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基于空间加权的东、黄海日本鲐CPUE标准化及其资源评估研究

吴佳文  
【摘要】:日本鲐(Scomber japonicus)是一种暖水性中上层鱼类,具有洄游特性,广泛分布于太平洋、印度洋、大西洋热带、亚热带及沿岸海域,中国、日本、韩国、朝鲜等国的近海海域均有分布。东、黄海日本鲐是中国、日本、韩国灯光围网渔业的重要捕捞对象。近年来,日本鲐渔获个体小型化现象加剧,渔获物组成偏低龄化,产量波动明显,这意味着日本鲐的资源可能已面临过度开发,因此为确保日本鲐资源的可持续利用,需对日本鲐的栖息地变动、资源评估等加强研究,以优化管理策略、指导渔业生产。首先,本文根据2013-2017年SNPP(Suomi National Polar-orbiting Partnership)卫星的VIIRS(Visible infrared Imaging Radiometer)传感器获取的夜间渔船检测数据(VIIRS Boat Detection,VBD),东、黄海海洋环境数据及东、黄海渔业资源与渔场分布、渔业管理措施等文献资料,分析了东、黄海灯光渔船作业位置及渔船数量的时空变动,进一步讨论了渔船灯光遥感数据与东、黄海日本鲐灯光围网渔业作业位置间的关系。其次,基于1997-2015年我国东、黄海日本鲐大型机轮灯光围网渔业及环境数据(海表温度、叶绿素-a浓度和海面高度等),本文利用GAM(Generalized additive model)对名义单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit fishing effort,CPUE)进行了标准化,并依据对未捕捞区域及其资源丰度的假设,构建了多种空间加权的标准化CPUE;同时,分析、讨论了GAM估计的年效应与基于空间加权标准化CPUE的关系及其合理性。最后,本文利用中、日、韩三国渔获量数据、标准化CPUE及Schaefer剩余产量模型,使用JABBA(Just another bayesian biomass assessment)软件,对东、黄海日本鲐进行了资源评估,分析了不同TAC对渔业资源状态的影响,以为东、黄海日本鲐的渔业管理提供参考依据。主要研究结果如下:(1)遥感获取的夜光渔船数据基本能够反映东、黄海灯光捕捞活动和渔业资源时空分布变化的特点,如2月受天气和中国春节的影响,南、北渔场夜光渔船分布范围大幅减少,8月南渔场和10月北渔场受当年生渔业资源补充及近海索饵群体集聚的影响,渔船分布范围及数量均达到最大值;同时,渔船时空分布及重心变化也反映了黄海暖流、台湾暖流、沿岸流及长江冲淡水等对渔业资源的影响;渔业政策实施的效果在夜光渔船数据中有很好的体现,在禁渔期间,船次数有明显减少,但捕捞活动并没有完全消失,仍可能存在违法捕捞行为。南渔场年船次总数呈下降趋势,南、北渔场渔船空间分布重心均呈西移趋势,可能与渔业资源量及空间分布变动等因素有关。受天气等因素影响,遥感数据可能存在一定问题,但研究结果表明,SNPP/VIIRS夜光遥感数据仍可为中国近海灯光捕捞作业的监测提供有效的数据支持。(2)GAM结果显示,年、月、经度、纬度、SST(Sea surface temperature)、SSH(Sea surface height)、船队及农历日是影响东、黄海日本鲐大型机轮灯光围网渔业名义CPUE的重要因素,GAM各自变量对离差的总解释率为16.3%;空间加权的标准化CPUE与GAM年效应均呈波动下降趋势,周期性的波动可能与日本鲐资源量变化受环境影响有关;所有基于空间加权的标准化CPUE具有类似变化趋势,但与GAM获取的年效应存在较大差异,由于日本鲐资源空间分布不均匀,因此,本文认为基于空间加权的标准化CPUE更具合理性。(3)日本鲐资源空间分布不均匀,直接采用年效应作为标准化CPUE,其将影响渔业资源的评估质量;若渔获量数据无法反映东、黄海日本鲐的真实捕捞量,将影响东、黄海日本鲐资源评估质量,并有可能高估过度捕捞强度;日本鲐资源量呈持续性下降趋势,当前(2015年)日本鲐已遭受资源型过度捕捞(Overfished)与捕捞型过度捕捞(Overfishing),未来TAC应控制在4.59×10~5t以下,但由于除捕捞之外,海洋环境变化对日本鲐资源的波动将会产生重要影响,这将使本文结果存在较大不确定性。


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