闽东渔场鱼类资源生态容量和最大可持续开发量

以海洋生态系统营养动力学为理论依据,根据历次调查所获得的闽东渔场初级生产力资料,通过对该渔场浮游植物有机碳含量和生态效率的测算、52种主要鱼类营养级及其有机碳含量的检测,采用营养动态模型和Cushing模型估算鱼类资源生态容量(自然生产量),采用Cadima模式和MSY简单模式估算鱼类资源最大可持续开发量。估算结果:闽东渔场鱼类资源生态容量平均为6.308×10~5t,最大可持续开发量为3.268×10~5t。1994年以来闽东渔场实际年渔获量3.435～4.685×10~5t,平均4.267×10~5t,已连续9年超过鱼类资源最大可持续开发量,呈现过度捕捞态势。必须实行渔获量负增长制度才能使鱼类资源得到有效恢复。     

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。     

基于Catch-MSY模型的西北太平洋日本鲭资源评估及敏感性分析

为了解日本鲭(Scomber japonicus)的资源状况,利用北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的1995—2019年渔获量数据和生活史信息,基于Catch-MSY模型估算了西北太平洋日本鲭最大可持续产量(maximum sustainable yield, MSY),评价了渔业管理策略,同时对该模型开展了敏感性分析研究。根据不同模型参数先验分布、不同时间序列渔获量数据及过程误差设立了16个情景进行敏感性分析,考虑各因素对模型评估结果的影响。结果表明：1)基准方案情景S1A中,日本鲭MSY估计值为49.62×10⁴ t (38.72×10⁴ t～60.52×10⁴ t);情景S1B中,日本鲭MSY估计值为49.47×10⁴ t (38.51×10⁴ t～60.43×10⁴ t); 2)与参数内禀增长率r相比,环境容纳量K具有相对较窄的后验分布,lnK随着lnr的增加呈逐渐减小的趋势,MSY的值与r先验分布的下限呈正相关关系;3) MSY值的估算结果对渔...     

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"。     

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。     

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。     

基于生活史特征的数据有限条件下渔业资源评估方法比较

渔业资源评估是开展渔业资源管理,维系渔业可持续发展的基础工作。传统的渔业资源评估方法需要统计产量、资源丰度指数甚至年龄结构等大量数据,由于调查经费和数据的缺乏,全球仅1%的鱼种进行过系统性的资源评估。近年来,在数据有限(data-limited)条件下如何开展资源评估已日益成为学术界的关注热点。本文将基于生活史特征的评估方法分为仅需要生活史参数,需要产量数据和生活史参数,需要产量数据、生活史参数及体长或年龄数据等3大类,分别从方法、数据要求、输出结果及局限性进行了系统回顾分析,提供了关于生活史特征参数的常见估算方法,并就其中两种模型对北大西洋大青鲨(Prionace glauca)的可持续渔获量进行了初步评估与比较。最后,对数据缺乏模型的使用及模型在中国近海渔业资源评估中的运用提出了建议。     

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...     

渔业数据失真对两种非平衡剩余产量模型评估结果的影响比较

为了研究渔业数据失真对两种非平衡剩余产量模型评估结果的影响,以南大西洋长鳍金枪鱼渔业产量和单位捕捞努力量渔获量(CPUE)数据作为基础数据,加入5种不同程度[变异系数(CV)=1%、5%、10%、20%和30%]的随机误差,模拟了(1)无数据失真,(2)仅产量数据失真,(3)仅CPUE数据失真,(4)产量和CPUE数据均失真等4种情况。利用基于ASPIC的非平衡剩余产量模型(ASM)和基于贝叶斯状态空间建模方法的非平衡剩余产量模型(BSM)分别评估了最大可持续产量(MSY)、B_(MSY)、F_(MSY)、B_(2011)/B_(MSY)、F2011/F_(MSY)等5种生物学参考点和管理指标。结果显示,在无数据失真情况下,ASM和BSM评估的MSY分别为2.866×10~4 t和2.836×10~4 t,B_(2011)/B_(MSY)分别为1.366和1.324,F2011/F_(MSY)分别为0.627和0.667,均相差不大,表明该渔业目前状态良好,ASM得到了较大的B_(MSY)(31.48×10~4 t)和较小的F_(MSY)(0.091);数据失真对ASM评估的B_(MSY)和F_(MSY)分别产生了严重的过低估计和过高估计,且CPUE数据失真产生的影响要比产量数据失真大;随着随机误差的增大,BSM评估的生物学参考点和管理指标的绝对百分比偏差有增大趋势;与ASM相比,BSM能够更好地处理渔业数据中存在的随机误差,除了MSY以外,BSM评估的生物学参考点和管理指标绝对百分比偏差均要比ASM的评估结果低,尤其是B_(MSY)和F_(MSY)。因此,在使用存在较大随机误差的渔业数据进行资源评估时,BSM具有一定的优势。     

基于多源渔获量数据的南海北部短尾大眼鲷可捕资源量评估

为探明南海北部短尾大眼鲷(Priacanthus macracanthus)资源的利用状况, 利用2008—2020 年南海北部渔港分层抽样调查获得的多源渔获量数据, 分析各作业方式分功率段单位捕捞努力量渔获量(CPUE), 基于6 种剩余产量模型估算短尾大眼鲷最大可持续产量(MSY), 按照决策原则和图解法估算总允许捕捞量(TAC), 基于Kobe 图判断短尾大眼鲷资源利用状况。结果表明, 短尾大眼鲷的拖网年捕捞量占比最高, 平均为79.36%; 近10 年其捕捞量整体呈现波动下降趋势; 3 种剩余产量模型对短尾大眼鲷CPUE 数据具有较好的适用性(平均绝对百分比误差MAPE＜100%), 估算的MSY 范围为(2.5~3.2)×10⁴ t, 平均为2.9×10⁴ t; TAC 范围为(2.4~3.0)×10⁴ t, 平均为2.7×10⁴ t;Kobe 图表明南海北部短尾大眼鲷资源处于安全限度内, 近年来未发生过度捕捞。     

大西洋中上层鲨鱼资源状况的初步探讨

据1994—2001年4个航次在金枪鱼延绳钓渔船对热带大洋性中上层鲨鱼资源进行调查，并分析国际大西洋金枪鱼资源保护委员会提供的关于中上层鲨鱼的渔业数据。结果表明：延绳钓渔业共兼捕13种鲨鱼，其中，尖吻鲭鲨和大青鲨是优势种类。尖吻鲭鲨在第1、第2和第4航次的CPUE分别为每千钩0．3502、0．1754和0．0642尾，呈下降趋势。大青鲨在第1～3航次的的CPUE达到每千钩5～7尾，而在第4航次下降为每千钩0．8尾。研究报告了中国金枪鱼船队自1993年开始在大西洋兼捕尖吻鲭鲨和大青鲨的渔获量，并根据捕捞死亡系数和大西洋总渔获量数据，初步探讨了尖吻鲭鲨和大青鲨年平均资源量，影响CPUE的因素和大西洋中上层资源状况。     

Distribution,body length,and abundance of blue shark and shortfin mako offshore of northeastern Japan,as determined from observed pelagic longline data, 2000–2014

Longline surveys have been conducted in the Northwest Pacific Ocean from 2000 to 2014 using chartered commercial longline vessels. Each year, two cruises were conducted offshore of northeastern Japan from mid‐April to mid‐June. For each longline set during the surveys, onboard scientists collected detailed biological information about the species caught, such as the size and sex, and recorded the catch numbers for all species. Blue shark (Prionace glauca) and shortfin mako (Isurus oxyrinchus) have eurythermal distributions, but the application of a generalized additive model (GAM) showed that the sea surface temperatures (SSTs) at catch sites positive for shortfin mako were warmer than those for blue shark. On the basis of the GAM, the probabilities of occurrence of both sharks differed by size category: small sharks had a narrower SST range than that of large sharks. Most catches of both sharks were juveniles, and the nominal catch rate of blue shark was more than 10 times that of shortfin mako. The standardized catch per unit effort (CPUE) for both species was calculated using a generalized linear model (GLM) with negative binomial errors, or a delta‐lognormal GLM. The standardized CPUE for blue shark in the second quarter of the year peaked in the mid‐2000s and then decreased, but it has been increasing since 2012. The CPUE for shortfin mako in the second quarter generally increased, with fluctuations.     

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。     

运用生产力-易捕率指数对10种热带太平洋鲨鱼种群的研究

热带太平洋是全球产量最高的金枪鱼渔场,大洋性鲨鱼种群遭受金枪鱼渔业的影响受到国际社会的高度关注。由于缺少渔业统计资料,一般难以运用标准的资源评估方法对这些兼捕的种类进行评估。笔者运用种群生产力-易捕率分析（productivity-susceptibility analysis,PSA）方法,对热带太平洋10种鲨鱼遭受金枪鱼延绳钓渔业影响的风险程度进行比较分析,并计算风险指数（vulnerability）。风险指数从低到高的种类依次为锤头双髻鲨（Sphyrna zygaena）、路氏双髻鲨（S.lewini）、无沟双髻鲨（S.mokarran）、尖吻鲭鲨（Isurus oxyrinchus）、狐形长尾鲨（Alopias vulpinus）、长鳍真鲨（Carcharhinus longimanus）、大青鲨（Prionace glauca）、镰状真鲨（C.falciformis）、浅海长尾鲨（A.pelagicus）、大眼长尾鲨（A.superciliosus）,表明大眼长尾鲨种群受延绳钓渔业影响而遭受过度捕捞的潜在风险最高,垂头双髻鲨的风险最低。该研究结果可以为热带太平洋金枪鱼延绳钓渔业的管理和生态系统保护提供科学参考。     

中西太平洋延绳钓兼捕大青鲨渔获率、性比及叉长分析研究

大青鲨(Prionace glauca)是一种分布广泛的大型中上层远洋性鲨鱼,在以金枪鱼等经济鱼种为目标的延绳钓渔业中渔获率较高.根据中国远洋延绳钓渔船2015—2018年在中西太平洋(Western Central Pacific Ocean,WCPO)海域共51个航次采集的兼捕大青鲨数据,分析了该海域兼捕到的大青鲨...     

Alternative error distribution models for standardization of catch rates of non-target species from a pelagic longline fishery: billfish species in the Venezuelan tuna longline fishery

Alternative error distributions were evaluated for calculating indices of relative abundance for non-target species using catch and effort data from commercial fisheries. A general procedure is presented for testing the underlying assumptions of different error distributions. Catch rates, from an observer program, of billfish caught mainly as bycatch in a pelagic tuna longline fishery in the Western Central Atlantic were standardized. Although catches of billfishes are not common in pelagic tuna longline fisheries, these fisheries are one of the main sources of fishing mortality for these stocks in the central Atlantic due to the magnitude and spatial extent of longline fishing effort. Billfish CPUE data are highly skewed with a large proportion of zero observations. Delta distribution models can accommodate this type of data, and involve modeling the probability of a non-zero observation and the catch rate given that the catch is non-zero separately. Three different Delta models were compared against other error distributions, including the lognormal, log-gamma, and Poisson. Diagnostic checks and deviance table analyses were performed to identify the best error distribution and the set of factors and interactions that most adequately explained the observed variability. The results indicated that the Delta-lognormal model (a binomial error distribution for the probability of a non-zero catch and lognormal error for the positive catch rates) complied best with the underlying characteristics of the data set. Analyses of catch rates for blue marlin, white marlin and sailfish confirmed the spatio-temporal nature of their distribution in the central Atlantic and Caribbean Sea. Also, the analyses indicated that catch rates of billfish differed among fishing vessel types; larger vessels had a higher probability of catching blue marlin, the more oceanic-oriented species, and lower probabilities of catching the more coastal-oriented species white marlin and sailfish. Standardized catch rates indicated in general a lower relative abundance for blue and white marlin in the most recent years, although estimated confidence intervals overlap through the years especially for white marlin.     

Climatic oscillations and tuna catch rates in the Indian Ocean: a wavelet approach to time series analysis

We analysed the influence of climatic oscillations [based on the Indian Oscillation Index (IOI)] on monthly catch rates of two tropical tuna species in the equatorial Indian Ocean. We carried out wavelet analysis, an efficient method of time series analysis to study non‐stationary data. Catch per unit of effort (CPUE) of bigeye tuna was computed from Japanese longline statistics from 1955 to 2002 in the equatorial Indian Ocean and CPUE of yellowfin tuna was derived from industrial purse seine statistics from 1984 to 2003 in the Western Indian Ocean. Wavelet analyses allowed us to quantify both the pattern of variability in the time series and non‐stationary associations between tuna and climatic signals. Phase analyses were carried out to investigate dependency between the two signals. We reported strong associations between tuna and climate series for the 4‐ and 5‐yr periodic modes, i.e. the periodic band of the El Niño Southern Oscillation signal propagation in the Indian Ocean. These associations were non‐stationary, evidenced from 1970 to 1990 for bigeye, and from 1984 to 1991 and then from 1993 to 2001 for yellowfin. Warm episodes (low negative IOI values) matched increases of longline catch rates of bigeye during the 1970–1990 time frame, whereas the strong 1997–1998 warm event matched a decrease of purse seine catch rates of yellowfin. We discussed these results in terms of changes in catchability for purse seine and longline.     

基于贝叶斯概率的印度洋大眼金枪鱼渔场预报

本文采用贝叶斯概率为模型基础框架,利用来自印度洋金枪鱼管理委员会(IOTC)的大眼金枪鱼延绳钓历史渔获统计数据和美国国家海洋大气管理局(NOAA)的海温最优插值再分析数据,进行适用于印度洋金枪鱼延绳钓渔场的模型参数估算与预报模型构建。模型回报精度验证结果表明,印度洋大眼金枪鱼延绳钓渔场综合预报的准确率达到了65.96%。模型预报结果用概率百分比来表示,符合渔业资源分布的客观特点。利用中分辨率成像光谱仪MODIS提供的SST产品进行业务化运行的渔场预报,利用模型结果每周生成印度洋大眼金枪鱼延绳钓渔场概率预报图,用不同大小的圆形来表示渔场概率的高低,可以为印度洋区域的远洋渔业生产提供信息支持。