金槍魚延繩釣漁業中緩解海龜誤捕方法研究進展

宋利明，許 回，隋恒壽，張 敏

(1 上海海洋大學海洋科學學院，上海 201306；2 上海海洋大學，國家遠洋漁業工程技術研究中心,上海 201306；3 中水集團遠洋股份有限公司,北京 100032)

“誤捕”在拖網、延繩釣和刺網漁業中最常見[1]，被認為是對漁業的可持續性、海洋生物多樣性和海洋物種保護等的主要威脅之一。海龜面臨滅絕的威脅主要來自刺網、漂流延繩釣和人工集魚裝置(FAD)，吞食塑料和聚苯乙烯制品等帶來的死亡，以及海洋開發帶來的海龜棲息地退化和喪失等。金槍魚延繩釣帶來的死亡率是導致中上層目標魚種和誤捕物種體型減小和數量減少的主要驅動力[2]。金槍魚延繩釣誤捕或兼捕的海龜、鯊魚、鯨類等大型海洋動物一般具有壽命長、生長慢、繁殖率低的特征。因此研究人員和自然資源保護者擔心海龜等物種會因誤捕死亡而滅絕[3]。目前全球7種海龜中有6種面臨滅絕的威脅，其中棱皮龜(Dermochelyscoriacea)和麗龜(Lepidochelysolivacea)屬于瀕危物種[4-5]，讗龜(Carettacaretta)和綠海龜(Cheloniamydas)屬于易危物種[6-7]，玳瑁(Eretmochelysimbricata)和大西洋麗龜(Lepidochelyskempii)屬于極度瀕危物種[8-9]。金槍魚延繩釣漁業中海龜因物種和海域不同，誤捕率和死亡率存在差異，而棱皮龜和蠵龜的誤捕較為常見[10-11]。雖然延繩釣漁業的影響可能小于網漁具捕撈，但在某些地區可能會對種群水平產生重大影響[12]。海龜誤捕與其他誤捕物種的不同之處在于其分類學多樣性較低(即只有7個物種)，而且也不是金槍魚延繩釣作業的捕撈對象[1]。

金槍魚延繩釣釣鉤深度設置在海龜棲息水層，釣鉤鉤型和尺寸不易使海龜咬鉤后逃脫，誤食餌料以及在海龜偏好的海洋環境，如適宜的海表面溫度等范圍內作業等因素是金槍魚延繩釣誤捕海龜的原因。本研究從釣鉤深度、釣鉤結構及餌料的選擇、環境以及聲學因素等方面綜述了金槍魚延繩釣海龜誤捕及緩解措施研究進展和存在的問題，為后續研究提供參考。

1 釣鉤深度

不同的海洋物種棲息水層存在差異，因此金槍魚延繩釣釣鉤深度對海龜誤捕具有重要影響，金槍魚延繩釣具體的投放情況影響海龜的死亡率，是緩解海龜誤捕的重要突破點[13-14]。對釣鉤深度開展研究可以在保持金槍魚較高漁獲率的同時緩解海龜誤捕，金槍魚延繩釣釣具結構、釣鉤深度和主要物種分布示意圖如圖1。

圖1 金槍魚延繩釣釣具結構、釣鉤深度和主要物種分布示意圖

Polovina等[15]發現海龜的深度偏好因種類而異：太平洋地區的讗龜有40%的時間停留在水面上，只有很少(10%)的時間在40 m以深。麗龜比讗龜喜歡更深的棲息地，通常在40 m以深；Grace等[16]得出大西洋沿岸中上層延繩釣讗龜的誤捕深度在41 m左右，誤捕后的讗龜有72%的鉤住時間在海面10 m以內，28%的鉤住時間在10 m以下。聯合國糧食和農業組織(FAO)2010年的報告顯示棱皮龜的潛水平均深度是62 m[17]。Swimmer等[18]發現麗龜在熱帶太平洋一般活動在水深不到60 m的水域，延繩釣測試期間70%的誤捕發生在60 m以淺水域，消除延繩釣淺鉤可以減少麗龜誤捕。戴小杰等[19]觀察到中東太平洋公海延繩釣230 m以淺誤捕海龜的比例占80%，161 m以淺的誤捕率為53%。莊之棟等[20]得出熱帶大西洋公海金槍魚延繩釣73.9%的棱皮龜誤捕發生在143 m左右。Shiode[21]通過計算釣鉤深度，比較各水層的漁獲特征，發現海龜在水層100 m以淺誤捕率較高，100～150 m誤捕率明顯降低，150 m以深顯著減少蠵龜誤捕；當最淺釣鉤深度設置為108 m時，試驗海域只誤捕到1只蠵龜；并得出印度洋大眼金槍魚(Thunnusobesus)延繩釣釣鉤深度在150 m以深綜合效果更好[22]，不足之處在于未考慮釣具浸泡時長對誤捕率的影響。

金槍魚延繩釣不同物種的漁獲率與釣鉤深度的相關性不同[23]。大眼金槍魚高漁獲率多發生在200 m以深[24]，黃鰭金槍魚(Thunnusalbacares)漁獲率最高的水層為80～100 m[25-26]，長鰭金槍魚(Thunnusalalunga)高漁獲率在150 m以深的水層[27-28]。因此精確掌握釣鉤深度對提高金槍魚漁獲率和緩解海龜誤捕尤為重要，目前延繩釣釣鉤深度計算方法通常用懸鏈線公式[23,25]和利用微型深度溫度儀 (TDR)測量并建立釣鉤深度數值模型[24,26]，但由于易忽略海流等因素的影響以及對漁具構件的水動力系數研究不夠充分等，造成計算深度誤差較大，懸鏈線公式得出的理論深度往往大于實際釣鉤深度，基于TDR實測并建立釣鉤深度數值模型可縮小誤差[23-26]。

2 釣鉤選擇性

金槍魚延繩釣釣鉤包括環型鉤、圓型鉤、J型鉤，隨著國際社會對生物多樣性的關注，海龜誤捕問題還在研究解決中。釣鉤的改進有助于減少海龜死亡率[29]，可提高金槍魚延繩釣漁獲性能和減緩海龜誤捕[30]，研究狀況見表1。

表1 緩解海龜誤捕的釣鉤選擇性研究狀況

J型鉤的鉤尖處平行于鉤柄，而圓型鉤的鉤尖處垂直于鉤柄。越來越多的證據表明，圓型鉤誤捕海龜的鉤掛部位大多位于下顎或嘴角[39,41-42]，對海龜的傷害較小[43]。Gilman等[37]發現圓型鉤較其他鉤型能減少棱皮龜的誤捕率。Swimmer等[38]在研究減少美國延繩釣漁業中海龜誤捕時，得出圓型鉤對讗龜和棱皮龜等誤捕率比J 型鉤低2～3倍。Pacheco等[35]在大西洋金槍魚延繩釣漁業中對比使用圓型鉤和J型鉤，發現J型鉤對海龜和旗魚類的捕獲率都較高，圓型鉤使金槍魚存活率更高，這和Bigelow等[33]的結論一致。且在延繩釣漁業中圓型鉤代替其他鉤型具有經濟可行性，在減少鯊魚類兼捕和海龜誤捕的同時能夠保持金槍魚的漁獲率[34,40]。

不同尺寸的圓型鉤對減少海龜誤捕效果有差異，但總體優于J型鉤[43-44]。海龜易被J型鉤誤捕。海龜吞咽較大尺寸的圓型鉤存在困難，需要控制合適的釣鉤尺寸，在不減少金槍魚類漁獲率的前提下才能在延繩釣漁業中得到推廣[36,46]。Parga等[36]認為較大尺寸的圓型鉤結合魚類餌料能減少海龜誤捕；Chen等[40]得出使用4.0寸圓型鉤能提高海龜的上岸存活率，但未考慮釣具浸泡時長對海龜誤捕的影響，也未得出減少海龜誤捕和保持金槍魚類漁獲率的最佳鉤型。16/0圓型鉤能增加誤捕物種的存活率[47]，而18/0圓型鉤能減少大西洋延繩釣讗龜和棱皮龜的誤捕[46]。圓型鉤是否對所有海龜都有效有待進一步研究，如Casale等[32]指出，圓型鉤減少棱皮龜誤捕的作用更顯著，因此延繩釣中使用圓型鉤代表了一種簡單且廉價的海龜誤捕緩解技術方案。此外，鉤型可能不單獨決定選擇性，需要分析每個延繩釣組件在漁具性能中的作用[48]。

3 餌料選擇性

延繩釣餌料對海洋物種的選擇性取決于餌料的化學、視覺、聲學、質地特征和大小等[49]。對金槍魚延繩釣開展餌料選擇性研究將有助于緩解海龜誤捕，研究狀況見表2。

表2 緩解海龜誤捕的餌料選擇性研究狀況

Watson等[14]對北大西洋魚餌和魚鉤類型的組合進行了大量研究以探索傳統魷魚餌料轉向鮐餌料是否會進一步減少海龜誤捕，結果發現盡管J型鉤比圓型鉤誤捕更多的海龜，但當J型鉤結合鮐餌料時，這種差異就減小了。Read等[52]發現圓型鉤結合鮐餌料能減少西北大西洋棱皮龜誤捕。Santos等[55]對赤道大西洋葡萄牙漁船的海龜誤捕情況研究發現，鮐餌料代替魷魚餌料并結合圓型鉤，降低麗龜的誤捕率達85%。Yokota等[53]發現北太平洋地區鮐餌料代替魷魚餌料使讗龜的誤捕率減少了75%，這與Kiyota等[50]得出的太平洋地區延繩釣鮐餌料對應較低的海龜誤捕率結論一致。Stokes等[54]在實驗室的研究進一步支持這一結果，發現海龜吞下魷魚餌料的釣鉤的可能性是鮐餌料的4倍。由于魷魚中存在天然的化學引誘物，海龜可能更喜歡魷魚餌料而不是魚餌[57,59]。但魷魚餌料相較魚類餌料，對金槍魚類和旗魚類的漁獲率更高[58]。

一些研究還調查了將餌料染成深藍色是否有助于減少海龜誤捕，但這項技術尚未得到證明。Piovano等[56]在實驗室設置了紅藍黃3種染色餌料，發現讗龜趨于藍色餌料，且個體較小者更容易被誤捕。但Swimmer等[51]發現，在實驗室環境中能避免讗龜和大西洋麗龜誤捕的藍色染色誘餌在海上實測中沒有得到驗證。Yokota等[53]在太平洋進行的延繩釣捕撈實驗也未發現染色魚餌對減少海龜誤捕具有顯著的作用。

4 環境因素

環境因素對金槍魚延繩釣海龜誤捕的研究有重要意義，因為海龜和金槍魚對海溫等環境因素偏好不同。海表面溫度等環境因素是影響大部分海洋物種的重要因素，對其開展研究有助于了解不同物種的環境偏好，從而提高金槍魚類漁獲率，減少海龜誤捕。研究狀況見表3。

表3 環境因子與緩解海龜誤捕研究狀況

環境因素的相關研究大多數都發現海龜的豐度與海表面溫度之間有密切關系，不同物種適應的溫度范圍存在差異。溫度決定海龜孵化時的性別，決定了海龜的性別時空分布，影響海龜的生態學特征[69]。Eckert[70]發現較小的棱皮龜(<100 cm)只分布在溫度高于26 ℃的水域。Polovina等[15]發現讗龜在太平洋通常出現在15～25 ℃的水域，而麗龜則生活在23～28 ℃的溫暖水域，避開這一溫度范圍進行捕撈作業有助于減少麗龜誤捕。Dodge等[66]得出西北大西洋的棱皮龜夏季聚集在溫帶水域，在晚秋、冬季和早春更廣泛地分布在亞熱帶和熱帶地區，溫帶水域觀察到更高的海龜誤捕率。Ferreira等[64]基于一般線性模型評估北大西洋平均深度、最小深度、海表面溫度以及浸泡時間、月相和風力對海龜和目標物種漁獲率的影響，發現海水表面溫度對麗龜的誤捕影響最大，平均水深和海溫對讗龜的誤捕影響最大。研究結果說明北大西洋麗龜的分布可通過監測漁區與水深和海表面溫度的關系進行預測[65]。Braun-mcneill等[60]在研究關于北大西洋海龜數量和溫度之間的關系時，發現棱皮龜是唯一能保持體溫遠高于周圍環境溫度的海龜，并建議當25%的地區海表面溫度高于11 ℃時，即需要采取緩解措施。該研究指出，棱皮龜與其他海龜相比，體溫調節能力更強，可以忍受較低的海表面溫度；研究的不足在于未區分海龜和目標魚種偏好的海洋學條件之間的差異。Narazaki等[67]利用廣義線性混合模型(GLMM)探究太平洋海龜的棲息地環境特征，發現大部分海龜偏好溫度在19.4～ 22.7 ℃。

海水表面溫度以外的其他環境因素也被用來研究是否影響海龜的分布和誤捕。Gilman等[65]發現海山特征對夏威夷海域的海龜分布無顯著影響；Morato等[61]對美國大西洋延繩釣漁業的一項研究同時考察了季節性和月光周期性變化對海龜誤捕的影響，發現季節性模式比月光周期對海龜的誤捕影響更大。滿月期間的海龜誤捕率更高，但Kot等[63]認為原因可能是餌料在更明亮的條件下能見度的提高。Kobashi等[62]發現葉綠素濃度也是影響海龜誤捕的重要因素。Hart等[68]指出各海域威脅海龜的環境因素不同，應分區域采取海龜誤捕緩解措施。此外，海龜是視覺捕食者[71]，因此有學者提出當誘餌在更明亮的自然光照[72]、附著有吸引力的熒光管時[70]變得更為可見，海龜的誤捕率會增加。然而，FAO在2010年的報道[17]中指出，關于減少白天或夜間浸泡時間和拖拽時間是否會減少海龜誤捕率與死亡率的研究結果存在顯著差異，這表明海龜的行為模式在白天和夜間存在差異。

5 聲學因素

海龜具有基本的聽覺，能聽見低頻聲音[73]，在受到聲吶等產生的噪聲影響時，游泳速度和行為不穩定[74]。綠海龜和讗龜已成為大多數聲學檢測研究的重點。據報道，綠海龜的水下聽覺范圍最廣，從50 Hz到1.6 kHz[75]，讗龜的水下聽覺范圍較窄，從50 Hz[73]到1.13 kHz[76]。海洋環境的聲景特征可以用來評估海龜的空間分布和行為特征[77]。已可利用聲學區分海龜和魚類[78]，但在金槍魚延繩釣漁業中利用聲學驅趕海龜從而減少其誤捕的研究和應用甚少，如在意大利海域對4只幼年海龜和7只成年海龜進行了聲學威懾試驗，觀察海龜在不同聲音頻率下的回避行為，結果發現50～700 Hz之間海龜出現“中性行為”，即雖對聲音有反應，但不向或遠離聲源移動；在高于700 Hz的頻率下，海龜回避行為也不明顯[79]。Hamilton等[80]發現利用聲學威懾對于減少延繩釣海洋哺乳動物效果顯著，但對于緩解海龜誤捕尚不成熟。

6 討論

金槍魚延繩釣漁業中不同種類的海龜在不同海域誤捕率和死亡率存在差異，因此緩解措施也不同。各大洋對于不同種類的海龜建議采取的緩解措施見表4。

表4 各大洋不同種類海龜誤捕緩解措施

海龜在金槍魚延繩釣漁業中因誤捕而導致的死亡通常包括以下階段：(1)分布范圍與捕撈作業范圍重疊；(2)將餌料或釣鉤視為食物并接近；(3)與延繩釣漁具接觸；(4)被鉤住或纏住；(5)死亡[85]。FAO[86]強調，制定、設計和執行海龜養護和管理措施時應考慮到漁民和漁業社區的社會經濟利益。這些社區的生活和生計可能依賴海洋漁業資源，應在養護和管理海龜與可持續生計和減少貧困之間尋求平衡。金槍魚延繩釣漁業中海龜誤捕緩解措施為[87]：(1)用較大尺寸的圓型鉤代替J形鉤和環型鉤；(2)使用硬骨魚類如鮐等代替魷魚作為誘餌；(3)釣鉤深度設置更深，消除淺鉤；(4)使用染色的誘餌；(5)縮短延繩釣漁具浸泡時間；(6)避免在某些海面溫度下捕魚；(7)取代傳統的連續閃光燈或不使用發光裝置。

7 研究中存在的問題、發展趨勢與對策

7.1 研究中存在的問題

(1)目前關于海龜誤捕的研究大多還是研究單一因素的影響，未充分考慮延繩釣漁具和餌料對誤捕率的潛在協同效應。浸泡時長對延繩釣海龜誤捕可能也有影響[88]，但目前相關研究不夠深入。為了避免金槍魚延繩漁業中海龜的誤捕，采取了各種各樣的減緩方法，但是用單一的方法很難完全避免海龜誤捕。海龜誤捕取決于相關的生物特征、氣象條件、船的大小、漁具、操作等各種因素。應根據作業情況，多種方法結合以減少海龜誤捕。

(2)在探究海龜誤捕與環境因子的關系時，易忽略海流、溶氧等因素；此外對于環境因子如何影響海龜誤捕的機理未能探究。

(3)魚類餌料結合圓型鉤對減少海龜誤捕效果明顯已得到廣泛證實，但藍色染色餌料能夠減少海龜誤捕的結果僅在實驗室有效，海上實測效果不佳，應繼續開展相關研究。

(4)雖然大多數誤捕的海龜都被活著釋放，但它們在釋放后經常被拖繩鉤住[89]。對于誤捕海龜的存活率更多的是關注拖上甲板時的存活率，但研究釋放后的存活率更有意義。

(5)釣鉤的選擇性研究中，既能保持金槍魚的漁獲率，又能減少海龜等物種誤捕的最佳尺寸和鉤型未能得出。

7.2 延繩釣緩解海龜誤捕技術研究發展趨勢

了解海龜誤捕的原因，并從原因著手尋求技術手段和制定緩解措施是解決延繩釣海龜誤捕的有效方法。綜合釣鉤深度、釣鉤類型及尺寸、餌料類型以及環境因子等具有潛在協同效應的因素進行研究分析，在方法上更為科學。目前以延繩釣釣具性能為突破口開發的緩解海龜誤捕技術已取得一定成效，如國際金槍魚漁業管理組織規定盡可能使用圓型鉤，有效緩解了全球海域的海龜誤捕。此外未來將關注釣鉤斷裂強度、釣鉤力學性能、釣鉤鉤型和偏角等對海龜誤捕率的影響，以期開發出更優良的生態友好型延繩釣釣鉤和漁具。使用有鰭魚代替魷魚作餌料對緩解海龜誤捕效果顯著，但餌料顏色是否能進一步緩解海龜誤捕將納入今后的研究范圍。由于運用聲學震懾以緩解海龜誤捕的技術尚不成熟，因此聲學震懾也將成為今后緩解海龜誤捕的研究熱點。

7.3 進一步研究減少海龜誤捕方法的對策

(1)充分考慮鉤型和尺寸以及餌料等對海龜誤捕的潛在協同效應，結合海洋環境因素的綜合影響開展減少金槍魚延繩釣海龜誤捕方法的研究。

(2)金槍魚延繩釣釣具的浸泡時長可能也影響海龜的誤捕，但目前金槍魚延繩釣釣具浸泡時長對海龜誤捕率的影響研究較少，后續可以開展相關研究。

(3)除了海表面溫度外，還可以研究光照條件、溶氧等對海龜誤捕率的影響。

(4)關于餌料選擇性的研究應多開展海上實測以支持理論成果。目前沒有發現在延繩釣漁業中使用擬餌以降低海龜誤捕的研究，但不同種類的海龜對餌料的偏好存在差異，如棱皮龜以膠質浮游動物為食，魚餌加鉤型的改良誤捕效果可能不如其他物種[90]，因此有必要研究擬餌和不同氣味的餌料對海龜誤捕的影響。

(5)釣線及釣鉤材料也可能影響海龜誤捕，但目前涉及釣具材料的研究還很少，可以研究釣具材料對金槍魚延繩釣海龜誤捕的影響。

(6)應關注海龜釋放到海中后的存活率，并收集數據進行研究。

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