基于贝叶斯方法的东、黄海鲐资源评估及管理策略风险分析

运用基于贝叶斯的剩余产量模型,对东、黄海鲐资源进行评估,确定了当前鲐资源开发利用状态,估算了在不同收获率水平下未来5年鲐资源量和年总可捕捞量,分析了管理策略实施后鲐资源崩溃的风险。结果表明,2006年东、黄海鲐正遭受过度捕捞,但其资源量并未处于过度捕捞状态。决策分析表明,收获率为0.3是最适预防性的管理策略,在该策略下,鲐平均资源量将从2006年的451千吨将增加到2011年的871千吨,2011年资源量恢复到BMSY的概率为0.48,而过度捕捞的概率为0。     

试析近年黄海鲐鱼的鱼发趋势

<正> 1982年秋冬汛黄海鲐鱼出现了罕见的大丰收。这一情况引起了有关部门的关注,也给我国的机轮围网渔业带来了生机。这里想就1982年秋冬汛黄海鲐鱼丰产的原因及1983年秋冬汛黄海鲐鱼可能出现的鱼发情况谈一些初浅的看法,供有关部门指导下半年围网     

东海北部和黄海南部鲐鱼年龄和生长的研究

本研究采用2002年11月～2003年8月在东海北部和黄海南部海域(30°～34°N、126°E以西)所获取的鲐鱼渔获样品,合计采集777ind,通过对鲐鱼耳石生长轮的观察和基础生物学测定,研究了鲐鱼的年龄和生长。结果表明叉长与体重的关系雌雄间没有显著性差异;所鉴定鲐鱼年龄组成为1～3龄鱼,共3个年龄序列,并补充20世纪80年代4～5龄鱼对鲐鱼的生长规律进行研究,采用Walford方法拟合,其生长参数K、L∞、t0分别为0.31993、451.3514和-1.20307;鲐鱼的生长拐点年龄为2.7yr,拐点体重为450g,拐点叉长为320mm。比较分析东海群系鲐鱼的渔业生物学历史状况,在目前所能观察得到的鲐鱼年龄段内(1～3龄),东海区鲐鱼个体平均叉长比20世纪80年代的都要小;与闽南、粤东近海地方群系的相比,东海群系的平均叉长在鲐鱼的整个生长阶段都明显的大。     

东黄海鲐鱼资源丰度与表温关系

根据1998～2004年东黄海区鲐鱼灯光围网生产统计资料和相应年份的海洋表层水温(SST)数据以及厄尔尼诺现象的表征指标(Elnio3·4A),以31°N线将东黄海区域划分为南部和北部2个作业渔场,利用地理信息系统软件Marine Explorer4·0对鲐鱼的资源丰度和作业渔场进行时间和空间尺度上的分析和研究,并探讨其与SST的关系。研究结果发现,北部作业渔场的平均单位努力渔获量(CPUE)高于南部作业渔场,且前者较为稳定。通过对产卵场SST与资源丰度的关系分析发现,产卵场在4～5月产卵期的SST与当年南部作业渔场的CPUE存在着显著的负相关关系,每年3～4月Elnio3·4A指标与次年南部作业渔场CPUE之间存在着显著的正相关关系。     

东海北部和黄海南部鲐鱼生长特性及合理利用

采用2002年11月~2003年8月在东海北部和黄海南部区域(30°~34°N、126°E以西范围)所获取的鲐鱼(Scomberjaponicus)样品,通过观察鲐鱼耳石生长轮和基础生物学测定,研究了鲐鱼的年龄和生长;再依据不完全β函数渔获量方程,计算、分析在不同开捕年龄和不同捕捞强度下的单位补充量渔获量(Yw/R)的变化情况。结果表明,采用Walford方法拟合的鲐鱼生长方程,其生长参数K、L∞、t0分别为0.320、451.4和-1.203。比较不同时期鲐鱼的生长情况显示,20世纪60、80年代和21世纪初期鲐鱼的生长较接近,而20世纪70年代的鲐鱼生长情况与其他3个时期的鲐鱼生长相差较大。比较不同海域鲐鱼的生长情况显示,随着纬度的增加,鲐鱼的个体有增大的趋势,经分析很可能与海水温度有关。根据历史资料推算出鲐鱼的最大年龄(tλ)为9龄;根据最近的采样,推算出鲐鱼的开捕年龄和补充年龄都为0.4年,鲐鱼的自然死亡率为0.355,捕捞死亡率为2.27。利用上述参数,动态综合模型模拟的结果显示,该资源过度捕捞已很严重。若保持当前捕捞强度,则必须把开捕年龄限制在2.9龄;若能同时改变捕捞强度和开捕年龄,则可以把当前的开捕年龄限制在2.0龄,捕捞死亡率降到1.3,这样鲐鱼资源才能够得到保护与合理利用。     

基于贝叶斯方法的黄海北部鳀鱼体长与体重关系式参数估计

根据2011年12月,2012年1月、5月、9–11月,2013年5月、9–12月和2014年5月在山东威海市中心渔港、石岛渔港拖网、双岛湾定置网渔获物中采集的鳀鱼(Engraulis japonicus)样本,分别采用相加的误差结构和相乘的误差结构,利用贝叶斯方法估计了黄海北部鳀鱼体长与体重关系式参数a和b,结合以往研究计算鳀鱼体型因子的分布范围。结果表明,贝叶斯方法能够很好地计算参数a和b的估计值及不确定性;偏差信息准则可以从备选模型中选择出合适的模型,将具有相乘误差结构的体长与体重关系式选为最佳模型。春季、秋季和冬季鳀鱼样本的体长(L,cm)与体重(W,g)关系分别为W=6.186×10–3L3.1360,W=4.892×10–3L3.1774,W=4.479×10–3L3.2206。3个季节样本的体长与体重关系曲线差异显著,春季样本的体长与体重关系曲线明显高于秋季和冬季样本的曲线,秋季与冬季样本的体长与体重关系曲线较为接近。全年数据的体长与体重关系曲线会低估春季鳀鱼的体重,高估秋冬季鳀鱼的体重。从1964年至今,鳀鱼参数a没有太明显的变化规律;从2004年起参数b有变大趋势,2004–2014年估计的参数b明显大于以往估计值。20世纪90年代末至今估计的鳀鱼体长与体重关系曲线明显高于20世纪60~80年代估计的曲线,显示着同体长鳀鱼的平均体重较以往变大了。黄海北部鳀鱼全长与叉长的关系为TL=0.0615+1.0908FL,鳀鱼体型因子的分布范围为0.004 73~0.006 60,中位数为0.006 03,鳀鱼体型因子可作为定量描述其体型特征的一个指标。研究结果为探讨鳀鱼对捕捞压力和环境变化的响应机制及鳀鱼资源评估积累了基础参数。     

基于贝叶斯Schaefer模型的西北太平洋柔鱼资源评估与管理

利用基于贝叶斯统计方法的Schaefer模型分均匀分布、正态分布和随机分布3种方案,对西北太平洋柔鱼资源量进行评估,并对其管理策略做了风险分析。研究认为,在均匀分布的基准方案下,参数r、K和q的后验概率分布与先验概率分布存在较大差异,这表明本研究采用的年渔获量和CPUE数据为贝叶斯资源评估模型提供了足够多的信息。正态分布和随机分布2种方案下模型参数的预测值及估算的最大可持续产量较接近,但小于基准方案。研究认为,3种方案下,1996—2004年捕捞死亡率都远低于限制参考点F_0.1,1996—2004年渔获量也小于最大可持续产量,这表明目前西北太平洋柔鱼资源处于良好状况,没有遭受过度捕捞。决策分析表明,在相同的收获率情况下,基准方案得到的2019年资源量和渔获量均大于其它2种方案,但是资源崩溃的概率最大。保守的管理策略应将收获率控制在0.3左右,持续渔获量在13万t左右。     

东海中部日本鲭(Scomber japonicus)产卵群体繁殖力特征

利用2010–2012年春季在东海中部获得的日本鲭产卵群体样品的生物学及繁殖力测定数据,对其群体结构、性腺指数GSI和繁殖力特征进行了研究。结果显示,目前东海中部日本鲭产卵群体年龄结构由1–5龄组成,以2–4龄占优势。日本鲭的个体绝对繁殖力为24770–734684粒,平均为(145575±10067)粒;纯体重相对繁殖力为175–1404 grain/g,平均为(524±24)grain/g;叉长相对繁殖力为102–2070 grain/mm,平均为(483±29)grain/mm。ANOVA分析结果显示,不同叉长组间的性腺指数GSI(F=2.34,P0.05)、绝对繁殖力(F=8.57,P0.01)和叉长相对繁殖力(F=5.59,P0.05)均有显著性差异,但体重相对繁殖力差异不明显(F=2.03,P0.05)。多元逐步线性回归和非线性回归分析显示,绝对繁殖力与体高、肝重关系密切。为了应对高强度的捕捞压力,日本鲭主要采用降低性成熟年龄,减小最小性成熟叉长和卵径、增加繁殖力等策略来维持种群的延续。     

生物絮团对水质的调控作用及仿刺参(Apostichopus japonicus)幼参生长的影响

采用模拟实验与现场实验相结合的方法,通过添加3种微生态制剂及碳水化合物作为碳源,研究了其在生物絮团形成与水质调节中的作用,并分析了其对水中无机氮含量、悬浮物、细菌总数及幼参生长的影响,为阐明生物絮团在刺参工厂化苗种培育中的生态环境调控作用提供依据。结果表明,亚硝态氮易于在培育池水体中累积,可高达0.25 mg/L;添加芽孢杆菌后,水中总悬浮物含量和细菌总数均为最高值,且未检测到弧菌和大肠菌群;第20天,仅添加蔗糖组幼参增重与特定生长率均明显高于其他复合碳源组和对照组(P0.05),分别为44.34 g和2.19%/d;而添加蔗糖和芽孢杆菌组增重与特定生长率均明显高于其他处理组和对照组(P0.05),分别为66.60 g和3.01%/d;复合碳源组幼参增重与特定生长率随着玉米淀粉含量增加而逐渐降低,但与对照差异均不显著(P0.05)。结果显示,以蔗糖为碳源,添加芽孢杆菌形成的生物絮团不仅可以改善水体水质和微生态结构,还可以明显促进幼参的生长。     

应用体长结构VPA评估东海西部日本鲭种群资源量

为了摸清东、黄海日本鲭的资源量和渔业利用状况,以2007年5～12月在东海近海和黄海中南部海域渔获的日本鲭叉长的测定数据为基础材料,结合东、黄海区的渔业产量统计资料,应用体长结构实际种群分析法(VPA)估算了2007年东海西部日本鲭种群的资源量,并分析了该资源的结构和利用程度。结果表明,中国利用东海西部日本鲭种群的年龄结构以当年生幼鱼(31.87%)和1龄鱼(49.90%)为主,现存年平均资源尾数和资源量分别为3.68×109N和39.55×104t;该资源的利用程度处于中度偏低开发状态,最大持续产量(MSY)为24.08×104t,年渔获量已超过MSY,进一步开发利用的潜力不大;禁止利用当年生的幼鱼,能使资源处于更佳状态。通过分析该资源的渔业利用时间和年龄结构,认为年产量即使超过MSY,该资源群体仍能保持相对稳定的状态。     

阿拉伯海鲐鱼渔场时空分布及其与海洋环境的关系

为了更好地了解和可持续开发利用阿拉伯海澳洲鲐 (Scomber australasicus) 资源,采用2016—2017年1、2、11和12月主渔汛期间我国公海围网渔船在阿拉伯海的鲐鱼生产数据,结合海表温度 (Sea surface temperature, SST)、混合层厚度 (Mixed-layer thickness, MLT)、海面高度异常 (Sea level anomaly, SLA)、叶绿素a浓度 (Chlorophyll-a concentration, CHL) 环境数据,分别构建了以渔获量 (Fish catch, FC) 和作业次数 (Fishing times, FT) 为基础的栖息地指数 (Habitat suitability index, HSI) 模型： FC-HSI和FT-HSI模型。在HIS>0.6的海域,2016和2017年实际渔获量占比分别为76.25%和80.03%。利用2018年的实际生产数据对模型进行预报准确度验证,得出在HIS>0.6的海域,实际渔获量占比分别为45.68%和50.15%,FT-HSI模型的预报结果优于FC-HSI模型。结果表明,基于SST、MLT、SLA、CHL的FT-HSI模型能够较好地预测阿拉伯海鲐鱼的中心渔场。

     

东海南部鲐鱼生物学特征研究

本文根据1999年～2003年7月、8月在东海南部进行的4次鲐鱼围网调查资料，对东海南部海域的鲐鱼生物学特性进行研究。鲐鱼最小叉长为15．4cm，最大为28．8cm，平均叉长22．1cm；优势叉长组为19～25cm，其出现频率为80％。2002年、2003年鲐鱼叉长组成个体比1999年、2001年大；鲐鱼叉长与体重的关系进行拟合后的关系式为：W=0．0034L^3.3404；鲐鱼胃饱满度以0级为主，占70％；年龄组成以当龄鱼为主。     

东、黄海带鱼的摄食习性及随发育的变化

对2000年10月～2002年8月期间收集的1986尾带鱼食性的分析,发现带鱼的食物包括80余种生物种类,主要以甲壳类和鱼类为食,其余类群所占的比例很少。带鱼在生长发育过程中,摄食生态位发生转移和扩大,食性类型由浮游生物食性逐渐转变成游泳动物食性,摄食范围由狭食性逐步向广食性转变。这些转变既减少了大个体与小个体之间的食物竞争,又增强了带鱼摄食的种间竞争能力。另外,结果还表明带鱼的摄食强度在发育过程没有显著的变化。     

2005年东海及黄海部分海域表面水温状况分析

东、黄海表面水温分布状况对中国沿海的生态系统有很大的影响,因为研究表面水温的年变化对了解生态系统的变化很有意义。本文分析了2005年东海及黄海部分海域的表面水温状况。研究表明不同的水团具有不同的水温年变化特点。2005年暖流区域的表面水温总体上与多年平均状况相比差别不大。虽然显示出上半年较冷,年末较热的现象,但只是在秋初一段时间内暖流区的表面水温比多年平均值高一些,而显示出较强的势力,年中的其余时间与多年平均的差别不大。沿岸海域的水温变化比较复杂,福建沿岸表面水温与多年平均状况差别不大;浙江沿岸及长江口邻近海域除春季的一段时间外,年中大部分时间的水温比多年平均值偏高,特别是在夏秋季节,偏高持续的时间既长,且幅度也较大;江苏北部沿岸及山东沿岸的表面水温与多年平均值相比差别不大,除在夏季一段时间内有偏高现象外,其余时间都呈略微偏低状态。中间水体的表面水温与多年平均值相比,在2005年的前3季的状况比较一致,都呈现了初冬偏暖,春季偏冷,夏季略微偏热的变化特征;秋季则南部的区域偏暖,北部区域与多年平均状况差不多。     

东海中部鲐鱼相对体质量指数的计算

为描述东海中部鲐鱼资源的健康状况,反映鱼类所遭受的外界压力情况,基于2009-2010年在东海中部捕获的鲐鱼的叉长和体质量数据,通过建立鲐鱼的标准体质量,计算得到东海中部鲐鱼的相对体质量指数值。根据叉长和体质量对数中值建立的标准体质量方程为:lgms=0.104574L2+2.945479L-2.014981。相对体质量与叉长的分布情况显示,当叉长小于10cm时,相对体质量指数为45~166,而当叉长为15cm时,相对体质量指数变化范围较小,为82~109。虽然在叉长小于10cm或叉长在20cm时,相对体质量指数的变动性较大,但其频率趋于正态分布。东海中部鲐鱼相对体质量指数的计算为不同海域间鲐鱼资源的相互比较研究提供了便利,也为今后更全面、准确地了解该研究海域鲐鱼群体的资源状况提供了研究基准。该指数不受体长大小所引起的误差的影响,能够较准确地在具有不同时空特征以及来自不同种群的鱼类个体之间进行相互比较,从而能够更好地为鲐鱼资源的开发与管理提出科学建议。