南海金槍魚延繩釣作業(yè)參數(shù)優(yōu)化

馮 波， 龔 超， 鐘子超， 趙炯剛

(1 廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東 湛江 524088；2 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 524025)

南海大陸架區(qū)以外的廣闊海域中蘊(yùn)藏著豐富的金槍魚類資源。目前南海的金槍魚主要為越南開發(fā)，2015年越南大型金槍魚(黃鰭金槍魚和大眼金槍魚)產(chǎn)量已達(dá)17 884 t[1]，取得了巨大的商業(yè)利益，而中國大陸當(dāng)年的產(chǎn)量僅為58.21 t[2]。中國最早于20世紀(jì)70年代初從日本引進(jìn)了兩艘延繩釣漁船，在南海的中沙、西沙群島海域一帶進(jìn)行金槍魚試捕，探明了中沙、西沙群島海域以黃鰭金槍魚為主體的三處金槍魚密集區(qū)。其次是1977年12月至1978年5月南海水產(chǎn)公司與南海水產(chǎn)研究所共同進(jìn)行了金槍魚資源試捕調(diào)查，漁獲物中88.2%是黃鰭金槍魚，漁獲率為5.8～9 ind./1 000鉤[3]。之后，南海的金槍魚資源探捕活動長期處于空白。2010年6月至2013年2月廣東海洋大學(xué)聯(lián)合4家漁業(yè)公司先后開展了8次南海金槍魚探捕調(diào)查，但該探捕的大型金槍魚漁獲率僅為52.1 kg/1 000鉤，遠(yuǎn)低于目前越南漁獲率175～300 kg/1 000鉤的水平[4-5]。造成這種差距的原因是不甚了解南海大型金槍魚的分布特性，未能使用合適的作業(yè)參數(shù)。

本研究利用南海金槍魚深水延繩釣探捕數(shù)據(jù)，推測最合適的金槍魚延繩釣作業(yè)結(jié)構(gòu)，以期為中國南海金槍魚漁業(yè)開發(fā)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于2010年6月至2013年2月間在南海開展的8次金槍魚延繩釣探捕調(diào)查。探捕涉及南海西、中、南沙海域，先后共調(diào)查了88個站位(圖1)。探捕采用深水延繩釣技術(shù)(表1)，記錄作業(yè)海域、作業(yè)參數(shù)、漁獲種類和數(shù)量等信息。

1.2 方法

釣鉤理論深度根據(jù)懸鏈線公式計算[6]：

Dj=hf+hb+

(1)

(2)

式(1)中：j—鉤位順序號；Dj—鉤位j的深度，m；hf—浮子繩長，m；hb—支繩長，m；L—兩浮子間干線的長度，m；n—兩浮子間鉤數(shù)；φ—主線支承點(diǎn)的切線與水平面的夾角，(°)。

式(2)中：k—短縮率，即兩浮子間水平距離/兩浮子間主線長度；v1—投線速度，m/s；v2—船速，kn。

圖1 南海金槍魚延繩釣探捕站點(diǎn)

受風(fēng)和海流影響，延繩釣鉤位會變淺19%～30%[7-9]，故下文涉及的鉤位、鉤深計算均按式(1)懸鏈線公式估算深度的75%折算。由式(1)按表2中的水層劃分，可計算出釣鉤在不同水層的分布頻率Fi：

Fi=100%×gi/n

(3)

式(3)中：gi—第i水層內(nèi)分布的鉤數(shù)；n—兩浮子間鉤數(shù)。

Ri=1 000×Mx/My

(4)

(5)

表1 金槍魚延繩釣調(diào)查船作業(yè)參數(shù)與金槍魚漁獲情況

表2 大眼金槍魚和黃鰭金槍魚在不同水層的漁獲率及相對百分比

若要提高金槍魚的漁獲率，必須使不同水層的釣鉤分布頻率Fi與不同水層的金槍魚漁獲率分布狀態(tài)Fi′相接近，即符合在漁獲率高的水層配置較多釣鉤的生產(chǎn)常識。對金槍魚延繩釣作業(yè)而言，調(diào)整hf、n、φ即可改變釣鉤在不同水層的分布位置，以達(dá)到兩種分布頻率的匹配。采用最小二乘法來衡量兩者的匹配程度，當(dāng)兩者之間的頻差平方和(SSFD)達(dá)到最小，即認(rèn)為找到最適的延繩釣作業(yè)結(jié)構(gòu)。Fi與Fi′匹配程度可表達(dá)成：

(6)

(7)

(8)

(6)、(7)、(8)式分別表示了大眼金槍魚、黃鰭金槍魚和兩者兼顧的最佳匹配程度的計算公式。本研究以“穗遠(yuǎn)漁29”的基本作業(yè)參數(shù)為計算依據(jù)，可變參數(shù)0 m≤hf≤50 m，變化步長5 m；5 m≤n≤35 m；40°≤φ≤80°(實(shí)際作業(yè)中φ變化范圍在46°～80°[9])，變化間隔1°。變化次序是先設(shè)定hf，然后n，再φ在40°～80°間逐度數(shù)變化，從中尋找南海金槍魚延繩釣的最佳作業(yè)參數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 大眼金槍魚的最適作業(yè)參數(shù)

在每一hf下都能在設(shè)定范圍內(nèi)尋得n、φ組合，使得SSFD達(dá)到最小(表3)。

表3 不同hf 、n、φ組合下大眼金槍魚SSFDmin

隨著hf增大，n出現(xiàn)起伏波動，最后穩(wěn)定在25；φ的變化對應(yīng)于n，在n固定不變時，φ隨hf增大而趨向變小；除hf為0 m時，SSFDmin隨hf增大而減小，并在hf=35 m后達(dá)到最小值并穩(wěn)定在111.70。故在35 m≤hf≤50 m時，表3中的n、φ組合都能滿足對大眼金槍魚最適作業(yè)結(jié)構(gòu)的認(rèn)定要求。在30 m

2.2 黃鰭金槍魚的最適作業(yè)參數(shù)

當(dāng)0 m≤hf≤30 m時，能夠在設(shè)定范圍內(nèi)尋得n、φ組合，使得SSFD達(dá)到最??；在該hf變化區(qū)間內(nèi)，n隨hf增大而增加，φ隨hf增大而減小。但當(dāng)30 m

表4 不同hf 、n、φ組合下黃鰭金槍魚SSFDmin

2.3 兼顧大眼和黃鰭金槍魚的最適作業(yè)參數(shù)

在每一hf下都能在設(shè)定范圍內(nèi)尋得n、φ組合，使得SSFD達(dá)到最小(表5)。隨著hf增大，n先增大后減小，最后穩(wěn)定在25；φ分為0≤hf≤25 m和30 m≤hf≤50 m兩個區(qū)間，隨hf增大而變小。故在hf=0 m時，表5中的n、φ組合都能滿足對兩種金槍魚兼顧的最適作業(yè)結(jié)構(gòu)的認(rèn)定要求。在0 m≤hf<5 m間，逐步增大hf，同時變換n、φ，又尋得SSFDmin=920.41的臨界組合為hf=2 m、n=26、φ=68°。

表5 不同 hf 、n、φ組合下兩種兼顧時SSFDmin

3 討論

3.1 黃鰭金槍魚、大眼金槍魚的漁獲垂直分布

了解金槍魚的垂直漁獲分布特性對提高延繩釣漁獲水平具有重要意義。黃鰭金槍魚與大眼金槍魚在不同海域的漁獲主要水層分布見表6。受海域地理環(huán)境影響，細(xì)節(jié)各有差別。與其他海域相比，南海的黃鰭金槍魚在淺水層40～80 m漁獲率較高，而大眼金槍魚在160～320 m漁獲率較高。值得注意的是，大眼金槍魚和黃鰭金槍魚在不同水層的可捕性還存在晝夜差異[20]：白天大眼金槍魚在200 m以深較易漁獲，黃鰭金槍魚在各水層間無顯著差異；而夜晚大眼金槍魚在各水層間無顯著差異，黃鰭金槍魚在100 m以淺較易捕獲，因此生產(chǎn)實(shí)踐中，在布置漁具時，不僅要針對當(dāng)?shù)亟饦岕~的漁獲垂直分布特性，還應(yīng)考慮晝夜的差別，對漁具結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整。

表6 不同海域的黃鰭金槍魚、大眼金槍魚的漁獲主要水層分布比較

3.2 作業(yè)參數(shù)的調(diào)整

根據(jù)金槍魚群分布水層，可以調(diào)整釣鉤的深度，以提高延繩釣的作業(yè)效率。延繩釣釣鉤深度可通過船速、投繩機(jī)轉(zhuǎn)速、浮子繩長度、兩浮子干線長度、兩浮子支繩數(shù)(鉤數(shù))等來調(diào)整。許友偉等[14]認(rèn)為提高延繩釣釣鉤的設(shè)置深度、減少放淺鉤可降低大多數(shù)兼捕物種的捕獲率。宋利明[15,20]指出，改變鉤位深度，以調(diào)整v1、v2、n和掛鉤間隔時間t為主，而調(diào)整支繩長度、浮子繩長度會造成勞動繁重，一般不用。陳慶義等[21-22]提出東印度洋漁場深冷型金槍魚延繩釣的優(yōu)化k值為黃鰭金槍魚0.73，大眼金槍魚0.71，兩者兼顧0.75；戴小杰等[23]指出中部熱帶大西洋金槍魚延繩釣的常用k值為0.77；宋利明[15]則提出大西洋中部延繩釣作業(yè)的適宜k值為黃鰭金槍魚0.77，大眼金槍魚0.67。本研究計算表明：采取hf=34 m、n=25、k=0.68°對捕撈大眼金槍魚最合適；采取hf=10 m、n=14、k=0.71°對捕撈黃鰭金槍魚最合適；兩者兼顧，則hf=2 m、n=26、k=0.66°最合適。若以張衡等[24]在南海附近衛(wèi)星標(biāo)志放流測定的黃鰭金槍魚活動水深分布頻率，按本研究方法搜索SSFDmin的hf、n、φ組合。在0 m≤hf<5 m間，尋得SSFDmin=500.97的組合為hf=1 m、n=14、k=0.82°，可能適合于黃鰭金槍魚捕撈。

1999年5月,東南亞漁業(yè)發(fā)展中心研究人員在南?？吭侥蟼?cè)海域的淺水延繩釣調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)南海的鰹和黃鰭金槍魚大量地分布在溫躍層之上50～90 m的水層內(nèi)[25]。目前越南金槍魚延繩釣漁業(yè)中，黃鰭金槍魚構(gòu)成其漁獲的主要部分(70 %)[1]。這與越南的金槍魚延繩釣采取淺水延繩釣技術(shù)，瞄準(zhǔn)捕撈黃鰭金槍魚有關(guān)。越南漁民使用的是淺水延繩釣，浮子繩長度25 m，支繩25 m，兩浮子間鉤數(shù)4～6枚，兩鉤間干線長度50 m，作業(yè)水深40～60 m；另一種是浮延繩釣，即一個浮子接一根釣線，兩浮子間以干線連接，長度60 m，釣線長度34.5 m[26]。同在南海作業(yè)的菲律賓延繩釣漁船也采用類似結(jié)構(gòu)：浮子繩長度24 m，支繩20 m，兩浮子間鉤數(shù)4～6枚，兩鉤間干線長度40 m，作業(yè)水深40～60 m[27]。張鵬等[28]在2015年3月—4月在南沙北部海域開展了淺水延繩釣試捕，取得了黃鰭金槍魚1.9 ind./1 000鉤的成績，遠(yuǎn)高于本研究探捕的結(jié)果(表2)。因此，未來有必要加強(qiáng)南海金槍魚淺水延繩釣技術(shù)的研究。

4 結(jié)論

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，本研究認(rèn)為：采取hf=34 m、n=25、k=0.68°對捕撈大眼金槍魚最合適；采取hf=10 m、n=14、k=0.71°對捕撈黃鰭金槍魚最合適，或調(diào)整為hf=8 m、n=16、k=0.74°亦合適；兩者兼顧時，調(diào)整為hf=8 m、n=27、k=0.69°更合適。從生產(chǎn)和計算角度而言，南海金槍魚淺水延繩釣技術(shù)應(yīng)得到更多重視。

□