中西太平洋中国金枪鱼围网船队捕捞自由鱼群作业特征

李 鹏，许柳雄，2，3，4，王学窻，2，3，4，周 成，2，3，4，唐 浩，2，3，4，刘 伟

（1.上海海洋大学海洋科学学院，上海 201306；2.国家远洋渔业工程技术研究中心，上海 201306；3.农业农村部大洋渔业开发重点实验室，上海 201306；4.农业农村部大洋渔业资源环境观测实验站，上海 201306）

鲣（Katsuwonuspelamis）和黄鳍金枪鱼（Thunnusalbacores）是金枪鱼围网捕捞的主要目标鱼种［1－2］。2017年，全球79%的鲣和70%的黄鳍金枪鱼由围网渔业捕获，其中一半以上捕自中西太平洋海域［3］。我国金枪鱼围网船队2001年进入中西太平洋海域作业，经过近20年的不断发展，现已成为该海域重要的作业船队之一。

热带金枪鱼类可按集群性质分为自由鱼群和随附鱼群两类，前者是在自然状态下自由集结的鱼群，后者主要包括各种漂流物随附群和鲸豚随附群［4］。捕捞随附鱼群具有成功率较高的特点，以致漂流人工集鱼装置（fish aggregation devices，FADs）被围网渔业广泛使用［5－7］。我国金枪鱼围网船队受渔船性能和技术经验等因素限制，捕捞自由鱼群的成功率一直较低，因此偏好捕捞随附鱼群［8］。围网捕捞随附鱼群会兼捕大量金枪鱼幼鱼，被认为会对种群数量产生负面影响［9－12］，中西太平洋渔业管理组织（Western and Central Pacific Fisheries Commission，WCPFC）相继推出针对FADs的禁渔期或禁渔区措施，禁渔期内禁止对FADs鱼群（包括天然流木）投网，禁渔时间由2个月逐渐延长至4个月，旨在引导围网渔业的捕捞努力量转向捕捞自由鱼群［13－14］。此外，中西太平洋瑙鲁协定成员国（Parties to Nauru Agreement，PNA）从2007年开始对围网渔业执行“按日计费模式”的船天计划（Vessel Day Scheme，VDS），以致购买各岛国专属经济区（exclusive economic zone，EEZ）作业天单价不断攀升，已成为船队作业成本的最大支出之一［15－16］。

金枪鱼围网渔船转向捕捞自由鱼群将是发展趋势，而自由鱼群比随附鱼群对外界环境的变化更加敏感，渔场变动范围也更广泛［17－19］，把握渔场变动规律对渔业生产至关重要。在各种影响金枪鱼渔场变动的因素中，ENSO（El Nino southern oscillation）现象被认为具有最直接而明显的扰动，渔场位置会随着ENSO循环周期产生超过50个经度的位移，导致金枪鱼种群分布重心发生移动［20］。

针对我国船队捕捞自由鱼群成功率偏低而入渔成本又不断走高的现实状况，有必要对我国船队在中西太平洋海域捕捞自由鱼群作业特征的现状进行梳理分析。本研究根据2013—2017年中国大陆金枪鱼围网船队渔捞日志数据，从单位网次渔获量、投网成功率及ENSO现象影响下渔场重心年际变动情况等方面分析我国围网船队作业特征，确定我国围网船队捕捞自由鱼群的作业现状，以期为我国围网渔业企业科学购买各岛国EEZ的作业天数提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料来源

研究数据来自中国远洋渔业数据中心提供的2013—2017年中国大陆金枪鱼围网船队渔捞日志。所有日志按照中西太平洋渔业委员会规定的格式，详细记录渔船每天的活动信息，包括作业代码（寻鱼、航行、投网、转载等）、投网日期、时间、经纬度、鱼群类型（随附鱼群、自由鱼群等）及分鱼种的渔获量情况等。根据研究需要从中提取船队的渔获量、投网次数及相应的时空信息，从而计算作业特征的各项指标。研究期内，我国围网船队的作业区域集中分布在10°N～10°S、150°E～175°W的赤道海域，覆盖马绍尔群岛、密克罗尼西亚、瑙鲁、基里巴斯、巴布亚新几内亚、图瓦卢和所罗门群岛等中西太平洋岛国的专属经济区（图1），其中各年的禁渔期和非禁渔期的实际作业渔船数据如表1所示。研究期内中西太平洋海域所处的ENSO循环阶段使用WCPFC发布的《西太平洋金枪鱼渔业与经济概况》中的相关信息，该报告包含发布年份之前5年内WCPFC管辖海域每年的ENSO状况［21］。

图1 中西太平洋主要岛国专属经济区分布Fig.1 M ain exclusive econom ic zone（EEZ）in the W estern and Central Pacific islands

表1 中西太平洋中国大陆金枪鱼围网实际作业渔船数和禁渔期养护管理措施（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 单船月平均投网次数

由于禁渔期和非禁渔期船队规模不同，本文仅对比2013—2017年禁渔期和非禁渔期单船月平均投网次数。单船月平均投网次数作为金枪鱼围网作业的捕捞努力量指标，以月为时间单位，分别计算5年中每年禁渔期单船月平均投网次数S1和非禁渔期单船月平均投网次数S2，具体计算公式如下：

式中，S1和S2分别为每年禁渔期和非禁渔期单船月平均投网次数；T1和T2分别为每年禁渔期和非禁渔期船队投网次数；N1和N2分别为每年禁渔期和非禁渔期月数；B1和B2分别为每年禁渔期和非禁渔期作业渔船数量。

1.2.2 单位网次渔获量

本研究以单位网次渔获量作为金枪鱼围网作业的名义CPUE（catch per unit effort）指标，以年为时间单位分别计算全年平均CPUE、每年禁渔期平均CPUE1和非禁渔期平均CPUE2，具体计算公式如下：

式中，CPUE、CPUE1和CPUE2分别为全年单位网次渔获量、每年禁渔期和非禁渔期单位网次渔获量；C1和C2分别为年禁渔和非禁渔期船队总渔获量；T1和T2分别为年禁渔期和非禁渔期船队投网总次数。

1.2.3 投网成功率

研究中将单次投网渔获量少于3 t的网次定义为空网［22］，即单网捕获3 t及以上渔获物就视为一次成功的投网，分别计算全年投网成功率P、每年禁渔期P1和非禁渔期P2，计算公式如下：

式中，P、P1和P2为分别为全年、每年禁渔期和非禁渔期的投网成功率；t1和t2分别为每年禁渔期和非禁渔期的非空网次数；T1和T2分别为每年禁渔期和非禁渔期投网总次数。

1.2.4 渔场重心

以月为时间单位，渔场重心的计算方法及依据详见WANG等［23］的研究，具体计算公式如下：

式中，GY为渔场经度重心；GX为渔场纬度重心；ln为作业位置n的经度；la为作业位置n的纬度；i为作业月份；j为作业年份；C为j年i月在位置n时船队渔获量。

1.2.5 统计检验

本研究利用独立样本U检验分析禁渔期和非禁渔期单船月平均投网次数、单位网次渔获量和投网成功率等不同指标是否存在显著性差异，检验通过SPSS软件完成。

2 结果与分析

2.1 禁渔期和非禁渔期单船月平均投网次数

对比2013—2017年中国船队的捕捞努力量可以发现，对禁渔期内自由鱼群的单船月均投网次数明显多于非禁渔期，禁渔期单船月平均投网次数的均值为（12.97±2.25）次·（船·月）－1，非禁渔期为（6.10±1.60）次·（船·月）－1（图2），U检验表明，两种时期的月平均投网次数呈显著性差异（P＜0.05）。禁渔期间，2013年的单船月平均投网次数最多，达到15.25次·（船·月）－1；2014年单船月平均投网次数减少至8.73次·（船·月）－1；随后2015—2017年单船月平均投网次数逐年上升，达到较为稳定的水平［2015年为12.94次·（船·月）－1、2016年为13.81次·（船·月）－1、2017年为14.13次·（船·月）－1）］。非禁渔期内，2013年单船月平均投网次数最多，2014年和2015年单船月平均投网次数相差不大，2015—2017年，单船月平均投网次数逐年上升，但仍未达到2013年的水平。

2.2 单位网次渔获量

2013—2017年禁渔期、非禁渔期的单位网次渔获量变化情况如图3所示：2013—2015年，禁渔期的单位网次渔获量逐年增长，在2015年达到最高值20.67 t·网－1，随后发生下降。相比之下，非禁渔期的单位网次渔获量在研究期的前4年都处于增长趋势，在2016年达到最高值22.11 t·网－1，但在2017年出现明显下降，回到稍高于2013年的水平。

图2 禁渔期和非禁渔期单船月平均投网次数（2013—2017）Fig.2 Averagemonthly fishing sets per vessel during FADs closure and non FADs closure（2013—2017）

就同一年的单位网次渔获量而言，只有2016年禁渔期和非禁渔期的差距较大，达到4.00 t·网－1，其他年份的差别均在2.03 t·网－1以内。U检验结果显示，禁渔期和非禁渔期单位网次渔获量不存在显著性差异（P＞0.05）。

2.3 禁渔期和非禁渔期捕捞自由鱼群投网成功率对比

针对我国围网船队对自由鱼群投网成功率的分析可以发现，2013—2017年全年投网成功率较稳定，在47.41%～48.64%波动（图4）。禁渔期投网成功率的均值为45.63%±1.81%，2014年开始表现出上升趋势；非禁渔期投网成功率的均值为49.38%±0.71%，2014年达到最高值50.06%。此外，在2013—2015年禁渔期和非禁渔期的投网成功率差异较大（分别为5.7%、6.2%和5.2%），而随后两年差异较小，在2017年禁渔期的投网成功率甚至略高于非禁渔期（图4）。

图3 禁渔期、非禁渔期和全年单位网次渔获量的变化（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 月度渔场重心在太平洋岛国专属经济区的变动规律

2013—2017年间，中西太平洋渔场经历了从拉尼娜现象过渡到厄尔尼诺现象再到正常年份的整个ENSO周期（图5），我国船队的渔场重心分布在4°N～5°S、155°E～178°W。2013年为拉尼娜年份，该年的月度渔场都偏重分布于中西太平洋的西部区域（巴布亚新几内亚、密克罗尼西亚和瑙鲁专属经济区）。2014年进入厄尔尼诺年份，至2015年继续加强，可以发现月度渔场重心明显向东偏移（瑙鲁和基里巴斯专属经济区）。2016年上半年厄尔尼诺现象开始衰退，下半年进入正常周期，月度渔场重心随之向西回撤（图5）。此外，一个值得关注的现象是，我国船队每年上、下半年（上半年3—4月、下半年11—12月）的月度渔场重心都会在经度方向发生大幅的变动，每年月度渔场重心东西跨度平均为18.60°±2.92°，其中，2013年和2014年自由鱼群月度渔场重心分布相对较集中（跨度约15°），2015—2017年分布较宽泛（跨度超过20°），2016年的月度渔场重心变动范围达到22°。

分析月度渔场重心在各岛国专属经济区的分布频次，研究期内我国金枪鱼围网船队作业渔场重心主要分布在基里巴斯、瑙鲁、巴布亚新几内亚专属经济区和公海海域，其中在基里巴斯专属经济区时间最长，达22个月；其次在瑙鲁专属经济区17个月。月度渔场重心处在瑙鲁和基里巴斯专属经济区的比例占总数（60个月）的65.0%，其未在马绍尔群岛和所罗门群岛专属经济区内出现（表2）。

图4 禁渔期、非禁渔期和全年投网成功率对比（2013—2017）Fig.4 Comparison of rate of successful set during FADs closure，non FADs closure and the whole year（2013—2017）

表2 月度渔场重心在各岛国专属经济区内的频次（2013—2017）Tab.2 Frequency ofmonthly fishing ground gravity in the exclusive econom ic zone of Pacific islands（2013—2017）

图5 渔场重心在部分岛国专属经济区内月间变化轨迹（2013—2017）Fig.5 Monthly change trajectory of fishing ground gravity in the exclusive econom ic zone of Pacific islands（2013—2017）

3 讨论

3.1 禁渔期和非禁渔期投网次数、单位网次渔获量、投网成功率的变化趋势

本研究发现2013—2017年禁渔期内单船月均投网次数明显高于非禁渔期（图2），在没有强制规定的情况下，我国围网船队更倾向于捕捞随附鱼群，这一分析结果符合我们的传统认知。2013年非禁渔期的单船月均投网次数要高于其他年份，这可能由于该年的禁渔期由之前的3个月延长至4个月［13］，船队为应对该养护管理措施的改变，被动增加了针对自由鱼群的投网次数。但2014年的单船月平均投网次数发生了明显下降，这很可能与租赁船政策的施行有关，这一政策允许我国部分渔船选择以租赁给中西太平洋岛国的形式开展作业，这些租赁渔船即使在禁渔期也能在租赁国的专属经济区内捕捞随附鱼群，因此转移到自由鱼群的捕捞努力量就相应减少［14］。

在辅助技术（网具性能、直升机应用和喷水小艇应用等）没有明显改进的情况下，2013—2016年我国船队的单位网次渔获量总体处于逐年增长的趋势（图3）。一方面，说明船队捕捞自由鱼群的作业经验处于不断积累增加的过程中，这也能从投网成功率指标的提升得到印证，2013—2017年，我国船队针对自由鱼群投网成功率平均为47.95%±0.54%，比2004—2011年33.3%～42.9%的水平显著提高［22］；另一方面，近年来我国船队一直处于渔船的更新换代中，性能落后的旧船被逐步淘汰，船速较快的新船有助于围捕自由鱼群。商业捕捞船队的CPUE作为资源丰度的指数，其上升有可能的原因，一是可捕系数上升，这与捕捞技术的发展及船长经验的增加息息相关；另一个是渔业资源的恢复，根据中西太平洋海域最新的黄鳍金枪鱼资源评估显示，其现有产卵群体生物量和未发生捕捞时的产卵生物量的比值（SSBcurrent／SSBMSY）为1.39，比前值1.24有所上升，因此本研究中单网次渔获量的上升也可能是该海域多项养护管理措施共同作用的结果［24－25］。

U检验结果显示，研究期内同一年禁渔期和非禁渔期单位网次渔获量不存在显著差异［禁渔期为（17.53±1.87）t·网－1，非禁渔期为（18.01±2.74）t·网－1，P＞0.05］，但禁渔期和非禁渔期投网成功率差异显著（P＜0.05）。因此，禁渔期政策对我国船队的主要影响来自于捕捞努力量的重新分配，增加了对于成功率较低的自由鱼群的捕捞，而减少了单位网次产量更高的随附鱼群的努力量投入。为证实这种假设，比对研究期内我国围网船队捕捞随附鱼群的单位网次产量，可以发现针对随附鱼群单位网次产量可达38.5 t·网－1，而研究期内捕捞自由鱼群的单位网次产量为17.78 t·网－1，明显低于随附鱼群，这也符合何珊等［26］对于中国船队之前年份捕捞随附鱼群作业特征的观察。

3.2 月度渔场重心在太平洋岛国专属经济区的变动规律分析

研究表明，海洋环境变化对鱼群聚集和摄食行为有显著影响［27－30］。HAMPTON［31］用竿钓渔业标志放流结果证实了鲣种群在厄尔尼诺年份会向东进行大尺度的迁徙，而在拉尼娜年份则进行反向迁徙。对比中国船队的作业规律，在研究期内的拉尼娜年（2013年）月度渔场重心主要分布于巴布亚新几内亚、密克罗尼西亚和瑙鲁专属经济区等渔场西部区域；而在厄尔尼诺年份的发展过程中（2014—2016年），船队月度渔场重心向瑙鲁和基里巴斯专属经济区等东部区域偏移，这说明我国船队在实际作业过程中的作业变化与中西太平洋金枪鱼自由鱼群移动的一般规律基本一致。

中心渔场随气候发生年际变化的现象使金枪鱼围网渔业如何合理购买下一年度不同专属经济区作业天数的问题更加突出。因此，本研究建议在今后购买作业天数的决策中需要特别考虑ENSO循环周期所处的阶段，具体到单个专属经济区而言，若大概率发生拉尼娜现象，可着重考虑对巴布亚新几内亚和瑙鲁专属经济区作业天数的购买。但是需要特别指出的是，由于研究采用的月度渔场重心只表征出整个渔场最中心的区域，一些重要的渔场区域可能将围绕该中心展开，因此拉尼娜年份还应考虑位于巴布亚新几内亚和瑙鲁南北方向上的密克罗尼西亚和所罗门群岛专属经济区的天数购买（图1）；若处于正常年份时，应该着重考虑购买瑙鲁和基里巴斯专属经济区作业天数，并将图瓦卢纳入考虑（图1）。另外，同一年中发生某一阶段向另一阶段的过渡时，可能需要在经度方向上更为广泛的区域购买作业天数（图5）。

在今后研究中，随着生产数据搜集的逐步完善，可采用更长时间序列的数据，从而能够在更多的ENSO周期中验证本研究发现的规律，以期为我国金枪鱼围网渔业生产决策提供更为精确的参考资料。