2014年江苏省帆式张网渔业时空分布特征

刘 勇，程家骅，张寒野

(农业农村部东海渔业资源开发利用重点实验室，中国水产科学研究院东海水产研究所，上海 200090)

帆式张网起源于江苏，20世纪80年代初期，江苏启东相关技术人员在韩国鮟鱇网基础上加以改进，成功研制出帆式张网[1]。由于该网具主尺度规格大，捕捞作业机动灵活，产量高、成本低、效益好，迅速得到推广。至80年代末期，江苏发展到200～300艘帆式张网作业渔船，90年代初该作业方式被引入到浙江[2]，至20世纪末期，整个东海区的作业渔船已经发展到近3000艘，而且还有进一步发展势头。但是，该渔具网目偏小，选择性差，对幼鱼资源破坏极为严重，为此，东海区渔政局1995年制定了《帆式张网作业管理实施办法》，控制渔船总量、限制作业区域和网具数量、实施休渔，渔船总量控制不得超过1 000艘[3]；国家渔政渔港监督管理局2000年颁布了《帆式张网作业管理暂行办法》，对帆式张网作业实行专项许可、逐年削减、最终淘汰的管理原则[4]。经过10多年管制，虽然帆式张网并没有退出渔业，但渔船数量得到了有效控制和缩减，目前江苏渔船总数控制在数百艘。目前关于帆式张网渔业的研究，可以概括为下述几个方面，一是渔获组成[2, 5-9]，二是网具性能及最小网目尺寸标准[10-13]，三是渔业管理方式[1, 4, 14]，四是渔业经济[15]，而关于帆式张网渔业的整体状况和生产特点尚未见报导。本文基于帆式张网渔船的生产抽样调查，对江苏省帆式张网渔业时空分布特征进行分析，以期为未来进一步开展渔场区划等相关研究打下基础，也为相关渔业管理措施制定与实施提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料来源

1.1.1 抽样地点

本文数据来自2014年江苏沿海帆式张网作业渔船捕捞情况抽样调查。抽样调查点为海洋捕捞业较为发达、并具有大规模渔港的连云港市赣榆区、盐城市射阳县和南通市启东市。上述区县(市)渔港是周边地区渔船或附近渔场生产渔船通常选择卸货的地点[16]，抽样调查信息基本上可以反映江苏沿海帆式张网渔船生产情况。

1.1.2 抽样方法

采用样本信息船调查和渔港卸货渔船大面随机抽样调查相结合的方法。信息船调查为每月定期收集渔捞日志，获取具有相对详细捕捞时间、作业渔场信息以及各渔获品种产量的数据，利用该数据可以分析渔获组成及其时空分布特征。由于信息船数量较少，且主机功率较大、生产能力较强，不能代表所有渔船整体生产情况，而面上调查涉及的渔船数量更多、范围更广，其渔获量平均值基本可以反应渔船整体生产情况。面上抽样调查为每个月不定期走访重要渔港，现场询问刚刚回港卸货渔船的生产信息，包括航次产量、作业时间、生产地点和主要渔获品种等；另外，为了尽可能多的获取渔获结构组成信息，在收集面上生产信息时也会针对性的收集渔获结构信息，以增加渔获结构信息量、提高评估准确性。

1.1.3 抽样数量

2014年各月所采集的作业船信息量参见表1。江苏省帆式张网渔船6月开始休渔、至8月底结束[17]，因此6—8月3个月没有生产数据；另外，2014年春节处于1月底2月初，受渔民回家过春节和节后大风天气及资源不佳等情况影响，渔船2月份基本没有生产。

表1 各月抽样渔船数量统计

1.2 分析方法

1.2.1 CPUE计算

把收集到的样本船渔捞日志信息和面上调查渔船生产信息渔获量数据，通过下述公式标准化为日产量(kg·d-1)数据：

1.2.2 渔获组成比例

渔获结构信息来自渔捞日志和部分记录分品种渔获产量的面上信息。考虑到各地渔船生产情况的多样性，作业天数不一致，随机抽样的产量数据包括了不同生产时间的渔获组成，按航次进行分品种捕捞产量统计，得到的渔获结构可以反映出帆式张网对渔业资源的利用情况。在计算渔获结构空间分布时，由于部分渔区数据缺失，不能计算出每个渔区的渔获结构，因而扩大到渔场范围进行计算。渔场渔获结构的图示方法，以渔场纬度最长距离为100%基准长度，将不同品种按渔获比例填入不同纬度方向长度的色块；渔获比例仅与色块纬度方向长度相关，与色块面积无关。

1.3 使用软件

本文的数据处理和图件绘制均使用R语言软件来实现[18]。处理数据使用的主要函数包有RODBC[19]、XLConnect[20]；绘画使用的主要函数包有mapdata[21]、maps[22]、mapplots[23]、ggplot2[24]。水深等值线插值方法利用akima函数包来实现[25]，渔获物组成的主成份分析通过函数包factoextra[26]的相关绘图函数来展现。

2 结果与分析

2.1 帆式张网渔业生产特征

2.1.1 年均CPUE分布及水深特征

2014年江苏省帆式张网渔船生产的日均产量分布如图1-a所示。作业水域主要集中在江苏外海大沙渔场，比邻的吕四、沙外和长江口渔场仅个别渔区有渔船生产。单船年均日产量(CPUE)较高的水域分布在大沙渔场近岸边缘中间渔区，最高值为(10～12)×103kg·d-1；另外在大沙渔场外海边缘中间渔区，以及长江口渔场的2个渔区日均产量也相对较高，为(6～10)×103kg·d-1。其余生产水域年均日产量相对较低，均在5 ×103kg·d-1以下。

基于美国国家环境信息中心网站[27]的地形数据(ETOPO1)[28]分析，江苏省帆式张网渔船生产水域的水深梯度变化幅度相对较小(图1-a,b)，主要分布在40～60 m、20～40 m和60～80 m 3个范围内，深度差别在60m以内。渔场深度间隔进一步细分至5 m(图1-c),统计得到渔船作业频率最高的水深范围是45～50 m，占比23%；其次在30～45 m，占比为34%；50～70 m范围的占比为25%。帆式张网分布相对集中的水深范围为30～50 m，所占比例达到57%。

图1 江苏省帆式张网渔船年均日产量分布

2.1.2 月均CPUE分布

2014年不同月份的单船日均产量空间分布如图2-a所示，覆盖渔区经纬度上的分布如图2-b所示。在获得调查数据的8个月中，渔船作业范围纬度跨度最大月份为9月，跨越纬度2°30′，覆盖5个渔区；其次是4月和12月，跨越2°和4个渔区；3月生产渔船较少，仅出现在一个渔区中。其余月份均跨越纬度1°30′，覆盖3个渔区。主要作业水域集中在32°00′N～33°30′N，4月和12月相对偏北，但生产水域仅有30′的扩展，均在34°00′N以南水域；9月向南扩展到31°00′N。

图2 江苏省帆式张网渔船月均日产量时空分布

作业范围经度跨度最大月份为10月，跨越经度3°，覆盖6个渔区；1月、5月和11月作业范围经度跨越5个渔区；4月、9月和12月跨越4个渔区。作业水域的经度集中在122°30′E～125°00′E；10月有向外扩展趋势，向东到达125°30′E；4月和12月则向近海收缩，以12月尤为明显，达到122°00′E，与岸边距离最近。

各月作业水域覆盖的渔区数量由高到低分别为11月(13个渔区)、12月(12个渔区)、5月(11个渔区)、4月(9个渔区)、1月和10月(8个渔区)、9月(6个渔区)、3月(1个渔区)。

综合上述分析，帆式张网渔船主要生产水域为东经122°30′E～125°00′E和北纬32°00′N～33°30′N区域；4月和12月向西北方向拓展，9月向东南方向转移，10月向东移动。

2.1.3 渔船分布的相关分析

渔船作业范围受季节性的渔业资源分布变动影响，分析发现，渔场东西方向(经度范围)与南北方向(纬度范围)的分布跨度呈显著负相关(图3-a，P=0.030 51 <0.05，除去仅有1个渔区生产数据的3月)。各月渔区数量与月平均CPUE存在显著负相关(图3-b，P=0.004 049 <0.01，除去5月产量极高的一个奇异点)。

图3 江苏省帆式张网渔船生产的空间分布相关性分析

2.2 帆式张网渔具对渔业资源的捕捞特征

2.2.1渔获结构月度变化及其主成份分析

根据各月渔获物重量百分比组成(图4)分析，帆式张网渔具捕捞的主要经济渔获物为小黄鱼(Pseudosciaenapolyactis)、带鱼(Trichiurushaumela)、三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)和黄鮟鱇(Lophiuslitulon)等种类，另外，用于生产饲料、归类为“其他类”的各种小型中上层鱼类、小型虾类和经济鱼类幼鱼构成了帆式张网渔获产量的主要来源，渔获比例在1月和12月超过80%，4月达到70%左右，5月和11月超过65%，相对较低的10月也超过了30%。小黄鱼渔获集中出现在5～10月，所占比例均在20%以上，最高出现在9月，达到35%。带鱼渔获集中出现在9～10月，9月占40%以上，10月近20%。三疣梭子蟹渔获集中出现在9～11月，占15%～20%。黄鮟鱇渔获集中出现在12月和1月，12月占15%，1月占10%左右。

图4 江苏省帆式张网渔船月度平均CPUE及渔获组成

对各月渔获组成数据进行主成分分析(图5)发现，主成分1的重要性最高，能够解释全部差异的80.5%；其次为主成分2，可解释14.8%的差异；两者合计的差异百分比超过95%，可掌握绝大部分数据信息。根据变量(月份)对两个主成分的贡献，主成分1与伏休前的1、4、5月和伏休后的11月相关性较高；主成分2仅与伏休后紧接的9、10两个月相关性较高；可见主成分1与伏休前的生产情况更相关，而主成分2与伏休后的生产情况更相关。根据鱼种对两个主成分的贡献，主成分1与其他类相关性较高；而主成分2与带鱼、小黄鱼和梭子蟹相关性较高。

图5 江苏帆式张网渔船生产渔获物季节变化主成分分析

2.2.2 捕捞对象时空分布

根据不同月份渔获组成空间分布和各渔场渔获结构的并列比较(图6-a，b)，可以看到大沙渔场是帆式张网主要生产水域，除3月以外均有渔获信息；其他渔场只生产一个月，且月份各不相同，体现了渔船作业由大沙渔场向其他海域扩展的特征。

图6 江苏省帆式张网渔获组成时空分布

1)大沙渔场：渔获物以小型鱼类、虾类和幼鱼构成的其他类为主、经济种类主要有小黄鱼、带鱼、三疣梭子蟹、乌贼和鮟鱇，上述品种在各月渔获中累积占比在70%以上，尤其是在伏休前后的几个月(5月和9～11月)，占比接近或高于90%。其他类在冬季和春季渔获比例较高，占65%以上，其中1月接近85%；而伏休后占比相对较低，10月仅为30%；其余月份比例均较低、接近于无。

2)长江口渔场：9月有生产记录，渔获组成以小黄鱼、带鱼和三疣梭子蟹为主，分别占50%、32%和14%；其余鱼种比例均较低，均不超过2%。

3)沙外渔场：10月有生产记录，渔获组成以小黄鱼、三疣梭子蟹、其他类、带鱼和虾类为主，所占比例分别为27%、23%、19%、19%和7%；其余鱼种比例均较低，均不超过3%。

4)吕四渔场：12月有生产记录，渔获组成以其他类和鮟鱇为主，分别占77%和23%。

另外，从主要渔获种类时空变化可以反映出帆式张网渔具对渔业资源的利用特征：

1)其他类：渔获量列第一位，生产时间集中在伏休前4—5月和伏休后10—12月，并延续到次年1月；汛期为5月。主要捕捞水域为大沙渔场，但12月吕四渔场生产情况好于大沙渔场；

2)小黄鱼：渔获量列第二位，汛期为5月和9月；5月的主要捕捞水域为大沙渔场，9月高产水域为长江口渔场，而大沙渔场产量下降明显；10月主要捕捞水域又回到大沙渔场，有向沙外渔场扩展趋势。

3)带鱼：汛期出现在9月，主要捕捞水域为长江口渔场和大沙渔场；10月仍有一定产量，集中在大沙和沙外渔场。

4)三疣梭子蟹：汛期为9—10月，捕捞水域集中在大沙渔场；9月的沙外渔场生产情况也相对较好；而10月的长江口渔场生产情况相对较好。

5)鮟鱇：汛期出现在冬季，主要捕捞水域为吕四渔场，其次在大沙渔场；小汛期出现在伏休前，主要捕捞水域为大沙渔场。

3 讨论

3.1 江苏省帆式张网作业的渔场分布特征

江苏省帆式张网渔船主要集中在大沙渔场生产，个别月份随渔业资源变动，向南部、外海或近岸水域作一定程度的迁移。帆式张网渔场处于黄海与东海交汇水域，属于“黄海冷水团”与黑潮支流相遇范围，不同性质水团经常混溶，上下水层交换频繁、营养盐丰富，初级生产力较高[29-31]。渔场的洋流极其复杂、水流极其丰富，为帆式张网撑开作业提供良好条件[32]。水深是影响渔业资源分布的一个重要因素，进而会影响到渔船对捕捞水域的选择[33-34]。江苏省帆式张网渔船生产水域的水深梯度变化幅度相对较小，海底相对平坦；底质为辐射沙洲的泥砂，适宜帆式张网抛锚放网作业[32, 35]。

渔船分布不仅受季节性资源变化影响，也与渔船生产情况相关。渔场东西方向与南北方向的分布跨度呈现出此消彼长的关系，即渔船分布在东西方向(经度范围)扩展，那么在南北方向(纬度范围)就会缩短；反之亦然。这种消长关系可能是因为捕捞资源的分布发生了变化，导致渔船作业水域随之变化。各月作业渔场覆盖的渔区数量与渔船的生产情况相关，即渔区数量与平均CPUE存在显著负相关。也即，产量越高，渔场相对越集中；反之，作业区域覆盖的渔区数量越多，平均产量越低。这种关系反应了渔民的生产策略，即产量不高时，渔船就会分散生产，尽量扩大范围寻找新渔场；一旦发现鱼群，就会聚集生产。

3.2 江苏省帆式张网捕捞对象的季节变化特征

江苏省帆式张网捕捞的主要经济品种有一定的季节性变化。伏休前的5月，小黄鱼为渔获的主要经济品种；伏休后的9—10月，小黄鱼、带鱼和梭子蟹为渔获的主要经济品种，其中三疣梭子蟹汛期可延长至11月；年初(1月)和年末(12月)，鮟鱇为渔获的主要经济品种。帆式张网生产有一个相对稳定的中心水域(大沙渔场)，随着主要经济品种汛期的出现，会直接影响到作业水域的分布变动。9月渔场向东南方向转移，此时长江口渔场的小黄鱼、带鱼和三疣梭子蟹资源较多；10月渔场向东、即外海方向移动，此时在沙外渔场的小黄鱼、三疣梭子蟹和带鱼资源较多；12月渔场向西北方向转移，此时在吕四渔场鮟鱇资源较多。可见，帆式张网作业水域分布变动的主要原因是主捕经济鱼种资源变化造成的。主成份分析结果进一步凝炼了上述现象，即伏休前及水温偏低的年末与年初，帆式张网是以小型中上层鱼类、小型虾类和经济鱼类幼鱼为主要捕捞对象，而伏休之后，则以带鱼、小黄鱼和三疣梭子蟹等经济鱼种作为主捕对象。

有关东海的帆式张网渔获物分析，程家骅等[5]研究发现，其他鱼类比例在春季(3～5月)和冬季(12月)相对较高，但比例仅有20%～40%，远低于本研究的其他类所占比例(65%以上)。其原因可能是本次研究的抽样调查中，其他类渔获物包括了许多经济鱼种幼鱼，而这些幼鱼全部被作为低值饲料原料进行出售。而在程家骅等[5]研究中，小黄鱼幼鱼资源渔获比例全年均在30%以上，春季比例相对较高、超过40%；带鱼和银鲳(Pampusargenteus)幼鱼比例在多数季节中也相对较高。可见，帆式张网渔业对于经济鱼类幼生群体和补充群体破坏相当严重[5-6, 8-9]，尽管采取了措施加以取缔[4]，但终究因为此作业类型具有成本低、效率高等不可替代优势，目前江苏省仍然保有数百艘渔船正常生产。在目前还不能完全取缔帆式张网作业的情况下，应考虑进一步加强网囊网目尺寸的严格管理，严格控制渔船携带网具数量，最大限度降低其捕捞强度，从而有效保护经济幼鱼的生长与补充，维护渔业的可持续发展。

江苏帆式张网作业不同季节会捕到一定量的经济鱼种，主要包括小黄鱼、带鱼、三疣梭子蟹和鮟鱇等。本研究的主要经济品种与历史研究有一定差别。帆式张网投产初期，主捕鲳鱼，兼捕鳗鱼、马鲛鱼、鳓(Llishaelongata)、虾、蟹等[36]；20世纪90年代末期调查的主要渔获中,大黄鱼为最重要品种，其次为小黄鱼、银鲳和带鱼等[8]；21世纪初，梅童鱼为最主要品种，其次为带鱼、小黄鱼和鲳鱼[7]；其他调查结果相似，即主要渔获前3位均由小黄鱼、带鱼和鲳鱼组成，虽然次序有变化，但品种不变[2, 8]。帆式张网刚刚投产的主捕对象与20世纪90年代末期的差别巨大；而90年代末期之后，可能因调查水域不同、或时间不同、或船只不同，导致渔获品种发生变化，但不变的是小黄鱼、带鱼和鲳鱼均为渔获的主要品种。本研究与上述结果比较发现，主要渔获品种少了常见的鲳鱼，取而代之的是营养等级相对较低的甲壳类三疣梭子蟹，可见帆式张网渔获组成发生了变化，侧面反映海洋生态系统的结构和功能发生了一定程度的改变[37-38]。虽然历史文献均以个别或几条调查渔船数据作出判断，但多篇文献反映了类似现象，结果应该是可信的；本文基于若干跟踪信息渔船，结合大量面上抽样调查渔船数据，结果更为客观可信。

3.3 研究不足及展望

本研究基于2014年抽样调查数据，而自2017年起海洋伏季休渔时间开始调整，即把伏休开始时间从6月1日提前到5月1日[39]。伏季休渔制度的改变会给渔船生产方式带来影响，最大变化是生产时间缩短了。渔民为维持往年产量，可能会加大捕捞强度，开捕后的资源量下降速度可能会加快。资源个体大小可能会因延长休渔时间的蓄养而有所提高，但因目前渔船捕捞能力远远高于资源承受力，新伏休制度可能带来的生产延长对资源影响与制度改变之前相比，可能并不会有明显变化。对于本研究内容，即江苏省帆式张网渔船生产的时空分布特征，影响可能也并不大。渔船生产习惯主要由捕捞对象的生活史特征决定，而增加的休渔时间对于渔业资源长期形成的生活习性并无大的影响，即渔业资源的繁殖、索饵、越冬等生理周期并不会因伏休制度调整而发生显著变化，因而渔业资源仍在特定时间、特定水域出现，因此本研究结果仍能代表江苏省帆式张网的一般生产特征，对相关管理部门仍有现实指导意义。

另外，本研究未采集物种个体大小数据，不能了解帆式张网主捕对象体长结构组成，也不能了解其对某些物种幼体的破坏程度。另外对统一归为其他类的各种小型中上层鱼类、小型虾类和经济鱼类幼鱼没有具体分类，此类生物是帆式张网的主要渔获，只有分清物种，才能明确帆式张网对哪些物种和哪些幼体造成破坏。下一步研究，需定期采集渔获物样品加以分析，鉴别渔获物中其他类的组成物种，补充基础生物学测定数据，对帆式张网作业对渔业资源破坏程度做进一步分析，为帆式张网的有效管控提供更为全面的数据支撑。