渔获量时间序列长度对基于CMSY方法的资源评估结果的影响

大多数渔业种类由于数据缺乏,无法使用传统的渔业资源评估方法开展评估和管理。越来越多的研究采用CMSY等基于有限数据的评估方法,但CMSY方法在渔获量数据时间序列长度有限、存在误差等情况下的评估可靠性尚有待验证。本研究运用CMSY方法对黄海3种产量较高的经济鱼类开展资源评估,探索渔获量数据时间序列长度、不同渔业发展阶段,以及观测误差水平对评估结果的影响。结果表明,鲐、带鱼和银鲳在2000年后均出现产量高于最大可持续产量(MSY)的情况,资源处于过度利用状况(B/B_MSY<1、 F/F_MSY>1),近10年来开发强度降低,但生物量仍处于较低水平(B/B_MSY<1)。评估模型的回溯性分析结果差异较小,表明评估结果稳定。从数据长度上看,使用遍历产量上升和下降过程的长时间序列数据,其评估结果更为稳定。在观测误差大于20%的情况下,模型对MSY和B_MSY出现高估,但结果仍较为稳健。在CMSY方法的应用中应注意选取长时间序列的产量数据,在评估结果不确定性高的情况下应采取相对保守的渔业管理措施。     

叉长频数数据误差对东海中部鲐鱼资源评估结果的影响

以2009年至2010年在东海中部采集的鲐鱼(Scomber japonicus)样本叉长数据为基础,结合历史数据,开展叉长数据误差对资源评估结果影响的研究。评估考虑2种情况:1)使用完整采样数据和历史数据建立Von Bertalanffy生长方程,并将鲐鱼的叉长转换为年龄。其生长参数为:K=0.49,L∞=404.6,t0=-0.9;2)删除部分大个体鲐鱼,使用剩余叉长数据建立有误差的Von Bertalanffy生长方程,同样将叉长转换为年龄。其生长参数为:K=0.4,L∞=372.5,t0=-0.34。根据以上2个转换结果,基于2006年至2012年鲐鱼产量和捕捞努力量等数据,分别进行资源评估。2组数据得出的剩余产量曲线基本吻合,最大可持续产量(MSY)和捕捞努力量(EMSY)分别约为18.8万t和72艘标准机轮围网渔船。而亲体补充量曲线则相去甚远,含有误差的年龄分组得出的亲体量范围在3000×106到5000×106之间,呈现出亲体量过高,需要增加捕捞努力量来提高补充量的状态,这与现实情况的400×106到500×106不相符。含误差的分组预测出的近几十年亲体量和渔获量是大幅度周期性剧烈变化的,生物量将在1年内达到高峰值约135.5万t,而随后2年内降至约40万t,之后又将在2年内升至高峰值,以此周期循环。亲体量的高峰值与低谷值与渔获量十分接近,渔获量的高峰值与低谷值维持在约60万t和15万t左右。与无误差分组得出的生物量将在6年内减少至约32.3万t,随后保持稳定,亲体量与年渔获量分别将稳定在15.8万t和10.5万t的评估结果相比存在很大差异。     

东海北部三疣梭子蟹资源评估与管理决策分析

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是中国东海北部海域重要的经济蟹类,对三疣梭子蟹资源开展评估是其可持续利用的基础。本文运用基于贝叶斯方法的Schaefer剩余产量模型,对东海北部海域的三疣梭子蟹资源进行评估,确定了当前三疣梭子蟹资源的开发利用状态,估算了在不同收获率水平下未来10年三疣梭子蟹的生物量和年总可捕捞量,分析了管理策略实施后三疣梭子蟹资源崩溃的风险。研究显示,在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。使用两种方案估算得到的最大可持续产量(MSY)均约为24×10⁴ t, MSY对应的生物量B_MSY均约为252×10⁴ t。在基准方案下,MSY对应的捕捞死亡系数F_MSY为0.096;在敏感性分析方案下,MSY对应的捕捞死系数F_MSY为0.097。在2001—2020年间,捕捞死亡系数均低于F_MSY,且生物量基本在B_MSY水平之上,表明近年来三疣梭子蟹未出现过度捕捞的情...     

时间序列分析模型在黄海南部小黄鱼资源量预测中的应用

本文选取2003?2014年黄海南部帆式张网小黄鱼渔获量的监测数据，运用时间序列分析模型ARIMA (1，2，0)进行拟合及预测，并用2015?2016年小黄鱼年单位捕捞努力量渔获量值进行验证。结果显示，2003?2014年的小黄鱼年单位捕捞努力量渔获量模拟值与真实值接近，相关系数为0.881 (p<0.05)，相关性显著；2015年和2016年预测值分别为47.66 kg/网和49.16 kg/网，与实际值(51.10 kg/网和40.05 kg/网)相对误差分别为6.73%和22.75%，总体相对误差为14.74%。表明ARIMA (1，2，0)模型对黄海南部小黄鱼渔获量时间序列的变化趋势进行拟合和预测是可行的，在短期预测方面更具优势。不同时间序列数据ARIMA模型的p、d、q值不尽一致，在数据分析时不能简单地套用固定模型，应根据相关理论指导和分析，确定适宜的p、d、q值。     

基于贴现率的西北太平洋柔鱼生物经济模型及管理策略分析

西北太平洋柔鱼是我国远洋渔业重要的捕捞对象,综合考虑生物、经济和社会效益来科学制定渔业管理目标是确保柔鱼资源可持续利用的重要研究内容。本文根据1996—2011年我国鱿钓船在西北太平洋海域捕捞的柔鱼渔获量和作业成本,结合贴现率和渔获物价格等经济数据,构建基于贴现率的西北太平洋柔鱼生物经济模型。结果表明,西北太平洋柔鱼资源状况处于良好状态,并未遭受过度捕捞;当贴现率α在0.3~0.5之间,当前利益占长远利益的20%~30%(D=0.2~0.3),且渔获物价格在9 195~12 500元/t之间时,该海域的柔鱼资源种群资源量相对稳定,能达到最优种群数量水平,可保证柔鱼渔获量始终处在MSY之下,确保柔鱼资源的可持续利用。     

自然死亡和亲体补充关系对黄鳍金枪鱼资源评估的影响

黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)是全球经济和生态价值最重要的鱼类之一,其资源养护和管理受到各方的高度关注。本文依据年龄结构产量模型研究了印度洋黄鳍金枪鱼的资源状态,着重探讨了其生活史特征的不确定性对资源评估结果的影响。研究结果显示,1960-1985年间印度洋黄鳍金枪鱼资源量保持相对稳定,之后开始逐渐下降,相应的捕捞死亡系数也在2010年之后迅速增加,目前其种群可能存在过度捕捞(F₂₀₂₀/F_MSY>1,SSB₂₀₂₀/SSB_MSY<1)。印度洋黄鳍金枪鱼的资源评估结果对自然死亡系数(M)和亲体-补充量关系陡度参数(h)的改变较为敏感。当h增大时,SSB_MSY和初始SSB(即SSB₀)的变化较大,分别减少了约25.53万t和34.04万t;F₂₀₂₀/F_MSY减小了1.15。当M增大时,F₂₀₂₀/F_MSY、SSB_MSY...     

基于产卵场海表温度的阿根廷滑柔鱼资源丰度预测模型研究

阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)为短生命周期种，其资源丰度易受海洋环境变化的影响，尤其是在产卵场的早期生活史阶段。根据2003?2016年我国鱿钓船队在西南大西洋的生产统计数据，以及产卵场海洋表面温度(SST)卫星遥感数据，用相关性分析方法筛选出阿根廷滑柔鱼产卵旺季期间(6月份)表征产卵场SST变化的特征海域；基于阿根廷滑柔鱼产卵场最适SST范围占总面积之比(Ps)与资源丰度单位捕捞努力渔获量(CPUE，t/船)呈正相关性的假设，回溯阿根廷滑柔鱼最适的产卵场及水温环境条件，并据此建立多种基于表征产卵场SST环境因子的资源丰度多元线性预测模型。相关性分析结果表明:6月份有两片连续海域(Area 1、Area 2)的SST与CPUE之间存在显著相关性，分别为42.5°～44°S、57.5°～59°W(Area 1)和39°～39.5°S、45°～46°W(Area 2)；回溯的阿根廷滑柔鱼产卵场范围为37.5°～44°S、41.5°～51.5°W，产卵场最适SST范围为16～17.5℃。利用2个特征海域(Area 1、Area 2)SST以及回溯的产卵场Ps建立4种的多元线性资源丰度指数(ICPUE)预测模型，结果表明，包含表征寒暖流的特征海域和回溯产卵场Ps的方案4模型优于其他3种模型，其资源丰度指数预测模型为ICPUE=1.390 4×Ps+0.261 9×SST_{Area 1}+0.096 2×SST_{Area 2}?3.248 0。     

基于水温因子的太平洋褶柔鱼冬生群剩余产量模型研究

水温是影响太平洋褶柔鱼冬生群生长、繁殖、补充的重要因素之一。根据2004–2015年太平洋褶柔鱼冬生群渔业数据和其栖息地环境数据，包括1月产卵场(28°～35°N，125°～130°E)和9月索饵场(31°～38°N，128°～132°E)海表面温度(Sea Surface Temperature，SST)，建立了基于SST因子的太平洋褶柔鱼冬生群体的剩余产量模型，分析SST对太平洋褶柔鱼冬生群资源量的影响，对该模型的各项指标进行验证，发现该模型的预测精度较高。结果表明:太平洋褶柔鱼冬生群当年的资源量及渔获量主要受索饵场SST影响，而产卵场SST对其当年渔获量影响不显著。由此建议在今后对产卵场SST因子是否对次年的渔获量及资源量产生影响进行研究，同时渔业管理部门也应根据每年海洋环境状况确定其最大可持续产量，并实时调整管理方案。     

西北太平洋柔鱼丰度的灰色灾变预测

柔鱼(Ommastrephes bartramii)为短生命周期的头足类，其资源丰度极易受海洋环境变化影响，年间波动较大。根据1995?2017年西北太平洋柔鱼渔业生产统计数据，以单位捕捞努力量渔获量(CPUE)作为资源丰度指数，运用灰色灾变预测方法对上、下限灾变年份建立GM(1, 1)模型，预测未来灾变年份。结果显示，以GLM模型标准化CPUE建立的下限灾变预测模型的平均相对误差为15.32%，上限灾变预测模型的平均相对误差为8.19%，模型精度检验等级均为Ⅰ级。研究认为，下一个资源丰年(CPUE大于2.39 t/(船·a))将出现在2021年，资源歉年(CPUE小于2.13 t/(船·a))将出现在2027年；太平洋年代际涛动与El Ni?o-La Ni?a事件是驱使柔鱼丰度大幅度波动的重要因素。该预测结果可为西北太平洋鱿钓生产企业和管理部门提供参考。     

东太平洋赤道海域茎柔鱼小型群体资源分布及其渔场环境特征

茎柔鱼(Dosidicus gigas)是我国远洋渔业的重要捕捞对象。当前针对茎柔鱼渔场分布及其与环境关系的研究多集中于秘鲁海域,针对赤道海域茎柔鱼特定种群小型群体资源分布及其渔场环境特征研究较少。根据2019年12月至2020年2月茎柔鱼生物学数据,2019年12月至2020年4月生产和环境数据,运用胴长-体重关系拟合、地统计插值、广义可加模型(GAM)探究其资源分布及渔场环境状况。结果表明：东太平洋赤道海域茎柔鱼胴长范围为136~407 mm,体重范围为117~1557 g；2019年12月至2020年4月各月渔获量呈先增加后减小趋势,2月渔获量最高；CPUE曲线除2月增加外,总体呈下降趋势；渔场集中分布于0°~3°S、105°W~114°W海域,不同月份渔场重心经向变化明显；渔场最适SST范围是24.5~25.5 °C,最适Chl-a范围是0.16~0.20 mg/m3,月份是影响茎柔鱼CPUE的主要因子。研究表明：该海域茎柔鱼渔获主要为小型群体；小型群体生长发育期(2–3月)对渔场分布有重要影响,生长发育期前茎柔鱼集群度高,生长发育期后逐渐分散活动；单一影响因子与茎柔鱼CPUE相关性不显著,综合考虑其他环境因素及其交互影响是今后的研究方向。     

Data-moderate assessments of Cape monkfish Lophius vomerinus and west coast sole Austroglossus microlepis in Namibian waters

There is global interest in providing scientific advice on optimal harvesting of all commercially exploited fish stocks. Nevertheless, many commercially important stocks lack analytical assessments. Therefore, we evaluate a data-moderate stock assessment method: the stochastic surplus production model in continuous time (SPiCT). The method was applied to two Namibian stocks: (i) the data-rich Cape monkfish Lophius vomerinus, where results are compared to a new data-rich assessment using a state–space assessment model (SAM); and (ii) the data-moderate west coast sole Austroglossus microlepis, which is an important bycatch species in the Cape monkfish fishery, but currently unassessed. The information available to the data-moderate assessment is total commercial catch, commercial catch per unit effort (CPUE), and survey CPUE. SPiCT and SAM gave largely consistent estimates of relative fishing mortality (F/F_MSY) and relative exploitable biomass (B/B_MSY) for the Cape monkfish stock, although with some discrepancies. Differences in the biomass estimates between the two assessments suggest that further investigation is required to understand the cause, and that some caution is necessary when considering the biomass of the stock. SPiCT shows that the west coast sole may be overexploited, although the confidence bounds were too wide for a firm conclusion. Similarity in the estimates of F/F_MSY for Cape monkfish in recent years, using SPiCT relative to SAM, likewise indicates the suitability of SPiCT for managing west coast sole.     

增殖放流影响下东海北部海域三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)最大可持续产量评估

当渔业资源出现衰退时,加强资源增殖放流以养护渔业资源、提高渔业产量对于渔业资源可持续利用具有重要意义;与此同时,增殖放流的实施会对基于资源开发与管理的评估的结果产生影响。基于2001~2015年间东海北部海域三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)渔业数据,采用增殖剩余产量模型,对东海北部海域三疣梭子蟹的最大可持续产量(MSY)及取得MSY时所需捕捞努力量(E_MSY)和原存生物量(B_MSY)进行了评估,并与传统Schaefer模型评估结果进行了比较。结果表明,当年增殖放流量约在3×10⁶~95×10⁶尾之间时,三疣梭子蟹年产量逐渐增加, MSY在14.2×10⁴ t和14.6×10⁴ t之间, E_MSY基本在15×10⁴吨位左右。增殖放流量增加,其对应的MSY也越高,能承受的E_MSY也越高(从15×10⁴~15.4×10⁴吨位之间),相反B_MSY则减小(从188.4×10⁴ t降至186.6×10⁴ t)。与传统的Schaefer模型评估结果相比,增殖剩余产量模型由于考虑了增殖放流生物量的因素,得到了MSY和E_MSY有所增加,而B_MSY有所下降的结论。研究结果有望为该研究海域三疣梭子蟹可持续地捕捞、放流与管理提供科学依据。     

黄渤海带鱼(Trichiurus lepturus)渔业生物学参考点估计研究

It is important to find a reliable method to estimate maximum sustainable yield(MSY) or total allowable catch(TAC) for fishery management, especially when the data availability is limited which is a case in China. A recently developed method(CMSY) is a data-poor method, which requires only catch data, resilience and exploitation history at the first and final years of the catch data. CMSY was used in this study to estimate the biological reference points for Largehead hairtail(Trichiurus lepturus, Temminck and Schlegel) in the Yellow Sea and Bohai Sea, based on the fishery data from China Fishery Statistical Year Books during 1986 to 2012. Additionally,Bayesian state-space Schaefer surplus production model(BSM) and the classical surplus production models(Schaefer and Fox) performed by software CEDA and ASPIC, were also projected in this study to compare with the performance of CMSY. The estimated MSYs from all models are about 19.7×104–27.0×104 t, while CMSY and BSM yielded more reasonable population parameter estimates(the intrinsic population growth rate and the carrying capacity). The biological reference points of B/BMSY smaller than 1.0, while F/FMSY higher than 1.0 revealed an over-exploitation of the fishery, indicating that more conservative management strategies are required for Largehead hairtail fishery.     

基于Schaefer模型的东南太平洋茎柔鱼资源评估和管理

东南太平洋茎柔鱼(Dosidicus gigas)是世界范围内最重要的经济头足类之一,也是我国鱿钓渔船的重要捕捞对象。本文根据2003—2012年中国大陆的渔业数据和FAO统计的东南太平洋茎柔鱼产量数据,利用Schaefer模型,基于贝叶斯统计方法,分基准方案和敏感性分析方案对东南太平洋茎柔鱼资源进行评估,并对其管理策略做了风险分析。结果表明,年渔获量和CPUE数据为贝叶斯资源评估模型提供了足够多的信息。2003—2012年捕捞死亡率低于目标参考点F0.1,渔获量小于最大可持续产量,资源量大于目标参考点Bmsy,资源状况良好,未遭受过度捕捞。在基准方案下,最大可持续产量为142.9万吨,维持最大可持续产量的资源量为214.7万吨,此时的捕捞死亡率为0.682;在敏感性分析方案下,最大的可持续产量为152.5万吨,维持最大可持续产量的资源量为229.6万吨,此时的捕捞死亡率为0.691。决策分析和风险分析表明,当捕获率设定为0.3以下时,资源能够得到较好的养护,资源崩溃的可能性很低。将捕获率设定在0.3左右是最适的管理策略,此时的持续产量为99万吨左右。     

应用贝叶斯方法对有效信息较少的渔业资源进行资源评估-以印度洋长鳍金枪鱼的资源评估为例

众所周知,对有效信息较少的渔业资源进行资源评估面临很大的挑战,而贝叶斯方法在数据数量较少、质量较差的情况下能利用其它种群高质量的数据或已知的先验信息提高资源评估结果的可靠性。由于印度洋长鳍金枪鱼的数据质量较差而数据量有限,长鳍金枪鱼的资源评估结果存在很大的不确定性,为此,本文以印度洋长鳍金枪鱼的资源评估为例,以调查贝叶斯方法在有效信息较少的资源评估中的优势。本文根据不同的先验假设与捕捞数据系列,共构建了8个贝叶斯动态产量模型,以评估长鳍金枪鱼资源。结果表明:(1)分析参数的后验分布能提高捕捞数据系列选择与参数假设的合理性; (2) 利用种群统计学方法为内禀增长率(r)构建有信息先验,能提高资源评估结果的可靠性。与传统方法相比,当基于贝叶斯框架时,能将已知的知识表示为先验信息并能分析参数的后验分布,从而在数据较少或数据质量较差的情况下,能利用各种信息提高参数估计的合理性与资源评估的可靠性。因此,对数据量较少或数据质量较差情况下的渔业资源评估而言,贝叶斯方法非常有效,如本文所示的印度洋长鳍金枪鱼的资源评估。     

Using data-limited approaches to assess data-rich Indian Ocean bigeye tuna: Data quantity evaluation and critical information for management implications

The majority of fishery stocks in the world are data limited, which limits formal stock assessments. Identifying the impacts of input data on stock assessment is critical for improving stock assessment and developing precautionary management strategies. We compare catch advice obtained from applications of various datalimited methods(DLMs) with forecasted catch advice from existing data-rich stock assessment models for the Indian Ocean bigeye tuna(Thunnus obesus). Our goal was to evaluate the co...     

Feeding ecology of South African Argyrosomus japonicus (Pisces: Sciaenidae), with emphasis on the Eastern Cape surf zone

A Monte-Carlo simulation approach is used to investigate the relative robustness of the results of the Butterworth–Andrew (B ₁ = K and B ₁ estimated) dynamic production-model observation-error estimators to different "true" values of the ratio of initial biomass B ₁ to unexploited equilibrium biomass K. The simulations use an underlying operating model typical of that appropriate for stocks of Cape hake off southern Africa. The B ₁ = K variant of the estimator results in lower estimated expected discrepancies for a number of management quantities over a wide range of the value of the "true" ratio. In addition, it is less likely to provide severe overestimates of the f _0.1 total allowable catch (TAC). Not all management quantities are equally sensitive to the value of the "true" ratio. In particular, f _0.1) TACs can be severely overestimated, although the maximum sustainable yield (MSY) is relatively well determined over a wide range of values of the ratio. It is therefore recommended that harvesting strategies which do not permit TACs to be set in excess of the estimated MSY be preferred.     

Stock assessment and management implications of horse mackerel (Trachurus japonicus) in Korean waters, based on the relationships between recruitment and the ocean environment

This study presents an example of horse mackerel (Trachurus japonicus) stock to demonstrate that marine environmental factors are important in stock assessment for the new Korean Total Allowable Catch (TAC)-based fisheries management system. The estimated survival rate (S) of horse mackerel ranged from 0.25 to 0.36. The instantaneous coefficient of natural mortality (M) was 0.48/year, and the age at first capture was 0.83 year. Annual biomass of horse mackerel in Korean waters was estimated by a biomass-based cohort analysis using annual catch in weight at age during 1965–1995. Yield-per-recruit and spawning biomass-per-recruit were estimated under various harvest strategies at F_max, F_0.1, F_30% and F_40%. A method for estimating acceptable biological catch (ABC) is proposed for dealing with the large differences in the quality and quantity of information and data available. Using recruitment of horse mackerel estimated from various spawner–recruitment relationship models combined with salinity, volume transport, and zooplankton biomass as environmental factors, the ABC under the best information available was estimated to range from 3100 to 3800 mt.     

基于贝叶斯状态空间产量模型的大西洋黄鳍金枪鱼资源评估

黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)是全球远洋渔业的重要目标鱼种,要实现有效的管理,对其进行科学的资源评估是必不可少的。本文以大西洋黄鳍金枪鱼为研究对象,根据国际大西洋金枪鱼养护委员会的渔获量和单位捕捞努力量渔获量数据,使用贝叶斯状态空间模型进行资源评估,并探讨不同剩余产量函数和单位捕捞努力量渔获量数据对评估的影响。结果表明,使用美国、委内瑞拉、日本和中国台北4个船队的单位捕捞努力量渔获量数据及Fox剩余产量函数时模型拟合效果最佳。关键参数环境容纳量和内禀增长率的估计中值和95%置信区间分别为178 (140,229)×104 t和0.210(0.159,0.274);当前资源量为72.5×104 t,最大可持续产量为13.7×104 t时,种群既没有遭受资源型过度捕捞,也没有捕捞型过度捕捞发生。敏感性分析表明,当渔获量数据存在误报率(70%、80%、90%、110%、120%和130%)时,生物量的评估结果偏高,而捕捞死亡率的结果偏低,但种群均处于健康状态;预测分析显示,当总允许可捕量设为11×104 t时,资源在2024年前仍基本保持健康状态。本研究与国际大西洋金枪鱼养护委员会现有的评估结果基本一致,且模型较稳健,可以为管理决策提供建议。根据模型结果,建议总允许可捕量为11×104 t或更低,以使资源达到可持续开发水平。     

应用CEDA和ASPIC软件包对巴基斯坦国的多齿蛇鲻(Saurida tumbil)渔业的最大持续产量的初步研究

The catch and effort data analysis(CEDA) and ASPIC(a stock assessment production model incorporating covariates) computer software packages were used to estimate the maximum sustainable yield(MSY) from the catch and effort data of Greater lizardfish Saurida tumbil fishery of Pakistan from 1986 to 2009. In CEDA three surplus production models of Fox, Schaefer and Pella-Tomlinson were used. Here initial proportion(IP) of 0.5 was used because the starting catch was roughly 50% of the maximum catch. With IP = 0.5, the estimated MSY from Fox model were 20.59 mt and 38.16 mt for normal and log-normal error assumptions, while the MSY from Schaefer and Pella-Tomlinson were 60.40, 60.40 and 60.40 mt, for normal, log-normal and gamma error assumptions respectively. The MSY values from Schaefer and Pella-Tomlinson models of three error assumptions were the same. The R2 values from those three models were above 0.6. When IP = 0.5, the MSY values estimated from ASPIC from Fox were 132 mt, and from logistic model were 69.4 mt, with R2 value above 0.8. Therefore we suggest the MSY of S. tumbil fishery from Pakistan to be 60–70 mt, which is higher than the latest catch, thus we would recommend that the fishing efforts for this fishery may be kept at the current level.