基于有限数据的渔业资源评估模型在南海典型鱼类中的应用研究

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渔业资源评估和管理是维系渔业可持续发展的基础。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成为渔业资源领域的热点问题,具有广泛的应用前景,尤其是我国近海的多数渔业种群都属于数据缺乏状态。鱼类生活史参数是基于有限数据的渔业资源评估方法中的重要参数。本文将基于生活史特征的资源评估方法分为仅需体长数据,仅需生活史参数,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4大类,并分别从方法、数据要求、输出结果及局限性进行了系统回顾分析。以南海区的带鱼类、二长棘犁齿鲷(Evynnis cardinalis)和金线鱼类等典型经济类群为研究对象,开展了电子体长频率分析法(electronic length-frequency analysis,ELEFAN)、基于体长的贝叶斯生物量分析法(length-based Bayesian biomass,LBB)、包含协变量的剩余产量模型(a surplus-production model incorporating covariates,ASPIC)和基于产量的MSY评估方法(Catch-MSY)等资源评估方法的应用研究。主要内容和结果如下:(1)基于电子体长频率分析法(ELEFAN)对南海北部带鱼生物学参数评估。根据2014-2015年南海北部底拖网渔业调查数据,使用Fi SATⅡ(FAO-ICLARM Stock Assessment ToolⅡ)软件中的体长频率分析法对带鱼(Trichiurus lepturus)的生物学特征和开发现状进行了研究,探索了其生物学特征历史变化。结果表明,2014-2015年南海北部带鱼肛长频率分布为单峰型,优势肛长组为160~190 mm,雌雄个体的肛长组成无显著差异(P>0.05);春季雌性个体占比较大,4个季度雌雄比与1:1均有显著差异(P<0.05);性成熟度以Ⅱ期为主,占比高达74.2%;最小性成熟肛长为113 mm,50%性成熟肛长(L50)为241.5 mm;电子体长频率分析法评估的带鱼渐近肛长为585 mm,生长系数为0.2 yr-1,总死亡系数为1.172,自然死亡系数0.475,开发率为0.59。与80年代和90年代对比,带鱼群体结构呈现简单化的趋势,出现了性成熟提前和小型化现象。虽然带鱼当前仍处于过度捕捞状态,但是个体平均肛长有恢复迹象。(2)基于体长的贝叶斯生物量分析法(LBB)对南海北部主要经济鱼类开发状况评估。根据历年北部湾渔业调查数据,通过LBB方法对27组7个物种的渔业开发状态进行了评估,研究了有无先验信息条件下LBB方法评估结果的差异性,并与Fi SATⅡ软件下的分析结果进行了比较;LBB评估结果表明,27组数据中有17组显示为过度捕捞,分别有5组数据显示资源量水平良好和充分开发,除1992年的金线鱼(Nemipterus virgatus)种群外,其他结果均显示为生长型过度捕捞。Fi SATⅡ下的体长股分析法与LBB方法的评估结果比较结果显示,2种方法评估的极限体长相差不大,Z/K结果差异明显,在评估的种群开发率上有所出入。LBB方法及其修正的两种方法比较结果表明,LBB与LBB-2的评估效果更为接近,与LBB-1的评估效果有所差异。此外,有无先验信息条件下评估结果会有较大差异,LBB方法对极限体长和M/K这两个值的设定较为敏感,在使用该方法时需引起注重。(3)基于剩余产量模型的渔业资源最大可持续产量(MSY)评估:以广东为例。根据广东1961-2018年海洋渔业统计产量数据,利用ASPIC软件的非平衡剩余产量模型和Catch-MSY模型对广东海洋渔业资源总可捕量、5个重要经济类群的最大可持续产量(maximum sustainable yield,MSY)以及可捕量进行了评估。结果表明,ASPIC与Catch-MSY模型的评估结果相近,广东海洋渔业资源MSY约为1.64×106 t,1996-2006年处于过度捕捞状态,当前产量低于MSY。Schaefer与Fox模型评估的MSY相差不大,且B/BMSY与F/FMSY的历史变化趋势较为一致,但是评估的渔业现状有所差异。综合两个模型结果显示,带鱼类MSY为14.62×104~15.08×104 t,鲐鱼(Scomber japonicus)MSY为3.82×104~6.78×104 t,鲳类MSY为5.77×104~6.21×104 t,鲷类MSY为4.16×104~4.54×104 t,蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)MSY为17.68×104~19.84×104 t。5个经济类群中鲐鱼和蓝圆鲹处于过度捕捞后的衰退状态,而带鱼类、鲳类和鲷类在近年来遭受过度捕捞。
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