南海北部刺鯧最大可持續產量的評估

尹元一，章麗娟，廖東昇，李 璐，謝文鋒，馮 波，2，3*

(1.廣東海洋大學水產學院，廣東 湛江 524088；2.南方海洋科學與工程廣東省實驗室(湛江)，廣東 湛江 524025；3.廣東省南海深遠海漁業管理與捕撈工程技術研究中心，廣東 湛江 524088)

我國于2017年主動提出了海洋漁業資源總量管理目標，啟動實施海洋漁業資源總量管理制度。隨后在2019年成立了全國海洋漁業資源評估專家委員會，開展全國的海洋漁業資源評估，并為限額捕撈提供總量管理建議。至2022年，沿海11個省市區都已開展限額捕撈管理試點工作[1]。然而目前試點的種類為限定海域的海蜇、梭子蟹、白貝、對蝦等非魚類品種，主流的大宗經濟魚類尚未能列入試點，原因在于這些大宗魚類的漁業多屬于復合漁業，需要更為細致的分類評估。刺鯧(Psenopsisanomala)肉質細嫩味美，是南海北部底層重要的經濟魚類之一，歷史調查顯示，刺鯧占單拖漁獲比例在0.59%～1.74%之間[2]，在廣西底拖網主要漁獲種類產量中排名第12位[3]。關于南海北部刺鯧的生物學特性和資源分布已有相關研究[4-5]，但有關南海北部的刺鯧資源利用狀況未見評估報道。2020年以來，廣東海洋大學利用漁港抽樣調查的漁船生產數據，已成功評估出了金線魚(Nemipterusvirgatus)、羽鰓鮐(Rastrelligerkanagurta)、眼鏡魚(Menemaculata)、海鰻(Muraenesoxcinereus)的可捕量[6-9]。本研究將繼續利用該數據，應用剩余產量模型評估南海北部刺鯧最大可持續產量，以期為評估南海北部刺鯧資源的利用狀況提供基礎資料，為該海域的限額捕撈提供管理參數。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本研究數據來源于2008—2020年南海北部捕撈生產漁港抽樣調查統計資料。南海北部是指南海17°00′N～23°30′N、水深800 m以淺的可供捕撈作業的海域。南海北部的捕撈生產抽樣調查始于2008年，至2022年已持續了14年。漁港抽樣調查首先要對單拖、雙拖、拖蝦、拖貝、圍網、罩網、刺網、釣具、潛捕、籠壺、張網、雜漁具等12種作業方式的漁船按功率段分層抽樣出樣本漁船數，實踐中樣本漁船數約為總漁船數的2%，抽樣功率數約為總功率數的3%，能夠滿足總體統計的需求；然后按季節赴廣東的海門、鲘門、洪灣、閘坡、博賀、江洪、企水，海南的海口、陵水、涯城、東方、新港、海頭，廣西的僑港和企沙等漁港搜集不同作業方式各功率段抽樣船的生產數據。具體的分層抽樣調查實施方案的科學性論證及實施過程見陶雅晉等[10]的描述。本研究整理出了刺鯧2008—2020年具有較完整時間序列的分屬12個不同作業方式與功率段的單位捕撈努力量漁獲量(Catch per unit effort，CPUE)數據(表1)，這些不同作業方式與功率段的刺鯧產量占刺鯧總產量的93.24%。雖然圍網100～200 kW缺少了2019年的CPUE數值、刺網50 kW以下缺少了2020年的CPUE數值，但這對平衡產量模型的擬合沒有影響，而對非平衡產量模型的擬合有影響，會失去個別年份的資源群體參數推斷。

表1 不同作業方式與功率段代碼以及刺鯧產量占比

1.2 模型方法

剩余產量模型也稱資源動力模型，有一定年限的捕撈努力量和漁獲量數據即可使用該模型進行分析。本研究采用R語言包TropFishR的兩個函數prod-mod和prod-mod-ts[11]，這兩個函數內置了Schaefer模型和Fox模型，其中prod-mod函數通過假設平衡狀態，將模型公式轉化成線性表達式，以剩余產量模型擬合產量(Catch，C)和捕撈努力量(Effort，E)時間序列數據估算資源群體參數；而prod-mod-ts函數則是以非線性最小二乘法擬合時間序列數據估算非平衡狀態下剩余產量模型的資源管理參數。時間序列數據的構成是年份、每年重量產量、捕撈努力量或者CPUE。在平衡狀態下模型輸出參數有最大可持續產量 (Maximum sustainable yield，MSY)及達到MSY時的捕撈死亡努力量EMSY；非平衡狀態下模型輸出參數增加了內稟增長率r、可捕系數q、初始資源量K及達到MSY時的資源量BMSY和資源量的捕撈死亡系數fMSY。采用Kobe圖判斷資源利用狀況，Kobe圖的定義沿用了官文江等[12]的技術詞匯。由于prod-mod和prod-mod-ts函數擬合時未能輸出擬合優度，因此需將輸出參數與實際產量進行對比，以判斷其合理性，然后對其取舍。

由于僅有部分模型的MSY結果可用于確定總可捕量(Total allowable catch，TAC)，但又無法估計這些結果出現的概率，這種情況下的整體TAC確定屬于不確定型決策[13]。而在實際決策中，完全樂觀或完全悲觀的極端情況較少，更多的是從實際出發，將悲觀決策與樂觀決策結合起來，采取折衷決策方法來確定，故TAC最終可決策為：

式中：Pi表示該作業方式與功率段的產量所占的比例。若E2020/EMSY<1且C2020/MSY<1時，TACi表示根據某作業方式與功率段CPUE數據，利用模型直接推算出的MSYi；若E2020/EMSY≥1或C2020/MSY≥1時，則存在過度捕撈的情況，TACi=aMSYi。Gabriel W L等[14]提出a的取值為0.6～0.9。

2 結果與分析

2.1 漁業產量統計

根據2008—2020年南海漁業生產漁港抽樣調查資料，南海北部刺鯧的捕撈方式為拖網和刺網，拖網產量占比在18.69%～82.70%之間，平均值為40.52%，刺網產量占比在6.75%～78.09%之間，平均值為53.14%。拖網與刺網產量的占比出現此消彼長的特點，其中拖網產量超過刺網產量的年份有2008、2009、2012、2017、2018、2019。2008—2016年，南海北部刺鯧產量在1.6×104～6.0×104t間波動，2016年達到峰值6.03×104t，2017年起產量出現大幅度下滑，從2017年的1.05×104t下降到2020年的0.25×104t(圖1)。

2.2 模型擬合

12個CPUE時間序列數據中，除刺網200 kW以上的CPUE時間序列數據之外，其余數據均能由平衡產量模型計算出MSY和EMSY。表2中MSY的數值在23 040.52～7 495 077.00 t之間。2016年的峰值產量6.03×104t是很好的判斷參考點，這是因為之后年份的產量出現猛烈下滑，由此判斷 MSY不應超過6.03×104t。因此，從Schaefer模型來看，MSY取值范圍在39 671.41～55 871.79 t之間，平均值為47 402.96 t；而從Fox模型來看，MSY的取值范圍在23 040.52～56 249.49 t之間，平均值為36 739.93 t。

在非平衡產量模型擬合時，只有單拖100～200 kW和刺網50 kW以下這2個CPUE時間序列數據在Schaefer模型的形式下取得了較合理的輸出結果(表3)，它們計算的MSY值較為接近，平均值為29 198.74 t，模型輸出參數中只有q值相近，而K、r、BMSY等參數差異較大。非平衡Fox模型擬合失敗，未能輸出理想的結果。

2.3 資源利用狀況

平衡產量模型對2020年的刺鯧資源利用狀況給出較為樂觀的判斷，資源利用度為3.19%～7.79%，平均為4.83%。努力量投入水平除雙拖400 kW以上較高(314.04%)外，其他在3.84%～62.31%之間，未超過最大可持續努力量水平(表2)。非平衡產量模型因存在年際迭代而可計算出K、q、r等資源群體參數，又因刺網50 kW以下CPUE數據缺少了2020年的數據，故從非平衡產量模型擬合單拖100～200 kW的CPUE數據的視角，則可看到起始年份2008年刺鯧的資源量為24.6×104t，次年即出現劇烈下降，2009年為8.1×104t，隨后2010年至2015年穩定在6.5×104～10.0×104t間，2016年下降至6.0×104t以下，2017—2019年再下降至2.0×104t以下，2020年略微回升至2.0×104t(圖2)。Kobe圖也顯示2008—2010年資源利用處于安全區，未發生資源型過度捕撈和捕撈型過度捕撈，2011、2012年發生了捕撈型過度捕撈，2013年資源利用處于恢復過渡區，隨后在2014年短暫回到安全區，2015年又發生捕撈型過度捕撈，然后2016—2018年連續3年同時發生資源型過度捕撈和捕撈型過度捕撈，資源利用處于枯竭危險區，2019—2020年捕撈強度下降，資源利用又回到恢復過渡區(圖3)。此外，按表3單拖100～200 kW的E2020/EMSY=303.14%和刺網50 kW以下的E2019/EMSY=372.67% 判斷，也認為這2個作業方式與功率段存在捕撈努力量投入過度。

表3 非平衡Schaefer模型輸出的資源群體參數

2.4 TAC推定

雖然不同CPUE指數的模型對當前刺鯧資源利用狀況有不同判斷，但實質上它們并不矛盾，這是從它各自的視角得出的結果，故應綜合地看待問題。考慮到雙拖400 kW以上、單拖100～200 kW、刺網50 kW以下等3個作業方式與功率段被判斷為嚴重過度捕撈，因此a的取值定為0.6。按Schaefer模型分析的結果計算，TAC為32 239.50 t；按Fox模型分析的結果，TAC則為27 838.47 t。

3 討論

3.1 資源利用評價

刺鯧廣泛分布于南海北部海區，魚群多密集于水深40～120 m的淺、近海區，幼魚則主要分布于40 m以淺的沿岸、淺海區[5]。歷史上在廣東水產業中，沒有詳細的刺鯧生產量或收購量的統計資料，可追溯的最早的調查資料是中國水產科學研究院南海水產研究所于20世紀60年代進行的廣東近海底拖網魚類資源調查[15]，刺鯧的漁獲量占總試捕漁獲的0.9%，占網次出現率的28%，是鯧科魚類中產量最大的一種。刺鯧在2015年和2016年的底拖網漁獲占比分別為1.79%、1.47%[3，16]。而刺鯧在南海北部燈光圍網漁獲物中的出現率為33.33%，數量占比0.70%，重量占比0.35%[17]；在燈光罩網漁獲物中的出現率為30.77%，數量占比0.70%，重量占比0.87%[18]；刺鯧在流刺網漁獲物中的出現率為33.33%，數量占比1.44%，重量占比0.47%[19]。根據2000—2002年底拖網掃海面積法評估，南海北部刺鯧的資源存量在0.62×104～7.71×104t之間[5]。由于刺鯧的漁業地位不如南海北部的金線魚、帶魚(Trachuruslepturus)、藍圓鲹(Pecapterusmaruadsi)、竹筴魚(Trachurusjaponicus)，因此在當前的資源量評估中，其被并入鯧科魚類中[包含刺鯧、烏鯧(Parastromateusniger)、銀鯧(Pampusargenteus)]，如張魁等[20]評估出南海區鯧類的MSY為10.5×104t，可捕量為8.4×104～9.5×104t；史登福等[21]評估出廣東海域鯧類的MSY為5.77×104t，兩者的研究均顯示鯧類發生了過度捕撈。孫典榮等[22]根據在1992—2002年間的調查，認為刺鯧屬于穩定型種類，在過度捕撈的情況下，該種類的資源密度雖然呈現下降的趨勢，但下降的幅度小，其資源恢復速度比較慢，并且不會出現大幅波動的現象。蘇瑩佳等[23]研究2015—2017年單拖抽樣船的漁獲發現，休漁后刺鯧的資源密度和漁獲比例均較休漁前略微增加，但漁獲比例卻從2015年的4.65%下降至2017年的0.69%，這也在一定程度上印證了本研究中2016年后刺鯧產量大幅度下滑的現象。本研究中多個CPUE指數的多模型評估提供了多個視角審視資源利用狀況，與單一CPUE指數評估相比，其獲取的信息更為豐富。各個CPUE指數模型評估的結果各有不同，觀點也不一致，這是因為觀察分析事物的角度不同導致的，在局部上是正確的，但局部不能代替整體，因此要將各種觀點綜合起來，整體地看待問題。不同作業方式相當于不同的獵食者，它們占據了不同的時空生態位。從生態位角度而言，雙拖400 kW以上、單拖100～200 kW、刺網50 kW以下等3個作業方式與功率段對其所占生態位上的刺鯧有過度捕撈的現象，其他的則未發生過度捕撈，資源利用總體上處于安全水平。

3.2 漁業管理建議

在二十世紀七八十年代，廣東和廣西就規定了刺鯧最小開捕叉長為120 mm[24]。2018年農業農村部發布通告，將刺鯧最小開捕叉長提高到130 mm[25]。然而現行最小網目的標準[26]，如拖網40 mm、刺網50 mm以及圍網35 mm，還未能達到陳丕茂[27]推斷的拖網囊網最佳最小網目尺寸65 mm，導致不可避免地使未達規格的幼魚資源被提前捕撈。雖然前文判斷出刺鯧在3個作業方式與功率段發生過度捕撈，但其所占漁獲比例較低，本質上屬于常見兼捕魚種，無法通過限制某一種作業方式來實施保護。因此只能從降低所有作業方式的捕撈強度入手，比如實施嚴格的休漁期制度。但目前的休漁保護還未能遏制資源衰退的趨勢，極可能與當前廣為詬病的電拖網作業有關。2月為刺鯧的產卵盛期，大量親魚進入30 m內淺水區產卵[15]，3、4月休漁前的近海屢禁不絕的電拖網作業導致幼魚大量死亡，使得刺鯧的補充量嚴重不足，資源恢復面臨威脅。賈曉平等[5]提出在刺鯧密集分布的近海區域布置人工魚礁，這將是一個有效的保護和恢復措施。因此，建議建設近海養護型海洋牧場，在特定的海域建立刺鯧資源保留地，使其在保留地內充分繁衍，確保該資源不致枯竭，并能向海洋牧場之外補充資源。