49–59.
  19. Dynamical properties of hybrid automata // IEEE Transactions on Automatic Control / J. Lygeros, K.H. Johansson, S.N. Simic, J. Zhang, S.S. Sastry. — 2003. — N 1. — P. 2–17.
  20. Peterman R.M. A simple mechanism that causes collapsing stability regions in exploited salmonid populations // J. Fisheries research board of Canada. — 1977. — 34. — P. 1130–1142.
  21. Борисов В.М. В Баренцевом море переизбыток трески // Рыбное хозяйство. — 2012. — № 4. — С. 21–23.
  22. Thunberg H. Periodicity versus chaos in one-dimensional dynamics // SIAM Review. — 2001. — 43. — P. 3–30.
  23. Perevaryukha A.Y. Hybrid model of bioresourses dynamics: equilibrium, cycle, and transitional chaos // Automatic Control and Computer Sciences. — 2011. — N 4. — P. 223–232.
  24. Grebogi C. Chaotic attractors in crisis // Physical Review Letters. — 1982. — 48. —
    P. 1507–1510.
  25. Schweigert J.F. A review of factors limiting recovery of Pacific herring stocks in Canada // ICES Journal of Marine Science. — 2010. — 67, N 9. — P. 1903–1913.
  26. Попова О.А. Некоторые данные по питанию трески в Ньюфаундлендском районе Северо-Западной Атлантики // Советские рыбохозяйственные исследования в северо-западной части Атлантического океана. — М. : Изд-тво ВНИРО, 1962. — С. 235–253.
  27. Khodorevskaya R.P., Ruban G.I. Caspian sea sturgeon fishery: a historic overview // Journal of Applied Ichthyology. — 2011. — 27, N 2. — P. 199–208.
  28. Сливка А.П. Биологические основы изменения режима промысла осетровых (Acipenseridae) в дельте Волги // Вопросы ихтиологии. — 1982. — 22, № 5. — С. 738–745.
  29. Дубровская В.А., Переварюха А.Ю., Соловьева И.В. Кризис технологии моделирования популяционных процессов и варианты ее корректировки // Технічні науки та технології. — 2016. — № 1. — С. 248–259.
  30. Jeremy B.C. Historical overfishing and the recent collapse of coastal ecosystems // Science. — 2001. — 293, N 5530. — P. 629–637.
  31. Малкин Е.М. Эволюционные аспекты репродуктивной изменчивости популяций рыб // Вопросы ихтиологии. — 1991. — 31, № 4. — С. 606–614.
  32. Mukhin V.A., Filina E.A., Serba Yu.A., Mukhina I.N. Physiological-biochemical aspects of omission of the spawning period in the Barents sea cod Gadus morhua // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. — 2006. — 42, N 3. — P. 292–298.
  33. Зыкова Г.Ф., Журавлева О.Л., Красиков Е.В. Оценка неучтенного и браконьерского вылова русского осетра в р. Волге и Каспийском море // Доклады Междунар. конф. «Осетровые на рубеже XXI века». — Астрахань: Изд-во КаспНИРХ. — 2000. — С. 54–56.
  34. Ковалев Ю.А., Клепцова Н.С. Оценка уровней эксплуатации запаса северо-восточной арктической трески, соответствующих различным целям управления // Труды ВНИРО. — 2014. — 151. — С. 184–191.
  35. Veshchev P.V., Guteneva G.I., Mukhanova R.S. Efficiency of natural reproduction of sturgeons in the lower Volga under current conditions // Russian Journal of Ecology. — 2012. — 43, N 2. — P. 142–147.