唐山海洋牧場附近海域矛尾鰕虎魚生長特征與資源利用

潘鑫偉 尹增強 李效恒

摘 要：根據2016年7月，2016年9月，2016年11月，2017年1月以及2017年3月唐山海洋牧場周圍海域調查數據，分析了矛尾鰕虎魚的生長特征，并對矛尾鰕虎魚的資源量進行了估算。結果表明，矛尾鰕虎魚的最小體長83mm，最大體長357mm，平均體長156.81mm，體長優勢組在113～143mm;最大體質量232.8g，最小體質量6.50g，平均體質量46.37g，體重優勢組在6.5～29.13g;體長和體質量關系式為W=0.0001L2.5681，（n=87，R2=0.9863），體長生長方程為Lt=370.65×[1-e-0.87（t+0.1533）]，體質量生長方程為Wt=219.01×[1-e-0.87（t+0.1533）]2.5681;總死亡系數Z為1.836，自然死亡系數M為1.25，捕撈死亡系數F為1.145;拐點年齡為0.89齡，臨界年齡為1.644齡;資源生物量約為15.57t，總資源尾數約3628564尾，基于該海域矛尾鰕虎魚資源現狀，估算其最適開捕體長為113～143mm。

關鍵詞：矛尾鰕虎魚;Von Bertalanffy生長方程;生長特征;資源量評估

中圖分類號 S917.4文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）（02-03）-0081-05

The Growth Characteristics and Resource Assessment of Chaeturichthys stigmatias Richardson in Marine Ranch Area of Tangshan

Pan Xinwei et al.

（Dalian Ocean University，Dalian 116023，China）

Abstract：According to the survey data of the sea area around Tangshan marine ranch in July 2016， September 2016， November 2016， January 2017 and March 2017， the growth characteristics of Chaeturichthys stigmatias were analyzed， and the resources were estimated.The results showed that the minimum body length was 83mm， the maximum body length was 357mm， the average body length was 156.81mm， the body length advantage group was 113mm-143mm， the maximum body weight was 232.8g， the minimum body weight was 6.50g， the average body weight was 46.37g， the weight advantage group was 6.5-29.13g.The relationship formula between body length and body weight was W=0.0001L2.5681， （n = 87， R2 = 0.9863）.The Von Bertalanffy growth function of body length was Lt=370.65×[1-e-0.87（t+0.1533）]， Von Bertalanffy growth function of body weight wasWt=219.01×[1-e-0.87（t+0.1533）]2.5681.The total death coefficient （Z） was 1.836， the natural death coefficient （M） was 1.25， and the fishing death coefficient （F） was 1.145.The turning point age was 0.89， and the critical age was 1.644; the resource biomass was about 15.57t， the total resource tail number was about 3628564.Based on the current situation of the resources of the sea area， it was estimated that the most suitable? catchable length was 113 ～143mm.

Key words： Chaeturichthys stigmatias; Von Bertalanffy growth function; Growth characteristicsl; Biomass assessment

近年來，隨著人類愈發頻繁的海洋資源開發利用活動，全球范圍內的漁業資源和生態環境均受到了不同程度的影響[1]，生物多樣性減少，初級生產力降低，生物量下降等問題層出不窮，全球有超過80%的漁場環境越來越差，漁業資源量正逐年衰退。在海洋生態遭到破壞、全球氣候異常的背景下，我國近海漁業資源也受到了較大的影響，資源衰退較為嚴重。

矛尾鰕虎魚（Chaeturichthys stigmatias Richardson）為鱸形目、鰕虎魚科，暖溫性近海底層魚類[2]。目前，國內外關于鰕虎魚的研究還不多，且由于鰕虎魚種類繁多，外部形態長相極為相似，不易分辨，我國目前對于鰕虎魚的分類不是很清晰，且比較混亂[3-4]。國內學者對鰕虎魚的研究多集中在生殖力及營養價值方面[5-7]，而關于鰕虎魚生長特征及資源量評估的研究還未見報道。為此，本研究基于唐山市海洋牧場現場調查數據，對唐山海洋牧場矛尾鰕虎魚進行了生物學測量及漁業資源的評估與分析，以期為研究唐山海洋牧場鰕虎魚資源動態變化規律、合理開發利用鰕虎魚資源、制定合理的漁業管理制度提供理論依據。

1 數據來源與方法

1.1 數據來源 本次研究地點為唐山市海洋牧場附近海域，調查站位如表1所示。矛尾鰕虎魚數據為2016年7月、9月、11月，2017年1月和3月的唐山海洋牧場附近海域現場調查數據。采用隨機采樣法[8]，2016年7月共隨機取樣14尾，2016年9月隨機取樣42尾，2016年11月隨機取樣10尾，2017年1月隨機取樣15尾，2017年3月隨機取樣5尾。5次調查共隨機抽取了86尾矛尾鰕虎魚，并對其體長度、體質量等生物學特征進行了測量和計算，體長度估算到0.1mm，體質量估算到0.1g。

1.2 研究方法

1.2.1 體長體質量關系式 矛尾鰕虎魚體質量和體長的關系式呈冪函數相關[9]，其表達式為：

Wt=aLtb

式中，Wt為矛尾鰕虎魚的體質量，Lt[Lt]為矛尾鰕虎魚的體長度，a、b分別為條件因子和異速生長因子[10]。

1.2.2 體長、體質量生長方程 本研究采用Von Bertalanffy生長方程[11]作為分析唐山海洋牧場附近海域矛尾鰕虎魚的生長方程模型，由于本次研究樣品年齡組成沒有較大差異，所以采用ELEFANⅠ（Electronic length Frequency Analysis Ⅰ）[12]估算矛尾鰕虎魚的最大漸進體長L∞和生長曲率K，通過Pauly經驗公式[13]計算初始年齡t0[t0]，最大漸進體質量W∞[W∞]通過公式W∞=aL∞b求得。以上過程通過FISATⅡ軟件完成。

1.2.3 拐點年齡 拐點年齡是反映個體魚類生長速度的重要參數之一，也是捕撈作業的重要參考數據[14]，當魚類的生長速度突然減慢時，這個時間點就是生物體的拐點年齡。魚類的體質量（或體長度）生長的拐點年齡根據體質量（或體長度）的生長方程進行計算求得，其公式為：

d2Wt/dt2=0

d2Lt/dt2=0

1.2.4 臨界年齡 臨界年齡是指一個世代的漁業資源群體在沒有人為干擾的情況下，該種魚類能達到的最大年齡，或者魚的體質量的相對生長速度和瞬時自然死亡率相等時魚類的年齡[15]。

自然死亡系數M可用Pauly經驗公式計算[16]：

lnM=-0.0066-0.279lnL∞+0.6543lnK+0.4634lnT

T是唐山海域平均年水溫，取18℃。

1.2.5 總死亡系數 總死亡系數包括捕撈死亡系數和自然死亡系數，為某一瞬間的相對死亡速度，由于所調查海域中矛尾鰕虎魚的資源數量有限，本研究采用Beverton-Holt方法計算死亡系數[17]：

Z=K（L∞-L）/（L-L′）

式中，L∞為最大趨近體長，L′為最小體長，L為平均體長。

2 結果與分析

2.1 體長、體質量生長變化 唐山海洋牧場矛尾鰕虎魚的體長范圍在83～357mm，平均值為157mm（圖1），體長優勢組在113～143mm，約占調查總數量的35%。體質量范圍在6.5～232.8g，平均值約為46.07g，體重優勢組為6.5～29.13g，占總數的55%以上。由圖1、2可知，唐山海洋牧場附近海域的矛尾鰕虎魚幼魚所占比例大，成魚所占比例小，說明該海域矛尾鰕虎魚的開捕年齡過小，長此以往易造成過度捕撈，破壞其種群結構，不利于矛尾鰕虎魚的可持續發展。因此，今后應推進開捕年齡的提高，加強對唐山海洋牧場矛尾鰕虎魚漁業資源的監督和管理。

2.2 體長體質量關系式 根據唐山海洋牧場附近海域2016年7月、2016年9月、2016年11月、2017年1月和2017年3月份的現場調查數據，對體長和體質量進行冪函數擬合（圖3），得出矛尾鰕虎魚的體長（L）和體質量（W）的關系式為：

W=1×10-4L2.5681[W=1×10-4L2.5681]（[n]=87，[R2]=0.9863）

2.3 體長、體質量生長方程 根據唐山海洋牧場海域矛尾鰕虎魚的體長頻率分布數據，求得該海域矛尾鰕虎魚的體長生長方程和體質量生長方程。按30mm間隔統計得出體長頻率分布圖（圖4），根據體長頻率分布數據，運用聯合國糧農組織（FAO）資源評估軟件FISATⅡ中的ELFAN I方法，估算得到Von Bertalanffy方程的各項生長參數，即生長曲率K值為0.87/a，最大漸進體長L∞為370.65mm，理論初始年齡t0為-0.15。由體長與體質量的函數關系，計算可求得最大漸近體重W∞為219.01g。由此得出，唐山海洋牧場海域矛尾鰕虎魚的Von Bertalanffy生長方程為：

體長生長方程為：Lt=370.65×[1-e-0.87（t+0.1533）]

體質量生長方程為：Wt=219.01×[1-e-0.87（t+0.1533）]2.5681

2.4 體長、體質量瞬時生長速度 根據唐山海洋牧場的5次調查數據，計算矛尾鰕虎魚體長和體質量生長方程，分別對方程求一階導數得到體長、體質量生長速率方程：

體長生長速度方程：dLt/dt=322.47e-0.87（t+0.1533）

體重生長速度方程：dWt/dt=540.67e-0.87（t+0.1533）[1-e-0.87（t+0.1533）]1.4687

2.5 矛尾鰕虎魚拐點年齡 生物個體的生長速度由快轉慢，即生長加速度為零時的年齡就是個體的拐點年齡[1]。由圖4可知，矛尾鰕虎魚的Von Bertalanffy生長方程中體長生長速度一直呈下降趨勢，曲線沒有拐點，體質量生長速度先增大后減小，曲線在1齡左右存在拐點。對體質量生長速度方程求導可得出拐點年齡，即d2Wt/dt2=0，得出矛尾鰕虎魚的拐點年齡為0.89，根據Von Bertalanffy生長方程得出在拐點年齡時的體長和體質量分別為234.75mm、70.94g。

2.6 矛尾鰕虎魚臨界年齡 根據體長生長方程可知唐山海洋牧場附近海域矛尾鰕虎魚的最大漸近體長L∞為370.65mm，生長曲率K為0.87，根據Pauly經驗公式進一步可得出瞬時自然死亡率M為1.25。由L∞、K、M得出臨界年齡為1.644，將臨界年齡代入體長和體質量生長方程，即分布得出相應的的臨界體長為282.69mm，相應的臨界體重為112.22g。

2.7 死亡系數 本研究運用FISATⅡ軟件通過體長轉換漁獲量曲線法求得總死亡系數，體長轉換漁獲量曲線（圖5）擬合的直線方程為：

Ln（N/?t）=-1.836t+5.328

方程的斜率為-1.836，即為總死亡系數Z=1.836?？偹劳鱿禂担╖）為自然死亡系數（M）和捕撈死亡系數（F）之和，且由上述研究已知自然死亡系數M=1.25，所以捕撈死亡系數F=0.586。由于M>F，可推斷該海域矛尾鰕虎魚的死亡原因主要是由自然死亡造成。研究表明，一般魚類的自然死亡規律是生長緩慢即k值小、壽命長的魚類的自然死亡系數M值小，生長速度快即k值大、壽命短的魚類的自然死亡系數M值大[18]。根據矛尾鰕虎魚的生物學特性，可知其為壽命較短、自然死亡系數偏大的魚類，本研究估算的矛尾鰕虎魚的自然死亡系數為1.25，符合該種魚類的生物學特性。

2.8 矛尾鰕虎魚資源量估算 根據同世代矛尾鰕虎魚的魚體長頻率數據，采用基于體長數據的實際種群分析方法[19]，估算該海域矛尾鰕虎魚資源生物量。估算結果如圖6和表2所示，矛尾鰕虎魚總資源尾數約為3628564尾，資源生物量約為15.57t。

3 討論與結論

3.1 矛尾鰕虎魚生長特征 體長體質量是表征魚類生長特點的重要指標[20]。本研究中，矛尾鰕虎魚的最小體長為83mm，最大體長為357mm，平均體長為156.81mm，最大體質量為232.8g，最小體質量為6.50g，平均體質量為46.37g，體長體質量關系式為W=1×10-4L2.5681，（n=87，R2=0.9863），其中a=1×10-4，b=2.5681。美國學者Ricker研究指出，在魚類體長體質量關系式中，當b等于3時，表示魚類為勻速生長;當b不等于3時，表示魚類長、寬、高各方向的生長速度不相同[10]。本研究中，b值接近于2.6，故矛尾鰕虎魚的生長基本符合勻速生長。a值大小反映了魚類生長環境的好壞，在本研究中，a值為1×10-4，因目前未見到關于研究矛尾鰕虎魚生長特征的報道，故未找到可以對比本研究矛尾鰕虎魚a值的參考值，但參考其他魚類的相關數據[17，21-23]可以得出，本研究中的a值相對較大，表明唐山海洋牧場的生態環境較好，建設海洋牧場對改善矛尾鰕虎魚棲息環境有促進作用。

3.2 矛尾鰕虎魚資源利用策略 拐點年齡和臨界年齡反應了魚類個體體長和體質量快速生長的時間長短。本研究中，唐山海洋牧場附近海域矛尾鰕虎魚的體質量拐點年齡為0.89，臨界年齡為1.644。在拐點年齡之前，矛尾鰕虎魚以相對較快的速度生長，在拐點年齡之后，增長率開始下降，大約1齡左右，體質量的生長加速度降至最小值（趨近于零）。有研究表明，世代生長的臨界年齡為最佳開捕年齡[23]，也有研究表明，魚類開捕年齡應至少在拐點年齡之后[17]。在本研究中，從矛尾鰕虎魚生物量變化的角度看，以臨界年齡為最適年齡，此時其生物量將達到最大值，但最大生物量引起的自然死亡損失也很大[11]，因此對其個體生長潛力進行分析，開捕年齡應在拐點年齡之后，由于本次研究對矛尾鰕虎魚實際年齡的區分不是很清晰，因此通過相應的體長來控制，即開捕長度控制在113～143mm是最合適的。經估算分析，唐山海洋牧場矛尾鰕虎魚的總生物量約為15.57t，可作為唐山海洋牧場資源管理的參考依據。同時，相關管理部門應嚴格控制漁網規格，加強特殊漁網的研究與設計，禁止捕撈矛尾鰕虎魚幼魚，合理開發利用資源，實現資源的可持續發展。

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（責編：張宏民）