基于底拖网调查数据的渔业资源质量状况评价体系构建——以北部湾为例

粟 丽，陈作志,2，张 魁,2，许友伟，邱永松

（1.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；2.南方海洋科学与工程广东省实验室（广州），广东 广州 511458）

海洋渔业资源是海洋生态系统的重要组分和海洋捕捞业发展的物质基础。近海渔业资源对保障食物安全、解决就业和增加渔民收入，以及维系海洋生态安全发挥着重要作用。但近几十年来，由于过度捕捞、环境污染及气候变化等原因，我国近海渔业资源出现了不同程度的衰退[1-3]。为应对资源衰退，促进海洋捕捞业的可持续发展，自20 世纪80年代以来，我国政府陆续实施了海洋捕捞渔船数量和功率“双控”、捕捞产量“零增长”、伏季休渔等一系列措施，对提高全民渔业资源保护意识，延缓资源衰退起到积极作用。

海洋渔业资源质量状况是可持续发展利用评价的关键。目前，围绕渔业资源质量状况评价，国内外研究者开展了大量工作，如陈新军等[4-5]、倪海儿等[6]、Ting 等[7]、Hernandez 等[8]均对渔业资源质量状况评价指标体系进行了研究和构建。然而，这些评价指标体系大多相对较复杂，数据要求较高或较多，同时较少从科研调查数据出发构建相关评价指标体系。因此，迫切需要根据我国渔业资源调查研究水平及渔业生产统计实际，提出一套反映我国近海渔业管理和捕捞业现状，同时兼具实用性和科学性的评价指标体系。

底拖网渔业产量在南海捕捞总产量中占比曾高达60%[9]，虽然近年来有所降低，但仍为南海海洋渔业的主要生产作业方式。底拖网具有灵活主动、适应性强及渔获对象广泛等特点，我国渔业资源调查方法也以底拖网为主。为评价我国近海渔业资源状况，自2014 年起，农业农村部启动“近海渔业资源与栖息环境调查”专项，项目第一周期为期5 年，主要以底拖网为主，结合声学技术开展资源调查和评估工作，该项目积累的数据在客观上为本研究奠定了基础。北部湾位于南海北部，渔业资源丰富，是我国传统的四大渔场之一，其海洋渔业发展历程具有较好的代表性。本研究充分考虑我国近海捕捞数据有限的情况，以北部湾为实例，利用底拖网调查及渔业统计数据，构建渔业资源质量状况评价指标体系，旨在量化渔业资源质量等级，解析渔业资源衰退成因，评估渔业管理成效，为渔业政策的制订和渔业科学管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

数据主要来自 1961―1962、1992―1993、2001―2002、2006―2007、2014―2015 和2016―2017年的北部湾底拖网渔业资源调查，使用其中的总资源密度和主要经济种类资源密度及其体长数据；另外还利用相应年份南海北部渔业资源调查的资源密度数据，以及相应年份《中国渔业统计年鉴》中的南海捕捞总产量、拖网渔船产量和功率数据等。

1.2 渔业资源质量状况评价指标体系的构建

根据国内外有关渔业资源和生态系统健康、水质标准等较成熟的指标体系[10-19]，本研究从渔业资源数量、质量及开发状况等方面挑选出资源密度、营养级、多样性、体长结构及产量等25 个指标，根据科学性、完整性、可操作性、可比性、导向性等原则，经过来自科研院所渔业资源研究人员、政府渔业管理人员及渔民代表等28 位相关人员的评估和筛选，最终选取表1 的7 项指标，以北部湾为例，构建海洋渔业资源质量状况评价指标体系。该指标体系包含3 个层次7 项指标。指标数据主要来自北部湾底拖网监测结果，并利用少量《中国渔业统计年鉴》的相关数据。由于20 世纪60 年代北部湾渔业生态系统相对稳定[20-21]，该研究假定当时的渔业资源状况等级指数为1。

1.3 各项指标的计算

1.3.1 总资源密度指标（D） 本指标反映的是渔业资源总现存量状况。计算公式如下：

式中，Dk为第k年的总资源密度，D0为1961―1962年的总资源密度，资源密度单位为t·km-2。

表1 北部湾渔业资源质量状况评价指标体系Table 1 Index system of fishery resources quality grade evaluation in Beibu Gulf

1.3.2 主要经济种类（群）的资源密度指标（d） 北部湾历年来渔获量较大的12 种经济种类（群），包括红笛鲷（Lutjanussanguineus），金线鱼属（Nemipterus）[金线鱼（Nemipterus virgatus）、深水金线鱼（Nemipterusbathybius）、日本金线鱼（Nemipterus japonicas）]，白姑鱼属（Argyrosomus）[白姑鱼（Pennahia argentata）、大头白姑鱼（Pennahia microcephalus）]，鲹类[蓝圆鲹（Decapterus maruadsi）、竹荚鱼（Trachurus japouicus）]，二长棘犁齿鲷（Evynnis cardinalis），刺鲳（Psenopsis anomala），大眼鲷属（Priacanthus）[短尾大眼鲷（Priacanthus macracanthus）、长尾大眼鲷（Priacanthus tayenus）]，蛇鲻属（Saurida）[花斑蛇鲻（Sauridaundosquamis）、多齿蛇鲻（Saurida tumbil）、长蛇鲻（Saurida elongate）]，带鱼属（Trichiurus）[带鱼（Trichiurus lepturus）、南海带鱼（Trichiurus nanhaiensis）、短带鱼（Trichiurus brevis）、沙带鱼（Trichiurussavala）]，绯鲤属（Upeneus）[摩鹿加绯鲤（Upeneusmoluccensis）、黄带绯鲤（Upeneussulphureus）、条尾绯鲤（Upeneus bensasi）]，断斑石鲈（Pomadasyskaakan）和枪乌贼属（Loligospp.）。本指标反映的是经济种类资源量状况。计算公式如下：

式中，di为第i种资源密度，di0为第i种1961―1962年的资源密度，n=12，为种类数。

1.3.3 主要经济种类体长指标（L） 本指标反映的是鱼类个体规格，包括红笛鲷、金线鱼、白姑鱼、大头白姑鱼、蓝圆鲹、竹荚鱼、二长棘犁齿鲷、刺鲳、短尾大眼鲷、花斑蛇鲻、多齿蛇鲻、带鱼、黄带绯鲤和条尾绯鲤14 种。计算公式如下：

式中，li为第i种平均体长（或叉长、肛长），li0为第i种1961―1962 年的平均体长（或叉长、肛长），n=14，为种类数。

1.3.4 主要经济种类（群）资源量占比指标（P） 12种主要经济种类（群）合计渔获量在拖网调查总渔获量中所占百分比，本指标反映渔业资源质量状况。计算公式如下：

式中，dk为12 种主要经济种类（群）第k年合计资源密度，Dk为第k年总资源密度，d0为1961―1962年12 种主要经济种类（群）合计资源密度，D0为1961―1962 年总资源密度。

1.3.5 鱼类/(头足类+甲壳类)资源量比值指标（R） 头足类和甲壳类生命周期短，鱼类与其资源量比值在一定程度上反映了渔业资源结构的稳定性。本指标计算公式如下：

式中，Fk为第k年鱼类资源量，F0为1961―1962年鱼类资源量，Ck为第k年头足类和甲壳类的合计资源量，C0为1961―1962 年头足类和甲壳类合计资源量。

1.3.6 总资源量/总产量比指标（T） 本指标反映的是捕捞强度。计算公式如下：

式中，TRk为第k年南海北部总资源量，TR0为1961―1962 年南海北部总资源量，TOk为第k年南海北部总产量，TO0为1961―1962 年南海北部总产量。

1.3.7 拖网渔业CPUE 指标（E） 拖网渔业单位捕捞努力量渔获量（Catch per unit effort，CPUE）反映的是拖网渔业投入与产出状况。计算公式如下：

式中，TPk为第k年南海北部拖网渔业总产量，TP0为1961―1962 年南海北部拖网渔业总产量，TKk为第k年南海北部拖网渔船总功率，TK0为1961―1962 年南海北部拖网渔船总功率，功率单位为kW。由于没有单独的北部湾拖网渔业投入产出统计，拖网渔业CPUE 指标反映的是南海北部的整体状况。

1.4 评价指标权重的确定

由于1.3 节各指标的内涵不同，在渔业资源质量状况中的重要程度有差别，需要根据各指标的相对重要性来确定指标权重。初步确定3 个准则层的权重各占1/3，经28 名多年从事海洋渔业科学研究、管理及渔业捕捞等相关人员分别赋值后，计算平均值，从而得到各准则层及其内部各项指标的权重。

1.5 等级指数GI 的计算

渔业资源质量状况评价等级指数（Fishery resources quality status evaluation grade index）I利用7 个指标的加权得到，计算公式如下：

式中，D、d、L、P、R、T、E分别为1.3 节中的7项指标，WD、Wd、WL、WP、WR、WT、WE分别为7 项指标的权重。

计算得到的渔业资源质量状况等级指数在[0,1]区间内。指数值越接近1，表示离管理目标越近；越接近0，表示离管理目标越远。根据渔业资源质量状况等级指数的数值大小，将渔业资源质量状况等级指数划分为5 个等级（表2）。

表2 渔业资源质量状况评价等级指数评价标准Table 2 Evaluation criteria for quality status evaluation grade index of fishery resources

2 结果与分析

2.1 指标体系的权重

通过28 位相关人员从渔业产业发展角度对各指标进行赋值评分，结果见表3。总资源密度指标权重最高，为0.214；其次是12 种主要经济种类（群）资源密度指标，为0.179；鱼类/(头足类+甲壳类)资源量比指标权重最低，为0.104。其中总资源密度和12 种主要经济种类（群）资源密度权重均较高，表明渔业资源密度是决定渔业资源可持续发展最重要的影响因素。此外，权重系数相对较高的还有总资源量与总产量比指标，该指标主要反映的是捕捞压力，在渔业生产中应将捕捞压力控制在合适的水平，以确保渔业资源可持续发展利用。

表3 北部湾渔业资源质量状况评价指标体系的权重系数Table 3 Weighing coefficients for the evaluation index system for quality status of fishery resources in Beibu Gulf

2.2 北部湾7 项指标变化趋势

北部湾渔业资源质量等级指数7 项指标变化见图1，其中总资源密度指标D、12 种主要经济种类（群）资源密度指标d、鱼类/(头足类+甲壳类)资源量比指标R、总资源量/总产量比指标T和拖网渔业CPUE 指标E等5 项指标值，除1961―1962 年外均相对较小（＜0.6），且基本呈下降趋势；而12 种主要经济种类（群）资源量占比指标P值则相对较高，总体呈上升趋势；体长结构指标L值也相对较高，呈先降后增的变化趋势。

图1 北部湾渔业资源质量状况评价体系7 项指标变化趋势Fig.1 Trends of 7 indexes for the fishery resources quality status evaluation assessment system in Beibu Gulf

2.3 北部湾渔业资源质量状况

1961―2017 年渔业资源质量状况评价等级指数波动范围为0.44～1，其中1961―1962 年最高，2016―2017 年最低，呈下降趋势（图2）。1992―2017年渔业资源质量状况评价等级指数范围为0.44～0.56，根据渔业资源质量状况评价等级指数评价标准，1992―2017 年北部湾渔业资源质量状况均处于临界状态。1962―2002 年评价等级指数下降0.48，下降速度为每10 年下降0.12，而2002―2017 年下降0.08，下降速度为每10 年下降0.05，表明下降速度有所减缓。

图2 北部湾渔业资源质量状况评价等级指数变化趋势Fig.2 Trend of quality status evaluation grade index of fishery resources in Beibu Gulf

3 讨论

关于渔业资源状况评价方面国内外已有较多研究，评价指标大多考虑生态[3-6,13-15]、体长结构[22]及鱼类种类组成、鱼类耐受性和营养结构[23]等方面。目前，基于科研调查数据，参考渔业资源数量、种群结构及捕捞等方面构建的指标体系还未见报道。本研究构建近海渔业资源质量状况评价指标体系，考虑了渔业资源数量、质量及捕捞压力等方面的指标，这些指标能较好地反映近海渔业资源的利用状况和发展潜力。需要特别指出，由于选择的12种主要经济种类（群）包含的种类较多，其中很多种类缺少体长生物学数据，因此，在体长结构指标中仅列出有体长数据记录的14 种。

本研究利用构建的指标体系对北部湾历年渔业资源进行评价，结果显示，1992―2017 年渔业资源质量状况总体呈下降趋势，渔业资源质量状况均处于临界状态。评价结果与陈作志等[14]利用层次灰色系统模型对1978―2007 年南海近海渔业资源可持续利用状况的评价结果基本相同，表明我们构建的评价体系是可行的。虽然目前北部湾渔业资源评价等级指数总体呈下降趋势，但下降速度有所减缓，表明从1999 年起国家和地方政府在南海实施的伏季休渔、“减船转产”、人工鱼礁及增殖放流等相关渔业管理及养护措施对减缓渔业资源衰退起到一定作用，但目前仍未能扭转其持续衰退的局面。因此，建议继续加大力度严格实施相关渔业资源管理及养护措施，以便减缓甚至扭转当前渔业资源衰退趋势。

在北部湾渔业资源质量状况评价指标中，总资源密度及12 种主要经济种类（群）资源密度均呈下降趋势，而12 种主要经济种类（群）占总渔获物的比例则稍有上升，上升的主要原因为近年来竹荚鱼、蓝圆鲹和刺鲳等中上层鱼类资源相对增加所致，尤其是竹荚鱼和蓝圆鲹，其中竹荚鱼在2006―2007 年占渔获物比例高达19.4%。王雪辉等[24]研究发现，自20 世纪70 年代后，由于受气候变化影响，北部湾小型中上层鱼类（如蓝圆鲹等）比例出现大幅度增加。1961―1962 年鱼类优势种主要为红笛鲷、金线鱼、摩鹿加绯鲤、黄带绯鲤、条尾绯鲤和断斑石鲈等，由于当时各种鱼类的资源相对丰富，因此，这些种类占总渔获物的比例并不高，其中个别年份占比最高的红笛鲷为10.5%，其他种类基本都小于5%，这也是12 种主要经济种类（群）占总渔获物比例稍有上升的原因之一。

本研究发现，鱼类平均体长呈先减后增的变化趋势，表明北部湾鱼类有小型化趋势，但2007 年之后有所恢复。据相关研究，北部湾二长棘犁齿鲷[25]、深水金线鱼[26]和花斑蛇鲻[27]均有小型化现象；耿平等[28]研究发现，北部湾蓝圆鲹平均体长呈先减后增的变化趋势，拐点时间为2007 年，本研究结果与之一致。另外，北部湾鱼类相对于头足类和甲壳类的占比下降，表明北部湾头足类、甲壳类相对增多，渔业资源结构发生改变，短寿命种类资源量相对增多。Doubleday 等[29]发现，1953―2013 年世界各海域头足类数量都显著增加，并认为这是由于其具有生长快、寿命短、生活史可塑性强等特点，相较于其他种类，头足类能更快适应环境变化而生长繁殖。

北部湾渔业资源质量状况呈下降趋势，表明近年来其渔业资源发展质量越来越低。导致该指数持续下降的主要因素有渔业资源量下降、鱼类占比降低及捕捞压力增大等，其中渔业资源量下降最为明显，2016―2017 年北部湾渔业资源量仅为1961―1962年的1/5，渔业资源已严重衰退。另一重要原因是捕捞压力不断增大。近30年来渔船功率不断增加，CPUE却不断下降，增加捕捞强度也提高不了产量，表明过度捕捞已导致渔业资源衰退。同时，渔业资源结构也发生变化。有研究[3,30-32]发现，南海近海渔业资源在20世纪70年代就已过度捕捞，尤其是一些优质鱼类，如红笛鲷、灰裸顶鲷（Gymnocraniusgriseus）和断斑石鲈（Pomadasy skaakan）等。此外，由过度捕捞引起的种类更替现象也很明显，呈现由寿命长、个体大和营养级高的种类向寿命短、个体小和营养级较低的种类转变的趋势。因此，降低捕捞压力将其控制在适宜范围，对提升海洋渔业发展质量，促进渔业资源可持续利用将起重要作用。