孫康，戴小杰，2，高春霞，2，吳峰，2，王學(xué)昉，2

（1.上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2.國家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心/大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)教育部重點實驗室，上海 201306）

金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)中有兩種主要作業(yè)方式：主捕人工集魚群和主捕自由魚群（朱江峰，2017），金槍魚易在海面一些樹枝、動物殘骸等漂浮物周圍集群，利用這一特性，漁民開始使用人造漂浮物來提高金槍魚的捕獲率，即人工集魚裝置（fish aggre原gation devices，F(xiàn)AD） （王學(xué)昉 等，2015；王禹程等，2020）；另外，金槍魚在洄游過程中會和鰹（Katsuwonus pelamis）集結(jié)成群，自由遷徙，即自由魚群（free swimming school，F(xiàn)SC） （Bromhead et al，2003），自由魚群游動較為靈敏，空網(wǎng)率比較高，而使用人工集魚裝置可使魚類聚集，游動較為遲緩，更容易捕獲（黃金玲等，2020）。鐮狀真鯊（Carcharhinus falciformis）是一種常見的遠(yuǎn)洋性鯊魚，廣泛分布于全世界的熱帶海洋、島嶼大陸架、大陸坡以及近海水域，其分布的水域溫度一般超過23 益（Rodriguez-gutierrez et al，2020；Hu-tchinson et al，2019）。由于鐮狀真鯊的分布區(qū)（20毅N—20毅S）與以熱帶金槍魚為目標(biāo)的捕撈活動區(qū)在空間上是重疊的，因此鐮狀真鯊為在以熱帶金槍魚等經(jīng)濟魚種為目標(biāo)的圍網(wǎng)漁業(yè)中主要的兼捕物種（Watson et al，2010）。20 世紀(jì)80 年代，市場上對罐裝金槍魚的需求加大，使得漁民更趨向于使用人工集魚裝置捕撈金槍魚，在金槍魚漁獲率提高的同時，鐮狀真鯊的兼捕率也隨之升高（Hall，1998）。鐮狀真鯊是聚集于漂浮物附近的主要鯊魚物種，占兼捕到的鯊 魚漁獲率的90% （Gilman，2011）。Amande 等（2010） 研究發(fā)現(xiàn)2003—2007 年在大西洋作業(yè)時FAD 和FSC 狀態(tài)下兼捕到的鐮狀真鯊尾數(shù)占鯊魚總尾數(shù)的比例分別為75.2%和5.5%。

據(jù)報告，在太平洋的金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)中，鐮狀真鯊幼體占兼捕到鯊魚的比例超過85%，在中西太平洋水域每年兼捕到的鐮狀真鯊數(shù)量可以達(dá)到30 伊104～ 63.4 伊104尾（WCPFC，2013）。此外，熱帶金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)兼捕到的鐮狀真鯊在釋放后的總死亡率很高，東熱帶太平洋、中西太平洋以及印度洋圍網(wǎng)漁業(yè)兼捕到的鐮狀真鯊死亡率分別達(dá)到79% ～95% 、 84% 和81% （Eddy et al， 2016；Hutchinson et al，2015；Poisson et al，2014）。由于鯊魚群體一旦被破壞就難以恢復(fù)，國際社會對鐮狀真鯊關(guān)注程度日益增長，有評估結(jié)果顯示，中西太平洋區(qū)域的鐮狀真鯊處于被過度捕撈狀態(tài)（王學(xué)昉等，2015；WCPFC，2013）。目前，區(qū)域性漁業(yè)管理組織如WCPFC（Western and Central Pacific Fisheries Commission）、 IATTC（Inter American Tropical Tuna Commission）等通過禁止所有船只保留或使鐮狀真鯊上岸的養(yǎng)護管理措施來降低其兼捕率，保護鐮狀真鯊資源（褚曉琳等，2019）；《保護野生動物遷徙物種公約》 （Convention on Migra原tory Species，CMS）在2014 年將其列入附錄二中，并對其保護提出了決議。

本研究根據(jù)2018—2019 年我國圍網(wǎng)漁業(yè)漁船在中西太平洋區(qū)域（15毅S—15毅N，140毅E—180毅E）共20 個作業(yè)航次記錄的漁撈日志，對FSC 和FAD兩種捕撈作業(yè)方式兼捕到的鐮狀真鯊漁獲率、生存狀態(tài)等進行比較分析，探討作業(yè)方式對鐮狀真鯊兼捕的影響，為今后我國對鐮狀真鯊資源的管理和養(yǎng)護提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

漁業(yè)數(shù)據(jù)來自我國金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)的漁撈日志，主要包括經(jīng)度、緯度、自由魚群和集魚裝置的投放次數(shù)，以及兼捕到的鐮狀真鯊尾數(shù)、生存尾數(shù)和死亡尾數(shù)。其中2018 年和2019 年投網(wǎng)次數(shù)分別為2 268 次和2 525 次，兼捕到的鐮狀真鯊數(shù)量分別為3 444 尾和5 727 尾（表1）。研究區(qū)域為15毅S—15毅N，140毅E—180毅E。時空分辨率為1毅伊1毅，時間序列為2018—2019 年所有月份，將2018—2019 年共計20 艘圍網(wǎng)漁船的努力量按照1毅伊1毅的網(wǎng)格劃分（圖1）。

圖1 2018—2019 年中國圍網(wǎng)漁船在中西太平洋的FAD 和FSC作業(yè)投網(wǎng)次數(shù)分布

表1 2018—2019 年中國圍網(wǎng)漁船在中西太平洋兼捕鐮狀真鯊情況

1.2 數(shù)據(jù)分析方法

（1） 兼捕到的鐮狀真鯊的尾數(shù)以經(jīng)度和緯度1毅伊1毅為空間統(tǒng)計單位，計算每一統(tǒng)計單位兼捕到的鐮狀真鯊的單位捕撈努力量漁獲量（Catch per u原nit effort，CPUE），CPUE 計算公式為：

其中，C 表示1毅伊1毅漁區(qū)內(nèi)兼捕到的鐮狀真鯊，單位為尾數(shù)；E 表示單位漁區(qū)內(nèi)的下網(wǎng)次數(shù)，單位為網(wǎng)次。

（2）分別計算2018 年和2019 年在自由魚群和人工集魚群狀態(tài)下每月的鐮狀真鯊CPUE 以及鐮狀真鯊的生存尾數(shù)和死亡尾數(shù)，繪制鐮狀真鯊CPUE月際折線圖和死亡率柱形圖，利用配對t 檢驗分析兩種作業(yè)方式兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 和死亡率間是否存在顯著性差異，死亡率（Mortality）的計算公式為：

其中，D 表示每月兼捕到的鐮狀真鯊死亡總個體數(shù)；N 表示每月兼捕到的鐮狀真鯊的總個體數(shù)。

以上數(shù)據(jù)分析在R 語言、SPSS 和Excel 軟件中完成。

2 結(jié)果

2.1 FAD 和FSC 兼捕鐮狀真鯊CPUE 分布

對比發(fā)現(xiàn)，2018 年兩種作業(yè)方式兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布范圍較廣，在基里巴斯和瑙魯專屬經(jīng)濟區(qū)和所羅門群島附近均有分布，而2019 年兼捕到的鐮狀真鯊主要分布在基里巴斯和瑙魯專屬經(jīng)濟區(qū)，在所羅門群島附近的分布零散甚至為0（圖2—5）。2018—2019 年無論是FAD 還是FSC作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 都主要集中在基里巴斯和瑙魯專屬經(jīng)濟區(qū)，但FAD 作業(yè)下的CPUE分布范圍明顯高于FSC 作業(yè)。

圖2 2018 年中國圍網(wǎng)漁船在中西太平洋FSC 作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布

圖3 2018 年中國圍網(wǎng)漁船在中西太平洋FAD 作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布

圖4 2019 年中國圍網(wǎng)漁船在中西太平洋FSC 作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布

圖5 2019 年中國圍網(wǎng)漁船在中西太平洋FAD 作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布

2.2 FAD 和FSC 兼捕鐮狀真鯊CPUE 月份變化

2018 年FAD 和FSC 作業(yè)兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 月際波動均較大，F(xiàn)AD 兼捕的鐮狀真鯊CPUE 多高于FSC（5 月份除外）。整體來看，2018年6—8 月FAD 作業(yè)下鐮狀真鯊CPUE 較高，8 月份CPUE 達(dá)到最高（4.11 尾/網(wǎng)次）。FSC 作業(yè)兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 最高月份出現(xiàn)在5 月，為2.37 尾/網(wǎng)次。經(jīng)配對t 檢驗發(fā)現(xiàn)2018 年FSC 和FAD 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 間存在顯著性差異（P=0.014<0.05） （圖6）。

圖6 2018 年FAD 和FSC 作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊的CPUE變化趨勢

2019 年FSC 和FAD 作業(yè)兼捕到的鐮狀真鯊的CPUE 呈現(xiàn)波動性，但FAD 作業(yè)下的CPUE 完全高于FSC。整體來看，2019 年6原10 月FAD 兼捕鐮狀真鯊CPUE 均大于3.00 尾/網(wǎng)次，尤以6 月份的鐮狀真鯊CPUE 最高，為4.65 尾/網(wǎng)次。FSC 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 在8 月份最高，為2.08 尾/網(wǎng)次，3 月份最低，CPUE 僅為0.05 尾/網(wǎng)次。經(jīng)t 檢驗發(fā)現(xiàn)2019 年FAD 和FSC 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 間存在極顯著性差異（P=0.00<0.01） （圖7）。

圖7 2019 年FAD 和FSC 作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊的CPUE變化趨勢

2.3 FAD 和FSC 兼捕到的鐮狀真鯊死亡率月份對比

2018 年FSC 和FAD 作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊死亡率范圍分別是0.00%耀74.52%和20.26%耀47.37%。從月份變化來看，1—4 月份在FAD 作業(yè)下的鐮狀真鯊死亡率大于FSC，4 月份之后（除11月） FSC 兼捕鐮狀真鯊的死亡率反而大于FAD。如圖8 所示，F(xiàn)AD 作業(yè)下鐮狀真鯊的最高死亡率出現(xiàn)在1 月（47.37%），最低出現(xiàn)在4 月（20.26%）；FSC 作業(yè)下鐮狀真鯊死亡率最高達(dá)到了74.52%（7月），最低為10.64% （3 月），最高和最低之間相差較大。經(jīng)配對t 檢驗發(fā)現(xiàn)，2018 年FAD 和FSC作業(yè)下鐮狀真鯊的死亡率間無顯著性差異（P=0.925>0.05）。

圖8 2018 年FSC 和FAD 作業(yè)兼捕到的鐮狀真鯊死亡率對比

經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，2019 年鐮狀真鯊死亡率情況不同于2018 年，多數(shù)月份FAD 和FSC 作業(yè)下的鐮狀真鯊死亡率相當(dāng)。該年FSC 和FAD 作業(yè)下兼捕到的鐮狀真鯊死亡率范圍分別是0.00%耀92.86%和31.72%耀76.71%。FAD 和FSC 作業(yè)下鐮狀真鯊死亡率較高的月份均出現(xiàn)在1—4 月份，4 月份的鐮狀真鯊兼捕死亡率最高，分別為76.71%、92.86%。經(jīng)t 檢驗發(fā)現(xiàn)，2019 年FAD 和FSC 作業(yè)下鐮狀真鯊的死亡率均無顯著性差異（P= 0.577 > 0.05），這一結(jié)果和2018 年一致（圖9）。

圖9 2019 年FSC 和FAD 作業(yè)兼捕到的鐮狀真鯊死亡率對比

3 討論

3.1 金槍魚圍網(wǎng)作業(yè)兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布情況

本研究顯示，我國在中西太平洋金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)中兼捕的鐮狀真鯊主要分布在基里巴斯和瑙魯專屬經(jīng)濟區(qū)，根據(jù)中西太金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)統(tǒng)計（李鵬等，2020），基里巴斯和瑙魯專屬經(jīng)濟區(qū)是我國在太平洋圍網(wǎng)作業(yè)的重要區(qū)域，除夏季臺風(fēng)季節(jié)外，基本全年都有作業(yè)。研究還發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AD 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布范圍顯著高于FSC，Hutchin原son 等（2019）對中西太平洋標(biāo)記的鐮狀真鯊的洄游路線研究發(fā)現(xiàn)，鐮狀真鯊在有FAD 附近的水域逗留時間可長達(dá)兩周，表明了FAD 對鐮狀真鯊具有較大的聚集效果，而FSC 兼捕的鐮狀真鯊為自由群，分布更多受熱鋒、渦流、季節(jié)和葉綠素的濃度強度變化等因素影響（IOTC，2017），有研究發(fā)現(xiàn)在熱帶大西洋水域鐮狀真鯊幼體的分布表現(xiàn)出強烈的季節(jié)變化，分布較集中的區(qū)域為加蓬、幾內(nèi)亞和熱帶大西洋中南部區(qū)域，這種分布特性極大地降低了漁業(yè)活動中捕獲自由魚群的概率，也是導(dǎo)致研究發(fā)現(xiàn)FSC 兼捕的鐮狀真鯊分布范圍較窄的原因所在（Lopez et al，2020）。

3.2 FAD 和FSC 作業(yè)下鐮狀真鯊CPUE 的分析

在漁獲物的豐度上，本研究發(fā)現(xiàn)，2018 年和2019 年FSC 和FAD 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 間具有顯著性差異，F(xiàn)AD 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 相對更高，這種差異在世界范圍內(nèi)的捕撈活動中是常見的。在印度洋西部水域FAD 狀態(tài)下的主要副漁獲物（鯊魚和鰩類） 要比FSC 狀態(tài)高，占漁獲物的比例分別是40%和17%（Clavareau et al，2020）。本研究也發(fā)現(xiàn)，2018—2019 年FAD 和FSC 作業(yè)兼捕的鐮狀真鯊CPUE 較高均出現(xiàn)在5—9 月之間，尤以7—8 月份CPUE 的值相對更高，且這主要來自基里巴斯專屬經(jīng)濟區(qū)的圍網(wǎng)作業(yè)。究其原因，WCPFC 規(guī)定在南北緯20毅的專屬經(jīng)濟區(qū)（除基里巴斯）和公海內(nèi)，7 月1 日至9 月1 日禁止所有圍網(wǎng)船只向海里投放FAD（WCPFC，2018）。在這3個月期間，基里巴斯附近水域的鐮狀真鯊在FAD的吸引下會在基里巴斯經(jīng)濟區(qū)大量聚集，另外鐮狀真鯊喜熱，7—9 月水域溫度較高，這兩個原因是導(dǎo)致鐮狀真鯊在7—9 月CPUE 較高的原因。另外，在其他水域鐮狀真鯊圍網(wǎng)兼捕量出現(xiàn)較高的月份也較為一致，Torres 等（2014）對大西洋的研究發(fā)現(xiàn)FAD 和FSC 狀態(tài)下漁獲量CPUE 全年在變化，F(xiàn)SC作業(yè)下較高的副漁獲量出現(xiàn)在4—9 月；Clavareau等（2020）在對大西洋研究時發(fā)現(xiàn)在FAD 和FSC狀態(tài)下兼捕到的鐮狀真鯊等鯊魚副漁獲物較高CPUE 也是出現(xiàn)在4—9 月。

3.3 FAD 和FSC 作業(yè)下鐮狀真鯊死亡率的分析

鐮狀真鯊是圍網(wǎng)捕撈致死率較高的鯊魚種類，在圍網(wǎng)袋中受到擠壓且沒有充足的氧氣供其進行正常代謝，網(wǎng)袋內(nèi)溫度升高，從而直接影響其生存狀態(tài)，有研究認(rèn)為，鐮狀真鯊的死亡率可高達(dá)85%（Tolotti et al，2015）。本研究發(fā)現(xiàn)2018—2019 年中西太平洋鐮狀真鯊在FSC 和FAD 作業(yè)下的平均死亡率為49.9%和43.3%，F(xiàn)SC 作業(yè)下的死亡率在多數(shù)月份均高于FAD，而Clavareau 等（2020）根據(jù)2005—2017 年的觀察員數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)大西洋區(qū)域FAD和FSC 作業(yè)下鐮狀真鯊的死亡率分別是54.3%和48.2%，印度洋區(qū)域FAD 和FSC 狀態(tài)下鐮狀真鯊的死亡率分別是60.5%和46.3%，F(xiàn)AD 作業(yè)下的死亡率要高于FSC，這與本研究結(jié)果有所不同，究其原因可能是早期沒有對FAD 進行限制使用，近年來對圍網(wǎng)漁業(yè)中FAD 進行了管理，使得在FAD 狀態(tài)下鐮狀真鯊的死亡率有所降低，管理效果顯著。WCPFC 關(guān)于FADs 制定了相關(guān)管理措施：每年設(shè)置3 個月（一般為7—9 月） 的FADs 禁用期；2018 年使用帶活動衛(wèi)星浮標(biāo)的FAD 數(shù)量不超過350 個；2020 年1 月起開始使用非纏繞的FAD；鼓勵使用非塑料及生物可降解的材料建造FADs（WCPFC，2018）。

3.4 減少兼捕的管理措施

鯊魚是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的頂級捕食者，在生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多樣性中具有重要的功能地位。積極養(yǎng)護鯊魚、降低鯊魚的兼捕率是目前區(qū)域漁業(yè)管理組織（Regional Fishery Management Organiza原tions，RFMOs）的共識。鐮狀真鯊在圍網(wǎng)作業(yè)中作為副漁獲物被捕會產(chǎn)生一系列的漁業(yè)問題，例如威脅瀕危鯊魚物種、浪費資源、增加漁業(yè)成本、破壞生境、影響食物鏈和改變生態(tài)系統(tǒng)路徑等（Hall et al，2000），管理和減少副漁獲物已經(jīng)是全世界商業(yè)漁業(yè)面臨的緊迫問題（Hall et al，2005）。如本研究所述，F(xiàn)AD 作業(yè)方式比FSC 具有更高的兼捕漁獲率，盡管研究發(fā)現(xiàn)該種作業(yè)方式的致死率出現(xiàn)下降，但是仍需要加強管理，如在減少兼捕的措施上，避免在鯊魚的聚集區(qū)域進行作業(yè)。Mannocci（2020）通過生境模型的方法將漁業(yè)數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合起來進一步預(yù)測鯊魚的聚集區(qū)域，解釋熱帶金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)中副漁獲物的分布差異。還可以通過設(shè)立誘餌站、將鯊魚和目標(biāo)分開等措施減少其被捕率（Torres-irineo et al，2014）。另外放置威懾物、使用化學(xué)品和釋放聲音來引誘鯊魚離開人工集魚裝置也行之有效。Westlake（2018）通過實驗將釹鐵硼（Nd2Fe14B）稀土磁鐵附著在誘餌上，發(fā)現(xiàn)鯊魚在受到磁刺激時會改變原來的游泳方向，這樣就可以借助磁鐵來刺激鯊魚，使其遠(yuǎn)離網(wǎng)帶，降低被捕的風(fēng)險。可以選擇放置FAD 及其他漂浮物的時間，限制集魚裝置的放置，選擇在非目標(biāo)魚種較少集中的時間段，或者使用多個不同類型的FAD來隔離開不同物種，還可以使用可降解的生態(tài)型人工集魚裝置，以減少副漁獲物的纏繞，降低其死亡率（Franco et al，2012；Gilman，2011）。減少副漁獲率不僅需要改變作業(yè)方式，也需要科學(xué)家、養(yǎng)護組織、資源管理人員和漁民之間的合作努力（Torres-irineo et al，2014）。IOTC（Indian Ocean Tuna Commission）、IATTC（Inter American Tropical Tuna Commission）、ICCAT（International Commis原sion for the Conservation of Atlantic Tunas） 和WCPFC（Western and Central Pacific Fisheries Com原mission）已采取限制魚翅上市的措施，禁止一些瀕危鯊魚物種上岸和保留，由于鯊魚等副產(chǎn)品的開發(fā)不斷擴大，需要改進數(shù)據(jù)收集，對所受影響的鯊魚物種進行種群評估，對捕撈量進行限額，確保遠(yuǎn)洋延繩釣和金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)中鯊魚的捕撈持續(xù)水平（Gilman，2011；Gilman et al，2008）。有效的金槍魚漁業(yè)管理將需要區(qū)域漁業(yè)管理組織采取一致行動，改進技術(shù)，改變漁業(yè)作業(yè)方式，修改漁業(yè)努力量，簽訂國際漁業(yè)協(xié)定，這些協(xié)定能夠監(jiān)測和管理副漁獲物，減少對海洋外生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響（Lewison et al，2004）。

4 研究展望

鐮狀真鯊等鯊魚的漁獲物兼捕問題一直是水產(chǎn)捕撈界關(guān)注的熱點，本研究主要分析了在熱帶金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)的兩種捕撈方式（FAD 和FSC） 對鐮狀真鯊兼捕率和死亡率的影響。由于鯊魚是一種高度洄游生物，且大洋生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，影響副漁獲物兼捕率的因素復(fù)雜多變，在以后的研究中不僅要結(jié)合不同魚種的生物學(xué)特征，還需考慮海況、風(fēng)力、潮汐等環(huán)境因子對副漁獲物的影響，利用GPS、遙感等漁業(yè)技術(shù)更準(zhǔn)確地獲取海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，加強對漁民以及從事漁業(yè)的相關(guān)人員的培訓(xùn)，遵守各漁業(yè)組織和各國的捕撈協(xié)定，規(guī)范作業(yè)方式，對于瀕危物種在誤捕時要格外謹(jǐn)慎，積極上報，在漁業(yè)數(shù)據(jù)記錄時要做到真實、準(zhǔn)確和全面，為實現(xiàn)鐮狀真鯊等鯊魚資源可持續(xù)發(fā)展作出努力。

致謝：感謝柳曉雪和潘博一在論文修改方面提供的寶貴建議。感謝中國金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)的全體船員及觀察員對樣本采集和數(shù)據(jù)記錄的協(xié)助和配合！