基于长度贝叶斯生物量估算法评估北部湾大头白姑鱼资源状况

王淼娣; 王雪辉; 孙典荣; 王跃中; 陈新军; 杜飞雁; 邱永松

doi:10.12131/20200202

基于长度贝叶斯生物量估算法评估北部湾大头白姑鱼资源状况

doi: 10.12131/20200202

1.
上海海洋大学海洋科学学院，上海 201306
2.
中国水产科学研究院南海水产研究所/广东省渔业生态环境重点实验室/农业农村部外海渔业开发重点实验室，广东广州 510300

基金项目: 国家科技基础资源调查专项 (2017FY201405, 218FY100105)；中国水产科学研究院基本科研业务费项目 (2019HY-JC0203, 2019GH02)；中越北部湾共同渔区联合调查资助

详细信息

作者简介:
王淼娣 (1993—)，女，硕士研究生，研究方向为渔业生物学与资源评估。E-mail: wmd528@126.com

通讯作者:
王雪辉 (1975—)，男，博士，副研究员，从事渔业资源评估与管理、渔业生物学研究。E-mail: wxhscs@163.com

中图分类号: S 931.1
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出版历程
- 收稿日期: 2020-10-12
- 修回日期: 2020-12-08
- 网络出版日期: 2021-01-23
- 刊出日期: 2021-04-05

Assessment of Pennahia macrocephalus stock in Beibu Gulf by length Bayesian biomass estimation method

1.
College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China
2.
South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences/Guangdong Provincial Key Laboratory of Fishery Ecology and Environment/ Key Laboratory of Open-Sea Fishery Development, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Guangzhou 510300, China

摘要

摘要: 大头白姑鱼 (Pennahia macrocephalus) 是北部湾主要经济鱼类种群之一，研究其资源状况对北部湾渔业资源的可持续利用具有重要意义。该研究基于2006—2014年北部湾大头白姑鱼生物学数据，通过长度贝叶斯生物量估算法 (Length-based Bayesian biomass estimation method, LBB) 估算大头白姑鱼的渐进体长 (L_∞)、相对自然死亡率 (M/k)、相对捕捞死亡率 (F/k)、相对总死亡率 (Z/k)、最适开捕体长 (L_{c_opt})、开发率 (E) 和相对生物量开发指标 (B/B₀)。结果表明，2006—2014年北部湾大头白姑鱼的平均L_∞为265 mm，平均L_{c_opt}为157 mm，M/k、F/k和Z/k分别为1.39、3.58和4.96；L_{c_opt}呈上升趋势，而L_∞呈下降趋势。目前大头白姑鱼E较高 (0.58)，B/B₀ 小于0.5，表明当前北部湾大头白姑鱼资源处于过度开发状态。
- 大头白姑鱼 /
- 种群参数 /
- 数据有限 /
- 长度频率 /
- 长度贝叶斯生物量估算法 /
- 北部湾
Abstract: Pennahia macrocephalus, one of the major commercial fishes in the Beibu Gulf, is of great significance to study its stocks status. Based on the biological data of P. macrocephalus collected in the Beibu Gulf from 2006 to 2014, we estimated the asymptotic body length (L_∞), relative natural mortality (M/k), relative fishing mortality (F/k), relative total mortality (Z/k), optimal body length-at-first-capture (L_{c_opt}), exploitation rate (E) and relative biomass index (B/B₀) by the length-based Bayesian biomass estimation method (LBB). Results show that the average L_∞ and L_{c_opt} were 265 mm and 157 mm, respectively, and the relative mortality rates of M/k, F/k and Z/k were 1.39, 3.58 and 4.96, respectively. The L_{c_opt} of P. macrocephalus showed an increasing trend while the L_∞ showed a decreasing trend. At present, the E of P. macrocephalus is relatively high (0.58), indicating the resources have been in the state of overexploited. The B/B₀ is less than 0.5, indicating the overexploitation of current stocks.
- Pennahia macrocephalus /
- Population parameter /
- Data-limited /
- Length frequency /
- Length-based Bayesian biomass estimation /
- Beibu Gulf

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图 1 2006—2014年北部湾大头白姑鱼种群参数的变化趋势

Figure 1. Trends of population parameters of P. macrocephalus in Beibu Gulf from 2006 to 2014

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图 2 大头白姑鱼捕捞强度 (F/M) 与资源利用状态

Figure 2. Fishing intensity (F/M) and stock utilization status of P. macrocephalus in Beibu Gulf from 2006 to 2014

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表 1 采样航次、时间与样本量信息

Table 1. Information of sampling cruise, sampling month and sampling size

年份 Year	月份 Month	样本数 Sampling size	采样航次 Sampling cruise
2006	2	167	第1航次
	8	695	第2航次
2007	2	937	第3航次
	7	412	第4航次
2008	1	241	第5航次
	7	280	第6航次
2009	2	328	第7航次
	8	336	第8航次
2010	1	485	第9航次
	8	335	第10航次
2011	1	441	第11航次
	8	336	第12航次
2012	1	202	第13航次
	8	298	第14航次
2013	1	383	第15航次
	7	358	第16航次
2014	1	324	第17航次
	7	34	第18航次

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表 2 2006—2014年大头白姑鱼群体结构

Table 2. Population structure of P. macrocephalus in summer and winter from 2006 to 2014

年份 Year	冬季体长 Body length in winter/mm			夏季体长 Body length in summer/mm
年份 Year	范围 Range	优势 Dominant	平均 Mean	范围 Range	优势 Dominant	平均 Mean
2006	98~233	140~149	146	40~230	120~129	129
2007	50~278	150~159	140	39~215	100~109	110
2008	65~230	170~179	145	25~214	100~109	130
2009	68~245	140~149	132	69~212	110~119	121
2010	59~253	150~159	163	60~220	100~109	121
2011	45~290	100~109	114	55~220	90~99	116
2012	36~212	100~109	105	6.9~240	100~109	119
2013	47~232	130~139	129	28~240	110~119	130
2014	25~240	140~149	142	88~220	110~119	120
2006—2014	25~290	140~149	137	6.9~240	110~119	122

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表 3 2006—2014年根据LBB估算的大头白姑鱼的种群参数

Table 3. Population parameters of P. macrocephalus estimated by LBB from 2006 to 2014

年份 Year	月份 Month	渐进体长 L_∞/mm	最适开捕体长 L_{c_opt}/mm	相对自然死亡率 M/k	最小值 Min	最大值 Max	相对捕捞死亡率 F/k	最小值 Min	最大值 Max	相对总死亡率 Z/k	最小值 Min	最大值 Max	开发率 E
2006	2	275.00	142.00	1.31	1.07	1.46	0.37	0.21	0.64	1.67	1.57	1.77	0.22
	8	279.00	169.00	1.36	1.13	1.57	2.34	2.13	2.72	3.7	3.53	3.92	0.63
2007	2	277.00	146.00	1.63	1.39	1.87	1.36	1.05	1.67	2.98	2.72	3.31	0.46
	7	258.00	147.00	1.61	1.33	1.9	2.68	2.32	3.00	4.26	4.09	4.48	0.63
2008	1	252.00	136.00	1.50	1.21	1.75	1.13	0.81	1.39	2.59	2.35	2.75	0.44
	7	225.00	122.00	0.91	0.82	1.02	0.12	0.06	0.22	1.04	0.95	1.12	0.12
2009	2	291.00	197.00	1.22	1.00	1.39	7.15	6.43	7.94	8.38	7.66	9.08	0.85
	8	258.00	149.00	1.56	1.31	1.87	2.71	2.31	3.19	4.29	4.04	4.56	0.63
2010	1	303.00	172.00	1.57	1.27	1.85	2.30	1.97	2.81	3.88	3.61	4.16	0.59
	8	269.00	160.00	1.55	1.31	1.88	3.55	3.14	3.84	5.11	4.85	5.32	0.69
2011	1	307.00	180.00	1.56	1.24	1.87	3.19	2.74	3.61	4.72	4.42	5.11	0.68
	8	234.00	114.00	1.49	1.32	1.69	0.36	0.16	0.60	1.87	1.77	1.97	0.19
2012	1	213.00	145.00	1.22	0.80	1.49	7.93	7.01	9.12	9.09	8.27	10.30	0.87
	8	285.00	156.00	1.50	1.18	1.71	1.34	1.06	1.66	2.83	2.70	2.95	0.47
2013	1	240.00	136.00	1.74	1.51	1.95	3.58	3.08	4.21	5.27	4.96	5.83	0.68
	7	282.00	147.00	1.51	1.29	1.76	0.85	0.58	1.08	2.36	2.20	2.50	0.36
2014	1	242.00	226.00	0.15	−0.07	0.44	3.47	2.68	4.03	3.60	3.07	4.03	0.96
	7	271.00	173.00	1.57	1.28	1.87	20.00	18.00	21.50	21.60	19.50	23.10	0.93
平均值 Mean		264.50	156.50	1.39	1.13	1.63	3.58	3.10	4.07	4.96	4.57	5.35	0.58
变异系数 CV		0.10	0.17	0.26	0.31	0.23	1.29	1.35	1.22	0.94	0.92	0.94	0.43

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表 4 白姑鱼属种群参数的估算结果

Table 4. Estimation results of population parameters of Pennahia

种类 Species	年份 Year	渐进体长 L_∞/mm	最适开捕体长 L_{c_opt}/mm	生长率 k	相对自然死亡率 M/k	开发率 E	方法 Method	文献 Reference
白姑鱼 P. argentatus	1982	305.00	−	0.35	2.29	0.23	生长方程	[31]
白姑鱼 P. argentatus	1994	−	−	−	−	0.50	生长方程	[31]
白姑鱼 P. argentata	1983—1984	282.30	−	0.50	−	−	生长方程	[32]
白姑鱼 P. argentata	1992—1993	382.00	211.00	0.42	2.21	0.74	ELEFAN I	[19]
大头白姑鱼 P. macrocephalus	2006—2007	229.95	−	0.41	−	−	最大似然法	[14]
斑鳍白姑鱼 P. pawak	2008—2009	220.32	146.53	0.58	−	−	最大似然法	[20]
大头白姑鱼 P. macrocephalus	2006—2007	289.00	174.00	0.52	2.00	0.63	ELEFAN I	[28]
大头白姑鱼 P. macrocephalus	2006—2014	264.50	156.50	−	1.49	0.58	LBB	本研究

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参考文献(40)

[1]	史登福, 张魁, 陈作志. 基于生活史特征的数据有限条件下渔业资源评估方法比较[J]. 中国水产科学, 2020, 27(1): 12-24.
[2]	RANKIN P S, LEMOS R T. An alternative surplus production model[J]. Ecol Model, 2015, 313: 109-126. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2015.06.024
[3]	冯波, 陈新军, 西田勤. 应用年龄结构产量模型评估印度洋黄鳍金枪鱼资源[J]. 生态学报, 2010, 30(13): 3375-3384.
[4]	徐洁, 陈新军, 官文江. 适用于短生命周期种类资源评估模型的研究现状与展望[J]. 海洋湖沼通报, 2015(3): 113-124.
[5]	CHRYSAFI A, KUPARINEN A. Assessing abundance of populations with limited data: lessons learned from data-poor fisheries stock assessment[J]. Environ Rev, 2016, 24(1): 25-38. doi: 10.1139/er-2015-0044
[6]	PRINCE J, VICTOR S, KLOULCHAD V, et al. Length based SPR assessment of eleven Indo-Pacific coral reef fish populations in Palau[J]. Fish Res, 2015, 171: 42-58. doi: 10.1016/j.fishres.2015.06.008
[7]	BOWKER D W. The bias associated with the dispersion of length at age in the estimation of growth and mortality parameters from uni-modal length-frequency data[J]. J Fish Biol, 1996, 49(4): 743-747.
[8]	汪文婷, 田思泉, 戴小杰, 等. 中大西洋延绳钓渔业大眼金枪鱼体长频率时空分布[J]. 上海海洋大学学报, 2013, 22(5): 770-777.
[9]	FROESE R, WINKER H, CORO G, et al. A new approach for estimating stock status from length frequency data[J]. ICES J Mar Sci, 2018, 75(6): 2004-2015. doi: 10.1093/icesjms/fsy078
[10]	BALDE B S, FALL M, KANTOUSSAN J, et al. Fish-length based indicators for improved management of the sardinella fisheries in Senegal[J]. Reg Stud Mar Sci, 2019, 31: 100801. doi: 10.1016/j.rsma.2019.100801
[11]	潘澎, 李纯厚, 罗家聪, 等. 中越北部湾捕捞力量变化问题研究[J]. 中国渔业经济, 2016, 34(5): 4-9.
[12]	王雪辉, 邱永松, 杜飞雁, 等. 北部湾鱼类多样性及优势种的时空变化[J]. 中国水产科学, 2011, 18(2): 427-436.
[13]	袁华荣, 陈丕茂, 贾晓平, 等. 北部湾东北部游泳生物资源现状[J]. 南方水产科学, 2011, 7(3): 31-38.
[14]	颜云榕, 侯刚, 卢伙胜, 等. 北部湾大头白姑鱼生长特性及群体组成[J]. 中国海洋大学学报 (自然科学版), 2010, 40(6): 61-68.
[15]	苏新红. 聚类分析在石首鱼类分类中的应用[J]. 生物数学学报, 2009, 24(4): 733-740.
[16]	YAMADA H, YAMADA U. Descriptive morphology of juvenile stages of two sciaenids, Miichthys miiuy and Pennahia macrocephalus, from the East China Sea[J]. Ichthyol Res, 1999, 46(1): 93-99. doi: 10.1007/BF02674952
[17]	SASAKI K. Johnius aneus Bloch, a senior synonym of Pennahia macrophthalmus (Bleeker), with comments on the identity and status of an alleged lectotype of J. aneus (Sciaenidae: Perciformes)[J]. 魚類学雑誌, 1994, 40(4): 498-499.
[18]	张其永, 林秋眠, 林尤通, 等. 闽南—台湾浅滩渔场经济鱼类食物网研究 (摘要)[J]. 福建水产科技, 1980(1): 17-18, 21.
[19]	陈作志, 邱永松, 黄梓荣. 南海北部白姑鱼生长和死亡参数的估算[J]. 应用生态学报, 2005, 16(4): 712-716.
[20]	颜云榕, 侯刚, 卢伙胜, 等. 北部湾斑鳍白姑鱼的年龄与生长[J]. 中国水产科学, 2011, 18(1): 145-155.
[21]	何雄波, 陶雅晋, 侯刚, 等. 北部湾斑鳍白姑鱼群体结构特征与时空分布[J]. 广东海洋大学学报, 2015, 35(3): 35-42.
[22]	SIEGFRIED K I, SANSO B. Two Bayesian methods for estimating parameters of the von Bertalanffy growth equation[J]. Environ Biol Fish, 2006, 77(3): 301-308.
[23]	FROESE R, WINKER H, GASCUEL D, et al. Minimizing the impact of fishing[J]. Fish Fish, 2016, 17(3): 785-802. doi: 10.1111/faf.12146
[24]	PLUMMER M. JAGS: a program for analysis of Bayesian graphical models using Gibbs sampling[EB/OL]. [2020-10-12]. https://www.r-project.org/conferences/DSC-2003/Proceedings/Plummer.pdf.
[25]	联合国粮食与农业组织. 2018年世界渔业和水产养殖状况—实现可持续发展目标. ISBN 978-92-5-130691-8[R]. 罗马: 联合国粮食及农业组织, 2018.
[26]	叶婷, 王迎宾, 周丛羽. 鱼类体长频率数据结构对生长参数估算的影响分析[J]. 水产科学, 2014, 33(5): 277-282.
[27]	WANG Y G, ELLIS N. Effect of individual variability on estimation of population parameters from length-frequency data[J]. Can J Fish Aquat Sci, 1998, 55: 2393-2401. doi: 10.1139/f98-134
[28]	WANG X H, QIU Y S, DU F Y, et al. Population parameters and dynamic pool models of commercial fishes in the Beibu Gulf, northern South China Sea[J]. Chin J Oceanol Limnol, 2012, 30(1): 105-117. doi: 10.1007/s00343-012-1017-y
[29]	RAMOS-MIRANDA J. Growth, mortality, maturity, and recruitment of the star drum (Stellifer lanceolatus) in the southern Gulf of Mexico[J]. Ceinc Mar, 2009, 35(3): 245-257.
[30]	李壮, 刘群. 应用渔业体长分析方法ELEFAN和SLCA估算鱼类生长参数的研究[J]. 海洋湖沼通报, 2007(3): 81-87.
[31]	卢振彬, 戴泉水, 颜尤明. 福建近海主要底层经济鱼类的种群动态[J]. 台湾海峡, 1999, 18(1): 100-105.
[32]	胡雅竹, 钱世勤. 白姑鱼年龄和生长的研究[J]. 海洋渔业, 1989(4): 158-162.
[33]	陈丕茂. 南海北部主要捕捞种类最适开捕规格研究[J]. 水产学报, 2004, 28(4): 393-400.
[34]	王雪辉, 邱永松, 杜飞雁, 等. 基于长度贝叶斯生物量法估算北部湾二长棘鲷种群参数[J]. 水产学报, 2020, 44(10): 1654-1662.
[35]	WANG Y B, WANG Y C, LIU S D, et al. Stock assessment using LBB method for eight fish species from the Bohai and Yellow Seas[J]. Front Mar Sci, 2020, 7: 164.
[36]	GULLAND J A. Fish stock assessment: a manual of basic methods[M]. Chichester, UK: FAO/Wiley series on food and agriculture, 1983: 1-223.
[37]	PONS M, COPE J M, KELL L T. Comparing performance of catch-based and length-based stock assessment methods in data-limited fisheries[J]. Can J Fish Aquat Sci, 2020, 77(6): 1026-1037. doi: 10.1139/cjfas-2019-0276
[38]	WANG J Q, XU L L, LI B, et al. An evaluation of the effects of sample size on estimating length composition of catches from tuna longline fisheries using computer simulations[J]. Aqua Fish, 2020, 5(3): 122-130. doi: 10.1016/j.aaf.2019.09.001
[39]	李寇军, 邱永松, 王跃中. 自然环境变动对北部湾渔业资源的影响[J]. 南方水产, 2007, 3(1): 7-13.
[40]	陈国宝, 李永振, 陈丕茂, 等. 鱼类最佳体长频率分析组距研究[J]. 中国水产科学, 2008, 15(4): 659-666.