黃海雙船變水層拖網網囊的網目選擇性研究

尤宗博，趙憲勇,2，李顯森，孫 珊，朱建成，逄志偉，樊鋼舟

( 1.中國水產科學研究院 黃海水產研究所，農業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室，山東省漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點實驗室，山東 青島 266071; 2.青島海洋科學與技術國家實驗室海洋漁業(yè)科學與食物產出過程功能實驗室, 山東 青島 266237 )

黃海雙船變水層拖網網囊的網目選擇性研究

尤宗博1，趙憲勇1,2，李顯森1，孫 珊1，朱建成1，逄志偉1，樊鋼舟1

( 1.中國水產科學研究院 黃海水產研究所，農業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室，山東省漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點實驗室，山東 青島 266071; 2.青島海洋科學與技術國家實驗室海洋漁業(yè)科學與食物產出過程功能實驗室, 山東 青島 266237 )

為研究黃海雙船變水層拖網網囊的網目選擇性，2015年10月在黃海南部進行了網囊網目為40、54、60 mm和70 mm的套網拖網試驗，采用Logistic選擇模型和體周估算法對網囊網目選擇性進行研究。結果表明，黃海雙船變水層拖網漁獲主要為藍點馬鮫、銀鯧、帶魚、小黃魚和鳀魚；隨著網囊網目尺寸的增大，逃逸率明顯增加；極大似然法估算的模型參數，用AIC值檢驗擬合良好；估算出以變水層拖網捕撈達到可捕標準的部分經濟魚類相應的網囊網目尺寸，分別為小黃魚71.0 mm、銀鯧103.6 mm、帶魚92.3 mm、藍圓鲹63.8 mm。在黃海目前的漁業(yè)資源現狀下，為保護小黃魚、帶魚和鮐鲹等中小型經濟魚類的漁業(yè)資源，建議將雙船變水層拖網的最小網囊網目尺寸定為60 mm。

小黃魚；逃逸率；最小網目;變水層拖網；極大似然法

20世紀90年代隨著拖網漁具的大型化和網目尺寸的小型化，近海漁業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境的破壞日益嚴重[1]，漁獲物中幼魚的比例越來越大[2]，主要經濟魚種的平均體長越來越小。為保護和合理利用漁業(yè)資源，《農業(yè)部關于實施海洋捕撈準用漁具和過渡漁具最小網目尺寸制度的通告》(農業(yè)部通告【2013】1號)規(guī)定東、黃海有翼單囊拖網的最小網囊網目尺寸按國家標準(GB 11779—2005)定為54 mm。為實施我國近海的漁業(yè)資源養(yǎng)護行動，除了實行禁漁期和禁漁區(qū)的限制外，更重要是應該對拖網采取新的管理保護措施，掌握作業(yè)漁具對漁獲種類的選擇性對于制訂最小網目尺寸是至關重要的[3-5]。拖網網囊選擇性研究是保護漁業(yè)資源、實現漁業(yè)科學管理和合理開發(fā)的重要基礎，改善拖網漁具對捕撈對象尺寸的選擇性、實現漁業(yè)的選擇性捕撈是減輕漁業(yè)兼捕問題、保護漁業(yè)資源的主要手段之一[6-7]，對漁業(yè)資源的恢復具有非常重要的意義。

制訂有翼單囊拖網的最小網目尺寸標準(GB 11779—2005)時，主要以小黃魚(Pseudosciaenapolyactis)和帶魚(Trichiurushaumela)為目標魚種的底拖網試驗為依據，但隨著我國海洋漁業(yè)的發(fā)展，雙船變水層拖網(俗稱浮拖網或漂網)已成為東海、黃海拖網作業(yè)的主要漁具，其網口高度明顯大于傳統(tǒng)的底拖網，捕撈對象包括藍點馬鮫(Scomberomorusniphonius)、銀鯧(Pampusargenteus)、鮐鲹類、鳀魚(Engraulisjaponicus)等中上層魚類和小黃魚、帶魚等底層魚類，在藍點馬鮫、銀鯧等資源衰退的情形下，浮拖網針對其他中小型個體漁業(yè)種群的捕撈而將網囊尺寸變得越來越小，給小黃魚、帶魚和鮐鲹類等漁業(yè)種群幼魚造成巨大損害。因此，有必要開展雙船變水層拖網網囊網目選擇性研究，為制訂雙船變水層拖網的最小網目尺寸提供依據。

本試驗根據黃海漁場的作業(yè)環(huán)境、網具結構、捕撈對象的行為特征和資源狀況，利用套網法，以網囊網目54 mm為基礎，拓展了40、60、70 mm的網目選擇性試驗取樣，開展小黃魚等主要經濟魚類的選擇性研究，為制定黃海雙船變水層拖網最小網目尺寸標準提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗時間和海域

試驗時間為2015年10月11日—2015年10月28日，作業(yè)海域水深17～46 m，在113～116海區(qū)、122～124海區(qū)、129～131海區(qū)、139海區(qū)與140海區(qū)輪回作業(yè)，范圍見圖1陰影部分。

圖1 試驗海域

1.2 試驗船

試驗船為鋼質雙拖漁船“魯嵐?jié)O60383/魯嵐?jié)O60384”，主機功率353 kW，全長36 m，型寬6 m，型深2.4 m。船上配有全球定位系統(tǒng)、避碰儀、探魚儀、對講機等設備。

1.3 試驗網具

試驗網具為生產用網具，網具規(guī)格為530 m×180 m。試驗網囊為40、54、60 mm和70 mm的4種網目規(guī)格，套網的網目尺寸為15 mm。網囊規(guī)格參數見表1。除網囊外，試驗網的其他配置均與漁業(yè)生產網保持一致。

表1 套網和網囊規(guī)格及材料

1.4 試驗方法

采用套網法進行選擇性試驗，每種規(guī)格網囊取樣10網次。每網拖曳3～5 h，拖速4.5 kn，雙船輪流起網，網囊和套網所有漁獲分開裝箱和統(tǒng)計，現場對漁獲物進行分類鑒定、計數和稱量質量，隨機抽取主要經濟魚種樣品50～100尾，測量其體長、體質量與最大體周等生物學數據。

1.5 選擇性研究方法

1.5.1 選擇性模型

假設不同網目尺寸網囊的選擇性曲線幾何相似[8]，使用正態(tài)累積分布函數來表示拖網漁具網目的選擇性，通常拖網選擇性曲線呈S形，以最常用的Logistic曲線來表達[9-10]，函數式如下：

(1)

式中，a、b為選擇參數，L代表漁獲體長。

采用極大似然估計法估算模型參數，通過公式(1)，可以推算出如下關系式：

(2)

(3)

式中，SR為選擇體長范圍，L0.75、L0.5、L0.25分別代表選擇率為75%、50%、25%時對應的體長。

1.5.2 模型參數的估算

試驗中假設每尾魚的活動行為相互獨立，則網囊中體長為Li的漁獲尾數聯合分布概率符合二項分布，即：

Nni=Bio[Ni,S(Li)]

(4)

其聯合分布概率為：

式中,Nni為試驗網囊中體長為Li漁獲尾數，Nci為套網中體長為Li漁獲尾數，Ni為進入網中體長為Li的漁獲總尾數，Si為網囊的選擇率。

當不同種特征值的魚進入網具后，由于其每尾魚活動相互獨立，則組成的體長組是非連續(xù)的，其對數似然函數為：

Nci×ln(1-S)]

(6)

采用極大似然法對公式(6)進行參數估算，當ln(L)為最大時，為參數估算值。

1.5.3 擬合優(yōu)度檢驗

采用AIC[11-12]理論來評價擬合優(yōu)度，當極大似然法估算的參數達到最大時，達到最大的對數似然函數為最大對數優(yōu)度，值為：

AIC=-2MLL+2M

(7)

式中，MLL表示最大對數似然函數值，M表示模型參數的個數；在一定的范圍區(qū)間內，模型的AIC值越小，就認為模型的優(yōu)良性更好。

1.5.4 最佳網目尺寸的確定

基于不同魚種的形態(tài)特征，網具對不同魚種的選擇性也存在很大差異，魚體體長和體周線性相關[13]，有如下關系式：

G=a+bL

(8)

式中，G表示魚體最大周長，a、b為常數。

試驗中魚體不可能與網目內周完全接觸，引用一個形態(tài)系數(f)來表示魚類通過網目的難易程度[14]，不同體形魚類的形態(tài)系數見表2。

表2 不同體形魚類的形態(tài)系數

注：引自文獻[14].

網目選擇率(50%選擇體長)與網目內徑成線性關系，關系式如下：

(9)

式中，L1表示網目尺寸，i表示逃逸難度系數，a、b為常數。

由于魚體自身的柔軟性等形態(tài)和行為的不同，魚體逃逸率也不同，通常情況下魚體逃逸出網囊的難易系數可以通過同一種魚類或者體形和習性相似的L0.5值代入公式(9)求得，上式可以推算出不同形態(tài)魚種最小捕撈尺寸所適用的網目大小，亦可得到規(guī)定的網目尺寸下不同形態(tài)魚種的對應的選擇體長。

1.6 最小可捕標準

本研究參照2004年頒布的《渤海生物資源養(yǎng)護規(guī)定》的可捕標準，藍點馬鮫叉長為380 mm，銀鯧叉長為150 mm，小黃魚體長為150 mm，帶魚肛長為250 mm；引用浙江省質量技術監(jiān)督局發(fā)布的《重要海洋漁業(yè)資源可捕規(guī)格及幼魚比例》(DB33/T 949—2014)省級地方標準，藍圓鲹(Decapterusmaruadsi)叉長為150 mm，竹筴魚(Trachurusjaponicus)叉長為155 mm，鮐魚(Pneumatophorusjaponicus)叉長為220 mm。

2 結 果

2.1 漁獲物組成

試驗共獲32種魚類，平均網產量1275 kg/網。漁獲量最高為鳀魚，經濟價值較高的主要漁獲種類為藍點馬鮫、銀鯧、帶魚和小黃魚等。試驗過程所有網次獲得的主要種類漁獲結構組成與逃逸率見表3和表4。

漁獲比例中，鳀魚占主要部分，為總漁獲量的49.6%，藍點馬鮫、銀鯧和帶魚合計占7.7%，但其經濟價值較高，是漁業(yè)收入的主要組成部分(表3)。不同網目網囊和套網的漁獲數量變化表明，藍點馬鮫和銀鯧等個體較大的魚種基本無法從網囊中逃逸；鳀魚個體較小，個別出現堵塞情況外全部逃出，4種試驗網具不適合研究鳀魚資源，需要另行試驗分析；小黃魚、藍圓鲹、鳀魚和黃鯽(Setipinnataty)等個體較小魚種的逃逸非常明顯，且網囊網目越大，逃逸數量越多，逃逸率越大。當網囊網目為70 mm時，藍圓鲹逃逸率達到92.1%，黃鯽為72.7%(表4)。

表3 漁獲結構組成

表4 漁獲尾數與逃逸率

2.2 選擇性參數

采用極大似然法[公式(6)]估算模型參數a、b，將參數分別代入公式(1)(2)(3)推算L0.5與SR值，利用公式(7)的AIC值對擬合度檢驗，選取各種體形的代表性魚種(小黃魚、藍圓鲹、帶魚和銀鯧)展開選擇性研究，在不同網囊網目下各參數見表5。

表5 不同網目網囊的選擇性參數

由于在網囊網目為40 mm與54 mm套網中未見到帶魚，所以根據另外兩種網目做統(tǒng)計分析，銀鯧只在網囊網目為60 mm的套網出現逃逸。表中可以看出隨著網囊網目尺寸的增加L0.5值也逐漸增加。小黃魚SR值在40 mm時最小為31.4；藍圓鲹在網囊為70 mm時選擇區(qū)間SR值最大為92.1，其他3種選擇區(qū)間相近并有隨著網目尺寸增加而逐漸增大的趨勢。AIC值相對較小[15]，網囊網目為60 mm時帶魚和銀鯧的AIC值分別為34.49和22.64，最大AIC值為網囊網目60 mm的小黃魚為210.94，證明模型擬合較合理，不同網囊網目對小黃魚、藍圓鲹、帶魚和銀鯧的選擇性曲線見圖2～圖5。

圖2 不同網囊網目下對小黃魚的選擇性曲線

圖3 不同網囊網目下對藍圓鲹的選擇性曲線

圖4 不同網囊網目下對帶魚選擇性曲線

圖5 不同網囊網目下對銀鯧的選擇性曲線

2.3 最佳網目尺寸

通過對試驗樣品生物學測量數據的回歸，主要漁獲種類最大體周與體長的關系式見表6，線性關系見圖6～圖9。

藍圓鲹屬于紡錘形，小黃魚屬于標準體形，帶魚是極其扁平體形，銀鯧屬于扁平體形，將體形系數(f)代入公式(9)，結合體周與體長的線性關系，根據試驗計算所得L0.5值，得出不同魚種的逃逸難度系數，得到線性關系式(表6)。

將小黃魚等目標魚種的可捕標準體長代入表6相應的選擇率函數公式中，得到相應的最小網囊網目尺寸，小黃魚為71.0 mm，藍圓鲹為70.2 mm，帶魚肛長為92.3 mm，銀鯧為103.6 mm。

圖6 小黃魚體長與體周的關系

圖7 藍圓鲹體長與體周的關系

圖8 帶魚肛長與體周的關系

圖9 銀鯧叉長與體周的關系

通常情況下，魚類逃出網囊的難易系數可以通過同一魚類或者體形生活習性等類似的已知L0.5值代入公式(9)，由于藍圓鲹屬于標準紡錘體形，藍點馬鮫、鮐魚等均屬于紡錘形，這樣就可以引用藍圓鲹的逃逸難度系數，結合藍點馬鮫、鮐魚和竹筴魚的體周與體長的關系而得出其在可捕標準體長下所對應的最小網囊網目尺寸。

3 討 論

3.1 試驗誤差分析

采用套網法進行網目選擇性試驗，套網網目一般很小，以避免從網囊逃逸出來的漁獲再次發(fā)生逃逸。本次試驗采用的套網網目為15 mm，網目尺寸小，秋季試驗時海區(qū)的鳀魚資源較多，當拖網采樣時遇到密集鳀魚群，拖曳時間過長可能會發(fā)生因漁獲量過大(試驗中最高網產量4414 kg)而造成套網依附著網囊的現象，形成一種“覆蓋效應”，從而影響到網囊網目對中小型魚類或幼魚的選擇性，阻礙已進入網囊個體的逃逸行為，使所得L0.5值偏小，而SR反而會增大[16-17]，以此計算出來的網目尺寸可能會偏大。因此，在計算時應針對漁獲量不同魚種加以修正，但修正方法有待研究。在今后的試驗中，可適當放大套網的網目尺寸，以釋放部分鳀魚漁獲，并根據漁獲量情況調整拖曳時間，盡量減少因漁獲物擁堵造成的逃逸影響。

表6 不同魚種在可捕標準體長下適用的最小網囊網目尺寸

3.2 黃渤海雙船變水層拖網最小網目尺寸

國內外對于漁業(yè)生產中最小網目尺寸的研究已經有很多報道[10,18-20]。黃洪亮等[21]依據底拖網試驗認為，小黃魚按性成熟平均體長135.7 mm作為可捕標準體長，所適用的最小網目尺寸為62.7 mm，帶魚性成熟肛長193.0 mm所對應的最小網囊網目尺寸為68.3 mm。相同性成熟條件下，本研究得到小黃魚適用的最小網目尺寸為65.0 mm，帶魚為73.3 mm。本研究得出的最小網目尺寸略大于黃洪亮等[21]的結果，造成這種結果的差異可能與下列因素有關：(1)取樣時間和地點不同，小黃魚和帶魚屬于洄游性魚類，廣泛分布于我國的東海、黃海，而黃海與東海卻分屬不同的種群[22]，漁獲體長組分布不同，這就會帶來取樣分析的誤差；(2)試驗漁具不同，底拖網與浮拖網的作業(yè)環(huán)境和漁獲組成不同，這樣就造成漁獲的逃逸行為不同；(3)種群結構小黃魚低齡化，漁獲樣品個體偏小，基本為當年補充群體，而帶魚漁獲樣品個體偏大(平均肛長225 mm)，以此擬合出的選擇性曲線會有誤差。

3.3 變水層拖網管理建議

由于黃海水域開闊、海底平坦，適合主動型拖網作業(yè)，長期以來，拖網是黃海的主要作業(yè)方式，捕撈產量一直處于各種作業(yè)方式的首位[23]。目前拖網網具趨向大型化，網口越來越大，網囊網目越來越小，多數漁船使用的有翼單囊拖網網囊網目只有8～12 mm[24]，這與國家規(guī)定的有翼單囊拖網最小網目尺寸54 mm的標準相差甚遠。由于黃海雙船變水層拖網是伴隨著鳀魚漁業(yè)發(fā)展起來的，網目尺寸小，對小黃魚等經濟魚類幼魚損害大，在將主捕鳀魚的拖網列為地方特許作業(yè)后，變水層拖網應以藍點馬鮫、銀鯧、鮐魚和藍圓鲹等中上層魚類為目標魚種，但黃海漁場水深較淺，多魚種混棲，變水層拖網不可避免的會兼捕如小黃魚和帶魚等底層魚類，如果為了保護藍點馬鮫和銀鯧等大個體經濟魚種，需將變水層拖網網囊網目尺寸放大至103 mm以上，但會導致其他漁獲逃逸率過高，對漁業(yè)生產的經濟效益影響過大；網囊網目由54 mm增至60 mm時小黃魚和黃鯽(Setipinnataty)逃逸率增加明顯，小黃魚由5.7%增至41.2%(表4)，其中部分為性成熟個體(表5)；黃鯽由31.5%增至70.7%；此時帶魚出現逃逸現象；網囊網目達到70 mm時帶魚才出現較大逃逸率。若針對小黃魚、帶魚、竹筴魚、藍圓鲹和黃鯽等中小型經濟魚類作為資源養(yǎng)護的目標，將變水層拖網最小網囊網目尺寸規(guī)定為60 mm，幼魚的逃逸率釋放效果會比54 mm增加明顯，對漁業(yè)資源的保護作用將是不可估量的。

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SelectivityofCod-endMeshofPair-TrawlersintheYellowSea

YOU Zongbo1，ZHAO Xianyong1,2，LI Xiansen1，SUN Shan1，ZHU Jiancheng1，PANG Zhiwei1，FAN Gangzhou1

( 1. Key Laboratory for Sustainable Utilization of Marine Fishery Resources, Ministry of Agriculture, Shandong Provincial Key Laboratory for Fishery Resources and Eco-environment, Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071，China; 2. Function Laboratory for Marine Fisheries Science and Food Production Processes, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266237，China )

In order to study the selectivity of mesh size of cod-end of double shipspelagic trawl in the Yellow Sea, four cod-end meshes of 40 mm, 54 mm, 60 mm and 70 mm were tested in October 2015. The selectivity of the cod-end mesh of trawl was studied using Logistic selection model and body circumference estimation method. Results showed that the catches of pelagic trawl were mainly composed ofScomberomorusniphonius,Pampusargenteus,Trichiurushaumela,PseudosciaenapolyactisandEngraulisjaponicus; the escape rate was increased significantly with the increase of cod-end mesh size; AIC was relatively small ,and Logistic model obtained the goodness-of-fit with the maximum likelihood method; the minimum mesh sizes of cod-end allowed for some important commercial fishes in the Yellow Sea were estimated based on their catchable sizes, which were 71.0 mm forP.polyactis, 103.6 mm forP.argenteus, 92.3 mm forT.haumelaand 63.8 mm forDecapterusmaruadsi. It is advised that the minimum mesh size of cod-end of double shipspelagic trawl be 60 mm in order to protect the stock population of small and medium size fishes, such asP.polyactis,T.haumelaandD.maraudsi, under the presentsituation of fishery resources in the Yellow Sea.

Pseudosciaenapolyactis; escape rate; minimum mesh size; maximum likelihood method

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.04.006

S972.13

A

1003-1111(2017)04-0436-07

2016-04-21；

2016-11-01.

公益性行業(yè)(農業(yè))科研專項(201203018)；農業(yè)部財政專項(2130110).

尤宗博(1987-)，男，碩士研究生；研究方向：漁具漁法的選擇性. E-mail：youzongbo2008@163.com. 通訊作者：李顯森(1961-)，男，研究員；研究方向：海洋漁業(yè)資源. E-mail:lixs@ysfri.ac.cn.