渔业管理中生物学参考点的理论及其应用

生物学参考点常被表示为与渔业管理相关联的捕捞死亡率和生物量,是单从生物学角度来衡量渔业资源及其开发状况的指标。通常可分为目标参考点、限制参考点和阈值参考点。目标参考点是为了持续获得某一目标渔获量所需的最小生物量和相应捕捞死亡率,包括目标生物量(Bmsy)、目标产卵亲体量(Smsy、SSB35%、SSB40%)、目标捕捞死亡率(Fmsy、Fmax、F0.1、Fmed、F40%、F40%)等参数。限制参考点用于保证捕捞死亡率不会高到危害鱼类种群的可持续利用和其生物量不会低到危害其生存,主要包括Fmsy、Fmax、F0.1、Fcrash、F20%、Bloss等参数。阈值参考点介于目标参考点和限制参考点之间,包括预防性捕捞死亡率Fpa、预防性生物量Bpa,主要对渔业资源的开发和管理进行预警,防止生物量小于BL。生物学参考点主要应用动态综合模型、产量模型和亲体量补充量关系模型来估算,估算过程中需要考虑到补充、生长、死亡等生命史过程中的不确定性。本文对生物学参考点的发展和应用进行了综述,并以金枪鱼渔业为例阐述它在渔业管理上的应用。近几十年来,我国近海渔业资源出现衰退,亟需利用生物学参考点的原理和方法对重要渔业资源种类进行...     

死亡因素对放流明对虾群体资源变动及生物学参考点影响的量化评估

为评估环境突变、被捕食、纳潮、非法捕捞和交尾死亡对资源量和渔获量的影响,及5种死亡因素和与生长有关的参数引入不确定性对估算生物学参考点(Fmax和F0.1)的影响,基于发展的可应用于研究放流增殖渔业的YPR(yield per recruitment)模型,模拟5种死亡因素不同水平下放流中国明对虾的资源变动规律。结果显示,环境突变、被捕食、纳潮、非法捕捞和交尾死亡水平越高,单位放流资源量和渔获量越少,交尾死亡尤其对累计单位放流渔获量的影响明显;在未引入不确定性时,作用于开捕前的环境突变、被捕食、纳潮和非法捕捞死亡的不同水平对生物学参考点无影响,与生长有关的参数及5种死亡因素引入不确定性可能存在低估F0.1和Fmax的现象。研究表明,减小与放流技术有关的环境突变、被捕食、纳潮和非法捕捞死亡水平对提高放流中国明对虾渔业效果有明显的作用,交尾死亡发生的时间及死亡水平对放流中国明对虾渔获有直接的影响,当参数引入不确定性时进行放流中国明对虾资源评估,生物学参考点的中位数较均值抗不确定性干扰能力更强。     

东海带鱼性早熟原因的研究

东海带鱼性早熟原因有以下4个: 1.东海带鱼承受巨大捕捞压力自1960—1980年,东海机动渔船艘数(马力)连续增多,到1980年达到1960年艘数(马力)的11倍。带鱼在东海海洋捕捞量中占21.99—38.85％,高于大黄鱼、小黄鱼、墨鱼和马面(鱼屯),居于突出地位,在东海区渔业资源捕捞过度形势下,承受巨大捕捞压力。 2.东海带鱼捕捞死亡增大 1976—1979年每年基本消灭去年的一个世代,70年代东海带鱼捕捞死亡显然比60年代增大。 3.东海带鱼个体平均肛长趋小 1962年平均肛长为253.1毫米,1976—1979年平均肛长趋小到224.3毫米。 4.东海带鱼补充速度加快 70年代东海带鱼从肛长238毫米以下个体中快速补充,1978年、1979年性成熟个体中最小肛长趋小到180毫米。     

应用Beverton-Holt单位补充量产量模型估算东海区带鱼生物学参考点F_(0.1)和F_(MSY)

应用Beverton-Holt单位补充量产量模型,估算东海区带鱼生物学参考点F0.1、FMSY及其对应的MSY、Y0.1,并探讨了开捕年龄tc与上述生物学参考点的关系。结果表明,在当前的开捕年龄条件下,带鱼的F0.1比FMSY降低了31.71%,而单位补充量产量Yw/R只下降了4.46%;F0.1、FMSY随tc的提高而不断增大;若以MSY/R为管理目标,当tc为3.08龄时,Yw/R取得最大值329.41 g,可承受较大的捕捞强度;若以Y0.1/R为管理目标,当tc为2.50龄时,Yw/R取得最大值281.32 g,而F0.1仅为0.66。     

东海区主要渔业资源利用状况的分析

本文根据东海区渔业资源调查和区划、东海大陆架生物资源与环境和全国渔业统计年鉴等资料,统计1956~2002年东海区捕捞品种中经济价值较高、在渔业中占重要地位的11个种类的产量,并利用数理统计学上的主成分分析方法,分析研究了东海区11个主要捕捞种类历年来的资源变动特征、资源利用状况及其变动趋势。结果表明:11个主要捕捞种类的渔业资源状况可分为3种类型,分别为过度捕捞已严重衰退的资源、充分利用并开始衰退的资源和尚有潜力的资源,其中大黄鱼、鳓鱼资源已进入资源衰退期,带鱼、鲐鲹鱼类、墨鱼和小黄鱼等处在充分利用并开始衰退期,虾蟹类、鲳鱼、马鲛鱼、鲷科鱼类和海鳗等资源尚有潜力。     

东海带鱼繁殖力及其资源的合理利用

根据2003年东海区渔业资源监测网的调查数据，利用单位补充量繁殖力和单位补充量亲鱼资源生物量估算模型，对东海带鱼（Trichiurus japonicus Temminck et Schlegel，1844）渔业资源现状进行分析，结果表明：（1）根据单位补充量繁殖力的估算，当tc=0．5龄、F≥1．15时和当tc=1龄、F≥2．30时，带鱼渔业处在高危险区；而当tc≥1．5龄时，可以承受较大的捕捞压力。（2）根据单位补充量亲鱼资源生物量的估算，当tc=0．5龄、F≥1．22时和当t。=1龄、F≥2．40时，带鱼渔业处在高危险区；而当tc≥1．5龄以上时，可以承受较大的捕捞压力。（3）目前（2003年为例）东海带鱼现行渔业资源状况为：tc=0．5龄、F=2．60，处于高危险区的较高危险点上。因此，在降低现有捕捞强度较难的情况下，建议提高带鱼开捕规格，以便更好地养护东海带鱼，使其资源能得到可持续利用。     

东海区带鱼和小黄鱼渔业生物学的研究(英文)

本研究以东海区历年渔业资源监测调查数据为依据,对带鱼和小黄鱼的群体结构、生物学参数、摄食习性和繁殖习性等渔业生物学动态进行了分析。结果表明,目前东海区带鱼和小黄鱼种群的个体小型化现象相当突出,渐近长度L∞随着时间的推移呈现下降趋势,而生长参数K以及总死亡系数Z和捕捞死亡系数F却呈现逐渐增大趋势。摄食习性和繁殖习性亦发生了较大的变化,带鱼表现出极强的自食性,小黄鱼主要摄食种类与过去大不相同;性成熟提前,同年龄、同一体长组的带鱼和小黄鱼个体平均绝对繁殖力提高。产生这些变化的最主要原因是捕捞的影响和鱼类自身适应自然的结果。     

我国东海区渔业生态管理的实践与展望

一、东海区渔业生态管理基本概况 我国东海区包括东海和黄海南部的海域,总面积近110万平方公里,其中大陆架渔场面积近80万平方公里,海岸线长6600多公里。东海区渔业资源丰富,有各种鱼、虾、蟹等可利用的水生生物1751种,带鱼、大黄鱼、小黄鱼、乌贼并称为东海四大海产，     

东海带鱼资源状况、群体结构及繁殖特性变化的研究

本文根据１９６０年￣１９９４年东海区带鱼渔获量统计和带鱼生物学测定资料，结合历年东海带鱼渔汛变化情况，对东海带鱼资源状况，群体结构及繁殖特性变化进行了研究。东海带鱼资源遭受严重破坏，主要反映在带鱼群体组成日趋不合理，带鱼低龄化、小型化以及生长型捕捞过度现象十分明显，无论是夏秋汛或是冬汛生产，渔获带鱼的肛长组成和体重组成分布，均出现逐年小型化现象，带鱼的年龄组成序列缩短，由六十年代初期的１￣７龄组缩     

东、黄海星康吉鳗生长、死亡和单位补充量渔获量

依据2011年、2016年和2017年在东、黄海进行的底拖网调查数据,研究了星康吉鳗的生长参数、死亡系数和单位补充量渔获量(YPR)。星康吉鳗的体长体质量关系和生长方程的拟合结果表明,其条件因子a估计值为4.5×10–4,其异速生长系数b的估计值为3.3。其渐近体长L∞的估计均值为102 cm,生长速率K的均值为0.21/年,理论上体长为零时的年龄t0估计均值为–0.19。通过Pauly经验公式求得星康吉鳗的自然死亡系数(M)为0.33。体长转换的渔获曲线求得总死亡系数为3.36,进而求得现阶段的捕捞死亡系数(F)为3.03,开发率高达90%。此外求得现阶段星康吉鳗的开捕体长为30 cm,对应的开捕年龄为1.47龄,远小于其体质量生长的拐点年龄(3.70龄)和临界年龄(3.39龄)。本研究根据单位补充量渔获量模型,估计其在不同自然死亡系数和开捕体长的情况下随捕捞死亡系数的变化曲线,并估算其生物学参考点。随F增加,YPR先增加到最大值,再逐渐减小。现阶段星康吉鳗的YPR为27.14,而当M为0.33时Fmax估计值为0.38,YPRmax为52.89,即将F降低为1/8,可获得将近2倍的YPR;对应的F0.1为0.255,比Fmax降低了三分之一,YPR0.1(50.38)只比最大值降低了不足5%。M越大,求得的生物学参考点越大,可获得的YPR越小;当开捕体长增加时,F和YPR都会有不同程度的增加。因此,现阶段中国东黄海星康吉鳗的开发率过高,开捕体长过小,处于过度捕捞的状态。为了维持星康吉鳗种群的生态健康、实现该渔业的可持续发展,建议大幅削减其捕捞强度,降低捕捞死亡系数,同时增加开捕体长。     

Stock structure and resource management of hairtail <Emphasis Type="Italic">Trichiurus japonicus</Emphasis> based on seasonal broods around the Bungo Channel,Japan

Declines in landings of the hairtail Trichiurus japonicas indicate the need for more effective management of this species. Hairtail spawning peaks occur twice yearly in the Bungo Channel, in spring and autumn. Relationships between hairtail stock and brood seasonality were examined to determine if an association between either and a decline in landings existed. Stock assessments show that the biomass of both spring and autumn hairtail broods from within and around the Bungo Channel are decreasing, with a rapid reduction in spring-brood stock abundance after 2007 largely responsible for decreased landings. Yield and spawning per recruitment analyses indicate current fishing pressure to be higher than several reference points. We suggest that fishing pressure needs to be reduced by at least 20% of the current level for this fishery to remain sustainable, as the projected stock abundance and catch demonstrate that the current fishing pressure is unsustainable. Analysis of time-series data of recruits per spawning revealed spring-brood recruitment to have been strong in year classes 2003 and 2005. Of various options available for improved management of this fishery, we propose that fishing pressure should be reduced in the years following the appearance of strong year classes to increase future biomasses and landings.     

南海区双船大网目拖网网囊网目对带鱼的选择性

大网目拖网是我国海洋渔业捕捞带鱼的重要渔具。为提高拖网网囊选择性, 本研究在南海区采用套网法对双船大网目拖网 4 组网目尺寸(30、35、40 和 45 mm)的网囊进行实验, 在双重拔靴法的架构下, 拟合选择性参数、比较选择性的差异、估算捕捞方式指标。结果表明, 随着网目尺寸的增大, 网囊对带鱼的 50%选择体长增大, 对带鱼幼鱼个体的选择率显著下降, 带鱼幼鱼的渔获比例也呈下降趋势。结合带鱼最小可捕规格(23.0 cm)管理规定, 结果还表明网目尺寸为 40 mm 的网囊选择性较差, 其对带鱼的抛弃率大于 93%。为了进一步提高带鱼拖网渔业的资源养护水平, 还需要开展更多的选择性实验。     

山东近海口虾蛄单位补充量渔获量评估

为完善口虾蛄的基础生物学资料,并为口虾蛄资源的管理提供科学指导和理论依据,本研究根据2016至2017年山东近海渔业资源底拖网调查获得的口虾蛄体长、体质量数据,估算了口虾蛄的生长、死亡参数,构建了基于体长结构的单位补充量渔获量(YPR)模型,研究口虾蛄的资源动态和管理策略。采集调查口虾蛄样品共5028尾,体长—体质量关系的表达式为W=0.0145L2.88,为负异速生长;使用ELEFAN方法估算出口虾蛄的渐进体长L∞为19.87 cm,生长速率K为0.62 a−1。口虾蛄的生长表现出明显的季节性变化规律,生长参数的季节振幅C为0.76,10月份生长最快,4月份生长最慢。通过体长转换的渔获曲线估算出口虾蛄的总死亡系数Z为3.24 a−1,根据不同方法估算自然死亡系数M的范围为0.75~1.27 a−1,捕捞死亡系数F的估算范围为1.96~2.49 a−1,开发率的均值为0.67。YPR模型结果显示,随着F增大,YPR值呈现先上升后下降的趋势,生物学参考点F0.1和Fmax的值分别为0.92a−1和1.88a−1。口虾蛄资源处于过度开发的状态,应降低捕捞压力,同时调整开捕体长,以维持口虾蛄渔业资源量和渔获量。     

运用SS3评估东太平洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)资源——复杂模型和简化模型的比较

大眼金枪鱼(Thunnus obesus)是东太平洋最重要的商业性金枪鱼鱼种,其资源评估采用的是结构复杂的Stock Synthesis 3模型(SS3).模型简化是提高资源评估效率的必要手段,但对大眼金枪鱼简化模型的效果尚未开展研究.本研究尝试从渔业数据结构的角度,将SS3复杂模型的23个渔业简化为仅含围网和延绳钓2个渔业,从而比较简化模型的评估能力.结果显示,简化模型能较为准确地描述大眼金枪鱼补充量、亲体量、捕捞死亡系数等主要时间序列的历史动态变化,对传统生物学参考点FMSY的估计也较为准确,且受陡度和自然死亡系数的影响较小,但对其他参考点的估算误差较大.陡度参数对简化模型基于Kobe图判断资源状态的准确性有重要影响,陡度较低时,简化模型能较为准确地判断资源状态.研究表明,权衡模型的评估能力和降低模型结构的复杂性,是大眼金枪鱼资源评估今后需要重点研究的任务之一.此外,对模型简化的效果评价,与采用的生物学参考点和资源状况判断标准的选择有关.     

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"。     

Conservation of small hairtail <Emphasis Type="Italic">Trichiurus japonicas</Emphasis> by using hooks with large artificial bait: effect on the trolling line fishery

Overfishing has reduced the stock of hairtail Trichiurus japonicus around the Bungo Channel, Japan. To determine whether using larger bait in the trolling line fishery could avoid catching small/undersize hairtail, we developed and trialled a new large artificial bait (a soft plastic bait, 6 inches long). A traditional lure with natural bait (type-1), a new lure of the new artificial bait hook without natural bait (type-2), and a new lure with natural bait (type-3) were tested in fishing operations around the Bungo Channel. Compared with type-1, type-2 and type-3 caught fewer undersized and immature female individuals. The number of fish caught, yield, and composition of commercial size grades per recruitment were calculated from field data for each lure and compared. The catch sizes (number of fish per recruitment) were smaller for type-2 and type-3 than for type-1, but yield per recruitment was higher for type-3 than for type-1. Compared with type-1, type-2 and type-3 caught more large individuals, which are more valuable. The newly developed artificial bait conserves hairtail stocks by targeting larger fish, which is economically beneficial for the hairtail trolling line fishery.     

采样设计对估计矛尾虾虎鱼体长-体质量关系参数b的影响

鱼类体长-体重关系参数估计的准确与否影响进一步的渔业资源评估和管理。不同采样设计获得的生物学数据,对鱼类体长-体重关系参数b估计可能会有一定的影响。本文基于2013-2014年在黄河口水域调查获得的矛尾虾虎鱼(Chaemrichthys stigmatias)体长、体重数据,采用计算机模拟重抽样方法,选取相对估计误差和相对偏差两个指标,比较了不同采样设计对估计矛尾虾虎鱼体长-体重关系参数b的影响。结果表明,增加样本量可有效提高其体长-体重关系参数b的估计精度。不同季节数据对参数估计精度具有不同影响,应用多季节调查采样数据估计参数精度往往优于单季节采样。夏季数据对矛尾虾虎鱼体长-体重关系参数估计尤为重要。方案9(夏-冬季方案)在样本量达到540尾时,相对估计误差REE为2.08%,相对偏差RB的绝对值为0.71%,在相同样本量下该设计方案表现最好。在估计黄河口矛尾虾虎鱼等鱼类体长-体重关系参数时,应保证获得一定样本量的对参数估计具有较大影响的季节的生物学数据。     

南极磷虾渔业CPUE及其丰度估算适用性

作为一种衡量渔业资源丰度变化的指标,CPUE常用于多种渔业资源评估。南极磷虾作为一种集群性的生物资源,其资源存在着较为明显的时空变化特征,加之该物种本身所具有的特殊性以及渔业特点,这也使得采用CPUE作为衡量该资源丰度指标的有效性存在着较大的不确定性。为此,本实验详细介绍了4种南极磷虾渔业CPUE的常用估算方法,并总结了这些方法所具有的特点、优势以及劣势,在此基础上从时空尺度和环境影响因素等方面对南极磷虾渔业CPUE估算的影响进行了分析。最后,实验就CPUE作为评估南极磷虾资源丰度的适用性及可行性进行了探讨。近年来,南极磷虾渔业日益受到全球的关注,但如何将渔业调查数据纳入到南极磷虾资源评估当中,一直未得到统一的结论,从而导致基于生态系统的南极磷虾渔业管理进展缓慢,本研究结果可为更好地开展南极磷虾资源评估和丰度估算提供思路。     

A transdisciplinary research of coastal fisheries co-management: the case of the hairtail <Emphasis Type="Italic">Trichiurus japonicus</Emphasis> trolling line fishery around the Bungo Channel,Japan

Under the coastal fisheries co-management regime in Japan, local fishers play important roles in deciding on and implementing local management measures. Therefore, using the case study of a hairtail trolling line fishery, we conducted a transdisciplinary research with fishers, processors, government officers, etc. Taking social and biological factors into account, we defined management criteria and targets (resource, economic, human community, and local food culture) in collaboration with local fishers. We chartered local fishing vessels to determine parameters that were easily understood by local fishers. We established a local consultative committee comprising fishers, processors, and distributors, and developed a fish distribution strategy to nurture the local hairtail food culture. The integrated effects of various management scenarios were evaluated by the operating model. We found that co-ordinated management by both the trolling line fishery and purse seiners in the neighbouring prefecture was required to achieve targets. Two realistic scenarios are recommended: a conservative scenario that could achieve targets even with few strong year classes, and an adaptive scenario that protects strong year classes, but relies on a higher frequency of these. We shared these results with the local fishers and government officers, which led to actual improvements in management measures.     

基于Bootstrap的ELEFAN方法在评估方氏云鳚群体生长参数中的应用

渔业数据有限性是小型渔业资源评估所面临的常见问题。电子体长频率分析(electroniclengthfrequency analysis,ELEFAN)常用于年龄数据难以获取或缺失的渔业,但该方法的可靠性尚待检验。本研究根据2013―2018年春、秋季共11个航次的海州湾底拖网调查数据,分别使用传统的ELEFAN与结合Bootstrap的ELEFAN方法,比较了2013―2015年与2016―2018年两个时间段内海州湾方氏云鳚(Pholis fangi)群体von-Bertalanffy生长方程中参数之间的变化。结果显示,在海州湾海域,方氏云鳚的生长参数具有显著变化, 2013―2018年,群体的极限体长变小,生长速率加快,说明海州湾方氏云鳚群体近年来呈现小型化的趋势。相比传统的ELEFAN方法,结合Bootstrap的ELEFAN方法能够给出较为稳健的参数估计,受采样随机性的影响较小,可以较好地应用于数据缺乏的小型渔业中。本研究加深了对方氏云鳚种群动态的认识,并推动了基于体长频率的生长参数估算方法在数据有限资源评估中的应用。