مدلسازی سری زمانی صید ماهی سفید دریای خزر (Rutilus frisii) با استفاده از مدل SARIMA

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

3 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 گروه مهندسی جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

doi
10.48308/envs.2024.1343
چکیده

سابقه و هدف:  ماهی سفید (Rutilus frisii) مهمترین گونه اقتصادی ماهیان استخوانی دریای خزر است که از ارزش حفاظتی و تجاری بالایی برخوردار می‌باشد. در سال های اخیر میزان صید این گونه روندی کاهشی را نشان داده است. شناخت الگوهای زمانی موجود در مقادیر صید این ماهی می تواند در اتخاذ برنامه های مناسب برای حفظ ذخایر و بهره برداری پایدار مؤثر واقع شود. بدین منظور در مطالعه حاضر به مدلسازی سر ی های زمانی صید این گونه در طول یک دوره 10 ساله پرداخته شد .مواد و روش‌ها: دادهای صید تجاری ماهی سفید به صورت صید در واحد تلاش صیادی (CPUE) در بازه زمانی فصول صید 2002/3 تا 2011/12 در در صیدگاه های پره ساحلی در شمال ایران مورد استفاده قرار گرفت. در صیدگاه های پره ساحلی در شمال ایران مورد استفاده قرار گرفت. میانگین متحرک مکانی 5-نقطه ­ای جهت تفکیک نقاط صید در بازه ­های اپتیمم (مقادیر CPUE نرمال شده ≥ 6/0) و غیراپتیمم (مقادیر CPUE نرمال شده < 6/0) بکار گرفته شد. از مدل میانگین متحرک خودهمبسته یکپارچه فصلی (SARIMA) بر مبنای فواصل فصلی سه ماهه جهت مدلسازی سری ­های زمانی داده ­های صید استفاده گردید. مجموعه ­ای از شاخص­ ها شامل معیار اطلاعاتی آکایکه (AIC)، معیار اطلاعاتی بیژین (BIC)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال­ شده (nRMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE)، میانگین خطای مطلق نرمال­ شده (nMAE) و ضریب همبستگی پیرسون (r) جهت ارزیابی عملکرد مدل­ ها و دقت پیش ­بینی­ های حاصل از آن­ها مورد استفاده قرار گرفتند. روند تغییرات میزان صید در طول دوره پنج ساله 2013 تا 2017 نیز با استفاده از مدل­ های SARIMA با بهترین عملکرد برای بازه ­های صیدگاهی پیش ­بینی شد. نتایج و بحث: در مجموعه نقاط صیدگاهی (WR)، پنج بازه اپتیمم (HR) و شش بازه غیراپتیمم (CR) تشخیص داده شد. مدل­ های سری زمانی SARIMA برازش یافته بر مبنای داده ­های کل صیدگاه­ ها و داده ­های تفکیک شده برای بازه ­های اپتیمم و غیراپتیمم، فاقد مؤلفه ­های معنی ­دار خود­همبسته و میانگین متحرک برای تغییرات غیرفصلی بودند به­ طوریکه هیچ روند کاهشی یا افزایشی مشخصی برای مقادیر CPUE وجود نداشت، در حالیکه در برخی از بازه ­های نقاط صید مؤلفه­ های معنی­ دار خود­همبسته و میانگین متحرک در ارتباط با نوسانات فصلی ثابت افزایشی مشاهده شد. روند کلی صید در بیشتر بازه های صیدگاهی نشان دهنده افزایش مقادیر CPUE از سال 2002 تا 2006 و سپس روند کاهشی از سال 2009 تا 2013 بود. در سری های زمانی دارای نوسانات ناگهانی، برآوردهای بدست آمده از دقت کمتری برخوردار بودند، اما بازه های صیدگاهی فاقد نوسانات ناگهانی در داده ها، بیشترین سطوح دقت برآوردها و پیش بینی روندها را نشان دادند. بیشتر پیش بینی های بدست آمده برای دوره زمانی 2013 تا 2017 نیز تغییرات ایستایی کلی همراه با روندهای فصلی افزایشی مشابه را نشان دادند . نتیجه‌گیری: مدلسازی سری‌های زمانی صید ماهی سفید (R. frisii) با استفاده از مدل SARIMA بیانگر وجود الگوهای فصلی افزایشی مشهود و عدم نوسانات کلی در گستره زمانی مورد مطالعه برای تمامی نواحی صیدگاهی بود. سادگی مدل های بدست آمده بر اساس مؤلفه های فصلی و غیرفصلی، عمدتاً ناشی از بازه زمانی کوتاه و تعداد کم مشاهدات بوده است، هر چند تفکیک مکانی نواحی صید به مدل هایی نسبتاً دقیق تر و قابلیت تشخیص بهتر منتج گردید. یافته های حاصل از این پژوهش می تواند در شناخت بهتر روندهای تغییرات زمانی سطوح صید ماهی سفید و بکارگیری آن توسط مدیران شیلاتی جهت اتخاذ برنامه های مدیریتی کارآمد در ارتباط با ذخایر این گونه در آینده مفید واقع گردد .