论文摘要
长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)隶属鲭科（Scombridae），是一种广泛分布在温、热带海域的洄游性鱼类。根据有关生物学资料和资源评估需要，大西洋金枪鱼国际保育委员会（ICCAT）将大西洋长鳍金枪鱼分为三个群体，即北大西洋、南大西洋(以5°N线划分)和地中海群体。相比于北大西洋群体，南大西洋长鳍金枪鱼群体的资源状态较好，但是2011年的ICCAT长鳍金枪鱼评估会议（ICCAT,2012）指出这个群体很有可能面临过度捕捞。而国际水产品可持续基金会（ISSF）则认为这个群体曾在21世纪初期处于轻度过度捕捞状态，虽然当前产量在最大可持续产量（MSY）水平以下，但仍然需要引起重视。因此，本论文应用鱼类种群动力学模型对这个群体进行了评估并提出了相应的管理建议。本文首先应用CEDA和ASPIC两种计算机软件对南大西洋长鳍金枪鱼渔业的产量和标准化CPUE数据进行初步分析，并对这两种软件的分析结果进行了对比。结果显示，CEDA中使用对数正态误差假设的Fox模型产生了最大的R2值以及最接近ASPIC分析结果的种群参数值。CEDA对不同初始B1/K值的反应比较敏感。ASPIC中Logistic产量模型对不同初始B1/K值的反应比Fox模型更加灵敏。综合这两种软件的评估结果，研究给出的南大西洋长鳍金枪鱼群体的MSY为28300t。随着人们对鱼类种群变动规律认识的不断深入，评估模型中的不确定性和风险分析逐渐被应用到渔业资源评估中。因此，本文第三章以ASPIC和CEDA软件对种群参数的评估结果作为先验信息加入到基于贝叶斯方法的非平衡剩余产量模型中进行研究。蒙特卡洛马尔科夫链（MCMC）算法用来计算参数的后验概率分布。基于得到的参数的后验分布，设置了8种不同的捕捞策略对这个群体进行风险评估。当捕捞死亡率为0.2时，策略实施末年（2025年）的生物量有较大概率（0.61）低于BMSY，因此，捕捞死亡率应该控制在0.15左右。另外，本研究评估给出的MSY为27970t。亲体补充量关系对渔业管理有着重要的作用，是鱼类种群动力学的重要部分。本文第四章将贝叶斯分析应用在南大西洋长鳍金枪鱼群体的亲体补充量数据中，给出了Shepherd和Beverton-Holt亲体补充量模型中参数的后验分布。研究中基于最小二乘法应用三个两参数的亲体补充量模型对数据进行了拟合，以此验证Shepherd模型中“补偿度”参数的后验分布。之后，本研究在贝叶斯分析的后验概率分布的基础上，对南大西洋长鳍金枪鱼的MSY的不确定性进行了分析。结果表明，对于B-H模型，MSY的80%置信区间为(19168,25860) t,中值为22085t；对于Shepherd模型, MSY的80%置信区间为(21414,29044) t,中值为24799t。时滞差分模型被认为是简单的剩余产量模型和复杂的年龄结构模型之间的理论上的“桥梁”。生物学上有意义以及较少的数据需求是它的主要优势。因此，在本文第五章的研究中，将时滞差分模型应用于南大西洋长鳍金枪鱼渔业评估中。结果表明，时滞差分模型能够更好的捕捉到CPUE随着时间的波动而Fox剩余产量模型的评估曲线则更像是一条平滑的曲线。在蒙特卡洛模拟分析中，将不同程度的白色噪音加入到CPUE观测数据中，并应用相对估计误差（REE）对参数的评估结果进行对比。结果表明Ricker亲体补充量模型中的两个参数对白色噪音的敏感度要高于可捕系数。在1985到2005年的二十年里，南大西洋长鳍金枪鱼群体遭受到过度捕捞，之后有所缓解，在最近的几年里，虽然生物量一直高于BMSY，但是捕捞死亡系数一直高于FMSY而产量也在MSY附近波动，因此，本研究认为南大西洋长鳍金枪鱼群体有过度捕捞的迹象，需要加强评估管理并及时采取措施。时滞差分模型在对南大西洋长鳍金枪鱼群体的评估研究中对产量和CPUE数据给出了比较好的拟合效果，同时得到了较为合理的评估结果。由于剩余产量模型缺乏生物学意义而年龄结构模型需要复杂的数据结构，时滞差分模型也许是一个不错的选择。综上所述，本文认为南大西洋长鳍金枪鱼群体目前存在轻度的过度捕捞，需要将产量控制在22490t以内这个群体才能可持续发展。笔者希望通过本文的研究能为我国的远洋渔业提供一定的参考意见，同时也为我国的渔业资源评估和管理提供一些支持和帮助。