2. 中国水产科学研究院东海水产研究所 农业部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室, 上海 200090
拖网渔业是东海、黄海区主要的海洋捕捞产业之一,年捕捞量约占海区捕捞总量的50%[1]。渔具选择性研究是实施负责任捕捞一项重要技术措施。东海区底拖网的渔具选择性研究始于20世纪50年代,日本学者青山恒雄根据调查结果认为,东海区底拖网尺寸应不小于54.5 mm。我国于20世纪80开始进行底拖网渔具选择性研究,制定了网囊网目尺寸相关标准,2004年对底拖网网囊网目尺寸标准进行了重新修订,规定了网囊网目最小尺寸为54 mm。小黄鱼(Parimichthys polyactis)为暖温性近底层鱼类,是东海区底拖网主要捕捞对象。20世纪70年代以来,由于受到过度捕捞和环境污染等因素影响,小黄鱼资源量和渔获量发生了严重衰退,20 世纪90年代以后,由于东海区伏季休渔制度的有效实施,资源数量有所恢复,产量虽有明显上升,但是渔获物大部分以幼鱼为主,且渔业生物学特征越来越呈现出个体小型化、性成熟提早的现象,反映出渔业资源的总体状况不容乐观[2]。近年来,随着渔业资源的衰竭与环境的恶化,对资源保护日趋严格。开展新型渔具渔法研究,优化渔具的选择性,以更好地释放幼鱼已显得迫在眉睫。MACLENNAN和MILLAR分析捕捞渔获个体大小主要取决于网囊网目尺寸 [3, 4]。傅尚郁[5]曾对底拖网拖行状态进行观察,发现渔业资源被捕获后主要是在网囊网目部分逃逸的,所以改变网囊网目的大小是释放幼鱼和非目标鱼类最直接有效的方法。本文选择50、55、60、65、70、75、80 mm的菱形目网囊进行小黄鱼渔获选择性能比较,探讨网目尺寸对小黄鱼选择性能的影响和差异,为今后制定拖网网囊最小网目标准,以及渔具渔法改革提供技术参考和依据。
1 材料与方法 1.1 试验船和网具试验船为双拖网渔船“浙嵊渔10201”和“浙嵊渔10243”,母船长36 m,宽6.3 m,主机功率200 kW,总吨:143 t,吃水2.4 m。试验用的网具为东海区群众渔业通用的圆筒型手编式双船底拖网,网口目大6 m,网口周长408 m,网衣全长112~115 m。使用7种菱形目试验网囊,网囊网目尺寸为50、55、60、65、70、75、80 mm,菱形目分别表示为DM50、DM55、DM65、DM70、DM75、DM80;套网网目为25 mm,材料为PA尼龙线,直径1.5 mm。试验时除网囊更换外,其余部分均不改变。
1.2 调查时间与海域调查时间为2014年8月16日至8月19日。调查海域范围为123°07′700″~123°58′650″E,29°33′700″~30°04′886″N,海底地质以泥沙为主,平均拖速为2.2 kt,每个网次拖行约2 h,实验作业有效天数4 d,共投网14个网次。作业位置如图1所示。
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图1 东海拖网试验区域 Fig.1 Experimental area of bottom trawl in the East China Sea |
本试验采用套网法进行,即在生产网网囊外安装上小网目套网,用以收集从网囊中逃逸的渔获物。在试验区域中,选取底拖网作为试验网,分别安装不同网目尺寸的菱形网目网囊(表1)进行渔获试验,各网具分别进行2个有效网次的试验。
| 表1 不同网囊及其网目尺寸 Tab. 1 The dimensions of the different codends and meshes size |
试验有效天数4 d,平均每天试验2个网囊,每种网囊的2个网次的间隔按时间均匀分布,以减少时间引起的误差,每个网次的拖曳时间约2 h。起网后,对每一网次的渔获进行随机取样,并对取样的小黄鱼渔获进行分类统计,分别测量其肛长或体长,按间隔5 mm 分组。部分数据来源于2009年。为了确保作业中网囊与套网有效展开,减轻因加装套网引起的阻塞效应,本试验套网周径比网囊大20%,长度比网囊长15%[6]。
尾数(重量) 逃逸率:为拖网套网中的渔获尾数(重量) 与网囊和套网中的渔获尾数(重量)之和的比率。
网囊网目选择性曲线:采用Logistic曲线方程作为选择性模型[7, 8],表达式为:
公式中参数确定应用极大似然法,并采用MS-Excel的“规划求解”方法实现[9, 10, 11]。
2 结果 2.1 不同网目对小黄鱼的选择性2014年国家规定东海拖网网目最小为54 mm,所以50 mm到65 mm的数据最具有借鉴和依据意义。但进行60 mm试验时并未捕获小黄鱼,65 mm试验小黄鱼产量极少,捕获的大量带鱼产生的堵塞效应又大大降低了小黄鱼的逃逸率,无法预算此网目对小黄鱼的选择效果。所以此次采用2009年数据对两次试验进行补充。由表2可以得出,在平均体长、平均体重和优势体长范围分布上囊网显著大于套网,只有个别例外,或由于取样不均所致。在逃逸率方面,随着网目增加由高降低再升高的趋势,根据体长和体重及现场观测,是由于捕获较多幼鱼导致的。
| 表2 7种形状网囊及其套网内小黄鱼的优势体长、平均体长、体重、尾数及重量逃逸率 Tab. 2 The dominant body length group,the average body length,body weight,escape rate in total number and weight of P.polyactis in seven kinds of codends and covernets |
本航次试验小黄鱼渔获物体长范围为65~205 mm,平均肛长为118 mm,优势体长组为90~180 mm ,占总数的85%以上。由图2可以看出,囊网和套网存在两个波峰。其中囊网中小黄鱼渔获的主要体长组分布在80~110 mm和135~180 mm范围内,其他组别分布较少。而在套网中带鱼渔获的主要体长分布在70~110 mm和140~165 mm的范围内,两个分布波峰中可以看出囊网优势组明显高于套网。总体呈现囊网中的小黄鱼渔获规格比套网中的明显要大,由于作业区域不同、网次不同和网作业时候情况复杂体长大小分布上存在差别。
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图2 不同网目规格囊网(a)和套网(b)的小黄鱼渔获尾数 Fig.2 Distrbution of body length of P.polyactis in codend(a) and covernet(b) of different mesh sizes |
各网次小黄鱼渔获尾数的分布情况是有差异的,如DM50中根据小黄鱼渔获尾数的比例来看70~120 mm是优势组;DM55中90~110 mm和160 mm为优势组;DM60中140~160 mm为优势组;DM65中145~175 mm为优势组;DM70中优势组为110~120 mm和130~170 mm,; DM75优势组为90~120 mm;DM80优势组为140~170 mm,囊网中只有少量的小黄鱼,84%以上的已逃逸(图3)。
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图3 不同网目囊网和套网小黄鱼的渔获体长分布 Fig.3 Distrbution of body length of P.polyactis of different codends and covernets |
从表2可知,对数据进行补充后,小黄鱼在尾数逃逸率和重量逃逸率方面随着网目尺寸的增大都是先降低后增加的趋势,根据作业区域和平均体长和体重的分布笔者认为,此次试验50、55 mm时捕获的幼鱼较多,而且幼鱼可以从囊网网目逃逸,从而提高了逃逸率。70和75 mm时渔获也存在大量幼鱼现象,并且网囊网目增大,产生了较高的逃逸率。80 mm时小黄鱼已基本逃逸,囊网数量较少。而较大网目试验时大的网目直接导致渔获的逃逸,只有较大渔获被囊网所获,结果是符合试验预想的。
由表3的不同大小网目网囊对小黄鱼和带鱼的选择性参数及主要选择性指标和根据参数得出的图4不同网目尺寸对小黄鱼的选择曲线。小黄鱼的选择曲线基本符合Logistic曲线。随着网目增大,选择曲线也逐渐右移,意味着选择捕获的体长越来越大。只有当网目为75 mm时,存在较大误差,结合捕捞原始数据可知是由于同网次带鱼较多堵塞网目致使小黄鱼幼鱼难以逃逸导致的。
| 表3 不同大小网目网囊对小黄鱼的选择性参数及主要选择性指标 Tab. 3 The selective parameters and indexes for P. polyactis of each mesh codend |
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图4 不同网目尺寸对小黄鱼的选择曲线 Fig.4 Logestic curves of P. polyactis of each mesh size |
图5为不同尺寸网目下求得小黄鱼Logestic的L0.5的体长变化,随着网目增大,不同网目50%选择体长是逐渐增加的,能够体现留大放小的目的,只有在75 mm 有所降低,是由于大量小黄鱼幼体和大量带鱼堵塞效应导致的。根据体长的选择曲线,当75 mm时,应该在70和80 mm选择体长之间。不同尺寸网目体长选择可认为是直线。鉴于75 mm出现较大误差,已将此数据舍去。
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图5 不同尺寸网目下小黄鱼L0.5的体长变化 Fig.5 50% selected body length of P. polyactis of different mesh sizes |
本航次实验不同规格的网目对于小黄鱼有较明显的选择性,体长选择是上升趋势。由图3可以看出小黄鱼的囊网和套网统计中都出现了两个波峰,而且从单次网可以看出不同网目大小套网统计出的小黄鱼体长分布也不同,可能存在两个小黄鱼群体,分布在东海不同的捕捞水域。整个航次来看带鱼的产量最大,此前有试验发现,较小的网囊网目中,阻塞着数量较多的带鱼,间接阻碍了小黄鱼的逃逸,实验中60 mm未出现小黄鱼,而相同时间在不同海域相同的捕捞深度却存在小黄鱼渔获,可认为此试验海域无小黄鱼分布,65 mm小黄鱼的产量也较小,仅有8 kg左右,总量较少,采集的样本也较少,而且该网次捕获的带鱼约600 kg,严重影响了小黄鱼的逃逸,并直接对接下来估算参数和选择曲线有很大影响,所以本次用2009年数据对其进行补充。75 mm网目时超过90%的小黄鱼逃逸,根据表2可推得,囊网内幼鱼,游泳疲劳或者由于带鱼的堵塞效应而滞留较多,80 mm时小黄鱼总产量降低,样本减少对逃逸率估算带来很大误差。
3.2 东海区捕捞小黄鱼最小网囊网目探讨关于对于小黄鱼的最小网目尺寸的研究,已经有较多报道[1, 12, 13]。在2014年修订的网目规格标准中要求东海拖网网目为54 mm。此次试验当网目为55 mm时,对应捕获的小黄鱼平均体长约为138 mm。众多学者根据目前小黄鱼的性成熟平均体长作为可捕捞标准,认为目前小黄鱼最佳可捕长度为150~170 mm。有学者认为网目和选择率为50%体长存在某种线性关系[14, 15, 16, 17, 18, 19]。整体上看,当网目尺寸依次增加时,小黄鱼50%体长选择经拟合后为一条直线,由此线性方程我们或可预测捕捞某一体长小黄鱼时对应网目的大小,如图6。如果可捕最小为150 mm时,对应网目应为69 mm,接近70 mm,由表2可知此时逃逸率已超过60%,对渔民来说,在经济上肯定难以接受。林龙山[19]对小黄鱼生物学研究表明随着捕捞强度增大,小黄鱼小型化低龄化和性成熟加快现象。2001年平均体长超过123 mm的小黄鱼有54.1%出现性成熟现象[20]。为有利于恢复小黄鱼资源同时能为渔民接受,建议放大网目定为60 mm。另外东海拖网捕捞带鱼和小黄鱼都是目标鱼种,网目定位60 mm也和保护带鱼资源所建议的网目尺寸相符[1]。
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图6 不同网目对小黄鱼L0.5选择体长拟合曲线 Fig.6 Fitted curve of L0.5 body length of P. polyactis of different mesh sizes |
(1)本次试验在禁渔期间,而且处于产卵场保护区,捕获大量的幼鱼导致较小网目产生较高的逃逸率,网目尺寸与逃逸率并无直接关系,而与某一网目时目标渔获的体高或者体周相关,较高逃逸率意味着幼鱼逃逸的成功率增加。
(2)当小黄鱼可捕体长为150 mm由探讨可知,对应网目尺寸约为70 mm,理论上选择的是小黄鱼体周在140 mm以上,小黄鱼体长150 mm时对应体周平均却为110 mm。拖网时根据网目在拖曳过程中是呈紧张的菱形状。王明彦[21]等分析不同位置网目长短轴比例应该不同。黄洪亮[1]在研究中把鱼的体周与网目内周之比称为网目鱼体形系数(f),认为网目内周与系数f存在比例关系。所以拖曳式网目形状可能与鱼体断面不同,使得选择范围增大。
(3)本航次每网目只有两个网次的重复试验,重复试验少致使采到的样本较少甚至没有,而且渔业资源在海域分布的不均匀性,对选择曲线的构建产生了较大误差,关键网目数据缺少只好用以往数据进行补充。
(4)前两网目试验时大量出现的水母和其他网次捕获的带鱼产生的堵塞效应对小黄鱼的进网和逃逸均有影响,导致总体选择性能出现偏差。水母对选择性能的影响,需要进一步研究。
东海是一个混栖渔场,兼捕现象严重。如何设计拖网,即提高目标鱼类的选择效果又提高其他鱼类的逃逸率是今后的一个研究方向。
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