宋学锋,陈雪忠,李灵智,徐国栋,屈泰春,王永进,吴 越,黄洪亮
(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,中国水产科学研究院海洋捕捞工程技术研究中心,上海 200090)
东海区方形目与菱形目拖网网囊对小黄鱼的选择性研究
宋学锋,陈雪忠,李灵智,徐国栋,屈泰春,王永进,吴 越,黄洪亮
(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,中国水产科学研究院海洋捕捞工程技术研究中心,上海 200090)
采用套网法对双船底拖网不同网目尺寸(40、50、60、65 mm)的方形目和菱形目网囊捕捞东海区小黄鱼(Larimichthys polyactis)进行选择性实验,对不同网囊网目结构、不同网囊网目尺寸的选择性数据进行了比较分析。结果表明:(1)网囊网目尺寸小于50 mm,小黄鱼的逃逸率极低,网目结构选择性差异不明显。大于50 mm时,方形目网囊逃逸率均略高于菱形目结构,但方形目与菱形目逃逸率差异并不显著(P>0.05)。(2)网目尺寸为50 mm、60 mm和65 mm时,方形目网囊的50%选择体长(L0.5)分别比菱形目网囊的L0.5大28.5%、16.8%和7.3%,方形目网囊对于小黄鱼具有较好的选择性。(3)根据小黄鱼的50%选择体长(L0.5),结合现行可捕体长标准以及不同阶段渔获物体型特征,建议菱形网目尺寸为60 mm或者方形网目尺寸为55 mm,二者具有相同的选择性和渔获率。
东海区;底拖网;小黄鱼;选择性;方形目;菱形目
拖网捕捞是一种主动型捕捞作业方式,具有作业灵活、高效捕捞的特点,也是东海区最主要的捕捞方式之一。为了规范负责任捕捞行为和保证渔业持续发展,我国在20世纪80年代就开始对近海底拖网渔具进行了选择性研究,并根据实验结果分别制定了东海区、黄海区和南海区双船底拖网网囊网目尺寸国家标准,2014年我国实行海洋捕捞渔具准入制度,直接应用于我国的渔业法规管理。网囊网目尺寸和网目形状是影响拖网渔获选择性的主要因素[1-2]。有关研究表明,菱形目拖网在积聚了渔获物之后,在拖曳张力的作用下,网目趋向闭合,减少了对渔获的有效选择性,而方形目拖网在拖曳过程中,网目始终张开,具有较好的选择性[3]。近年来国外对拖网网囊网目形状进行了研究,结果显示,对于部分渔获的选择性能方形目网囊优于传统的菱形目网囊[4-8]。国内对方形网囊网目结构的相关研究仅见于南海区[9-11],东海区网囊网目结构研究仅见于张健的张网和桁杆虾拖网的实验[12-13]。由于我国近海捕捞强度的不断增加,导致渔业生产环境的变化,我国近海渔业呈现渔获个体小型化、性成熟低龄化等资源衰退型特征十分明显。小黄鱼(Larimichthys polyactis)是东海区拖网捕捞的主要鱼种,为了保护小黄鱼资源和可持续的小黄鱼渔业发展,有必要通过不同网囊网目结构和网目尺寸的选择性比较研究,分析不同网具结构和网目尺寸对小黄鱼选择效果和差异性,以探讨拖网捕捞小黄鱼的最适网囊网目尺寸和网目结构,为合理利用东海区小黄鱼渔业资源、规范东海区渔具管理提供技术支撑和参考依据。
图1 选择性实验拖网渔船网具示意图Fig.1 Diagram of experimental trawl net
1.1 实验船和网具
实验船为双船拖网渔船“浙嵊渔10371”和“浙嵊渔10341”,船长36.5 m,型宽6.4 m,主机功率255 kW,总吨147 t。实验用的网具为东海区群众渔业通用的圆筒形手编式双船底拖网,网口网目尺寸6 m,网口周长408 m,网衣全长126 m,如图1。实验使用8种网囊(菱形目和方形目网囊各4种,网囊目尺寸均分别为40、50、60、65 mm,菱形目分别表示为DM40、DM50、DM60、DM65,方形目分别表示为SM40、SM50、SM60、SM65),网囊材料均为乙纶(PE)线,36tex10×3单丝;套网使用菱形目,网目尺寸为25 mm,材料为PA尼龙线,直径1.5 mm。实验时除网囊不同外,其余部分均不改变。
图2 长江口渔场采样区域Fig.2 Sampling locations of the Yangtze Estuary fishing ground
1.2 实验时间和区域
实验时间:2009年5月21~29日。实验渔场:东海区长江口渔场(123°00′E~123°30′E、30°00′N~32°00′N)(图2),作业水深:45~60 m,海底底质以泥沙为主。
1.3 实验方法与数据采集
本实验采用套网法进行,即在生产网网囊外安装小网目套网,用以收集从网囊中逃逸的渔获物。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,实验套网拉紧周径比网囊大20%,拉直长度比网囊长15%。每种实验网网囊目尺寸分别进行4个有效网次的实验,网囊及其网目的规格见表1。
实验有效天数8 d,共投32网次,平均每天实验1个网囊,每个网次的拖曳时间3~4 h。采集的实验数据有:2009年菱形网和方形网网囊与套网数据;鉴于研究的选择率主要是渔具特征尺寸(如网目大小、缩结系数等)对渔获的选择率,理论上说渔具选择性与鱼体特征值即体长有关,选择率被表示为体长的函数,所以补充了2014年8月实验的相同网目尺寸菱形网网囊数据。起网后,对每一网次的渔获进行取样,并对取样小黄鱼渔获进行分类统计,测量其体长,按间隔5 mm分组。对渔获数量较多的渔获种类进行选择性分析。
1.4 选择性评估方法
尾数(质量)逃逸率:拖网套网中的渔获尾数(质量)与网囊和套网中的渔获尾数(质量)总数的比率。
表1 实验不同网囊及其网目规格Tab.1 Specifications of different codends and meshes
网囊网目选择性曲线:采用Logistic曲线方程作为选择性模型[14-15],表达式为:
式中,S(l)为选择率,l为特征体长,a、a′、b、b′为选择性参数,a=-a′,b=-b′。该选择曲线的主要选择指标为:
式中,L0.25、L0.5、L0.75分别表示选择率25%、50%、75%时对应的体长。SR为选择范围,SF为选择性因素,m为网目大小。
应用极大似然法求得曲线参数a、b,似然函数的最大化采用MS-Excel的“规划求解”功能实现[16-17],根据参数得出Logistic曲线方程。得出的曲线为接触选择性曲线,指接触渔具的体长l的鱼被捕获的相对概率[17]。
对两种网目形状所得数据用SPSS软件中的配对均值t-检验计算其差异是否显著[8]。
图3 网囊和套网不同网目的渔获小黄鱼体长分布Fig.3 Size frequency in codends and covernets of different meshes for L.polyactis
2.1 渔获小黄鱼体长分布
本次共捕获经济鱼类14种,鱼类重量占总重的81%以上。主要优势种依次为小黄鱼、带鱼(Trichiurus haumela)、白姑鱼(Argyrosomus areentatus)和银鲳(Pampus echinogaster)。本实验仅对小黄鱼进行分析。小黄鱼体长分布比较集中,体长范围为70~186 mm,菱形目和方形目网囊渔获物优势体长组皆为140~170 mm,占总数的88%以上;两种实验套网中的渔获略有区别,菱形目网囊套网优势体长组为145~155 mm,而方形目网囊为135~150 mm,约占各套网总渔获的62.2%和69.3%。各体长组分布频率如图2所示。网目尺寸40 mm菱形目网囊和方形目套网皆没有收集到逃逸的小黄鱼,而是尽数留在网囊。
2.2 不同网目尺寸菱形网和方形网小黄鱼渔获的统计与比较
不同网目尺寸菱形网和方形网中小黄鱼渔获数据见表2。由表2可知,当网目尺寸为40 mm时,在套网中均未发现小黄鱼逃逸个体,两种网囊结构数据存在差别,是由于捕捞区域、时间、随机采样等原因导致产生的误差。实验中菱形网在网目尺寸为50 mm时套网出现逃逸的小黄鱼,数据显示套网中逃逸群体的小黄鱼体长较小,主要分布在70~95 mm,约为3月龄幼鱼,网囊渔获体长为135~160 mm;对应方形网网目尺寸为50 mm时套网中小黄鱼体长达到了145 mm,体长明显远大于菱形网目结构数据,即在网目尺寸为50 mm时,方形网囊在体长选择性方面比菱形网囊好。当网目尺寸为60 mm和65 mm时,两种形状的网囊对小黄鱼的选择明显,在优势体长、平均体长和平均体质量3方面都随网目增大而逐渐增大,呈正相关;菱形目和方形目网囊渔获小黄鱼的平均体长相差不大,两种网目形状均随网目尺寸的增加,平均体长呈增加趋势。相同网目尺寸时,方形网囊在优势体长、平均体长、体质量3方面比菱形网囊的选择性大;方目网囊的渔获尾数和质量逃逸率均比菱形目网囊高。套网中小黄鱼渔获的平均体长也随网囊网目尺寸的增加而增加,但方形目囊的套网渔获体长比菱形套网渔获略大。
2.3 对小黄鱼的选择率
表3是不同网目尺寸菱形目和方形目网囊对小黄鱼的选择性参数及主要选择性指标;可以看出,相同网目尺寸时,方形目网囊的50%选择体长均大于菱形目网囊,分别大于对应菱形网目的28.5%、16.8%和7.3%。不同形状网囊之间选择性有差异但并不显著(α=0.05,配对均值比较t检验,P均为0.35)。对于相同形状网囊,菱形网目网囊的L0.5均随着尺寸的增加而增加,方形目却随尺寸增加而略有降低,3种规格网囊除方形65 mm的选择范围SR较大外,其它尺寸的选择范围SR均较菱形目小,方形网的选择针对性较强。通过表3的参数,笔者得到了各网的选择性曲线(图3)。整体上来看,相同网目尺寸时,方形网目选择性略好于菱形网目,但差异并不显著。
表2 不同网目尺寸菱形网和方形网网囊及套网中小黄鱼的优势体长、平均体长、体质量及逃逸率Tab.2 Dom inant body length group,the average body length,body weight,escape rate in total number and weight of L.polyactis in different kinds of codends and covernets
表3 不同网目尺寸菱形目和方形目网囊对小黄鱼的选择性参数及主要选择性指标Tab.3 Selective parameters and indexes for L.polyactis of different diamond/square codends
图4 3种规格网目尺寸菱形目和方形目网囊对小黄鱼的选择曲线Fig.4 Selectivity curves of L.polyactis for DM and SM codends with three different mesh sizes
根据表3中的参数和L0.5选择率,我们可以画出如图4的拟合曲线,由图4可以看出,菱形网目的直线拟合度较好,说明随着网目逐渐变大,菱形网目的选择性能越来越明显。但是方形网的R2值小于0.9,原因在当网目尺寸为65 mm时,L0.5降低。但整体上来看,方形网的L0.5是优于菱形网的。
3.1 方形目与菱形目网囊的选择效果
本次实验时间在5月下旬,小黄鱼的繁殖时间是在4月和5月[18],所以小黄鱼体长比较集中,基本都已达到性成熟等级。对应体长也在110 mm以上[19],按照选择曲线公式可知与之对应网目尺寸应为53.4 mm[20],这与国家规定的拖网网目尺寸标准54 mm相符。所以当网目尺寸为40 mm时,两种形状网具都不具有选择性。50 mm时菱形网套网渔获体长小于100 mm,补充的渔获小黄鱼数据基本为当年生3月龄的幼龄鱼;方形网在50 mm时,有体长较大渔获逃逸进入套网。网目形状、网目尺寸对于小黄鱼有较明显的选择性,网目尺寸在40和50 mm时,方形目的50%选择体长明显优于菱形目,但选择范围SR相差不大。说明在网目尺寸较小时,渔获的积累阻塞,小黄鱼不易逃出。实验发现,较小的网囊网目中,阻塞着数量较多的带鱼,经过测量,带鱼的体宽为30~40 mm,40~50 mm网目正好适合带鱼逃逸而产生阻塞效应[20-23]。另一个原因可能为不同的季节、时间,渔获的组成发生变化所致,具体原因需进一步的分析。网目尺寸超过60 mm时,方形目网囊的50%选择体长明显大于菱形目,方形目具有较好的选择性。本次实验的渔获数据表明,在两种形状的网目尺寸60 mm时,小黄鱼的逃逸率达到25%以上。当网目尺寸增加到65 mm时,方形目网囊的小黄鱼尾数和质量逃逸率达到37%和38%,该网目尺寸已经影响到了生产。
图5 不同网目形状和尺寸对小黄鱼L0.5选择体长拟合曲线Fig.5 Fitted curve of L0.5body length of L.polyactis for different mesh shapes and sizes
4种规格的网囊网目选择曲线可以看出,两种形状的网囊均随网目尺寸的增加,曲线逐渐右移,而同一网目尺寸时,方形目网囊的曲线右移的程度优于菱形网。方形网60 mm的L0.5选择体长高于65 mm网目,可能是65 mm时网目的选择性降低,也可能是网囊内的水母所致。从起网的网囊中可以看出,网囊和套网上均覆盖一层较厚的水母,严重阻碍渔获进网和逃逸,可能影响到了方形网拟合曲线的准确率。菱形网的拟合曲线也因为补充的50 mm数据导致拟合曲线斜率过大。
3.2 东海区捕捞小黄鱼的最小网囊网目探讨
国内有关拖网作业方式下网目形状对小黄鱼的选择性研究较少。目前有较多学者认为渔获的逃逸效果与网目尺寸、网目形状和鱼体截面长短轴比相关。对于一般纺锤形鱼类,方形目选择效果较为理想,而对于扁平鱼类,菱形目反而更加理想。但是东海为复杂的混栖渔场,单纯以网囊网目尺寸来提高渔具选择性能作用十分有限[24]。本次研究认为在适当的尺寸时,方形网与菱形网相比具有较好的选择性。网囊网目在50 mm以下时,小黄鱼的逃逸率较低,造成较多幼鱼捕捞上岸,2014年8月份的套网数据,大量的3月龄幼鱼数据导致拟合的曲线较陡,同时显示菱形网目尺寸为50 mm时只能释放体长小于100 mm的小黄鱼,选择性较弱,对资源破坏明显。网目尺寸在60 mm时,菱形网L0.5为126.7 mm,方形网为148.2 mm,且方形网逃逸率较高达到了40%以上。网囊网目为65 mm时,小黄鱼较多逃逸,超过35%以上。目前众多学者根据小黄鱼的性成熟体长135.67 mm[19]作为可捕捞标准,并且建议网目尺寸大小为60 mm[19-20]。若根据本实验结果和图4的拟合曲线可知,在菱形网目尺寸为60 mm或者方形网目尺寸55 mm时应具有相同的选择性和实际应用效果。
3.3 存在的问题及后续研究展望
国外很多研究认为方形目网片安装位置对于鱼种的选择效果起很大作用,并不一定在网囊处就能起到较好的释放逃逸效果[22-23]。拖网是一种积累式捕捞方式,对渔获的选择性必然随着拖行的时间延长,渔获增多产生堵塞效应而导致逃逸率降低,拖行时间变长必然导致小黄鱼的进网和逃逸受到影响,总体选择性能出现偏差,严重影响鱼类的逃逸。所以如何设计网具在降低拖行时间同时提高捕捞效率,需要进一步研究。
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Selectivity of diamond and square mesh codends in the bottom-trawl fishery for Larimichthys polyactis in the East China Sea
SONG Xue-feng,CHEN Xue-zhong,LI Ling-zhi,XU Guo-dong,QU Tai-chun,WANG Yong-jin,WU Yue,HUANG Hong-liang
(Key Laboratory of East China Sea and Oceanic Fishery Resources Exploitation of Ministry of Agriculture,Engineering Technology Research Center of Marine Fishing,Chinese Academy of Fishery Sciences,East China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Shanghai 200090,China)
A new mesh configuration trawl has been used in the East China Sea.Traditional diamond mesh and square mesh codends with mesh size of 40 mm,50 mm,60 mm,65 mm were tested using the covernet method.The catch data with different sets of network configuration and different mesh sizes were analyzed,selective parameters were estimated by using the logistic equation with the maximum likelihood method and significant differences of two mesh configurations were dealt with SPSS software.The results showed that:(1)when the codend mesh size was 40 mm,L.polyactis couldn’t escape from the codend,neither was selective.The rest three meshes displayed that square mesh escape rate was slightly higher than that of diamond mesh,but the difference was insignificant(P>0.05).(2)When the mesh size was 50 mm,60 mm and 65 mm,square mesh configuration capsule 50%retention length(L0.5)was larger than the corresponding diamond mesh by 28.5%,16.8%,7.3%,square mesh showed a better selectivity for L.polyactis.(3)According to the L.polyactis 50%retention body length(L0.5),and the current catch standard together with capture fishery production,the appropriate trawl was diamond mesh size of60mm or square mesh size of55mm,both showed the same selectivity and practical application effects.
the East China Sea;bottom trawl;Larimichthys polyactis;selectivity;square mesh;diamond mesh
S 972.12
:A
1004-2490(2017)01-0100-10
2015-09-17
公益性行业(农业)科研专项(201203018)
宋学锋(1988-),男,河北邯郸人,汉族,在读硕士研究生,主要研究方向为渔具选择性。E-mail:xuefengesci@163.com
黄洪亮,研究员。E-mail:ecshhl@163.com