楊炳忠，楊　吝，譚永光，張　鵬，晏　磊，陳　森，李　杰

（中國水產科學研究院南海水產研究所農業(yè)部南海漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室，廣東廣州510300）

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南海馬鮫流刺網網目對康氏馬鮫的選擇性研究

楊炳忠，楊吝，譚永光，張鵬，晏磊，陳森，李杰

（中國水產科學研究院南海水產研究所農業(yè)部南海漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室，廣東廣州510300）

摘要：為研究南海馬鮫流刺網網目對康氏馬鮫Scomberomorus commersoni的選擇性，于2015年3月在南海北部用網目尺寸分別為80、100、120、138、142、160 mm的刺網進行了共同捕撈試驗，基于 SELECT （Share Each LEngth's Catch Total）模型的基本架構下，用Normal和Bi-normal選擇性概率模型擬合試驗數據，并就刺網對康氏馬鮫的漁獲方式、選擇性曲線形狀和SELECT模型應用展開了探討。結果表明：試驗共捕獲康氏馬鮫172尾，康氏馬鮫的漁獲方式以刺掛為主；Normal和Bi-normal的估計分隔模型均比等分隔模型擬合效果好，其中Bi-normal的估計分隔模型擬合效果最好，兩個選擇性峰值點對應的相對叉長分別為Ra=4.4399和Rb=6.7278；6組網目尺寸的刺網對康氏馬鮫的相對作業(yè)強度（pi）大小依次為138 mm＞142 mm＞160 mm＞100 mm＞80 mm＞120 mm。本研究結果可為制定南海馬鮫流刺網最小網目尺寸提供參考。

關鍵詞：流刺網；康氏馬鮫；選擇性；SELECT模型

刺網是以網目刺掛或網衣纏絡作業(yè)的網具。馬鮫流刺網屬于漂流單片刺網，是南海海域常見的作業(yè)方式，興起于20世紀90年代［1-2］。馬鮫流刺網的目標種類是康氏馬鮫Scomberomorus commersoni，副漁獲有白卜鮪、烏鯧等［3］?？凳像R鮫隸屬于鯖科Scombridae、馬鮫屬Scomberomorus，屬暖水性中上層洄游魚類，一般漁獲個體較大，經濟價值較高［4］。近年來，南海馬鮫流刺網漁業(yè)的發(fā)展勢頭良好，據2013年漁具調查資料，僅廣東省的馬鮫流刺網漁船就超過100艘。然而，南海馬鮫流刺網漁業(yè)在發(fā)展中也出現了一些問題，如作業(yè)中漁船使用的網片總數不斷增加，對漁業(yè)資源的捕撈壓力也隨之增加［3］。

目前，對南海區(qū)馬鮫流刺網最小網目尺寸標準及相關研究尚未見報道。為制定最小網目尺寸，深入研究刺網對目標種類的尺寸選擇性至關重要。國外學者已進行了大量流刺網選擇性試驗［5-8］，國內學者對流刺網的選擇性研究則相對較少［9-12］，僅見對南海區(qū)金線魚流刺網選擇性和馬鮫刺網漁獲組成等方面的研究報道［13-15］。本研究中，運用比較作業(yè)法結合SELECT（Share Each LEngth's Catch Total）模型［16］，研究了南海馬鮫流刺網對康氏馬鮫的選擇性，旨在科學地制定南海馬鮫流刺網的最小網目尺寸，為刺網選擇性研究提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、漁場和漁船

選擇性試驗于2015年3月21日—24日進行，歷時3 d。漁船的作業(yè)漁場為海南島東北部漁場（20°20′～20°39′N，111°08′～113°16′E），漁場平均水深為40～52 m，底質為泥沙。試驗用漁船為茂名市博賀港的馬鮫流刺網生產船 “粵電漁42073”號，船長為33 m，主機功率為132 kW，總噸位為169 t。船上還配備相關的導航、通信和助漁儀器，船員10名。

1.2 試驗網具

試驗刺網主網衣網目數 （包括橫向與縱向）一致，均為橫向600目，縱向300目，網線材料為聚乙烯，上綱縮結0.5，下綱縮結0.6，具體參數見表1。

1.3 數據的收集和分析

1.3.1 數據的收集 漁船作業(yè)時，記錄放網和起網時間、經緯度、漁場水深等基本信息。起網時，觀察康氏馬鮫在網具中所處的狀態(tài)，以推斷該尾康氏馬鮫的漁獲方式。康氏馬鮫從網具上摘下后，觀察魚體上的捕撈痕跡，并按照網目尺寸分組進行生物學測量，主要測量叉長、最大體周長、刺入部位體周長和體質量等指標。

表1　馬鮫刺網選擇性試驗網具規(guī)格Tab.1 Technical characteristics of the gillnets used in the experiment

1.3.2 數據分析 假定cij為叉長為lj的康氏馬鮫被網目尺寸為mi的刺網捕獲的數量，則

其中：λi為叉長為lj的康氏馬鮫接觸網具的數量；Sij為網目尺寸為mi的刺網對叉長為lj的康氏馬鮫的選擇性；qi為漁具系數；xi為捕撈努力量。將pi定義為相對作業(yè)強度，即pi=qixi，則式 （1）可表示為

根據幾何相似假設，刺網選擇性曲線表示為

其中：Rij為相對叉長，Rij=lj/mi，且0＜s（Rij）≤1。將式 （3）代入式 （2）可得：

本研究中用單峰概率模型 （Normal）和雙峰概率模型 （Bi-normal）模擬刺網對康氏馬鮫的選擇性。Normal的計算公式如下：

其中：R0為選擇率達到最大值1.0時的相對叉長；σ為決定選擇性曲線寬度的參數。

Bi-normal的計算公式如下：

其中：Ra和Rb分別為第一和第二選擇率峰值點的相對叉長；σa和σb均為決定選擇性曲線寬度的參數；ω為質量因子，決定選擇率第二峰值的高度；δ為級別常數。

假設Cj為叉長為lj的康氏馬鮫被刺網捕獲的總數，則

叉長為lj的康氏馬鮫漁獲概率 （Pj）與各網目尺寸c1j，c2j，…，ckj可用多項分布描述如下：

其中：φij為叉長為lj的康氏馬鮫被網目尺寸為mi的刺網捕獲的概率，其計算公式為

將式 （9）應用于式 （8），得到總漁獲概率為

其中，n為叉長組的數量。將式 （4）代入式（9），可得模型估計的漁獲概率為

選擇性參數和相對作業(yè)強度pi可以通過極大似然法進行估算，其似然方程為

在實際計算中，需要最大化對數似然函數，即最大化尤度 （maximum log-likelihood，MLL），將式（12）常數項去除簡化為

根據pi建立3組模型：（1）等分隔模型-1（equal splitmodel-1），假設所有刺網對康氏馬鮫的捕撈概率相同，pi用各網目尺寸刺網的作業(yè)網片數量代替；（2）等分隔模型-2（equal splitmodel-2），假設所有刺網對康氏馬鮫的捕撈概率相同，pi用各網目尺寸刺網的實際作業(yè)面積 （上綱長度×網衣縱向拉直長度）代替；（3）估計分隔模型 （estimated splitmodel），pi由模型估計而得。

方程 （13）的求解用MS-Excel中的 “規(guī)劃求解”功能來實現［12，17-19］。

根據觀測漁獲概率φij與估算漁獲概率φ（Rij）的差異計算選擇性模型的個體殘差，計算公式［7］為

其中：當 φij＞φ（Rij）時，取正號（+）；當φij＜φ（Rij）時，取負號 （-）。

根據個體殘差計算各個模型的模型殘差（model deviance，MD），計算公式［7］為

通過模型殘差的大小來確定最佳擬合模型 （best fit model），一般而言，殘差值最小的模型被認為是最佳擬合模型［7-8，20］。

此外，通過卡方檢驗 （chi-square test）比較模型殘差與自由度 （degree of freedom，DF）的差異，可判斷模型擬合度的優(yōu)劣。當模型殘差顯著大于自由度 （P＜0.01）時，表明模型存在一定程度的擬合缺失 （lack of fit）［7］。分隔模型DF的計算公式為n×（k-1）-r，估計分隔模型DF的計算公式為n×（k-1）-（r+k-1）。其中：n為體長組數量；k為網目尺寸組數量；r為待估參數數量［7］。

2 結果與分析

2.1 漁獲概況

試驗刺網的漁獲種類共15種225尾，651.73 kg?？凳像R鮫是優(yōu)勢漁獲，共172尾，437.87 kg，分別占漁獲總數和總質量的76.44％和67.19％。

2.2 康氏馬鮫的漁獲方式

經觀察發(fā)現，刺網對康氏馬鮫的漁獲方式以刺掛為主，且超過90％的康氏馬鮫漁獲方式為刺掛。大多數康氏馬鮫身上都有一道深深的捕撈痕跡：個體小 （叉長＜450 mm）的康氏馬鮫捕撈痕跡靠近第二背鰭起點；個體大 （叉長＞1000 mm）的捕撈痕跡靠近胸鰭；個體更大 （叉長＞1100 mm）的捕撈痕跡則前于鰓蓋，靠近眼后緣。小部分康氏馬鮫的漁獲方式為纏絡。

2.3 康氏馬鮫的叉長分布

根據康氏馬鮫叉長數據，以50 mm為一組，統(tǒng)計康氏馬鮫的漁獲情況。網目尺寸為80 mm的刺網捕獲的康氏馬鮫數量最少，僅為5尾；網目尺寸為138、142 mm的刺網捕獲的康氏馬鮫數量相當，分別為66和63尾 （表2）。

表2　試驗刺網康氏馬鮫捕撈量統(tǒng)計Tab.2 Caught individuals of narrowbarred king macherel Scomberom orus comm ersoni by gillnets

網目尺寸為80、100、120 mm的刺網由于漁獲數量較少，分布規(guī)律并不明顯；網目尺寸為138、142、160 mm的刺網捕獲康氏馬鮫叉長的分布均呈先增大后減少再增大的趨勢，與所謂的“雙峰”（bimodal）趨勢相似，其中138、142 mm的刺網兩個最大漁獲叉長組相同，分別為501～550、701～750 mm，160 mm的刺網兩個最大漁獲叉長組分別為751～800、1001～1050 mm（圖1）。

2.4 選擇性參數的估算

刺網對康氏馬鮫的選擇性參數估算詳見表3。Normal擬合的選擇性峰值相對叉長值 （R0）與Binormal的第二峰值相對叉長 （Rb）較為接近：Normal估算的 R0分別為6.5284、7.0164和6.9606；Bi-normal估算的Rb則分別為6.8674、7.3367和6.7278。根據卡方檢驗，模型的殘差值均顯著大于自由度 （P＜0.01）。估計分隔模型擬合的模型殘差值均比等分隔模型的小。一般而言，模型殘差值最小的模型被認為模型效果最佳，而Bi-normal的估計分隔模型得出的模型殘差值最小 （94.75），所以將此模型選為最佳模型。據此最佳模型擬合結果，6組網目尺寸對康氏馬鮫的相對作業(yè)強度（pi）大小依次為138 mm＞142 mm＞160 mm＞100 mm＞80 mm＞120 mm。

兩組估計分隔模型擬合的主選擇性曲線差異較大。Normal的主選擇性曲線呈兩邊對稱的分布趨勢，Bi-normal的主選擇性曲線則是向右側延伸的雙峰趨勢 （圖2）。Bi-normal估計分隔模型擬合的各網目尺寸刺網對康氏馬鮫的選擇性曲線見圖3。隨著網目尺寸的增加，選擇性曲線右移；網目尺寸為138、142 mm時對康氏馬鮫的選擇性曲線位置較為接近。

圖1　康氏馬鮫叉長分布圖Fig.1 Frequency distribution of fork length of narrowbarred kingmackerel Scomberomorus commersoni

圖2　估計分隔模型擬合的主選擇性曲線Fig.2 M aster selectivity cu rves of two estimated sp lit models

表3　刺網對康氏馬鮫的選擇性參數Tab.3 Selectivity parameters of gillnets to narrowbarred kingmackerel Scomberomorus commersoni

目前，由于還未見有南?？凳像R鮫最小可捕規(guī)格 （minimal landing size，MLS）的相關標準或研究報道，本研究中將康氏馬鮫的MLS暫定為380 mm（叉長）。網目尺寸為80、100、120、138、142、160 mm的刺網，對叉長為380 mm康氏馬鮫的理論選擇率分別為 96.37％、61.96％、20.45％、8.22％、6.94％和3.74％ （圖3）。

3 討論

刺網對捕撈種類的漁獲方式是進行刺網選擇性研究的基礎。一些研究將刺網的漁獲方式劃分為4類：擱絆、刺入、契入和纏繞［11-12，19］。但根據水產行業(yè)標準 （SC/T4001—1995），刺網的捕撈原理為網目的刺掛和網衣的纏絡［21］。結合海上捕撈經驗可知，馬鮫流刺網對康氏馬鮫的漁獲方式可分為刺掛與纏絡。因為擱絆的方式不存在，契入與刺入實際上并無本質區(qū)別，只是刺掛的位置有所差異。海上試驗發(fā)現，超過90％的康氏馬鮫漁獲方式是刺掛。刺掛與纏絡最大的區(qū)別在于有無捕撈痕跡：刺掛是康氏馬鮫與網目的相互作用，會留下一道或多道捕撈痕跡；纏絡是康氏馬鮫被網衣包裹而被捕獲，魚體不需要卡入網目內。

圖3　Bi-normal估計分隔模型擬合的選擇性曲線Fig.3 Selectivity curves of estimated splitmodel from Bi-normal

以住很多研究認為，刺網選擇性曲線是呈兩邊對稱的鐘型曲線［9-10，13］。但是，對于康氏馬鮫而言，選擇性曲線左右兩邊不對稱反而更加合理。因為康氏馬鮫個體較大，有效捕撈區(qū)域比一般魚類的要大很多。選擇性曲線左邊是代表小個體魚被捕獲的概率，而右邊則是大個體魚被捕獲的概率。小個體的康氏馬鮫被捕獲的位置靠近最大體周長處，而大個體康氏馬鮫被捕獲的位置則靠近鰓蓋骨后緣?？凳像R鮫最大體周長處和鰓蓋骨后緣的體型變化會有所差異。因此，選擇性曲線兩邊的形狀不對稱才是比較合理的。康氏馬鮫的實際漁獲叉長分布趨勢也印證了這一點。

尤宗博等［10］研究了黃海大網目流刺網對藍點馬鮫Scomberomorus niphonius的選擇性，藍點馬鮫的叉長分布曲線與本研究中康氏馬鮫叉長分布曲線相似，均存在2個最大漁獲叉長組。但尤宗博等［10］在研究中所用選擇性概率模型全部屬于單峰模型，其研究結果與本研究可比較性不大。矢野綾子等［22］分析了日本三陸和北海道海域的流刺網對日本鮐Scomber japonicus的選擇性，結果認為，漁獲方式以刺掛為主，Skew normal模型為最佳擬合模型。本研究中通過比較單峰概率模型與雙峰模型的模擬結果，得出雙峰模型的擬合結果更加理想。

SELECT模型首先被用于估算拖網網囊的選擇性，之后被廣泛應用于刺網、張網、籠具和釣的選擇性研究中［16，23-28］。SELECT模型不僅能用于捕撈努力量相同的選擇性研究，也適用于捕撈努力量差異較大的情況。本研究中，網目尺寸為138、142、160 mm的刺網數量比80、100、120 mm的刺網大很多，仍然能夠通過SELECT模型估算選擇性參數，并得到各網目尺寸刺網對康氏馬鮫的相對作業(yè)強度。由此可見，SELECT模型在刺網選擇性參數估算中具有重要作用。但是，當被估參數過多時，比如，本研究中Bi-normal的估計分隔模型被估參數達到12個，SELECT模型對參數初始值非常敏感。在估算時需要謹慎設置各被估參數的初始值，否則規(guī)劃求解功能可能會失效，得不出有效解。

刺網選擇性研究是制定最小網目尺寸的基礎。本研究中參考浙江省地方標準［29］，將南?？凳像R鮫的MLS暫定為380 mm。結果表明，隨著網目尺寸的增大，刺網對叉長為380 mm康氏馬鮫理論選擇率不斷減小，當網目尺寸分別為138、142、160 mm時，理論選擇率均小于10％。但是，試驗中所有刺網捕獲的康氏馬鮫叉長全部超過380 mm（表2），即小于MLS的實際漁獲比例為0。當網目尺寸為80、100、120 mm時，刺網對叉長為380 mm康氏馬鮫的理論選擇率和實際選擇率 （漁獲叉長比例）差異較大。一方面，這3種規(guī)格網目刺網的漁獲數量較少，使得其選擇性估算存在一定的不確定性；另一方面，漁獲康氏馬鮫的資源分布（各叉長段比例）是否均勻尚需進一步研究。最后，建議相關部門盡快制定南海區(qū)康氏馬鮫的最小開捕規(guī)格，同時開展更全面、深入和系統(tǒng)的選擇性試驗，為制定南海區(qū)馬鮫刺網最小網目尺寸提供依據。

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Size selectivity of gillnets for narrowbarred king mackerel Scomberomorus commersoni in South China Sea

YANG Bing-zhong，YANG Lin，TAN Yong-guang，ZHANG Peng，YAN Lei，CHEN Sen，LIJie
（Key Laboratory of South China Sea Fishery Resources Exploitation&Utilization，Ministry of Agriculture，South China Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Guangzhou 510300，China）

Abstract：Fishing experimentswere carried outby gillnetswithmesh size of80，100，120，138，142 and 160 mm in northern South China Sea in March 2015 to investigate the size selectivity of gillnets for narrowbarred kingmackerel Scomberomorus commersoni.The selectivity data of gillnetswere simulated and evaluated based on the SELECT （Share Each LEngth's Catch Total）method by both Normal and Bi-normalmodels.A total of 172 individuals of narrowbarred kingmackerelwere captured and most captured by the gillnets.There was bettermodeling result in estimated splitmodels，in both Normal and Bi-normalmodels，than that in equal splitmodels.The estimated split model of Bi-normal showed the best fit to the catch data，and was chosen as the best fitmodel.The first and second of themodal relative length of thismodelwas4.439 9 and 6.727 8，respectively.The order of relative fishing intensity of gillnets to narrowbarred kingmackerelwas ranged as138mm＞142mm＞160mm＞100mm＞80mm＞120 mm.The fishingmechanism of gillnets to narrowbarred kingmackerel，the shape of selectivity curve and the use of SELECTmodel were discussed in this article.The findings can be used to promulgateminimalmesh size of gillnets for narrowbarred kingmackerel in South China Sea.

Key words：gillnet；Scomberomorus commersoni；selectivity；SELECTmodel

中圖分類號：S972.11

文獻標志碼：A

DOI：10.16535/j.cnki.dlhyxb.2016.02.015

文章編號：2095-1388（2016）02-0199-06

收稿日期：2015-06-24

基金項目：國家公益性行業(yè) （農業(yè)）科研專項 （201203018）

作者簡介：楊炳忠 （1984—），男，助理研究員。E-mail：ybzaaa@163.com

通信作者：楊吝 （1954—），男，研究員。E-mail：scsfish@21cn.com