Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Модель динамики популяции рыб с расчетом темпов роста особей и сценариев гидрологической обстановки


https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-4-31-38

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: популяции ценных промысловых видов рыб развиваются в водных экосистемах по внутренним механизмам эволюционных адаптаций, не всегда соответствующим измененным из-за антропогенного давления условиям среды. Часто фактор эвтрофирования водоема или вселения в экосистему новых видов обостряет конкурентное противоборство популяций. Изменения распространяются эффектом домино и осложняют выработку стратегии рациональной эксплуатации биоресурсов. Виды в неоптимальных антропогенных условиях развития организма уязвимы.

Цель: разработка модели динамики интродуцированной популяции, реализованной в форме группы сценариев для изменчивой среды.

Результаты: разработана вычислительная модель популяции для описания сценариев еe адаптации к условиям среды. Сценарии включают темпы размерного развития и питания особей. В модель включен блок расчета рационов питания с учетом факторов гидрологической обстановки: содержания кислорода и активности ионов водорода. Модель способна работать в двух режимах: при стандартных условиях среды (без задания информации о гидрологической обстановке) и при задании условий антропогенных изменений. Подход позволил прогнозировать изменения в структуре популяции при вариативности абиотических факторов. Модель показывает опасность изъятия рыб, обеспечивающих наибольший вклад в темпы прироста биомассы.

Практическая значимость: модель идентифицирована по данным для популяции интродуцента сига Севана и пригодна для имитационных вычислительных экспериментов, что позволило описать специфические особенности сценариев популяционной динамики при усилении промыслового изъятия, ограниченности питания и изменения гидрологических условий водоема.


Об авторах

В. В. Михайлов
Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН.
Россия

доктор техн. наук, профессор.

14-я линия В. О., 39, Санкт-Петербург, 199178.



А. Ю. Переварюха
Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН.
Россия

 канд. техн. наук, старший научный сотрудник.

14-я линия В. О., 39, Санкт-Петербург, 199178.



Ю. С. Решетников
Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН.
Россия

 доктор биол. наук, профессор. 

Ленина пр., 33, Москва, 117071.



Список литературы

1. Mikhailov V. V., Perevaryukha A. Yu. Modeling the Dynamics of Nutrient Loading in Assessing the Effectiveness of Replenishment of Biological Resources. Informatsionno-upravliaiushchie sistemy [Information and Control Systems], 2017, no. 4, pp. 103– 110 (In Russian). doi:10.15217/issn1684-8853.2017. 4.103

2. Solovyeva T. N., Perevaryukha A. Yu. Dynamic Model of Depletion of Sturgeon Stocks with Complex Intrapopulation Structure. Informatsionno-upravliaiushchie sistemy [Information and Control Systems], 2016, no. 4, pp. 60–67 (In Russian). doi:10.15217/issn1684-8853.2016.4.60

3. Reshetnikov Yu. S., Tereshchenkov V. G. Quantitative Level of Research in Fish Ecology and Errors Associated with it. Russian Journal of Ecology, 2017, vol. 48, no. 3, pp. 233–239.

4. Reshetnikov Yu. S., Sukhanov V. V., Sterligov A. V. Matematicheskaja model pitomnika molody sigovih rib [Mathemtical Model of Fish Rearing Station for Coregonid Fingerlings]. Moscow, Nauka Publ., 1990. 148 p. (In Russian).

5. Reshetnikov Yu. S., Popova O. A., Sterligova О. P. Izmenenie v structure populiatsij rib evtrofiruemogo ozera [Change in the Structure of the Fish Population of the Eutrophicated Lake]. Moscow, Nauka Publ., 1982. 248 p. (In Russian).

6. Nikolsky G. V. Teorija dinamiki stada rib [Theory of the Dynamics of a Herd of Fish]. Moscow, Pischevaya promyshlennost’ Publ., 1974. 447 p. (In Russian).

7. Nelson J. S., Grande N. C., Wilson M. V. H. Fishes of the World. John Wiley & Sons, New Jersey, 2016. 707 p.

8. Eschmeyer. Available at: www.calacademy.org/research/icthyology/catalog/fishcatsearch.html (accessed 12 March 2018).

9. Sidorov U. P., Reshetnikov Yu. S. Lososeobraznye ryby vodoemov evropejskogo Severo-Vostoka [Salmonid Fishes of the Waterbodies of European NorthEast]. Moscow, Tov-vo nauchnyh izdanij KMK Publ., 2014. 342 p. (In Russian).

10. Zhuravlev V. B., Lomakin S. L., Reshetnikov Yu. S. Morphoecological Characteristics of Witefish, Coregonus lavaretus (L.), from Lake Sorulukel, Altai Republic. Russian Journal of Ecology, 2014, vol. 45, no. 5, pp. 421–428.

11. Reshetnikov Yu. S., Bogdanov V. D. Features of Reproduction of Whitefishes. J. of Ichthyology, 2011, vol. 51, no. 6, pp. 432–456.

12. Winberg G. G. Intensivnost obmena i puschevie potrebnosty rib [Intensity of Metabolism and Nutritional Needs of Fish]. Minsk, Belorusskij gosudarstvennyj universitet Publ., 1966. 251 p. (In Russian).

13. Macfediene E. Ekologija jivotnih [The Ecology of Animals]. Moscow, Mir Pub., 1965. 374 p. (In Russian).

14. Brett J. R., Groves T. D. D. Physiological Energetics. Fish Physiology, ed. by W. A. Hoar, Academic Press, New York, 1979, vol. 7, pp. 279–352.

15. Shatunovsky M. I. Ekologicheskie zakonomernosti obmena veschestv i morskih rib [Ecological Regularities in the Metabolism of Marine Fish]. Moscow, Nauka Pabl., 1960. 283 p. (In Russian).

16. Klyashtorin L. B. Vodnoe dihanie i kislorodnie potrebnosty rib [Water Breathing and Oxygen Needs of Fish]. Moscow, Lyogkaya i pischevaya promyshlennost’ Publ., 1982. 168 p. (In Russian).

17. Reshetnikov Yu. S., Mikhailov V. V. Issledovanie pischevih vzaimootnoshenii rib i obespechennostij ih pischei na modeli. In: Biologija sigovih rib [Investigation Food Relation and Fish Food Supply in the Model. In: Biology of Whitefish]. Eds. Yu. S. Reshetnikov, O. A. Popova. Moscow, Nauka Publ., 1988. Pp. 63–77. (In Russian).

18. Sommerwerk N., Wolter C., Tockner K. Components and Drivers of Change in European Freshwater Fish Faunas. Journal of Biogeography, 2017, vol. 44, iss. 8, pp. 1781–1790.

19. Zajiceka P., Radingerab J., Wolter C. Disentangling Multiple Pressures on Fish Assemblages in Large Rivers. Science of The Total Environment, 2018, vol. 627, pp. 1093–1105.

20. Liso S., Gjeland R. Ø., Reshetnikov Y. S., and Аmundsen P.-A. A Planktivorous Specialist Turns Rapacious: Piscivory in Invading Vendace Coregonus albula. J. Fish Biolog., 2011, vol. 78, pp. 332–337.

21. Tyurin P. V. Normal Curve Survival and the Temps of Natural Mortality under Influenced of Fishery. Izvestija GosNIORH [Revue of GosNIORH], 1972, vol. 71, pp. 71–127 (In Russian).

22. Rukhtjan R. G., Arakelyan G. L. Karyology Study of Sevan White Fish. Trudy Sevanskoj gidrobiologicheskoj stantsii, 1979, no. 17, pp. 143–152 (In Russian).

23. Yuzhakova G. G., Nivazyan S. A. State of Stocks of Whitefish, Acclimatized in Lake Sevan. Izvestija GosNIORH [Revue GosNIORH], 1975, vol. 103, pp. 202–206 (In Russian).

24. Kogan A. V. About the Daily Ration and the Index of Filling the Intestines of Fish. Problemi ihtiologii, 1969, vol. 9, no. 5, pp. 956–958 (In Russian).

25. Owens W. R. Recovery and Decline of Lake Whitefish in U.S. Waters of Eastern Lake Ontario. Proc. of a Workshop on the Dynamics of Lake Whitefish (Coregonus Clupeaformis) in the Great Lakes. Great Lakes Fish. Comm. Tech. Rep., 2005, pp. 141–155.

26. Mayr C. The Influence of Population Density on Growth of Whitefish (Coregonus lavaretus L.) in Four Prealpine Lakes. Limnologica — Ecology and Management of Inland Waters, 2011, vol. 31, iss. 1, pp. 53–60.

27. Thomas G. The Influence of Eutrophication and Population Biomass on Common Whitefish (Coregonus lavaretus) Growth — the Lake Constance Example Revisited. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 2007, vol. 64, pp. 402–410.

28. Thomas G., Hartmann J., Eckmann R. Human-induced Changes in the Reproductive Traits of Lake Constance Common Whitefish (Coregonus lavaretus). Journal of Evolutionary Biology, 2009, vol. 2, iss. 1, pp. 88–96.

29. Fickera H., Mazzucco R. Stocking Strategies for a Pre-alpine Whitefish Population under Temperature Stress. Ecological Modelling, 2016, vol. 320, pp. 170– 176.

30. Veshchev P. V., Guteneva G. I. Efficiency of Natural Reproduction of Sturgeons in the Lower Volga under Current Conditions. Russian Journal of Ecology, 2012, vol. 43, no. 2, pp. 142–147.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Михайлов В.В., Переварюха А.Ю., Решетников Ю.С. Модель динамики популяции рыб с расчетом темпов роста особей и сценариев гидрологической обстановки. Информационно-управляющие системы. 2018;(4):31-38. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-4-31-38

For citation: Mikhailov V.V., Perevaryukha A.Y., Reshetnikov Y.S. Model of fish population dynamics with calculation of individual growth rate and hydrological situation scenarios. Information and Control Systems. 2018;(4):31-38. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-4-31-38

Просмотров: 94


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)