基于復(fù)合種群的短生命周期種類資源評(píng)估與管理——以西北太平洋柔魚(yú)為例.pdf

1、近年來(lái)，雖然傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的資源量有所減少，但是像頭足類這類生命周期短的物種的產(chǎn)量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，逐漸變成全球海洋漁業(yè)的主要捕撈種類。制訂符合實(shí)際的漁業(yè)管理措施，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展和利用，才能達(dá)成科學(xué)管理漁業(yè)資源的目標(biāo)。制訂合理的管理措施的基礎(chǔ)是對(duì)資源進(jìn)行合理的評(píng)估，而漁業(yè)資源評(píng)估的一個(gè)核心工具是實(shí)現(xiàn)評(píng)估的各種模型。由于短生命周期種類通常具有生長(zhǎng)快、資源豐富、產(chǎn)卵種群多、沒(méi)有剩余群體等特點(diǎn)，資源量極易受海洋環(huán)境影響的影響，因此如何

2、評(píng)估和管理全球的短生命周期種類成為一個(gè)重要的問(wèn)題。
　　大洋性柔魚(yú)使頭足類的一種重要的經(jīng)濟(jì)資源，屬于短生命周期種類，其壽命大約為一年，而且只產(chǎn)卵一次，產(chǎn)卵后死亡。準(zhǔn)確評(píng)估柔魚(yú)資源狀態(tài)，分析其資源目前的情況，了解其種群動(dòng)態(tài)規(guī)律，是當(dāng)前柔魚(yú)類評(píng)估的重要問(wèn)題。復(fù)合種群是既獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的亞種群組成的生境斑塊系統(tǒng)，它們?cè)诳臻g上相互獨(dú)立，但亞種群之間又存在交換，柔魚(yú)就存在這一特點(diǎn)。近年來(lái),有關(guān)復(fù)合種群資源評(píng)估問(wèn)題受到越來(lái)越多

3、的重視。為此，本研究以西北太平洋柔魚(yú)為案例，探索如何科學(xué)評(píng)估和管理復(fù)合種群的短生命周期種類資源，為短生命周期種類的資源評(píng)估和管理奠定基礎(chǔ)和提供科學(xué)依據(jù)。
　　傳統(tǒng)CPUE標(biāo)準(zhǔn)化方法通常假設(shè)名義CPUE之間是相互獨(dú)立且沒(méi)有相關(guān)性，然而魚(yú)類集群分布通常存在著空間相關(guān)性，為此本研究采用1999－2012年6－11月份我國(guó)魷釣生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的海表面溫度（SST）和葉綠素濃度（CHLA）的環(huán)境數(shù)據(jù)，在廣義線性模型（General Line

4、ar Model，GLM）中加入了空間相關(guān)性。在空間GLM模型中運(yùn)用四個(gè)距離模型（指數(shù)模型、球面模型、線性模型和高斯模型），將標(biāo)準(zhǔn)GLM模型和4種空間GLM模型的CPUE標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果進(jìn)行比較。以空間 GLM模型標(biāo)準(zhǔn)化后得到的單位捕撈努力量漁獲量（Catch Per Unit Fishing Effort，CPUE）作為西北太平洋柔魚(yú)資源豐度的相對(duì)指標(biāo)，將西北太平洋柔魚(yú)按五個(gè)種群方案，分別為單一種群方案，170°E以西獨(dú)立種群方案，170°

5、E以東獨(dú)立種群方案，170°E以西獨(dú)立復(fù)合方案和170°E以東獨(dú)立復(fù)合方案，采用基于貝葉斯統(tǒng)計(jì)方法的非平衡剩余產(chǎn)量模型進(jìn)行資源評(píng)估。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）基于空間相關(guān)性的西北太平洋柔魚(yú) CPUE標(biāo)準(zhǔn)化。GLM模型結(jié)果顯示，響應(yīng)變量ln(N_CPUE+1)趨向于服從正態(tài)分布，ln(N_CPUE+1)的數(shù)據(jù)點(diǎn)在正態(tài)q-q圖中幾乎形成一條直線。同時(shí)，空間GLM模型的AIC值普遍比標(biāo)準(zhǔn)GLM模型小，擬合度更好。在四種空間GLM模型

6、中，指數(shù)模型的AIC值最小，擬合度最佳。因此，基于指數(shù)相關(guān)性的空間GLM模型是適用于西北太平洋柔魚(yú)CPUE標(biāo)準(zhǔn)化的最佳模型，不僅比標(biāo)準(zhǔn) GLM模型的結(jié)果更加準(zhǔn)確，而且比標(biāo)準(zhǔn) GLM的置信區(qū)間小。名義CPUE與標(biāo)準(zhǔn)化后的CPUE趨勢(shì)也相似，但是名義CPUE年間波動(dòng)更大，而標(biāo)準(zhǔn)化后的年平均CPUE年間波動(dòng)較小，2007年到達(dá)最高值。
　　（2）單一種群方案下（r=1.46，K=55.0005，q=0.0391）的評(píng)估結(jié)果為：1999至

7、2012年柔魚(yú)資源量都處于BMSY以上。隨著F的減小，資源量有所增加，并且各年份的F都小于Ftar，表明當(dāng)前柔魚(yú)漁業(yè)處于良好的資源水平。BMSY值為27.5萬(wàn)噸，MSY的值為20萬(wàn)噸，F(xiàn)0.1值和FMSY值分別為0.66和0.73。2013-2022年間若要獲得最大可持續(xù)產(chǎn)量，應(yīng)將開(kāi)發(fā)率控制在0.6左右。在開(kāi)發(fā)率為0.6時(shí)，B2022/BMSY的值為0.93，B2022/K為0.46，P(B2022>B2013)為0.414，P(B20

8、22<0.5K)為0.565，P(B2022<0.125K)為0。
　?。?）獨(dú)立種群方案下的評(píng)估結(jié)果（170° E以西獨(dú)立種群下 r=1.49，K=55.0025，q=0.0228；170°E以東獨(dú)立種群下r=1.07，K=55.0083，q=0.0091）。評(píng)估結(jié)果認(rèn)為，1999至2012年柔魚(yú)的資源量都處于BMSY以上。對(duì)于170°E以西的獨(dú)立種群，隨著F的減小，資源量有所增加；對(duì)于170°E以東的獨(dú)立種群，F(xiàn)并無(wú)很大變化，

9、但資源量有所增加。獨(dú)立種群方案下各年份的F都小于Ftar，表明當(dāng)前柔魚(yú)漁業(yè)處于良好的資源水平。170°E以西的獨(dú)立種群方案下BMSY值為27.5萬(wàn)噸，MSY的值為20萬(wàn)噸，F(xiàn)0.1值和FMSY值分別為0.67和0.74。170° E以東的獨(dú)立種群方案下BMSY值為27.5萬(wàn)噸，MSY的值為15萬(wàn)噸，F(xiàn)0.1值和FMSY值分別為0.48和0.54。研究認(rèn)為，2013-2022年間170°E以西的獨(dú)立種群若要獲得最大可持續(xù)產(chǎn)量，應(yīng)將開(kāi)發(fā)率控

10、制在0.6左右。在開(kāi)發(fā)率為0.6時(shí)，B2022/BMSY的值為1.10，B2022/K的值為0.55，P(B2022>B2013)的值為0.391，P(B2022<0.5K)的值為0.884；P(B2022<0.125K)的值為0。170°E以東的獨(dú)立種群在2013-2022年間若要獲得最大可持續(xù)產(chǎn)量，可將開(kāi)發(fā)率控制在0.5左右。在開(kāi)發(fā)率為0.5時(shí)，B2022/BMSY的值為1.34；B2022/K的值為0.67，P(B2022>B20

11、13)的值為0.388,P(B2022<0.5K)的值為1；P(B2022<0.125K)的值為0。
　　（4）復(fù)合種群方案下的評(píng)估結(jié)果(170°E以西復(fù)合種群下r=1.33，K=55.0035，q=0.0227；170°E以東復(fù)合種群下r=0.9581，K=55.0041，q=0.0135)。評(píng)估結(jié)果認(rèn)為，1999至2012年柔魚(yú)資源量都處于 BMSY以上。對(duì)于170°E以西的復(fù)合種群，隨著F的減小，資源量有所增加；對(duì)于170°

12、E以東的復(fù)合種群，F(xiàn)并無(wú)很大變化，但資源量有所增加。復(fù)合種群方案下各年份的F都小于Ftar，表明當(dāng)前柔魚(yú)漁業(yè)處于良好的資源水平。170°E以西的復(fù)合種群方案下BMSY值為27.5萬(wàn)噸，MSY的值為18萬(wàn)噸，F(xiàn)0.1值和FMSY值分別為0.60和0.66。170°E以東的復(fù)合種群方案下BMSY值為27.5萬(wàn)噸，MSY的值為13萬(wàn)噸，F(xiàn)0.1值和FMSY值分別為0.43和0.48。170°E以西的復(fù)合種群在2013-2022年間若要獲得最大

13、可持續(xù)產(chǎn)量，應(yīng)將開(kāi)發(fā)率控制在0.6左右。在開(kāi)發(fā)率為0.6時(shí)，B2022/BMSY的值為1.15，B2022/K的值為0.58，P(B2022>B2013)的值為0.430，P(B2022<0.5K)的值為0.987，P(B2022<0.125K)的值為0。170°E以東的復(fù)合種群在2013-2022年間若要獲得最大可持續(xù)產(chǎn)量，應(yīng)將開(kāi)發(fā)率控制在0.6左右。在開(kāi)發(fā)率為0.6時(shí)，B2022/BMSY的值為1.21，B2022/K的值為0.61