广东省海洋渔业资源承载力分析

冯 菲，陈 森，周艳波，谢恩阁，周文礼，吴洽儿

(1.天津农学院水产学院，天津市水产生态及养殖重点实验室，天津 300384; 2.中国水产科学研究院南海水产研究所，农业农村部外海渔业开发重点实验室，广东广州 510300)

渔业资源是渔业生产的前提，是渔业产业发展不可或缺的物质基础，渔业资源合理利用的限度直接影响到区域社会、经济和环境的可持续发展[1]。海洋渔业资源承载力是指在可持续利用前提下对海洋渔业资源的最大开发程度，海洋渔业捕捞强度、资源的再生能力与生境是衡量渔业资源承载力的重要指标，也是衡量海洋渔业是否可持续发展的重要因子。渔业资源承载力作为描述这种阈值的限度，对渔业经济可持续发展具有非常重要的意义。已有学者对承载力的问题开展了研究，包括资源承载力[2-8]、生态承载力[9-11]、海域环境承载力[12-14]等。但是对海洋渔业资源承载力的研究较少，例如杨洋等[15]利用非平衡产量模型评估浙江省海洋渔业资源承载力，研究结果表明，近几年浙江省的海洋渔业资源承载力均处于超载状态。叶孙忠等[16]利用指标体系法对东山湾渔业资源承载力进行分析，为东山湾渔业资源可持续利用提供了理论依据。

20世纪80年代中后期，为保护近海渔业资源，中国实施了“以养为主，以捕为辅”的渔业发展战略，但近海渔业呈现出“投入要素”和“产出总量”不平衡的局面，仍然存在过度捕捞、资源衰退等一系列问题[17]。进入21世纪，中国海洋渔业资源捕捞量基本稳定在1 200×104t左右，远远超过海洋渔业资源可持续捕捞的极限值(900×104t)[18]。而广东省作为中国改革开放的前沿阵地，经济总量稳居全国第一，海岸线长度、海洋捕捞渔船数量、从业渔民数量、渔业总产量、渔业经济总产值均位居全国前列[19]。由于国家实施渔业油价补助政策以及捕捞产品价格逐年上涨等原因，广东省非涉渔企业和内陆农民不断涌入渔业领域，捕捞强度不断加大。受过度捕捞等影响，捕捞量已经远超过渔业资源的再生量，沿岸物种日渐衰退，生物多样性降低，生态环境压力大，甚至会出现主要优势种绝迹现象[20-21]。许多学者已经意识到这种严峻的形势，但是针对广东省海洋渔业资源承载力的研究至今未见报道。本文根据1991—2017年广东省海洋捕捞产量和渔船功率数据，构建广东省海洋渔业资源承载力评估模型，利用海洋渔业资源退化经济损失模型估算超载经济损失，从而为该地区提供限额捕捞建议，研究结果可为广东省海洋渔业资源管理提供科技支撑。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本文数据来源于《中国渔业统计年鉴》(1991—2018年)、《广东省渔业统计年鉴》(2000—2003年)和1991—2001年广东省海洋机动养殖渔船功率调查数据等，具体指标包括：1991—2017年广东省海洋捕捞产量(按海域分)、广东省海洋机动生产渔船功率、广东省远洋渔船功率、1991—2017年广东省海洋机动养殖渔船功率等数据。广东省海洋捕捞渔船功率等于海洋机动生产渔船功率减去广东省远洋渔船功率，再减去广东省海洋机动养殖渔船功率。

1.2 评估模型

1.2.1 渔业资源承载力模型

将WALTER & HILBORN模型和逻辑斯蒂曲线相结合，通过计算最大可持续产量(maximum sustainable yield，MSY)构建广东省海洋渔业资源承载力模型[15]。WALTER & HILBORN模型公式如下：

Bt+1=Bt+rBt(1-Bt/K)-Ct

(1)

Ct=qBtft

(2)

Ut=Ct/ft

(3)

式中，Bt+1为t+1时的生物量；Bt为t时的生物量；r为渔业资源自然增长率；K为最大渔业资源容量；Ct为年海洋渔获总量(单位：t)；q为捕获系数；ft为t时的捕捞努力量(单位：kW)，用国内海洋机动渔船的总功率表示；Ut表示t时的单位捕捞努力量渔获量(单位：t·kW-1)。由式(1)、(2)和(3)得：

Ut+1/Ut-1=r-rUt/Kq-qft

(4)

转化为回归方程为：

Y=b1+b2X1+b3X2

(5)

由式(4)和(5)得：

Y=Ut+1/Ut-1,X1=Ut，X2=ft

通过多元线性回归分析得到r，K和q的参数值。

由逻辑斯蒂曲线方程dN/dt=rN(1-N/K)可知：

在逻辑斯蒂曲线的拐点处，即N=K/2(N为种群个体总数)时，种群增长率达到最大，即种群达到最大可持续产量MSY，具体表达式为：

(6)

最大可持续捕捞努力量为：

fMSY=r/(2q)

(7)

因考虑到经济利益和环境利益，分别以广东省最大可持续产量的75%和最大可持续捕捞努力量的75%为基数值，分析广东省海洋渔业资源的承载现状以及捕捞现状，即C0=75%MSY，f0=75%fMSY。用年海洋渔获总量的值与基数值的比值表征海洋渔业资源承载力F[15]，具体表达式如下：

F=Ct/C0

(8)

当F≤0.80时，相当于年海洋捕捞产量小于等于60%的最大可持续产量，导致每年渔业资源的再生量远高于年海洋捕捞产量，将减弱海洋捕捞强度，不利于海洋捕捞强度的基本稳定，因此本文将F≤0.80时判定为超载。根据合理控制海洋捕捞强度基本稳定的原则将海洋渔业资源承载力分级评估标准进行划分(表1)。

表1 海洋渔业资源承载力分级评估方法Tab.1 Marine fishery resource carrying capacity grading method

1.2.2 经济估算模型

根据MARTELL和FROESE的提议，将可捕量设置为MSYt的85%[22]。根据以上研究结果，超载损失经济估算模型[23-24]构建如下：

Dt=(Ct-0.85MSYt)×b×Pt

(9)

RDt=Dt/a

(10)

式中，Dt为第t年海洋渔业资源超载损失；b为海洋渔业资源自然年生长量系数，即最大可持续产量与最大渔业资源容量的比值；Pt为第t年的海产品平均价格，即海洋渔业经济总产值与海洋捕捞产量的比值；RDt为第t年海洋渔业资源损失；a为社会贴现率，取值5%。

海洋渔业资源自然年生长量系数(b)为单位渔业资源存量的生长量，经上述模型评估结果可得b=MSY/K；渔业资源损失(RDt)表明当年超载损失的产量对后代子孙会产生相应的影响，因此必须将后代子孙损失的产量贴现到当年；实际上最大持续产量(MSYt)是一个变量，当捕捞量超过最大可持续产量时，就会导致MSYt的下降。本文通过估算2017年海洋渔业资源超载损失，旨在为相关渔业部门实施渔业资源管理措施提供借鉴，同时为实现海洋渔业资源的可持续发展提供理论参考。

2 结果与讨论

2.1 结果

2.1.1 海洋渔业资源承载力评估

利用多元线性回归分析得出评估模型结果：

Y=0.345-0.242X1-7.277×10-8X2

(11)

R2=0.201，F=3.027

式(11)分别通过了10%显著水平的联合检验(F检验)和5%、10%显著水平的单因子相关检验(T检验)，说明上述回归模型成立[15,23]。

由式(4)、(5)和(6)知：r为0.345，q为7.277×10-8，最大渔业资源容量K为1 959.1×104t。

由式(6)和(7)可知：最大可持续产量MSY为168.97×104t；最大可持续捕捞努力量fMSY为237.05×104kW。

2017年广东省海洋捕捞产量为144.14×104t，为最大可持续捕捞产量的85.3%，可见广东省海洋捕捞业面临的形势严峻。基数值C0为0.75，MSY为126.73×104t；f0为177.79×104kW，广东省海洋渔业资源承载力评估结果显示(见表2)：自1994年开始，广东省海洋渔业资源处于临界超载或超载状态，超载年份占总调查年份的88.9%；1994—2017年广东省海洋渔业资源捕捞总量均处于临界超载或超载状态，这是广东海洋渔业资源不断衰退的主要原因。

表2 广东省海洋渔业资源承载力评估结果Tab.2 Results of assessment of marine fishery resource carrying capacity in Guangdong Province

2.1.2 渔业资源超载导致的经济损失

根据上述模型评估结果，b为0.086，P2017为1.326×104元/t，并根据式(9)，2017年因超载损失的海洋渔业资源产量价值(D2017)为37 380.3×104元，已达到亿元数量级，将后代子孙损失的产量贴现到当年，共损失的海洋渔业资源价值量为747 606.3×104元，占广东省海洋渔业资源总价值量的10%以上，广东省海洋渔业资源不断衰退的主要原因在于过度捕捞，这在某个时间段虽然可以增加渔民收益，但是它却减少后代人的收益，这就出现了典型的影响代际公平问题[24]。

2.2 讨论

在以上评估年份中，广东省海洋渔业资源均持续出现过度捕捞现象，严重威胁到该地区的海洋渔业资源的可持续发展，其中1995—2006年超载捕捞情况较为严重。原因可能是1995—2006年广东省大型海洋捕捞渔船功率保持平稳状态，且大多数大型渔船在外海作业，对近海渔业资源承载力影响不大；中小型渔船功率一直处于上升状态，且中小型捕捞渔船总功率远远大于大型捕捞渔船总功率(图1)。中型渔船捕捞强度较大，从而与渔业资源匮乏的尖锐矛盾突出[18]；大多数小型渔船的船主是靠海为生的沿岸渔民，在近海作业的小型渔船会加大海洋捕捞强度，使海洋渔业资源捕捞量远远大于资源的再生量。另外1995—2006年时间段内广东省海洋捕捞产量不断上升(表2)，相比于其他年份处于较高水平，这段时间广东省海洋渔业资源承载力出现严重超载。

从已有的数据统计来看，尽管渔业人口数和专业海洋捕捞渔民数保持稳中有降，但渔民年人均收入不断升高，从2003年的6 070元上升至2017年的16 962.79元(表3)，由于国家实施渔业油价补助政策以及捕捞产品价格逐年上涨等原因，导致内陆农民开始从事海洋捕捞，海洋渔业从业者数量出现明减实增的变化趋势。渔业从业者数量的增加，从而滋生了大量涉渔的“三无渔船”，加剧了渔业资源的过度捕捞。其次，由于缺乏对捕捞量的限制，渔民作业时，在思想上不考虑资源总量状况，只追求自己的利益最大化，不断增加个人的捕捞量，造成捕捞总量持续增加[25]，严重超过自然资源的承载力。随着广东省海洋渔业资源开发能力的提升和捕捞船只数量的不断减少，尽管捕捞渔船数量和捕捞渔船功率已跨过峰值、正在下降，但捕捞渔船功率仍超过75%最大可持续捕捞渔船功率。1995—2006年，单位捕捞努力量渔获量不断下降，自2007年开始，单位捕捞努力量渔获量逐渐提高，但增长变化趋势较弱。因此单位捕捞努力量渔获量快减慢增的变化趋势也是造成广东省海洋渔业资源超载的直接原因。

图1 广东省大中小型捕捞渔船功率变化趋势Fig.1 Power trends of large, medium and small fishing vessels in Guangdong Province

图3 广东省海洋捕捞渔船功率和单位捕捞努力量渔获量的变化趋势Fig.3 Trends of marine fishing vessel power and catch per unit effort in Guangdong Province

表3 2003—2017年广东省专业捕捞渔民数量和人均收入变化Tab.3 Changes in e number and per capita income of professional fishermen in Guangdong Province from 2003 to 2017

近几年来，广东省对内陆、海洋捕捞渔船船数和功率实行总量控制(简称“双控”)，逐渐削减内陆和近海捕捞渔船数量，使小船改大船，木质渔船改钢质渔船，淘汰效益差的老旧渔船，推动捕捞能力向外海转移，通过减船将劳动力转移至养殖、加工等环节，不断降低渔船数量和渔船总功率[26]。1999年，农业部在南海区开始实施伏季休渔制度，并取得明显的成效。2002年，广东省实施建立人工鱼礁和增殖放流的项目，有效地增加了渔业资源的再生量，同时广东省加大了渔政执法力度，对涉渔“三无”船舶进行彻底清理，并坚决禁止新增涉渔“三无”船舶，杜绝以任何形式引进渔船在中国专属经济区从事捕捞作业[27-29]。2017年，休渔期的延长又进一步降低了广东省海洋渔业资源超载量。因此，2000年开始，广东省渔业资源承载力F值不断下降，且处于较好的发展态势(表2)。

非平衡剩余产量模型最大的贡献就是对于最大可持续产量的推算，根据多元线性回归分析只能推算出持续到当年的数值，不能精确估算每一年的最大可持续产量(MSY)的值。海洋渔业资源是一个复杂综合的系统，其渔业资源存量会受到社会、经济、生态环境等各方面的影响。文章中最大可持续产量(MSYt)是变量，会随着渔业资源存量的变化而变化，当一直存在渔业资源衰减即海洋捕捞量大于持续产量时，最大可持续产量将不断下降。由于模型及收集资料的限制，本文仅估算2017超载损失的经济情况，在以后的研究中，还需要收集更多的资料进行深入的研究。

3 结论

渔业资源的可持续利用要以可持续发展理论为基础，要求人类生产过程中所产生的废弃物或者所消耗的渔业资源量必须在海洋环境承受的限值内，以渔业资源的永续利用为目的，充分考虑人口、环境、资源的协调关系，实现海洋经济和生态环境的持续发展。从某一方面来讲，承载力为可持续发展理论提供前提条件和物质保障，而可持续发展理论为承载力提供理论基础[30]。渔业资源是一种可再生自然资源，也有资源的承载量，捕捞量超过了渔业资源的可再生量，渔业资源就会衰退。渔业资源的开发利用量应控制在渔业资源承载量这个上限之下，控制在渔业资源自然再生量以下。显然，海洋渔业资源承载力是中国海洋渔业可持续发展的关键性问题，是中国实行限额捕捞制度的重要前提基础，同时也是渔业资源管理研究的重要内容。

通过建立广东省海洋渔业资源承载力模型对广东省海洋渔业资源承载力进行评估。结果表明：1994—2017年海洋渔业资源承载力处于临界超载或超载状态，超载年份占评估总年份的88.9%；1995—2006年超载严重，超载年份占评估总年份数量的44.4%。从海洋渔业资源捕捞量角度分析，2017年海洋捕捞渔获量至少降低2.68%，才能处于可载状态，这就需要广东省严格实施资源总量管理和限额捕捞等管理制度，在资源可捕数量预测结果的基础上来分配捕捞生产量，严格控制捕捞渔获量；另外，从超载损失经济结果来看，2017年超载损失的海洋渔业资源量价值为37 380.3×104元，已达到亿元数量级，而损失的后代产量贴现到当年的海洋渔业资源量价值为747 606.3×104元，占广东省海洋渔业资源总价值量的10%以上。因此，广东省海洋渔业资源超载情况应予以重视。