应用体长结构VPA评估东海群系澳洲鲐资源量

为了摸清东海群系澳洲鲐(Scomber australasicus)资源量和渔业状况,以2006年7～11月中国大型围网在东海渔获的澳洲鲐体长测定数据为基础材料,结合渔业产量统计资料,应用体长结构实际种群分析法(VPA)估算2006年东海群系澳洲鲐的资源量,并分析澳洲鲐群体利用结构和资源利用程度.结果表明,中国围网渔业利用澳洲鲐的主体为多数已产过卵的1足龄以上群体,利用结构合理;汛初(7月)可供渔业利用的资源尾数和资源量分别为15×108尾和24×104t,现存年平均资源尾数和资源量分别为7.9×108尾和14.9×104t;最大持续产量(MSY)为10.7×104 t,年渔获量已超过MSY,该渔业的利用程度处于中度偏高开发状态,有捕捞过度迹象,进一步开发利用的潜力不大.通过分析澳洲鲐渔业利用时期、利用结构和繁殖特征,认为即使某些年份产量超过MSY,澳洲鲐资源群体仍能保持相对稳定的状态.     

东南太平洋竹?鱼资源评估与捕捞控制规则模拟研究

以东南太平洋智利竹鱼为对象、以资源量动态模型为基础,使用模拟方法构建了"真实"的智利竹鱼种群及其渔业,评估了观测误差和过程误差对智利竹鱼资源评估和管理的影响。模拟的"真实"的智利竹鱼种群及其渔业结果显示,1997—2014年太平洋智利竹鱼资源量总体上呈逐年下降趋势,且远低于B_(MSY)的50%;捕捞死亡系数波动剧烈,仅在2012—2014年低于F_(MSY)且相对稳定。渔业资源评估模拟结果显示,观测误差和过程误差使资源量和B_(MSY)被低估,捕捞死亡系数和F_(MSY)被高估,且随机误差越大,资源量、B_(MSY)被低估,而捕捞死亡系数、F_(MSY)被高估的程度越大。渔业管理模拟的结果表明,捕捞控制规则采用恒定捕捞死亡系数时,未来10年基于50%2014年捕捞死亡系数的管理措施为最佳管理措施。由于捕捞死亡系数被高估,最佳管理措施实施后使得年总可捕捞量高于预期,而年资源量低于预期,资源量增长或恢复的速度变慢,资源可能同时处于过度捕捞状态和正遭受过度捕捞。过度捕捞的风险与随机观测误差和过程误差的大小成正比。     

东海鲐鱼资源合理利用的研究

利用1970~2006年每年取样鲐鱼所得叉长体重组构成资料,重点分析了70、80、90年代的鲐鱼生物学表征;并结合我国围网捕捞的发展变化情况,应用体长结构实际种群分析法(LVPA)对各个年代的鲐鱼捕捞死亡系数(F)做了分析对比,研究显示,东海区日本鲭F由70年代的0.68上升为90年代的1.60,开发利用程度在不断地加大中。根据1990年以来的日本鲭渔获量资料,估算了1990~2001年东海区日本鲭资源量,结果表明,东海区日本鲭年平均资源量在(73.34~116.88)×104t之间波动。以LVPA法估算所得的90年代鲐鱼F值和最小开捕叉长的数据,利用B-H动态综合模型估算了不同渔业条件下的单位补充量渔获量(Y/R)的变化,结果显示,以目前的捕捞强度,日本鲭的开捕年龄从0.25龄提高为1.22龄,即最小开捕叉长由185 mm调整为247.61 mm,Y/R可提高15.1%,具有一定增产潜力。建议在实际渔业中,渔期适当推迟,禁止利用日本鲭幼鱼。     

浙江南部近海小黄鱼生长、死亡和单位补充量渔获量

浙江南部近海是东海种群小黄鱼(Larimichthys polyactis)的重要繁殖和育肥场所。根据2016年2月、5月、8月和11月采集的2023尾浙江南部近海小黄鱼全长、体长和体重等生物学信息,利用体长频率分布估算小黄鱼种群生长、死亡参数,并利用Beverton-Holt动态综合模型评估探讨单位补充量渔获量在不同自然死亡系数和渔具选择下随捕捞死亡系数的变化趋势。研究结果表明小黄鱼von Bertalanffy生长参数为渐近体长L_∞=22.58 cm,生长速率K=0.78/a,初始年龄t_a=-0.37 a;自然死亡系数M值为1.343,总死亡系数Z值为4.432,捕捞死亡系数F为3.089,开发率E为0.697,表明资源处于过度开发状态;小黄鱼的首次捕捞体长L_(50)=13.11cm,对应首次捕捞平均年龄t_c=0.743 a,小于临界年龄(0.886a)和体重生长的拐点年龄(0.979a),渔业主要捕捞对象为幼鱼和补充群体,无法保证资源的有效补充;根据B-H动态模型,当前的YPR值为15.279 g/ind,若降低捕捞强度到1.685,对应YPR_(max)为17.061 g/ind,与当前产量相比增幅11.66%;若提高开捕体长(13.11cm→16.0cm),YPR_(cur)会出现显著提高(15.279 g/ind→18.766 g/ind),增幅达22.82%,表明提高开捕体长要优于降低捕捞强度。当前东海小黄鱼群系处于小型低龄化和过度开发状态,建议将小黄鱼的开捕体长提高为15 cm,保证小黄鱼的产卵亲体量及资源的可持续发展。     

基于贝叶斯Schaefer模型的西北太平洋秋刀鱼资源评估和管理

秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋温带海域的主要捕捞对象之一,也是西北太平洋渔业重要的组成部分。本研究根据北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的2003～2017年渔获量数据以及中国秋刀鱼组织提交的单位捕捞努力渔获量数据(Catch per unit effort, CPUE),基于贝叶斯Schaefer剩余产量模型,分基准方案和敏感性分析方案对西北太平洋秋刀鱼资源状况进行了评估,并对其管理策略做了风险分析。结果显示,基准方案和敏感性分析方案下模型参数预测值以及生物学参考点估计值比较相近。在基准方案下,估算的最大可持续产量(Maximumsustainableyield,MSY)为75.26×10~4t,最大可持续产量的资源量BMSY为240.14×10~4t,此时的捕捞死亡率为0.32。在敏感性分析方案下,估算的最大的可持续产量MSY为70.03×104t,最大可持续产量的资源量BMSY为232.53×104t,此时的捕捞死亡率为0.31。该海域秋刀鱼资源状况良好,未经受过度捕捞。风险评估分析表明,为使秋刀鱼资源可持续利用,需将捕获率设定在0.3左右。     

浙江南部海域银姑鱼的生活史参数估算及资源评价

为了评估银姑鱼资源开发状态，实验根据2016年在浙江南部海域底拖网的调查数据，研究了银姑鱼的生活史参数，并基于单位补充量模型对其资源状态进行评价，进而探讨不同自然死亡系数和捕捞选择性对资源评价结果的影响。结果显示，银姑鱼渐近体长估计值为25.36 cm，生长速率为0.32/年，当前开捕体长(13.52 cm)远小于其初次性成熟体长(17.79 cm)；自然死亡系数估计值为0.74，总死亡系数为2.62，当前捕捞死亡系数为1.88。基于以上参数，构建了单位补充量渔获量YPR模型和单位补充量亲体生物量SSBR模型，随着F的增加，YPR先增大后减小，而SSBR则减少。银姑鱼生物学参考点F_0.1为0.78，F_max为3.43，F_20%为0.66，F_40%为0.33，可知当前捕捞强度远大于防止补充型过度捕捞警戒线F_20%。敏感性分析结果显示，自然死亡系数的不确定性将明显影响单位补充量模型的研究结果和相关生物学参考点的估算值，而不同选择性系数，尤其是开捕体长，也直接影响单位补充量模型的结果。研究表明，当前浙江南部近海银姑鱼种群已处于补充型过度捕捞状态，为维持渔业资源的可持续发展，建议适当减小开发力度，增大开捕体长；为提高资源状态评价的准确性，建议减小自然死亡系数的不确定性。本研究可为银姑鱼资源的养护和管理提供科学建议。     

基于体长频率数据的西江封开段赤眼鳟可捕规格与资源保护研究

该研究于2014年在西江封开段进行了8个月的渔获物调查,采集了526尾赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)的体长、体质量等生物学信息,利用体长频率分布估算赤眼鳟生长、死亡参数,并分析渔业资源利用状况。结果显示,赤眼鳟体长-体质量的幂函数关系参数a=0.028 8,b=2.858 2。von Bertalanffy生长参数渐近体长L_(inf)=74 cm,生长系数K=0.1,自然死亡系数M=0.19,总死亡系数Z=1.51,捕捞死亡系数F=1.32,开发率E=0.88。渔业资源量分析显示,2014年西江封开段赤眼鳟资源量为2 234 652尾、428.558 t。单位补充量渔获量(Yield per recruit, YPR)模型分析显示,当前赤眼鳟首次开捕体长为12.3 cm,F为1.32,YPR为1.89 g;当首次开捕体长调整为27.8 cm、F调整为0.45时,可获得YPR 7.76 g。当前赤眼鳟资源处于过度开发状态,建议将开捕体长设为27.8 cm,将捕捞强度降至0.45。     

基于单位补充量模型的西江赤眼鳟种群资源利用现状评价

赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)是珠江中下游最重要的经济鱼类之一,本研究利用2009—2014年西江肇庆江段渔业捕捞调查监测数据,分析了其生长和死亡参数历史变化,利用单位补充量渔获量(yieldperrecruitment,YPR)模型、单位补充量产卵群体生物量(spawning biomass per recruitment, SBR)和生物学参考点评估了赤眼鳟资源利用状况。结果表明,赤眼鳟体长(L)和体重(W)关系为W=2×10~(-5)L~(2.9527)(R~2=0.9595,n=2346),生长方程为L_t=725.802[1-e~(-0.110(t+0.613))]。目前西江的捕捞强度(F=0.96/a)和开发状况(E=0.86)远超种群可持续开发水平,赤眼鳟种群处于生长型捕捞过度状态。根据实际情况,建议将西江赤眼鳟开捕年龄提高至3龄(或开捕体长增大至238 mm),则预计单位补充量渔获量可增加175%,在珠江禁渔期制度的协同保护下,种群实际保护效果可能更好。     

东海北部哈氏仿对虾资源量评估

根据2005～2008年东海北部哈氏仿对虾的生物学数据,应用FISATⅡ软件的ElEFANⅠ技术计算生长参数,得到VonBertalanffy生长方程的相关参数为L∞=123.4mm,K=1.70,t0=-0.16,自然死亡系数M=2.55,总死亡系数Z=5.81,捕捞死亡系数F=3.26。应用长度结构的实际种群分析,得出稳定状态下资源量为2.86×104吨。利用Beverton-Holt和Thompson-Bell模型对单位补充量的产量Y/R和单位补充量的产值Yv/R进行分析,表明在现行状态下,该群体未出现过度捕捞现象。综合考虑当前可能的捕捞强度及经济效益,在有利于保持较高产量的前提下,建议在适当降低捕捞强度的同时把哈氏仿对虾的开捕体长由55.6mm增加至74.0mm。     

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。     

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。     

Environmental effects on recruitment and productivity of Japanese sardine Sardinops melanostictus and chub mackerel Scomber japonicus with recommendations for management

We compared a wide range of environmental data with measures of recruitment and stock production for Japanese sardine Sardinops melanostictus and chub mackerel Scomber japonicus to examine factors potentially responsible for fishery regimes (periods of high or low recruitment and productivity). Environmental factors fall into two groups based on principal component analyses. The first principal component group was determined by the Pacific Decadal Oscillation Index and was dominated by variables associated with the Southern Oscillation Index and Kuroshio Sverdrup transport. The second was led by the Arctic Oscillation and dominated by variables associated with Kuroshio geostrophic transport. Instantaneous surplus production rates (ISPR) and log recruitment residuals (LNRR) changed within several years of environmental regime shifts and then stabilized due, we hypothesize, to rapid changes in carrying capacity and relaxation of density dependent effects. Like ISPR, LNRR appears more useful than fluctuation in commercial catch data for identifying the onset of fishery regime shifts. The extended Ricker models indicate spawning stock biomass and sea surface temperatures (SST) affect recruitment of sardine while spawning stock biomass, SST and sardine biomass affect recruitment of chub mackerel. Environmental conditions were favorable for sardine during 1969–87 and unfavorable during 1951–67 and after 1988. There were apparent shifts from favorable to unfavorable conditions for chub mackerel during 1976–77 and 1985–88, and from unfavorable to favorable during 1969–70 and 1988–92. Environmental effects on recruitment and surplus production are important but fishing effects are also influential. For example, chub mackerel may have shifted into a new favorable fishery regime in 1992 if fishing mortality had been lower. We suggest that managers consider to shift fishing effort in response to the changing stock productivity, and protect strong year classes by which we may detect new favorable regimes.     

Coping with information gaps in stock productivity for rebuilding and achieving maximum sustainable yield for grouper–snapper fisheries

Maintaining fish stocks at optimal levels is a goal of fisheries management worldwide; yet, this goal remains somewhat elusive, even in countries with well‐established fishery data collection, assessment and management systems. Achieving this goal often requires knowledge of stock productivity, which can be challenging to obtain due to both data limitations and the complexities of marine populations. Thus, scientific information can lag behind fishery policy expectations in this regard. Steepness of the stock–recruitment relationship affects delineation of target biomass level reference points, a problem which is often circumvented by using a proxy fishing mortality rate (F) in place of the rate associated with maximum sustainable yield (F_MSY). Because MSY is achieved in the long term only if an F proxy is happenstance with F_MSY, characterizing productivity information probabilistically can support reference point delineation. For demersal stocks of equatorial and tropical regions, we demonstrate how the use of a prior probability distribution for steepness can help identify suitable F proxies. F proxies that reduce spawning biomass per recruit to a target percentage of the unfished quantity (i.e., SPR) of 40% to 50% SPR had the highest probabilities of achieving long‐term MSY. Rebuilding was addressed through closed‐loop simulation of broken‐stick harvest control rules. Similar biomass recovery times were demonstrated for these rules in comparison with more information‐intensive rebuilding plans. Our approach stresses science‐led advancement of policy through a lens of information limitations, which can make the assumptions behind rebuilding plans more transparent and align management expectations with biological outcomes.     

北太平洋小型中上层鱼类资源对气候–海洋变化的响应研究进展

小型中上层鱼类是北太平洋海域重要的渔业资源，具有生命周期短、生长速度快、高集群性等特点，其资源年间波动显著，且受气候-海洋变化的影响。本文围绕秋刀鱼（Coloabis saira）、鲣（Katsuwonus pelamis）、鲐（Scomber japonicus）、鳀（Engraulis japonious）、竹䇲鱼（Trachurus japonicus）、沙丁鱼（Sardinops sagax）6种主要的小型中上层鱼类，回顾了厄尔尼诺-南方涛动（El Niño/La Niña-southern oscillation，ENSO）、太平洋年代际振荡（the Pacific decadal oscillation，PDO）、黑潮-亲潮（Kuroshio-Oyashio，KR-OY）等关键气候-海洋指数的特点及对鱼类栖息地环境和资源变动的影响。概括了气候-海洋变化对小型中上层鱼类的洄游分布和资源丰度的直接影响过程，以及对亲体繁殖产卵、仔稚体成活率和资源量波动间接的滞后影响过程。建议：（1）在多种气候-海洋指数基础上添加种群动态过程、捕捞方式系数、自然死亡率等参数构建生物量动态模型，揭示气候-海洋变化对渔业资源量的影响过程；（2）结合北太平洋涛动（North Pacific oscillation，NPO）、北极涛动（Arctic oscillation，AO）、北太平洋环流振荡（North Pacific gyre oscillation，NPGO）等其他北太平洋主要气候，基于物理海洋模型及空间耦合水动力学模型研究大尺度海流、中尺度涡旋对小型中上层鱼类影响。     

Stock assessment of the blue jack mackerel,Trachurus picturatus,in the North‐eastern Atlantic

A total of 49,151 blue jack mackerel, Trachurus picturatus, (Bowdich) was collected in Madeira Island (North‐eastern Atlantic) between 2002 and 2016 to evaluate possible influence of fishing on landings and reproductive parameters. A decreasing trend in the length composition was observed over the study period and length at first maturity decreased by 2.78 cm TL. Maximum yield per recruit decreased from 2002 to 2016 but the corresponding fishing mortality was constant (F_max = 0.4/year). Considering the fishing mortality level in 2016, it is evident that the stock may be exploited beyond its sustainability limit. Amendments of the purse‐seine fishing regulations and implementation of measures to reduce fishing effort are suggested.     

雅鲁藏布江异齿裂腹鱼种群资源状况及其养护措施

异齿裂腹鱼(Schizothorax oconnori Lloyd)为中国特有种,由于过度捕捞和生物入侵等因素,其种群生存受到极大威胁。2008年8月至2009年8月在西藏雅鲁藏布江拉孜至尼木江段共采集异齿裂腹鱼1126尾,利用单位补充量模型对其种群资源利用现状及其养护措施进行了研究。结果表明,雌性和雄性异齿裂腹鱼年总瞬时死亡率(Z)分别为0.11/a和0.16/a,雌、雄种群自然死亡率(M)范围分别为0.08/a～0.09/a和0.10/a～0.12/a,雌雄鱼的当前捕捞死亡率(F_(cur))范围分别为0.02/a～0.03/a和0.04/a～0.06/a。异齿裂腹鱼雌鱼种群繁殖潜力比范围为61.7%～73.1%,全部高于目标参考点(40%),雄鱼种群繁殖潜力比范围为48.5%～63.3%,全部高于目标参考点(40%)。这表明在现有的资源养护措施下,异齿裂腹鱼种群的利用基本合理,但要防止长期持续利用对种群的不利影响。14种不同养护措施模拟结果表明,将异齿裂腹鱼的起捕年龄设置为不小于17龄或禁渔期至少设置为2—5月,可实现对其资源的有效养护。     

Forecasting fish stock dynamics under climate change: Baltic herring (Clupea harengus) as a case study

Climate change and anthropogenic disturbances may affect marine populations and ecosystems through multiple pathways. In this study we present a framework in which we integrate existing models and knowledge on basic regulatory processes to investigate the potential impact of future scenarios of fisheries exploitation and climate change on the temporal dynamics of the central Baltic herring stock. Alternative scenarios of increasing sea surface temperature and decreasing salinity of the Baltic Sea from a global climate model were combined with two alternative fishing scenarios, and their direct and ecosystem‐mediated effects (i.e., through predation by cod and competition with sprat) on the herring population were evaluated for the period 2010–2050. Gradual increase in temperature has a positive impact on the long‐term productivity of the herring stock, but it has the potential to enhance the recovery of the herring stock only in combination with sustainable fisheries management (i.e., F_msy). Conversely, projections of herring spawning stock biomass (SSB) were generally low under elevated fishing mortality levels (F_high), comparable with those experienced by the stock during the 1990s. Under the combined effects of long‐term warming and high fishing mortality uncertainty in herring SSB projections was higher and increasing for the duration of the forecasts, suggesting a synergistic effect of fishery exploitation and climate forcing on fish populations dynamics. Our study shows that simulations of long‐term fish dynamics can be an informative tool to derive expectations of the potential long‐term impact of alternative future scenarios of exploitation and climate change.