太平洋大青鯊種群結(jié)構(gòu)及其管理策略評(píng)價(jià)研究.pdf

1、大青鯊是金槍魚延繩釣漁業(yè)的主要兼捕對(duì)象，處于海洋食物鏈的頂端，是海洋生態(tài)系統(tǒng)的高級(jí)營養(yǎng)生物，對(duì)維持海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要的作用。隨著人類捕撈壓力的增大，以及氣候變化對(duì)大青鯊的生長、分布等產(chǎn)生的影響，太平洋大青鯊的資源可持續(xù)利用面臨巨大的挑戰(zhàn)。鑒于太平洋大青鯊種群結(jié)構(gòu)研究存在較大爭(zhēng)議，種群資源評(píng)估結(jié)果存在較大的不確定性，迫切的需要研究各種不確定條件下大青鯊種群資源的變化情況。
　　本研究以金槍魚延繩釣科學(xué)觀察員采集的樣本為基礎(chǔ)，

2、研究了太平洋大青鯊的種群結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀。根據(jù)單種群、雙種群和復(fù)合種群3種不同的“真實(shí)”種群結(jié)構(gòu)，利用蒙特卡洛方法，模擬了太平洋大青鯊的漁業(yè)狀況，以剩余產(chǎn)量模型和年齡結(jié)構(gòu)模型為評(píng)估模型，F(xiàn)msy（最大可持續(xù)產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的捕撈死亡率），40/10（種群產(chǎn)卵群體的生物量為初始生物量的0.25），恒定的捕撈產(chǎn)量和恒定的捕撈死亡率為捕撈控制規(guī)則，評(píng)價(jià)了評(píng)估模型采用單種群結(jié)構(gòu)和雙種群結(jié)構(gòu)對(duì)太平洋大青鯊的資源變化的影響。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　（1

3、）根據(jù)2011年-2014年，我國金槍魚延繩釣捕撈漁船在太平洋3個(gè)采樣位點(diǎn)收集到的大青鯊樣本，利用Cytb和COⅠ基因研究了太平洋大青鯊的種群遺傳結(jié)構(gòu)。Cytb和COⅠ基因序列的多樣性分析表明，兩個(gè)標(biāo)記基因分別檢測(cè)到3個(gè)變異位點(diǎn)，各獲得4種單倍型。Cytb和COⅠ基因序列的多樣性分析結(jié)果分別為：h=0.693，π=0.00100和h=0.624，π=0.00126。單倍型多樣性較高，而核苷酸多樣性較低。群體中性檢測(cè)結(jié)果顯示：Tajima

4、’s D為非顯著的正值，而FU’S FU檢驗(yàn)為顯著的負(fù)值，群體核苷酸錯(cuò)配分布曲線為明顯的單峰，表明了群體在近期發(fā)生了種群的擴(kuò)張。推算大青鯊的種群擴(kuò)張時(shí)間大約發(fā)生在21-29萬年前。大青鯊種群分子方差分析顯示，變異主要發(fā)生在種群內(nèi)部的變異，發(fā)生在種群間的變異很少（Cytb基因?yàn)?.94％，COⅠ基因?yàn)?.16%）。3個(gè)采樣群體間的FST分析中，兩兩群體分析結(jié)果顯示為非顯著的群體分化。研究結(jié)果表明，太平洋大青鯊的不同地理群體之間存在廣泛的基

5、因交流，不存在群體之間明顯的遺傳分化。
　?。?）根據(jù)2011年到2014年中國金槍魚延繩釣科學(xué)觀察員計(jì)劃獲得的觀察數(shù)據(jù)，利用了廣義可加模型（GAMs）分析了生物學(xué)性狀（叉長、右鰭角長、攝食等級(jí)、性別和基因型）和環(huán)境指數(shù)（海表溫度、月份、經(jīng)度和緯度）之間的關(guān)系。結(jié)果表明，叉長與漁獲位置（經(jīng)度和緯度）和性別顯著相關(guān)，與海表溫度具有明確的正相關(guān)。整體上，東部太平洋大青鯊的個(gè)體大于西部太平洋大青鯊的群體個(gè)體，雄性個(gè)體大于雌性個(gè)體。海表溫

6、度低于29℃時(shí)，叉長隨著海表溫度的升高而增大，超過29℃時(shí)，叉長隨著溫度的升高反而減小。叉長與攝食等級(jí)，捕撈月份和基因型沒有顯著的關(guān)系。右鰭角長與海表溫度和漁獲位置顯著相關(guān)，與捕撈月份具有一定的正相關(guān)。整體上，東太平洋海域大青鯊的右鰭角長比西部太平洋大青鯊的大，8月和9月捕撈到的大青鯊的右鰭角長明顯大于研究樣本中其他月份捕撈到的大青鯊的右鰭角長。海表溫度從27℃到29.3℃，右鰭角長隨著溫度的升高而減小，當(dāng)海表溫度大于29.3℃，捕撈到

7、的大青鯊的右鰭角長變大。右鰭角長與攝食等級(jí)和基因型之間不存在顯著的關(guān)系。根據(jù)目前對(duì)大青鯊種群結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步解釋了太平洋大青鯊不同種群結(jié)構(gòu)假設(shè)的形成機(jī)制。
　　（3）以剩余產(chǎn)量模型為評(píng)估模型，蒙特卡洛方法模擬太平洋大青鯊漁業(yè)。以3種種群結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合太平洋大青鯊生物學(xué)參數(shù)的研究結(jié)果， Fmsy，40/10，恒定的捕撈產(chǎn)量和恒定的死亡系數(shù)四種捕撈控制規(guī)則做為管理目標(biāo)，研究了12種管理策略下太平洋大青鯊的資源變動(dòng)情況。結(jié)果顯示：1

8、）當(dāng)“真實(shí)”種群為復(fù)合種群時(shí)，4種捕撈控制規(guī)則下，種群的生物量相對(duì)誤差和捕撈死亡系數(shù)的相對(duì)誤差高于單種群和雙種群研究下的相對(duì)誤差；2）當(dāng)生長系數(shù)K提高時(shí)，生物量和捕撈死亡系數(shù)的相對(duì)誤差變大；當(dāng)自然死亡率增大時(shí)，生物量和捕撈死亡系數(shù)的相對(duì)誤差變大，表明了現(xiàn)階段高估了太平洋大青鯊的相關(guān)生物學(xué)參數(shù)；3）4種不同的捕撈控制規(guī)則中，恒定的捕撈死亡率管理目標(biāo)導(dǎo)致了大青鯊種群的生物量低于“真實(shí)”的Bmsy，不能有效的推進(jìn)太平洋大青鯊種群資源的可持續(xù)利

9、用；Fmsy和40/10的管理目標(biāo)雖然能獲得較高的總可捕量，但其資源在后期將低于“真實(shí)”的Bmsy。在短時(shí)間內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)大青鯊種群的可持續(xù)利用，但是隨著時(shí)間的推移，大青鯊種群生物量下降，不利于大青鯊漁業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展；恒定的捕撈產(chǎn)量（2.3×107尾）控制規(guī)則下能獲得較高的總可捕量，其資源逐漸恢復(fù)，且保持較高的生物量，并呈逐漸增加的趨勢(shì)。在研究的4種捕撈控制規(guī)則中，恒定的捕撈產(chǎn)量策略更有利于推進(jìn)太平洋大青鯊種群的可持續(xù)利用
　?。?）

10、采用年齡結(jié)構(gòu)模型為評(píng)估模型，恒定的捕撈產(chǎn)量為捕撈控制規(guī)則，研究不同種群結(jié)構(gòu)條件下太平洋大青鯊的資源變動(dòng)情況。結(jié)果顯示：1）“真實(shí)”種群為單種群時(shí)，評(píng)估模型采用單種群結(jié)構(gòu)能維持較高的群體補(bǔ)充量，且呈現(xiàn)繼續(xù)上升的趨勢(shì)，有利于大青鯊的可持續(xù)開發(fā)，是一種科學(xué)的管理策略。當(dāng)評(píng)估模型采用雙種群結(jié)構(gòu)時(shí)，可能導(dǎo)致補(bǔ)充群體生物量的下降。2）“真實(shí)”種群為雙種群時(shí)，評(píng)估模型采用雙種群結(jié)構(gòu)能維持較高的群體補(bǔ)充量，且呈現(xiàn)繼續(xù)上升的趨勢(shì)，有利于大青鯊的可持續(xù)利用