应用贝叶斯生物量动态模型评估印度洋黄鳍金枪鱼资源

利用贝叶斯生物量动态模型对印度洋黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)资源进行了评估,并分析了不同标准化单位捕捞努力渔获量(catch per unit effort,CPUE)、内禀增长率(r)先验分布对评估结果的影响。结果表明:(1)模型能较好拟合日本延绳钓渔业的标准化CPUE,但对中国台湾延绳钓渔业的标准化CPUE拟合较差;当模型单独使用日本标准化CPUE时,评估结果显示印度洋黄鳍金枪鱼被过度捕捞;若模型单独使用中国台湾标准化CPUE,则结果相反,显示印度洋黄鳍金枪鱼未被过度捕捞;而当同时使用两个标准化CPUE时,日本标准化CPUE数据获得更大估计权重,因此,评估结果与单独使用日本标准化CPUE的结果类似。(2)当r采用无信息先验时,r估计偏小,而环境容纳量(K)估计则偏大,参数估计不合理;当r采用信息先验时,r与K的后验分布估计相对合理;由于r与K存在显著的负相关关系,生物量动态模型难于同时有效估计这两个参数,特别是在数据质量较差情况下,因而采用信息先验能提高生物量动态模型参数估计的质量。(3)本研究利用偏差信息准则(Deviance Information Criterion,DIC)与均方误差(Mean Square Error,MSE)统计量对模型进行了比较,并选择模型S8用于评价印度洋黄鳍金枪鱼的资源状态。评估结果认为印度洋黄鳍金枪鱼被过度捕捞,既存在捕捞型过度捕捞,也存在资源型过度捕捞,这与资源合成(Stock synthesis version 3,SS3)等模型的评价结果一致。     

印度洋长鳍金枪鱼资源评估的影响因素分析

多个模型被用于印度洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)的资源评估,但这些模型的评估结果均存在较大的不确定性,为此,本文对影响印度洋长鳍金枪鱼资源评估的因素进行了分析。分析结果认为:(1)由于渔业数据存在不报、漏报或混报及采样样本数过低、采样协议出现变化等问题,造成印度洋长鳍金枪鱼渔业的渔获量、体长组成或年龄组成数据存在质量问题;(2)尽管对单位捕捞努力渔获量(catch per unit effort,CPUE)进行了标准化,但目标鱼种变化及捕捞努力量空间分布变化仍严重影响了标准化CPUE数据的质量;(3)印度洋长鳍金枪鱼的种群生态学及繁殖生物学研究仍比较薄弱,种群结构、繁殖、生长、自然死亡信息比较缺乏,在资源评估中,相关参数设置需借用其他洋区的研究结果;(4)海洋环境对印度洋长鳍金枪鱼的资源变动与空间分布具有显著影响,但评估模型较少考虑海洋环境的影响。由于上述问题的存在,导致当前评估结果存在较大不确定性。未来,应继续探索提高资源评估质量的方法,同时研究建立管理策略评价框架,以避免渔业资源评估结果的不确定性对该渔业可持续开发的影响。     

渔获量不确定性对印度洋大眼金枪鱼资源评估的影响

大眼金枪鱼(Thunnus obesus)是最具经济价值的热带金枪鱼类,其资源状况一直是区域性金枪鱼渔业管理组织关注的重点。由于多种渔业作业、捕捞船队构成复杂,印度洋大眼金枪鱼的历史渔获量统计存在一定的偏差(Bias),但国际上近些年开展资源评估时都忽略了这一偏差。本研究根据1979~2015年的年渔获量、年龄结构渔获量及相对丰度指数数据,运用年龄结构资源评估模型(ASAP)对印度洋大眼金枪鱼资源进行评估,重点考查渔获量的不确定性(观测误差和统计偏差)对资源评估结果的影响。结果显示,印度洋大眼金枪鱼当前资源总体没有过度捕捞,但2015年初显示轻微的过度捕捞,通过对比基础模型与8个灵敏度分析模型的评估结果发现,渔获量观测误差(CV)的预设对资源开发状态的判断有一定的影响。当渔获量统计偏差调整量为15%时(即历史渔获量被低估了),评估结果与基础模型基本一致;统计偏差调整量为20%时,评估结果有过度捕捞的趋势。本研究结果表明,资源评估模型中渔获量观测误差的设定和历史渔获量统计偏差均会对评估结果产生影响,后者更为明显,因此,二者均不能忽略。     

时滞差分模型与剩余产量模型的应用比较——以南大西洋长鳍金枪鱼为例

将剩余产量模型和时滞差分模型分别应用于南大西洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)渔业数据,结果表明,比起剩余产量模型,时滞差分模型拟合的单位捕捞努力渔获量(catch per unit effort,CPUE)曲线能够更好地捕捉到CPUE随着时间的波动。赤池信息量准则(Akaike information criterion,AIC)的结果显示,时滞差分模型比Schaefer模型的评估效果要好。时滞差分模型评估的最大可持续产量(maximum sustainable yield,MSY)中值为22 490 t,80%置信区间为21 756~23 408 t;剩余产量模型评估的MSY中值为27 520 t,80%的置信区间为26 116~28 959 t。生物学参考点的结果表明目标群体在1985年以前资源状态较好;1985年~2005年的20年里处于过度捕捞状态;2005年后资源状况得到改善,但仍需加强管理。比起剩余产量模型,时滞差分模型给出了更为有效且保守的评估结果。     

应用贝叶斯状态空间剩余产量模型框架评估印度洋大眼金枪鱼的资源状况

根据1950―2016年的渔获量数据及1955―2016年的单位捕捞努力量(Catch Per Unit Effort,CPUE)数据,采用贝叶斯状态空间剩余产量模型框架JABBA(Just Another Bayesian Biomass Assessment)对印度洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)的资源状况进行评估,分析了渔船效应、CPUE数据尺度对评估结果的影响。结果表明,模型拟合效果对于不同时间跨度下CPUE数据的选择比较敏感。当选用时间跨度为1979―2016年的CPUE数据且考虑渔船效应时,模型拟合效果最好。2016年大眼金枪鱼的资源量为812 kt,最大可持续产量(Maximum Sustainable Yield,MSY)为163 kt,远高于同年渔获量86.81 kt,其资源量具有82.50%的概率处于"健康"状态。当总允许可捕量为69.45～104.17 kt时(2016年渔获量的80%～120%),未来10年大眼金枪鱼的资源量仍高于B_(MSY)(达到MSY所需的生物量)。回顾性分析结果表明,该资源评估结果存在一定程度的回顾性问题,捕捞死亡率和资源量分别存在被低估和高估的现象。将来需要在模型结构设定、CPUE数据选择及模型参数的先验分布设置等方面进一步优化。     

中西太平洋海山特征对延绳钓渔业和围网渔业黄鳍金枪鱼CPUE的影响

海山是海底重要的生物栖息地类型之一,是研究海洋生物多样性的热点区域。黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)广泛分布于中西太平洋,具有极高的生态和经济价值,然而,鲜有关于海山及其相关特征对黄鳍金枪鱼资源丰度和分布影响的研究。基于2010—2021年中西太平洋渔业委员会(Western and Central Pacific Fisheries Commission, WCPFC)汇总的延绳钓和围网渔业数据结合海山特征数据,采用广义加性模型(Generalized additive model, GAM)分析两种不同捕捞方式的黄鳍金枪鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort, CPUE)与海山相关特征之间的关系。结果表明,中西太平洋两种渔业方式的黄鳍金枪鱼渔获量主要来源于海山区域,海山特征对两种渔业黄鳍金枪鱼的CPUE均产生了极显著性影响(P<0.001)。在延绳钓渔业中,较高的CPUE出现在山顶深度、粗糙度、底面积和海山密度较小、坡度较缓的区域;而在围网渔业中,较高的CPUE则出现在粗糙度较小、山顶深度较大、底面积较大、较陡峭且密集的海山区域。研...     

基于SPiCT模型对数据有限短生命周期阿根廷滑柔鱼的资源评估

以西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)为研究对象,基于连续时间的随机剩余产量模型(a stochastic surplus production model in continuous time,SPiCT),分析了6种方案下参数估计的变化及其对资源评估的影响。对比6种方案中阿根廷滑柔鱼的产量和单位捕捞努力渔获量(catch per unit effort,CPUE)的估计值与观测值间的最小残差平方和,方案3(设置了K、r、q的先验分布)为最适方案。相应的资源评估结果显示,2010年西南大西洋阿根廷滑柔鱼捕捞死亡系数小于最大持续产量时捕捞死亡系数F_(MSY),渔获量小于最大持续产量MSY,预期平衡生物量EEB大于最大持续产量时的生物量B_(MSY),这表明该资源在2010年尚未被过度开发利用。SPiCT模型综合考虑了环境因子、种群间相互作用和网具选择性等因素引起的观测和过程误差,较S、F-EDSP、S-F-EDSP模型及其他离散模型对数据要求低,计算方法简单,更适合数据有限、短生命周期渔业种类的资源评估。另外,可捕系数q值的设置严重影响了SPiCT模型K、B的估计,优化估计可捕系数q将有利于提高其资源评估的准确性。     

南印度洋长鳍金枪鱼渔获率与水深温度关系研究

印度洋金枪鱼延绳钓渔业是我国远洋渔业的重要组成部分,海洋不同深度的水温影响到长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)延绳钓渔获率。文章利用2008—2017年延绳钓生产作业数据,并结合Argo浮标水温数据,采用广义加性模型(Generalized additive model, GAM)分析长鳍金枪鱼空间分布与不同深度水温之间的关系。结果表明,海表面(0 m)、200和400 m 3个水层的温度显著影响长鳍金枪鱼的空间分布,最优的GAM模型对渔获率(单位捕捞努力量渔获量,Catch per unit effort, CPUE)的方差解释率为53.3%,模型拟合的决定系数为0.527。长鳍金枪鱼渔获率与所选取的3个水层温度均呈非线性关系,高渔获区集中分布于17～30℃的表层海域,17～20℃的200 m层海域,9～15℃的400 m层海域,以及他们的交集海线。文章初步得出了南印度洋长鳍金枪鱼空间分布与水深断面温度的关系,可为指导长鳍金枪鱼的合理生产提供技术支撑。     

基于CMSY和BSM的东海区重要渔业种类资源评估

有限数据方法(data-limited method)可结合少量易获得数据和相关生物学信息对渔业资源状况、生物学参考点以及生物量等进行评估,已经成为全球区域性渔业管理组织和资源评估学者的关注热点。本研究采用基于渔获量的最大可持续渔获量(catch-based maximum sustainable yield,CMSY)和基于贝叶斯状态空间的Schaefer产量模型(Bayesian Schaefer production model,BSM)评估了东海区19个重要经济种类的资源状况,并提出了基于最大可持续渔获量(maximum sustainable yield,MSY)的渔业管理建议。结果显示,19个种类中有1个种类衰竭,3个种类严重衰退,5个种类过度捕捞,5个种类轻度过度捕捞,5个种类健康。种群状态长期评估结果表明,处于生物可持续水平的鱼类种群占比已由1980年的95%下降至2019年的26%。同时对CMSY和BSM方法的结果进行了比较,整合单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)数据的BSM方法导致了置信区间较宽,并调节了生物量轨迹的变化形态...     

印度洋长鳍金枪鱼资源评估

本研究运用年龄结构资源评估模型ASAP,利用最新的渔业数据和生物学研究成果,对印度洋长鳍金枪鱼资源进行了评估。结果显示,主要资源变量捕捞死亡系数(F)、产卵亲体生物量(SSB)和生物学参考点受亲体-补充量关系的陡度参数(h)的影响很大。假设陡度参数h=0.7、0.8、0.9时,最大持续产量(MSY)分别为25 268t、27 414t、51 924t,当前(2010年初)F与FMSY之比分别为2.85、2.32、1.11,当前渔获量与MSY之比分别为1.65、1.52、0.80。1984年以来,F总体处于上升趋势,SSB处于下降趋势。基本模型条件下(h=0.8),当前资源状况为"趋向于过度捕捞"(Overfishing),且已接近于"过度捕捞"(Overfished)。若h=0.7、h=0.9,当前资源状况分别为"捕捞过度"、"趋向于过度捕捞"。