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《中国海洋大学》 2004年
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连续形Schaefer产量模型在模拟和实际渔业评估中的应用

孙利东  
【摘要】:剩余产量模型(surplus production model)又称总产量模型(general production model)是现代渔业资源评估和管理的主要理论模型之一。该模型是以种群增长S型曲线一般模型为理论基础,它不像动态模型考虑资源群体的补充、生长、死亡和年龄结构等对资源的影响,而把资源群体的补充、生长和自然死亡综合起来作为资源群体大小的一个单变函数进行分析,然后推导出我们所需要的剩余产量模型的数学公式。尽管渔业模型日趋复杂和多因子化,然而剩余产量模型(surplus production model)具有简单的形式和所需数据和参数相对较少的特点,在渔业研究中可以被简单的应用,并且它估计的管理参数(最大持续产量和最佳捕捞努力量)比较容易得出和理解。剩余产量模型也可作为年龄结构模型的辅助工具,为渔业动态研究提供不同的思路,对它们的研究具重要的价值。 本文所采用的连续形Schaefer产量模型在国外渔业评估中已被较多的应用,但在国内该模型还没被系统研究和应用于实际渔业。该模型虽在国外渔业资源的评估应用已经有了较多实践,并已经证明具有良好的评估效果,但在什么渔业史条件和数据特点下,该模型能作出最准确的评估效果尚没有详细系统研究。 本文采用连续形Schaefer产量模型对不同的模拟渔业和实际渔业进行了评估分析,并对模型的评估效果作了系统的研究。首先,利用Monte Carlo模拟方法来检验连续形Schaefer产量模型在几种不同渔业史条件下的模拟渔业中评估结果的有效性,借此来发现能使连续形Schaefer产量模型产生最佳评估效果所需要的渔业条件以及所需渔业数据的特点,发现该模型在实际评估中存在的问题和解决方法,希望能为渔业管理部门和渔业动态数量变动的研究人员使用该种模型对某些渔业进行管理和研究时提供有效的依据。最后,利用该模型对北大西洋箭鱼渔业(The North Atlantic swordfish fishery)和烟台市蓝点马鲛渔业(Scomberomorus niphonius(Cuvier et Valenciennes))两种真实渔业作了评估分析。 研究结果表明:当白色噪音不大于10%时,所有模拟渔业的参数(B_1,r,K, q,MSY,fvs,)估计值接近于真实值,“掠夺式泣业”各参数估计偏差小于3.9%, “恢复式渔业”各参数估计偏差小于12%,“管理良好渔业”各参数估计偏差小 于2.5%,“未充分开发渔业”各参数估计偏差小于13%。当白色噪音大于等于30% 时,模型评估效果相对较差,例如:对于参数},,,“掠夺式渔业”的偏差是17% (30%白色噪音)和48%(50%白色噪音),“恢复式渔业”的偏差是17.3%(30% 白色噪音)和26y0(50%白色噪音),“管理良好渔业”的偏差是11%(30%白色噪 音)和16%(50%白色噪音),“未充分开发渔业’的偏差是12%(30%白色噪音) 和57%(50%白色噪音),参数评估的偏差较大。每一种模拟渔业都有24个被估 参数(6个参数X4个不同的白色噪音水平),它们参数估计偏差的平均值分别是: “掠夺式渔业,, 7.27%,“恢复式渔业”1 1.6%,“管理良好渔业”3,78%,“未充 分开发渔业”巧.9%。利用 ANOVA检验四种模拟渔业参数估计偏差差异显著性, 得出F=3 .02,P=0.0018,差异显著。模型在“管理良好渔业”中估计参数偏差 最小,表现最好,模型在“未充分开发渔业”中参数估计偏差最大,表现最差。 “管理良好渔业”经历了捕捞过度和恢复两个渔业阶段,生物量变化范围广,含 有比较完整的渔业信息,而“未充分开发渔业”处于未被完全开发状态,生物量 只在较小的范围内波动,缺乏完整的渔业信息。因此,初步断定:利用连续形 Schaefer产量模型进行渔业评估时,所研究的渔业必须经过一定的捕捞过度和 恢复阶段,生物量波动范围较大,获得的渔业统计数据较准确时,模型才能作出 较好的评估。 该模型对两种实际渔业评估分析结果表明:北大西洋箭鱼渔业的MSY(最 大可持续产量)为12493吨,最佳捕捞努力量即场sY(获得最大可持续产量时的 捕捞努力量)为53.15xlO6(钩次/年),而80年弋末至90年代初,该渔业的渔 获量达到18000吨,捕捞努力量达到70xlo“(钓次/年),明显超过了最大可持 续产量和最佳捕捞努力量水平。从1990年开始,黄渤海地区对蓝点马蛟渔业采 用了疏目拖网捕捞,烟台市蓝点马绞渔业的捕捞努力量范围为9084一1 5316艘/ 年,1993一2001年平均捕捞努力量达到了14791艘/年,平均产量为44837吨。 根据模型评估结果,该渔业的最佳捕捞努力量为1 1800艘/年,最大可持续产量 MSY=3 1 522吨,很明显90年代后期的实际平均捕捞努力量和捕捞产量超过了最 佳捕捞努力量和最大可持续产量,形成了较大的捕捞过度。从评估分析结果看出, 两种渔业都处于过度捕捞状态,持续的高强度浦捞势必会造成渔业资源的衰退, 为了使这两种渔业资源可以被合理和可持续利用,渔业管理部门应采取积极的管 理措施来严格控制捕捞强度。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S932

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