中西太平洋中國金槍魚圍網船隊捕撈自由魚群作業(yè)特征

李 鵬，許柳雄，2，3，4，王學窻，2，3，4，周 成，2，3，4，唐 浩，2，3，4，劉 偉

（1.上海海洋大學海洋科學學院，上海 201306；2.國家遠洋漁業(yè)工程技術研究中心，上海 201306；3.農業(yè)農村部大洋漁業(yè)開發(fā)重點實驗室，上海 201306；4.農業(yè)農村部大洋漁業(yè)資源環(huán)境觀測實驗站，上海 201306）

鰹（Katsuwonuspelamis）和黃鰭金槍魚（Thunnusalbacores）是金槍魚圍網捕撈的主要目標魚種［1－2］。2017年，全球79%的鰹和70%的黃鰭金槍魚由圍網漁業(yè)捕獲，其中一半以上捕自中西太平洋海域［3］。我國金槍魚圍網船隊2001年進入中西太平洋海域作業(yè)，經過近20年的不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為該海域重要的作業(yè)船隊之一。

熱帶金槍魚類可按集群性質分為自由魚群和隨附魚群兩類，前者是在自然狀態(tài)下自由集結的魚群，后者主要包括各種漂流物隨附群和鯨豚隨附群［4］。捕撈隨附魚群具有成功率較高的特點，以致漂流人工集魚裝置（fish aggregation devices，F(xiàn)ADs）被圍網漁業(yè)廣泛使用［5－7］。我國金槍魚圍網船隊受漁船性能和技術經驗等因素限制，捕撈自由魚群的成功率一直較低，因此偏好捕撈隨附魚群［8］。圍網捕撈隨附魚群會兼捕大量金槍魚幼魚，被認為會對種群數量產生負面影響［9－12］，中西太平洋漁業(yè)管理組織（Western and Central Pacific Fisheries Commission，WCPFC）相繼推出針對FADs的禁漁期或禁漁區(qū)措施，禁漁期內禁止對FADs魚群（包括天然流木）投網，禁漁時間由2個月逐漸延長至4個月，旨在引導圍網漁業(yè)的捕撈努力量轉向捕撈自由魚群［13－14］。此外，中西太平洋瑙魯協(xié)定成員國（Parties to Nauru Agreement，PNA）從2007年開始對圍網漁業(yè)執(zhí)行“按日計費模式”的船天計劃（Vessel Day Scheme，VDS），以致購買各島國專屬經濟區(qū)（exclusive economic zone，EEZ）作業(yè)天單價不斷攀升，已成為船隊作業(yè)成本的最大支出之一［15－16］。

金槍魚圍網漁船轉向捕撈自由魚群將是發(fā)展趨勢，而自由魚群比隨附魚群對外界環(huán)境的變化更加敏感，漁場變動范圍也更廣泛［17－19］，把握漁場變動規(guī)律對漁業(yè)生產至關重要。在各種影響金槍魚漁場變動的因素中，ENSO（El Nino southern oscillation）現(xiàn)象被認為具有最直接而明顯的擾動，漁場位置會隨著ENSO循環(huán)周期產生超過50個經度的位移，導致金槍魚種群分布重心發(fā)生移動［20］。

針對我國船隊捕撈自由魚群成功率偏低而入漁成本又不斷走高的現(xiàn)實狀況，有必要對我國船隊在中西太平洋海域捕撈自由魚群作業(yè)特征的現(xiàn)狀進行梳理分析。本研究根據2013—2017年中國大陸金槍魚圍網船隊漁撈日志數據，從單位網次漁獲量、投網成功率及ENSO現(xiàn)象影響下漁場重心年際變動情況等方面分析我國圍網船隊作業(yè)特征，確定我國圍網船隊捕撈自由魚群的作業(yè)現(xiàn)狀，以期為我國圍網漁業(yè)企業(yè)科學購買各島國EEZ的作業(yè)天數提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料來源

研究數據來自中國遠洋漁業(yè)數據中心提供的2013—2017年中國大陸金槍魚圍網船隊漁撈日志。所有日志按照中西太平洋漁業(yè)委員會規(guī)定的格式，詳細記錄漁船每天的活動信息，包括作業(yè)代碼（尋魚、航行、投網、轉載等）、投網日期、時間、經緯度、魚群類型（隨附魚群、自由魚群等）及分魚種的漁獲量情況等。根據研究需要從中提取船隊的漁獲量、投網次數及相應的時空信息，從而計算作業(yè)特征的各項指標。研究期內，我國圍網船隊的作業(yè)區(qū)域集中分布在10°N～10°S、150°E～175°W的赤道海域，覆蓋馬紹爾群島、密克羅尼西亞、瑙魯、基里巴斯、巴布亞新幾內亞、圖瓦盧和所羅門群島等中西太平洋島國的專屬經濟區(qū)（圖1），其中各年的禁漁期和非禁漁期的實際作業(yè)漁船數據如表1所示。研究期內中西太平洋海域所處的ENSO循環(huán)階段使用WCPFC發(fā)布的《西太平洋金槍魚漁業(yè)與經濟概況》中的相關信息，該報告包含發(fā)布年份之前5年內WCPFC管轄海域每年的ENSO狀況［21］。

圖1 中西太平洋主要島國專屬經濟區(qū)分布Fig.1 M ain exclusive econom ic zone（EEZ）in the W estern and Central Pacific islands

表1 中西太平洋中國大陸金槍魚圍網實際作業(yè)漁船數和禁漁期養(yǎng)護管理措施（2013—2017）Tab.1 Active vessel number of Chinese tuna purse seine vessels and FADs closure and non closure conservation and managementmeasures in theW estern and Central Pacific（2013—2017）

1.2 方法

1.2.1 單船月平均投網次數

由于禁漁期和非禁漁期船隊規(guī)模不同，本文僅對比2013—2017年禁漁期和非禁漁期單船月平均投網次數。單船月平均投網次數作為金槍魚圍網作業(yè)的捕撈努力量指標，以月為時間單位，分別計算5年中每年禁漁期單船月平均投網次數S1和非禁漁期單船月平均投網次數S2，具體計算公式如下：

式中，S1和S2分別為每年禁漁期和非禁漁期單船月平均投網次數；T1和T2分別為每年禁漁期和非禁漁期船隊投網次數；N1和N2分別為每年禁漁期和非禁漁期月數；B1和B2分別為每年禁漁期和非禁漁期作業(yè)漁船數量。

1.2.2 單位網次漁獲量

本研究以單位網次漁獲量作為金槍魚圍網作業(yè)的名義CPUE（catch per unit effort）指標，以年為時間單位分別計算全年平均CPUE、每年禁漁期平均CPUE1和非禁漁期平均CPUE2，具體計算公式如下：

式中，CPUE、CPUE1和CPUE2分別為全年單位網次漁獲量、每年禁漁期和非禁漁期單位網次漁獲量；C1和C2分別為年禁漁和非禁漁期船隊總漁獲量；T1和T2分別為年禁漁期和非禁漁期船隊投網總次數。

1.2.3 投網成功率

研究中將單次投網漁獲量少于3 t的網次定義為空網［22］，即單網捕獲3 t及以上漁獲物就視為一次成功的投網，分別計算全年投網成功率P、每年禁漁期P1和非禁漁期P2，計算公式如下：

式中，P、P1和P2為分別為全年、每年禁漁期和非禁漁期的投網成功率；t1和t2分別為每年禁漁期和非禁漁期的非空網次數；T1和T2分別為每年禁漁期和非禁漁期投網總次數。

1.2.4 漁場重心

以月為時間單位，漁場重心的計算方法及依據詳見WANG等［23］的研究，具體計算公式如下：

式中，GY為漁場經度重心；GX為漁場緯度重心；ln為作業(yè)位置n的經度；la為作業(yè)位置n的緯度；i為作業(yè)月份；j為作業(yè)年份；C為j年i月在位置n時船隊漁獲量。

1.2.5 統(tǒng)計檢驗

本研究利用獨立樣本U檢驗分析禁漁期和非禁漁期單船月平均投網次數、單位網次漁獲量和投網成功率等不同指標是否存在顯著性差異，檢驗通過SPSS軟件完成。

2 結果與分析

2.1 禁漁期和非禁漁期單船月平均投網次數

對比2013—2017年中國船隊的捕撈努力量可以發(fā)現(xiàn)，對禁漁期內自由魚群的單船月均投網次數明顯多于非禁漁期，禁漁期單船月平均投網次數的均值為（12.97±2.25）次·（船·月）－1，非禁漁期為（6.10±1.60）次·（船·月）－1（圖2），U檢驗表明，兩種時期的月平均投網次數呈顯著性差異（P＜0.05）。禁漁期間，2013年的單船月平均投網次數最多，達到15.25次·（船·月）－1；2014年單船月平均投網次數減少至8.73次·（船·月）－1；隨后2015—2017年單船月平均投網次數逐年上升，達到較為穩(wěn)定的水平［2015年為12.94次·（船·月）－1、2016年為13.81次·（船·月）－1、2017年為14.13次·（船·月）－1）］。非禁漁期內，2013年單船月平均投網次數最多，2014年和2015年單船月平均投網次數相差不大，2015—2017年，單船月平均投網次數逐年上升，但仍未達到2013年的水平。

2.2 單位網次漁獲量

2013—2017年禁漁期、非禁漁期的單位網次漁獲量變化情況如圖3所示：2013—2015年，禁漁期的單位網次漁獲量逐年增長，在2015年達到最高值20.67 t·網－1，隨后發(fā)生下降。相比之下，非禁漁期的單位網次漁獲量在研究期的前4年都處于增長趨勢，在2016年達到最高值22.11 t·網－1，但在2017年出現(xiàn)明顯下降，回到稍高于2013年的水平。

圖2 禁漁期和非禁漁期單船月平均投網次數（2013—2017）Fig.2 Averagemonthly fishing sets per vessel during FADs closure and non FADs closure（2013—2017）

就同一年的單位網次漁獲量而言，只有2016年禁漁期和非禁漁期的差距較大，達到4.00 t·網－1，其他年份的差別均在2.03 t·網－1以內。U檢驗結果顯示，禁漁期和非禁漁期單位網次漁獲量不存在顯著性差異（P＞0.05）。

2.3 禁漁期和非禁漁期捕撈自由魚群投網成功率對比

針對我國圍網船隊對自由魚群投網成功率的分析可以發(fā)現(xiàn)，2013—2017年全年投網成功率較穩(wěn)定，在47.41%～48.64%波動（圖4）。禁漁期投網成功率的均值為45.63%±1.81%，2014年開始表現(xiàn)出上升趨勢；非禁漁期投網成功率的均值為49.38%±0.71%，2014年達到最高值50.06%。此外，在2013—2015年禁漁期和非禁漁期的投網成功率差異較大（分別為5.7%、6.2%和5.2%），而隨后兩年差異較小，在2017年禁漁期的投網成功率甚至略高于非禁漁期（圖4）。

圖3 禁漁期、非禁漁期和全年單位網次漁獲量的變化（2013—2017）Fig.3 Average catch per set on free sw imm ing school during FADs closure，non FADs closure and the whole year（2013—2017）

2.4 月度漁場重心在太平洋島國專屬經濟區(qū)的變動規(guī)律

2013—2017年間，中西太平洋漁場經歷了從拉尼娜現(xiàn)象過渡到厄爾尼諾現(xiàn)象再到正常年份的整個ENSO周期（圖5），我國船隊的漁場重心分布在4°N～5°S、155°E～178°W。2013年為拉尼娜年份，該年的月度漁場都偏重分布于中西太平洋的西部區(qū)域（巴布亞新幾內亞、密克羅尼西亞和瑙魯專屬經濟區(qū)）。2014年進入厄爾尼諾年份，至2015年繼續(xù)加強，可以發(fā)現(xiàn)月度漁場重心明顯向東偏移（瑙魯和基里巴斯專屬經濟區(qū)）。2016年上半年厄爾尼諾現(xiàn)象開始衰退，下半年進入正常周期，月度漁場重心隨之向西回撤（圖5）。此外，一個值得關注的現(xiàn)象是，我國船隊每年上、下半年（上半年3—4月、下半年11—12月）的月度漁場重心都會在經度方向發(fā)生大幅的變動，每年月度漁場重心東西跨度平均為18.60°±2.92°，其中，2013年和2014年自由魚群月度漁場重心分布相對較集中（跨度約15°），2015—2017年分布較寬泛（跨度超過20°），2016年的月度漁場重心變動范圍達到22°。

分析月度漁場重心在各島國專屬經濟區(qū)的分布頻次，研究期內我國金槍魚圍網船隊作業(yè)漁場重心主要分布在基里巴斯、瑙魯、巴布亞新幾內亞專屬經濟區(qū)和公海海域，其中在基里巴斯專屬經濟區(qū)時間最長，達22個月；其次在瑙魯專屬經濟區(qū)17個月。月度漁場重心處在瑙魯和基里巴斯專屬經濟區(qū)的比例占總數（60個月）的65.0%，其未在馬紹爾群島和所羅門群島專屬經濟區(qū)內出現(xiàn)（表2）。

圖4 禁漁期、非禁漁期和全年投網成功率對比（2013—2017）Fig.4 Comparison of rate of successful set during FADs closure，non FADs closure and the whole year（2013—2017）

表2 月度漁場重心在各島國專屬經濟區(qū)內的頻次（2013—2017）Tab.2 Frequency ofmonthly fishing ground gravity in the exclusive econom ic zone of Pacific islands（2013—2017）

圖5 漁場重心在部分島國專屬經濟區(qū)內月間變化軌跡（2013—2017）Fig.5 Monthly change trajectory of fishing ground gravity in the exclusive econom ic zone of Pacific islands（2013—2017）

3 討論

3.1 禁漁期和非禁漁期投網次數、單位網次漁獲量、投網成功率的變化趨勢

本研究發(fā)現(xiàn)2013—2017年禁漁期內單船月均投網次數明顯高于非禁漁期（圖2），在沒有強制規(guī)定的情況下，我國圍網船隊更傾向于捕撈隨附魚群，這一分析結果符合我們的傳統(tǒng)認知。2013年非禁漁期的單船月均投網次數要高于其他年份，這可能由于該年的禁漁期由之前的3個月延長至4個月［13］，船隊為應對該養(yǎng)護管理措施的改變，被動增加了針對自由魚群的投網次數。但2014年的單船月平均投網次數發(fā)生了明顯下降，這很可能與租賃船政策的施行有關，這一政策允許我國部分漁船選擇以租賃給中西太平洋島國的形式開展作業(yè)，這些租賃漁船即使在禁漁期也能在租賃國的專屬經濟區(qū)內捕撈隨附魚群，因此轉移到自由魚群的捕撈努力量就相應減少［14］。

在輔助技術（網具性能、直升機應用和噴水小艇應用等）沒有明顯改進的情況下，2013—2016年我國船隊的單位網次漁獲量總體處于逐年增長的趨勢（圖3）。一方面，說明船隊捕撈自由魚群的作業(yè)經驗處于不斷積累增加的過程中，這也能從投網成功率指標的提升得到印證，2013—2017年，我國船隊針對自由魚群投網成功率平均為47.95%±0.54%，比2004—2011年33.3%～42.9%的水平顯著提高［22］；另一方面，近年來我國船隊一直處于漁船的更新?lián)Q代中，性能落后的舊船被逐步淘汰，船速較快的新船有助于圍捕自由魚群。商業(yè)捕撈船隊的CPUE作為資源豐度的指數，其上升有可能的原因，一是可捕系數上升，這與捕撈技術的發(fā)展及船長經驗的增加息息相關；另一個是漁業(yè)資源的恢復，根據中西太平洋海域最新的黃鰭金槍魚資源評估顯示，其現(xiàn)有產卵群體生物量和未發(fā)生捕撈時的產卵生物量的比值（SSBcurrent／SSBMSY）為1.39，比前值1.24有所上升，因此本研究中單網次漁獲量的上升也可能是該海域多項養(yǎng)護管理措施共同作用的結果［24－25］。

U檢驗結果顯示，研究期內同一年禁漁期和非禁漁期單位網次漁獲量不存在顯著差異［禁漁期為（17.53±1.87）t·網－1，非禁漁期為（18.01±2.74）t·網－1，P＞0.05］，但禁漁期和非禁漁期投網成功率差異顯著（P＜0.05）。因此，禁漁期政策對我國船隊的主要影響來自于捕撈努力量的重新分配，增加了對于成功率較低的自由魚群的捕撈，而減少了單位網次產量更高的隨附魚群的努力量投入。為證實這種假設，比對研究期內我國圍網船隊捕撈隨附魚群的單位網次產量，可以發(fā)現(xiàn)針對隨附魚群單位網次產量可達38.5 t·網－1，而研究期內捕撈自由魚群的單位網次產量為17.78 t·網－1，明顯低于隨附魚群，這也符合何珊等［26］對于中國船隊之前年份捕撈隨附魚群作業(yè)特征的觀察。

3.2 月度漁場重心在太平洋島國專屬經濟區(qū)的變動規(guī)律分析

研究表明，海洋環(huán)境變化對魚群聚集和攝食行為有顯著影響［27－30］。HAMPTON［31］用竿釣漁業(yè)標志放流結果證實了鰹種群在厄爾尼諾年份會向東進行大尺度的遷徙，而在拉尼娜年份則進行反向遷徙。對比中國船隊的作業(yè)規(guī)律，在研究期內的拉尼娜年（2013年）月度漁場重心主要分布于巴布亞新幾內亞、密克羅尼西亞和瑙魯專屬經濟區(qū)等漁場西部區(qū)域；而在厄爾尼諾年份的發(fā)展過程中（2014—2016年），船隊月度漁場重心向瑙魯和基里巴斯專屬經濟區(qū)等東部區(qū)域偏移，這說明我國船隊在實際作業(yè)過程中的作業(yè)變化與中西太平洋金槍魚自由魚群移動的一般規(guī)律基本一致。

中心漁場隨氣候發(fā)生年際變化的現(xiàn)象使金槍魚圍網漁業(yè)如何合理購買下一年度不同專屬經濟區(qū)作業(yè)天數的問題更加突出。因此，本研究建議在今后購買作業(yè)天數的決策中需要特別考慮ENSO循環(huán)周期所處的階段，具體到單個專屬經濟區(qū)而言，若大概率發(fā)生拉尼娜現(xiàn)象，可著重考慮對巴布亞新幾內亞和瑙魯專屬經濟區(qū)作業(yè)天數的購買。但是需要特別指出的是，由于研究采用的月度漁場重心只表征出整個漁場最中心的區(qū)域，一些重要的漁場區(qū)域可能將圍繞該中心展開，因此拉尼娜年份還應考慮位于巴布亞新幾內亞和瑙魯南北方向上的密克羅尼西亞和所羅門群島專屬經濟區(qū)的天數購買（圖1）；若處于正常年份時，應該著重考慮購買瑙魯和基里巴斯專屬經濟區(qū)作業(yè)天數，并將圖瓦盧納入考慮（圖1）。另外，同一年中發(fā)生某一階段向另一階段的過渡時，可能需要在經度方向上更為廣泛的區(qū)域購買作業(yè)天數（圖5）。

在今后研究中，隨著生產數據搜集的逐步完善，可采用更長時間序列的數據，從而能夠在更多的ENSO周期中驗證本研究發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，以期為我國金槍魚圍網漁業(yè)生產決策提供更為精確的參考資料。