Имитационная модель роста устрицы Ostrea edulis L. в условиях культивирования

Т. А. Филиппова*, Е. Ф. Васечкина

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: filippovata@mhi-ras.ru

Аннотация

Культивирование плоской устрицы Ostrea edulis L., потерявшей свое промысловое значение вследствие сокращения численности, является актуальной задачей. Применение математических имитационных моделей может способствовать развитию технологии выращивания устриц в условиях морской фермы. Предложенная математическая модель динамики роста O. edulis построена на принципах динамического баланса энергии. В модели использованы математические аппроксимации физиологических процессов (фильтрация, дыхание, экскреция, рост, нерест), полученные на основе опубликованных данных наблюдений. Установлены функциональные зависимости параметров аппроксимаций от условий среды. Валидация модели выполнена по натурным данным о линейном и весовом росте устрицы O. edulis, выращиваемой в заливе Донузлав в течение 30 мес. с апреля 2001 по октябрь 2003 г. Использование модели позволило получить динамику составляющих энергетического баланса плоской устрицы, находящейся на разных стадиях жизненного цикла. Полученное количественное распределение энергии роста между генеративными и соматическими тканями устрицы подтверждается качественным описанием роста тканей устрицы по натурным измерениям. Разработанная модель хорошо воспроизводит качественные и количественные характеристики физиологических процессов плоской устрицы. Модель энергетического баланса устрицы может быть использована в качестве блока комплексной экологической модели, имитирующей культивирование моллюсков на устричной ферме.

Ключевые слова

плоская устрица, Ostrea edulis, залив Донузлав, модель энергетического баланса, аквакультура

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ по теме: FNNN-2021-0005 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей».

Для цитирования

Филиппова Т. А., Васечкина Е. Ф._ Имитационная модель роста устрицы Ostrea edulis L. в условиях культивирования // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2023. № 4. С. 87–100. EDN NZYAOP.

Filippova, T.A. and Vasechkina, E.F., 2023. A Simulation Growth Model for the Cultured Oyster Ostrea edulis L. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (4), pp. 87–100.

Список литературы

  1. Кракатица Т. Ф. Биология черноморской устрицы Ostrea edulis L. в связи с вопросами ее воспроизводства. Киев : Наукова думка, 1976. 80 с. URL: http://aquacultura.org/upload/files/pdf/library/invert/Кракатица Биология черноморской устрицы.pdf (дата обращения: 23.11.2023).
  2. A population dynamics model for the Japanese oyster, Magallana gigas / M. Kobayashi [et al.] // Aquaculture. 1997. Vol. 149. P. 285–321. doi:10.1016/S0044-8486(96)01456-1
  3. Growth model of the Pacific oyster, Magallana gigas, cultured in Thau Lagoon (Méditerranée, France) / A. Gangnery [et al.] // Aquaculture. 2003. Vol. 215, iss. 1–4. P. 267– 290. doi:10.1016/S0044-8486(02)00351-4
  4. Bacher C., Gangnery A. Use of dynamic energy budget and individual based models to simulate the dynamics of cultivated oyster populations // Journal of Sea Research. 2006. Vol. 56. P. 140–155. doi:10.1016/j.seares.2006.03.004
  5. A single bio-energetics growth and reproduction model for the oyster Magallana gigas in six Atlantic ecosystems / M. Alunno-Bruscia [et al.] // Journal of Sea Research. 2011. Vol. 66, iss. 4. P. 340–348. doi:10.1016/j.seares.2011.07.008
  6. Application of a dynamic energy budget model to the Pacific oyster, Magallana gigas, reared under various environmental conditions / S. Pouvreau [et al.] // Journal of Sea Research. 2006. Vol. 56. P. 156–167. doi:10.1016/j.seares.2006.03.007
  7. Comparing life history traits and tolerance to changing environments of two oyster species (Ostrea edulis and Magallana gigas) through Dynamic Energy Budget theory / B. Stechele [et al.] // Conservation Physiology. 2022. Vol. 10, iss. 1. coac034. doi:10.1093/conphys/coac034
  8. Васечкина Е. Ф., Казанкова И. И. Математическое моделирование роста и развития мидии Mytilus galloprovincialis на искусственном субстрате // Океанология. 2014. Т. 54, № 6. С. 816–824. EDN TCJANB. doi:10.7868/s0030157414060112
  9. Вялова О. Ю. Рост и сроки получения товарной триплоидной устрицы в лимане Донузлав (Черное море, Крым) // Морской биологический журнал. 2019. Т. 4, № 1. С. 24–32. EDN NZVTQB. doi:10.21072/mbj.2019.04.1.03
  10. Сытник Н. А., Полякова Т. В. Характеристика аллометрического роста плоской устрицы (Ostrea edulis, Linnaeus (1758)) в онтогенезе // Водные биоресурсы и аквакультура Юга России : материалы Всероссийской научно-практической конференции, приуроченной к 20-летию открытия в Кубанском гос. университете направления подготовки «Водные биоресурсы и аквакультура», г. Краснодар, 17–19 мая 2018 г. Краснодар : Кубанский гос. ун-т, 2018. С. 249–253.
  11. Сытник Н. А. О некоторых экологических закономерностях фильтрационного питания устрицы (Ostrea edulis L.) // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия: Биология, химия. 2010. Т. 23, № 3. С. 143–153. EDN VKWOVL.
  12. Mo C., Neilson B. Standardization of oyster soft tissue dry weight measurements // Water Research. 1994. Vol. 28, iss. 1. P. 243–246. doi:10.1016/0043-1354(94)90140-6
  13. His E., Beiras R., Seaman M. N. L. The Assessment of Marine Pollution – Bioassays with Bivalve Embryos and Larvae // Advances in Marine Biology. 1999. Vol. 37. P. 1–178. doi:10.1016/s0065-2881(08)60428-9
  14. Factors determining the timing of swarming of European flat oyster (Ostrea edulis L.) larvae in the Dutch Delta area: Implications for flat oyster restoration / M. Maathuis [et al.] // Journal of Sea Research. 2020. Vol. 156. 101828. doi:10.1016/j.seares.2019.101828
  15. Сытник Н. А. Рост и продукция устрицы (Ostrea edulis L.) лимана Донузлав Черного моря // Экологическая безопасность прибрежных и шельфовых зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь, 2011. Вып. 17, т. 2. С. 429–434.
  16. Mann R. Some biochemical and physiological aspects of growth and gametogenesis in Magallana gigas and Ostrea edulis grown at sustained elevated temperatures // Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom. 1979. Vol. 59, iss. 1. P. 95–110. https://doi.org/10.1017/S0025315400046208
  17. Холодов В. И., Пиркова А. В., Ладыгина Л. В. Выращивание мидий и устриц в Черном море / Под. ред. В. Н. Еремеева. Севастополь, 2010. 424 с.

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)