莫奇龍，胡世森，謝君君，羅進(jìn)輝，馮 波，2，3*

（1.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東湛江 524088；2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（湛江），廣東湛江 524025；3.廣東省南海深遠(yuǎn)海漁業(yè)管理與捕撈工程技術(shù)研究中心，廣東湛江 524088）

限額捕撈是實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。限額捕撈理論最早由THOMSON和BELL提出，并在北美太平洋沿岸的擬庸鰈（Pleuronectesplatessa）漁業(yè)管理實(shí)施中取得成效［1］。國(guó)際海洋考察理事會(huì)在20世紀(jì)70年代向其成員國(guó)政府、漁業(yè)團(tuán)體和東北大西洋漁業(yè)委員會(huì)推薦總允許漁獲量（total allowable catch，TAC）作為捕撈限額［1］。日本與韓國(guó)也于20世紀(jì)90年代實(shí)施了TAC管理制度［2-3］。閆海等［4］對(duì)我國(guó)漁業(yè)限額捕撈的制度設(shè)計(jì)提出了構(gòu)想。我國(guó)于2017年開(kāi)始在浙江、山東、遼寧、福建和廣東試點(diǎn)限額捕撈。岳冬冬等［5］和牛威震等［6］總結(jié)了我國(guó)限額捕撈試點(diǎn)實(shí)施情況，指出資源量評(píng)估仍缺乏科學(xué)性，提出了基層漁船管理組織化、加強(qiáng)監(jiān)督管理和公平公正分配配額等建議。資源調(diào)查與評(píng)估是捕撈限額設(shè)定的關(guān)鍵工作。

海鰻（Muraenesoxcinereus）產(chǎn)量位居南海北部魚(yú)種產(chǎn)量第四［7］。20世紀(jì)90年代的資源調(diào)查認(rèn)為其資源密度趨于下降［8］，進(jìn)入21世紀(jì)后漁獲率有所回升，但遠(yuǎn)未恢復(fù)到20世紀(jì)60年代水平［9］。鑒于海鰻資源的相對(duì)重要性，有必要對(duì)該魚(yú)種的捕撈限額加以研究。南海北部海鰻的研究?jī)H有生長(zhǎng)特性方面的介紹［10］，缺乏漁業(yè)管理需要的參數(shù)，如最大可持續(xù)產(chǎn)量（maximum sustainable yield，MSY）、總允許漁獲量等明確的量化指標(biāo)。中國(guó)近海的多數(shù)魚(yú)類種群都缺乏精細(xì)的年齡產(chǎn)量（catch at age）數(shù)據(jù)［11］，而剩余產(chǎn)量模型僅需要漁獲量和捕撈努力量數(shù)據(jù)，是國(guó)內(nèi)主要被研究和應(yīng)用的資源評(píng)估模型之一［12］。吳鴻等［13］、呂健等［14］及賀文瓏等［15］學(xué)者運(yùn)用5種剩余產(chǎn)量模型，很好地估算出了南海北部金線魚(yú)（Nemipterus virgatus）、羽 鰓 鮐 （Rastrelliger kanagurta）和眼鏡魚(yú)（Menemaculata）的漁業(yè)管理參數(shù)。本文將利用南海北部漁港抽樣調(diào)查獲得的海鰻捕撈生產(chǎn)時(shí)間序列數(shù)據(jù)結(jié)合模型評(píng)估，為未來(lái)該海區(qū)的海鰻限額捕撈管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究數(shù)據(jù)來(lái)源于2008—2019年南海北部漁業(yè)生產(chǎn)漁港抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料。南海北部的漁業(yè)生產(chǎn)抽樣調(diào)查始于2008年，至今已開(kāi)展了14年。漁港抽樣調(diào)查首先對(duì)不同作業(yè)方式的漁船按功率段分層抽樣出滿足統(tǒng)計(jì)要求的調(diào)查樣本船數(shù)，功率段劃分依據(jù)陶雅晉等［16］的描述，然后按季節(jié)赴南海北部的汕頭、海門、汕尾、珠海、閘坡、博賀、?？?、陵水、涯城、東方、新港、海頭、江洪、北海、防城和企水等漁港搜集不同作業(yè)方式各功率段抽樣船的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。本研究從調(diào)查匯總的數(shù)據(jù)中整理出了2008—2019年不同作業(yè)方式與不同功率段的海鰻捕撈努力量和漁獲量數(shù)據(jù)。

1.2 評(píng)估模型

剩余產(chǎn)量模型不區(qū)分漁業(yè)資源的年齡結(jié)構(gòu)，無(wú)差別地對(duì)待一個(gè)資源群體，僅需捕撈努力量和漁獲量時(shí)間序列數(shù)據(jù)就可開(kāi)展評(píng)估，應(yīng)用較為簡(jiǎn)便。本研究擬采用以下6種模型［17］進(jìn)行擬合分析：

Schaefer模型：

Fox模型：

Schnute模型：

W-H模型：

I-Fox模型：

D-Fox模型：

以上諸式中，Ct為漁獲量，單位t；Ut為單位捕撈努力量漁獲量（catch per unit effort，CPUE），單位t·（GW·d）-1；Et為捕撈努力量，單位GW·d；下標(biāo)t為年份；a1，…，a6、b1，…，b6、c1，…，c4為上述模型的待估參數(shù)。（1）式和（2）式為平衡產(chǎn)量模型，他們假定內(nèi)稟增長(zhǎng)率與生物量的關(guān)系分別服從于Logistic分布和Gompertz分布［18］。（3）～（6）式為非平衡剩余產(chǎn)量模型，其中（3）和（4）式分別為Schaefer模型的積分與差分形式，（5）式和（6）式分別為Fox模型的積分與差分形式。（3）～（6）式的模型參數(shù)估算出后都可改寫回Schaefer模型或Fox模型的表達(dá)式。

Schaefer模型的種群管理參數(shù)［19］：最大可持續(xù)捕撈努力量最適捕撈努力量Eopt=0.75EMSY；最大可持續(xù)產(chǎn)量最適產(chǎn)量Yopt=0.94MSY。

Fox模型的種群管理參數(shù)［18］：最大可持續(xù)捕撈努力量；最適捕撈努力量Eopt=0.78EMSY；最大可持續(xù)產(chǎn)量最適產(chǎn)量Yopt=0.97MSY。

用6種剩余產(chǎn)量模型擬合不同的海鰻單位捕撈努力量漁獲量與漁獲量時(shí)間序列數(shù)據(jù)，選出決定系數(shù)與統(tǒng)計(jì)顯著性都高的數(shù)據(jù)與模型組合，按（7）式比較選出模型的平均絕對(duì)誤差百分比（mean absolute percentage error，MAPE），MAPE值越低，模型的預(yù)測(cè)誤差越小。

式（7）中，?t為漁獲量預(yù)估值，n為年數(shù)。

1.3 Kobe圖分析

Kobe圖分析是一種顯示種群利用狀態(tài)的工具［20］。Kobe圖將種群的利用情況劃分為4個(gè)狀態(tài)：（1）不可持續(xù)的狀態(tài)，枯竭的種群還在被過(guò)度捕撈（Bt／BMSY＜1，F(xiàn)t／FMSY＞1，其中，Bt為生物量，單位t；BMSY為維持MSY的生物量，單位t；Ft為捕撈死亡系數(shù)，無(wú)量綱數(shù)；FMSY為維持MSY的捕撈死亡系數(shù)，無(wú)量綱數(shù)）；（2）可持續(xù)的狀態(tài)，捕撈活動(dòng)得到了限制，使枯竭的種群處于恢復(fù)的過(guò)程中（Bt／BMSY＜1，F(xiàn)t／FMSY＜1）；（3）可持續(xù)的狀態(tài)，生物量處于維持MSY的生物量之上，但捕撈生產(chǎn)投入是過(guò)度的（Bt／BMSY＞1，F(xiàn)t／FMSY＞1）；（4）完美的可持續(xù)狀態(tài)，沒(méi)有過(guò)度捕撈發(fā)生（Bt／BMSY＞1，F(xiàn)t／FMSY＜1）。

1.4 TAC確定規(guī)則

2 結(jié)果

2.1 漁業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

根據(jù)抽樣統(tǒng)計(jì)資料，南海北部的海鰻主要被釣具、刺網(wǎng)、拖網(wǎng)和其他漁具捕撈，其產(chǎn)量分別占總產(chǎn)量的46.20%、30.50%、21.55%、1.75%。2008—2019年南海北部海鰻的產(chǎn)量總體呈下降趨勢(shì)，最高產(chǎn)量出現(xiàn)在2009年，達(dá)到12×104t，最低產(chǎn)量出現(xiàn)在2019年，只有3.5×104t。選取了單拖200 ～300 kW、刺網(wǎng)100 ～150 kW 和釣具100 ～150 kW 這3個(gè)在各自漁業(yè)具有代表性的海鰻CPUE時(shí)間序列，這3個(gè)作業(yè)方式與功率段的海鰻產(chǎn)量分別占拖網(wǎng)、刺網(wǎng)、釣具海鰻產(chǎn)量的43.98%、34.07%和32.02%。釣具100 ～150 kW 的CPUE顯著地高于單拖200 ～300 kW的CPUE和刺網(wǎng)100 ～150kW 的CPUE，均值為后二者的11倍和8倍，體現(xiàn)了釣具是捕撈海鰻的優(yōu)勢(shì)漁具（圖1）。

圖1 南海北部海鰻3種作業(yè)功率段的CPUE及年總產(chǎn)量Fig.1 CPUE indexes of three operation methods ofMuraenesox cinereus and annual total catch in the northern South China Sea

2.2 擬合效果

不同數(shù)據(jù)與模型組合的擬合效果如表1。6個(gè)產(chǎn)量模型中整體擬合效果最好的是Schaefer模型，W-H模型次之，再次為Fox模型、D-Fox模型、I-Fox模型，最差為Schnute模型。3個(gè)CPUE指數(shù)中被模型擬合得最好的是單拖200 ～300 kW的CPUE指數(shù)。在表1的數(shù)據(jù)與模型組合中擬合優(yōu)度最好的是由Schaefer模型與刺網(wǎng)100 ～150 kW 的CPUE數(shù)據(jù)的組合。就統(tǒng)計(jì)顯著性而言，Schaefer模型的顯著性最高（P＜0.001），F(xiàn)ox模型具有統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.05）；W-H模型和DFox模型各有一個(gè)組合具有統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.05）；I-Fox模型和Schnute模型的擬合結(jié)果都不具有統(tǒng)計(jì)顯著性（P＞0.05）。這里選用決定系數(shù)較大（R2＞0.70）且具統(tǒng)計(jì)顯著性的數(shù)據(jù)與模型組合估算海鰻種群管理參數(shù)。

2.3 種群管理參數(shù)

從表1選出的6個(gè)決定系數(shù)較大且統(tǒng)計(jì)顯著性高的數(shù)據(jù)與模型組合，其模型表達(dá)式及種群管理參數(shù)如表2。MAPE分析顯示預(yù)測(cè)誤差最小的是模型Ⅱ，即由Schaefer模型擬合刺網(wǎng)100 ～150 kW 的CPUE數(shù)據(jù)所得表達(dá)式；其次為模型I，即由Schaefer模型擬合單拖200 ～300 kW 的CPUE數(shù)據(jù)所得表達(dá)式；而模型V和模型VI的MAPE過(guò)大，其輸出的種群管理參數(shù)不能采納。由于不同模型的EMSY、Eopt不能直接對(duì)比，這里以釣具100 ～150 kW 的平均CPUE為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行折算（表2），故EMSY在101.09～198.83 GW·d間變化，平均為147.60 GW·d；Eopt在75.82 ～149.12 GW·d間變化，平均為111.75 GW·d。但不同模型的MSY、Yopt可直接對(duì)比，故MSY在80 366.15 ～122 500.29 t變 化，平 均 為100 963.70 t；Yopt在75 544.18～115 150.27 t變化，平均為95 579.09 t。

表1 不同CPUE數(shù)據(jù)與模型組合的擬合優(yōu)度與統(tǒng)計(jì)顯著性Tab.1 Goodness of fit and statistical significance of combination of different CPUE indexes and models

表2 不同模型表達(dá)式和MAPE比較Tab.2 Model expression and comparison of mean absolute percentage error

模型I的Kobe圖分析顯示，2014年發(fā)生了資源型過(guò)度捕撈（Bt／BMSY＜1，overfished），2015年同時(shí)發(fā)生了資源型過(guò)度捕撈和捕撈型過(guò)度捕撈（Ft／FMSY＞1，overfishing）；模型Ⅱ的Kobe分析認(rèn)為全部年份的資源利用狀況都良好；模型Ⅲ的Kobe圖分析顯示，2012—2014年發(fā)生了資源型過(guò)度捕撈；模型IV的Kobe分析顯示，2015年同時(shí)發(fā)生了資源型過(guò)度捕撈和捕撈型過(guò)度捕撈（圖2）。2019年的捕撈努力量投入和產(chǎn)量分別為最適值 的27.79% ～50.54% 和29.98% ～45.70%，資源利用狀況良好（表3）。E2019均小于Eopt，按照決策規(guī)則TAC就等于Yopt。因此當(dāng)前海鰻的TAC可保守地設(shè)定為75 544.18 t。

表3 不同模型推測(cè)的TAC管理目標(biāo)Tab.3 Total allowable catch predicted by different models

圖2 不同模型對(duì)海鰻資源利用狀況的Kobe分析Fig.2 Kobe’s plot of utilization of Muraenesox cinereus by different models

3 討論

3.1 資源利用情況評(píng)價(jià)

海鰻在廣東大陸沿海及海南島、北部灣等海區(qū)都有分布，其中海南島附近海區(qū)的產(chǎn)量頗豐，尤以海頭港近海為最多，在釣捕漁業(yè)中占有重要地位［21］。據(jù)漁獲調(diào)查統(tǒng)計(jì)，海鰻產(chǎn)量占海南島冬季上岸漁獲量的1.77%［22］。本研究發(fā)現(xiàn)刺網(wǎng)和釣具占據(jù)海鰻產(chǎn)量的主要地位，現(xiàn)有的研究中缺少這兩種漁具的海鰻漁獲占比報(bào)道，只見(jiàn)拖網(wǎng)有相關(guān)的報(bào)道。如在湛江與東平漁場(chǎng)的單桿蝦拖網(wǎng)漁獲物中海鰻產(chǎn)量占7.05%［23］，在珠江口蝦拖網(wǎng)中占魚(yú)類產(chǎn)量的3.51%［24］。又如2008年抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)［25］顯示，海鰻在南海北部底拖網(wǎng)漁獲物產(chǎn)量占比為0.69% ～2.12%。對(duì)海鰻資源利用狀況判斷，也僅見(jiàn)于底拖網(wǎng)調(diào)查的結(jié)果［8，9］：南海北部海鰻的資源密度從20世紀(jì)60年代的9.0 kg·km-2，下降至20世紀(jì)90年代的1.6 kg·km-2。海鰻主要漁獲出現(xiàn)的水深也在發(fā)生變化，從20世紀(jì)60年代的近海區(qū)（60 ～90 m）變化至20世紀(jì)90年代的淺海區(qū)（30 ～60m），2000年后又遷移到外海區(qū)（90 ～120 m）。2010年以來(lái)，缺乏海鰻資源量的研究報(bào)道。本研究表明，海鰻主要被拖網(wǎng)、刺網(wǎng)和釣具3種漁具捕撈。根據(jù)這3種漁具的代表性功率段的CPUE數(shù)據(jù)模型評(píng)估結(jié)果，2008—2019年間確實(shí)在某些年份發(fā)生了資源型過(guò)度捕撈或捕撈型過(guò)度捕撈。但2017年實(shí)施史上最嚴(yán)休漁制度后，南海作業(yè)時(shí)間又減少了1個(gè)月，捕撈壓力得到進(jìn)一步緩解，海鰻產(chǎn)量出現(xiàn)下降，目前已低于MSY水平，未發(fā)生資源過(guò)度利用的情形。

3.2 漁業(yè)管理建議

海鰻雖然在南海漁業(yè)資源的產(chǎn)量排名靠前，但對(duì)它的漁業(yè)管理技術(shù)指標(biāo)卻研究較少。陳丕茂［10］將海鰻列為南海北部主要捕撈種類中的“指標(biāo)種”，提出它的最適開(kāi)捕肛長(zhǎng)應(yīng)大于340 mm，并建議幼魚(yú)比例不應(yīng)超過(guò)該品種漁獲量的20%，若有超過(guò)，應(yīng)立即轉(zhuǎn)移漁場(chǎng)，保護(hù)好補(bǔ)充群體，避免大量捕撈幼魚(yú)。但海鰻幼魚(yú)的規(guī)格未能在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018年發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施帶魚(yú)等15種重要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類最小可捕標(biāo)準(zhǔn)及幼魚(yú)比例管理規(guī)定的通告》中得到規(guī)定。張魁等［26］評(píng)估出南海區(qū)的海鰻類MSY為11.8×104t，TAC可設(shè)定在9.4×104～10.6×104t。他們還指出2014年海鰻存在較為嚴(yán)重的過(guò)度捕撈，這與本研究中拖網(wǎng)和釣具作業(yè)的模型評(píng)估結(jié)果相近。本研究中刺網(wǎng)作業(yè)的模型評(píng)估認(rèn)為海鰻資源未發(fā)生過(guò)度捕撈，原因在于海鰻屬于底層魚(yú)類，刺網(wǎng)捕獲的海鰻肛長(zhǎng)均大于800 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)南海區(qū)海鰻340 mm的最小可捕規(guī)格［27］。因?yàn)獒灳呤遣稉坪ｖ牭膬?yōu)勢(shì)漁具且產(chǎn)量占比最大，故根據(jù)模型Ⅲ的評(píng)估結(jié)果，南海北部當(dāng)前海鰻的TAC可設(shè)定為7.6×104t?？紤]到未來(lái)拖網(wǎng)作業(yè)和釣具作業(yè)仍然存在過(guò)度捕撈的可能，應(yīng)繼續(xù)嚴(yán)格執(zhí)行休漁制度，控制生產(chǎn)要素的投入，促進(jìn)海鰻資源的可持續(xù)利用。