基于贝叶斯的鲐鱼(Scomber japonicus)生物经济模型及管理策略

根据2000-2011年中国、日本以及韩国三国的鲐鱼大型灯光围网渔业生产统计数据以及相关经济数据,运用贝叶斯方法构建东、黄海鲐鱼贝叶斯生物经济模型,分别以剩余产量模型参数r、K、q的均匀分布、正态分布和对数正态分布3种方案,来模拟不同管理策略下鲐鱼资源量及渔业短期、中期和长期利润变动规律,并对其管理策略进行风险分析。结果显示,参数r、K、q为正态分布和对数正态分布方案下估算出的管理参考点期望值(正态方案下的BMSY除外)均小于均匀分布方案估算出来的期望值。研究认为,如果单从生物学角度来看,若将管理策略设定为收获率0.4以上,则2031年以后资源量可能存在着资源崩溃的风险。较为保守的管理策略应将收获率设定在0.3左右,此时概率(B2031>BMSY)大于0.85,最大可持续产量MSY约为35万t。同样地,如果仅从经济学角度考虑,将收获率控制在0.1时,概率(B2031>BMEY)都为1,且概率(B2031相似文献   

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。     

GLM和GAM模型研究东黄海鲐资源渔场与环境因子的关系

鲐是我国近海重要中上层鱼类,研究其资源变动、渔场分布与时空、海洋环境因子之间的关系有利于该资源的合理开发和利用.根据1998-2004年我国东黄海大型鲐围网渔业的生产统计和时间、空间、表温、表层盐度、表温梯度、表温的月差异等环境数据,利用广义可加模型(GAM)和广义线性模型(GLM)对鲐资源丰度和环境因子的关系进行研究.结果表明,在南部海域,作业渔场集中在122.5°E～124°E、26.5°N～28°N,适宜表温26.5～30℃,适宜表层盐度33.3～34.3,并明显集中在锋区周边海域;在北部海域,作业渔场集中在122.5°E～125.5°E、33°N～37.5°N,适宜表温15～20℃,适宜表层盐度31.3～32.3,集中在冷水区边缘海域.相对资源密度指数大于0.5的海域为122°30'E～124°30'E、26°30'N～28°N,122°30'E～125°30'E、33°N～34°30'N和124°E～125°E、34°30'N～37°N.研究认为,南北不同海域鲐分布的适宜表温和表层盐度差异明显.影响鲐资源丰度的环境因子重要性依次为时间、空间和海洋环境.     

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。     

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。     

利用贝叶斯动态产量模型评估印度洋长鳍金枪鱼资源状态

印度洋长鳍金枪鱼(Thunnusalalunga)的生物学信息相对较少,渔业数据存在较多问题,致使其资源评估结果仍存在较大的不确定性,从而影响了渔业管理的科学性。为此,本研究基于印度洋长鳍金枪鱼的渔业捕捞、标准化CPUE (catch per unit effort)数据及相关种群假设,利用贝叶斯动态产量模型对该种群进行了资源评估研究,结果显示:(1)渔获量的观测误差对模型参数估计、资源状态的判断及渔业管理具有重要影响,渔获量观测误差的增大使模型评估的过度捕捞概率上升,导致总可捕量(total allowable catch, TAC)减少;(2)动态产量模型形状参数、r的先验分布和资源丰度指数的选择均会影响资源评估的质量,本研究显示, Fox模型的资源评估结果比Schaefer模型的评估结果更合理,r先验分布范围的增大使模型评估的资源状态变好,使用西南海域标准化CPUE时的评估结果相对较好;(3)设置某些年份的资源量比例(φ、P2017)范围有助于提高数据缺乏下渔业资源评估的质量;(4)评估结果表明印度洋长鳍金枪鱼发生资源型与捕捞型过度捕捞的概率分别为34%、50%,两种过度捕捞同时...     

东、黄海鲐鯵鱼渔场与海洋环境关系的研究

根据2000～2004年7～12月东、黄海鲐碜鱼生产统计以及表层温度和盐度数据,利用地理信息系统软件和数理统计方法,对鲐碜鱼产量分布及作业渔场与表层温度、盐度的关系进行分析。结果表明,鲐碜鱼高产（20000区域主要在122～125°E、26～28°N和123～125°E、32～38°N之间的海域。整个渔场的产量分布呈南部和北部高而中部低的态势。南北渔场汛期差异明显,南部渔场高产期集中在8～9月份,北部渔场高产期集中在10～11月份,且北部渔场高产期的产量比南部渔场高出22．7％。鲐碜鱼适温范围为9．5～29．5℃,最适范围为28．5～29．5℃;适盐范围为30．9～34．4,最适范围为32．8～34．2。经非参数统计K—S检验结果是可信的。     

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。     

1999—2011年东、黄海鲐资源丰度年间变化分析

根据1999—2011年我国鲐大型灯光围网渔业数据,使用广义线性模型(generalized linear model,GLM)和广义加性模型(generalized additive model,GAM)估算了影响CPUE的时间(年、月)、空间(经度、纬度)、捕捞性能和环境效应[海表面温度(sea surface temperature,SST)、海表面高度、海表面叶绿素浓度],并以年效应作为资源丰度指数,分析了东、黄海鲐资源丰度的年间变化,东、黄海鲐资源丰度指数的年间变化与产卵场海表面温度以及捕捞强度间的关系。GAM结果表明,时间、空间、捕捞和环境变量对CPUE偏差的解释率为11.69%,其中变量年的解释率最大,占总解释率的38%。结果显示,1999—2011年东、黄海鲐鱼资源丰度指数(abundance index,AI)总体上呈下降趋势,2008年以来更是持续下降,丰度指数由2008年的1.22降至2011年的0.82。东、黄海鲐资源丰度指数年间与产卵场呈正相关,关系式为AI=-3.51+0.23SST(P0.05),这表明较高的产卵场SST对鲐资源量增加有利。过高的渔获量以及我国群众围网渔业渔船数量的快速增长是导致近年来鲐鱼资源下降的重要原因。     

台湾海峡及其邻近海域鲐鲹鱼类群聚资源的评估

:以初级生产力为基础 ,应用Steele模式估算台湾海峡及其邻近海域中上层鱼类资源年生产量为16 9.88× 10 4 t。估算鲐鱼类群聚资源量为 10 2 .0 8× 10 4 t。Gulland模式和简单模式估算鲐鱼类群聚资源的MSY分别为 50 .6 6× 10 4 t和 51.0 4× 10 4 t。Schaefer和Fox 2种剩余产量模式所估算的MSY分别为52 .4 1× 10 4 t和 51.73× 10 4 t,估算的fMSY换算为福建灯围渔船分别为 10 17组和 10 75组 ,并从海峡南、北 2个不同群系的鲐鱼类主要种群结构和生态学变化及渔业现状 ,讨论该 2个鲐群聚资源的开发利用程度     

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。     

东海黄海头足类资源量的评估

本文用1996年、1997年浙江温岭渔7515、754两艘单拖渔轮的调查资料,采用资源密度面积法,对26°30′～30°00′N122°～126°30′E、20～150m水深海区的头足类的资源量进行评估。评估结果是:调查海区头足类资源量1996年为29055.84t,其中太平洋褶柔鱼为353.36t,剑尖枪乌贼为10734.10t,乌贼类为12384.9t,章鱼为5583.45t;1997年为35004.52t,其中太平洋褶柔鱼为1176.04t,剑尖枪乌贼为20511.30t,乌贼类为9658.50t,章鱼为3658.69t。东海区头足类资源量1996年为131747.81t,其中太平洋褶柔鱼为1602.24t,剑尖枪乌贼为48671.60t,乌贼类为56157.00t,章鱼为25317.02t;1997年为189441.07t,其中太平洋褶柔鱼为6364.61t,剑尖枪乌贼为111005.17t,乌贼类为52270.87t,章鱼为19800.48t。     

有限数据渔业种群资源评估与管理——以小黄鱼为例

传统的渔业资源评估方法需以翔实的调查和渔业数据为基础,而现有的大多数种类面临着着渔获量、基础生物学、有效捕捞努力量等数据缺失问题,因此并不适合采用数据需求较高的模型进行评估和管理。面临着渔业资源衰退的严峻形势和渔获量限额管理的迫切要求,基于有限数据的评估方法和渔获量相关的管理方案正被越来越多的国家采用。本研究以东海小黄鱼(Larimichthys polyactis)种群为例,根据渔获量、自然死亡、消减率、生物学参数、开捕体长等数据,采用 54 种有限数据评估方法,模拟 3 种捕捞动态,对小黄鱼进行管理策略评价和资源评估。结果显示,以相对产量(relative yield, RY)不低于 50%、过度捕捞概率(probability of overfishing, POF)小于 50%,生物量低于最大可持续生物量的 10%(B<0.1BMSY)的概率小于 20%为风险控制水平,捕捞强度随机波动和增长情景下,分别有 6个管理方案(management procedures, MPs)满足既定管理目标;“一般型”和“增长型”捕捞强度情景下, 14个 MPs 满足管理目标。权衡分析 3 种捕捞动态下的 MPs, 50%FMSY 基准法(FMSYref50)可作为小黄鱼渔业最佳的管理方案, POF 介于 5.46%~6.70%, B<0.5BMSY概率介于 15.66%~22.73%,长期获得的相对产量介于 52%~100%;然而, FMSYref50确定的可接受生物学渔获量(acceptable biological catch, ABC)仅有 1.08×10^4 t,与当前产量相差较大。因此,考虑到降低捕捞强度为渔业管控的发展趋势,建议采用动态 F 比值法(DynF)为小黄鱼渔业管理方案,“下降型”捕捞强度情景下,POF为 37.84%, B<0.5BMSY概率为 38.63%,长期获得的相对产量为 84%, ABC为 4.03×10^4 t。根据敏感性分析,发现 DynF 评估的 ABC 对捕捞产量、资源丰度指数不敏感,而对自然死亡系数、最大可持续捕捞死亡系数与自然死亡系数比值(FMSY_M)和当前资源量均较为敏感,参数值增加会导致 ABC 增加,表明在开展渔业资源评估时需要着重提高这 3 种参数的准确性。     

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。     

黄、东海夏季叶绿素a分布特征的初步探讨

2006年6～7月对黄、东海海区叶绿素a现场取样分析。结果显示,叶绿素a的分布整体上呈现从近岸到远海降低的趋势。受长江冲淡水和上升流的影响,高值区主要在28°～32°N,122.5°～123°E之间。光照条件和营养盐等是影响夏季黄、东海海域叶绿素a分布的主要因素。     

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。     

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。

     

东黄海大黄鱼洄游路线的研究

依据我国10多个主要渔业公司1971-1982年共12年的大黄鱼捕捞统计资料,从产量分布、鱼群移动等方面,研究了东黄海大黄鱼的洄游路线。结果显示,东黄海大黄鱼只有一个种群,两处越冬场。其中,外海越冬场主要位于30°00′N~32°00′N,124°00′E~126°00′E水域,近海越冬场位于浙江中南部和福建北部禁渔线外侧。每年3-4月,外海越冬场鱼群向西进入舟山渔场和长江口渔场;5月,这部分鱼群部分向西北进入吕泗渔场沿海产卵,另一部分向西进入舟山群岛沿海的岱衢洋、大衢洋、黄泽洋和大目洋等水域产卵;到了6月,在长江口和吕泗渔场近海形成索饵群体;6-8月,索饵群体北上黄海南部近海索饵;9月,索饵群体前锋到达34°00′N禁渔线外侧;10月以后,随着冷空气南下,索饵场的大黄鱼向南做越冬洄游,并且在10月回到长江口。从这里,一部分群体游向外海越冬场,一部分群体继续南下回到东海中南部近海的越冬场。浙江中南部和福建北部禁渔线外侧近海越冬的大黄鱼群体,在春季产卵洄游中,部分北上在舟山渔场与外海来的鱼群汇合,进一步游向吕泗渔场和舟山群岛沿海产卵,部分就近游向沿岸的猫头洋、洞头洋、乐清湾、官井洋和东引岛等水域产卵,产卵后的群体在产卵场附近索饵,冬季回到就近的越冬场。     

基于多源数据的东海小黄鱼资源评估与管理

为建立稳定环境和波动环境机制下预防性渔业管理生物参考点, 整合调查设计和渔捞日志等多源资源指标构建混合矩阵, 利用logistic和Fox剩余产量模型的两步分析技术, 对东海区小黄鱼(Larimichthys polyactis)渔业资源动态进行评估。模型估算参数和管理参考点显示, Fox模型对渔获量和CPUE拟合的方差贡献率高于logistic模型, 两者分别为68%和57%, 环境承载力和内禀增长率相差较大。logistic模型估算了相对较低的承载力和较高的内秉增长率、初始开发率以及MSY。稳定环境下资源状况评判结果表明: 1999―2008年间多数年份的捕捞强度超过捕捞水平限制参考点, 渔业遭受过度开发, 平均资源量保持在中位水平且未达到过度捕捞状态, 但已超过目标参考点; 波动环境条件下的判别结果显示: logistic和Fox模型拟合的渔业水平均已达到过度捕捞。采用保护性捕捞参考点可增强渔业资源稳定性, 当捕捞死亡从参考点F_MSY降至预防性参考点F_opt, logistic模型估算资源量从8.1 t上升到10.1 t, 而渔获量从13.1 t下降至12.3 t; Fox模型资源量则从11 t增加到15.9 t, 相应的捕捞产量从12.8 t下降到11.6 t。Fox模型评估结果较为保守, 适合预防性渔业管理。