1渔业资源评估Fish Stock Assessment
在了解、掌握渔业种群对象生物学特征的基础上，以一定的假设条件为前提，通过建立数学模型，描述和估算种群的组成结构、资源量及其变动，评估捕捞强度和捕捞规格对种群的影响，掌握种群资源量的变动特征与规律，从而对资源群体过去和未来的状况进行模拟和预测，为制定和实施渔业资源的管理措施提供科学依据。 2．研究对象
1）对鱼类等捕捞对象的生长、死亡等有关参数进行测定和计算，对其生长、死亡和补充的规律进行研究； 2）考察捕捞作用对渔业资源数量和质量的影响；对资源量和渔获量作出估计和预报；
3）寻求渔业资源合理利用的最佳方案，包括确定合适的或较合适的捕捞强度和起捕规格，如限定渔获量、限定作业船数或作业次数或作业时间，限定网目大小和鱼体长度等，为渔业政策和渔业管理措施提供科学依据。
3.渔业资源评估的方法有：数学分析法、初级生产力法、生物学法及水声学调查等方法，本课程所阐述的主要是数学分析法（生物参数资料和渔业统计资料）。
4.渔业评估据服务的性质不同可分为生产性的资源评估和决策性的资源评估。 }
5.鱼类资源数量研究非常活跃，当时以耿克（Heincke）、彼得逊（Pertersen）、约尔特（Hjort）等为代表根据自己的研究结果提出的不同的理论和学说，大体上可分为繁殖论、稀疏论、波动说三种。 第一章 渔业资源数量变动的一般规律 1.种群（Population）：是指生活在有限空间内、有较多特征一致的同一种类生物个体的集合，即指在一个种的分布区内，有一群或若干群体中的个体，其形态特征相似，生理、生态特征相同，特别是具有共同的繁殖习性（相同遗传属性，同一基因库的种内个体群）。 2.影响资源数量变动的因素
1）鱼类本身的因素以及环境因素的制约（繁殖、生长、死亡、环境）2）捕捞因素
提出资源数量变动基本模型的表达式为： B2=B1+R+G-M-Y 式中B1、B2分别为某一期间始末可利用资源群体的资源生物量。
当渔获量Y<[R+G-M]时，资源量增加； Y >[R+G-M] 时，资源量减少； }
Y=[R+G-M]时，资源量保持平衡（B1=B2）。
4.补充群体：有生物学和渔业利用两种不同的含义。从生物学标准来说，凡是第一次参加产卵的个体统称为补充群体，重复产卵的那些个体称为剩余群体；从渔业捕捞利用来讲，凡幼鱼成长到一定规格后，首次渔场后可能捕捞利用的那些个体称为补充群体，首次捕捞而余下的个体称为剩余群体。在渔业资源评估模型中通常均按渔业捕捞利用的标准来定义补充群体。补充群体进入渔业的形式是复杂的，归纳起来有三个基本类型：（1）一次性补充：（2）分批补充（3）连续补充
5.表1-2a 总死亡率36%，其捕捞死亡率和自然死亡率相等(各18%) } 1 2 3 5 6 7 8 9 10 - ; 年龄 0 4 资 源 1000 800 640 512 328 210 】\总计 24 86 55 15 10 35 6 22 {- 134 渔获量 92 59 38 244 平均年龄岁 表1-2b 总死亡率49%，捕捞死亡率(33%) 和自然死亡率(16%)
' - 2 3 4 5 6 7 8 年龄 0
10 - 总计 1 261 133 68 资 源 1000 800 640 # 512 渔获量 平均年龄岁 167 85 44 22 35 /9 18 6 9 3 5 - 338 11 1）渔业愈强化，每年自然死亡的鱼类比例将愈低。 ！
2）捕捞对渔获量年龄的影响
从上述两表可以看出，总渔获量在数量上随着捕捞作业的增加而增加，但并不是和捕捞努力量成比例的，假使捕捞努力量增加一倍，被捕鱼类数增加不到一倍（338和244）。捕捞愈加强烈，低龄鱼被捕捞得愈多，而且资源中存留下继续生长为高龄鱼的数量愈来愈少，结果资源就衰退了。所有这一切在各渔船所捕的渔获物的年龄（或体长）组成反映出来，而且低龄鱼被捕得愈多，则在被捕前死于自然原因的鱼类就更少，而总被捕数随着渔业的增加而增加。 第二章 鱼类的生长 1.长度与体重关系
W=a Lb幂指数系数b用于判断鱼类三维是否等速生长，条件因子a与环境条件有关
Ricker(1975)认为，a, b 可以用来表示鱼类是否为匀速生长，b =3为匀速生长。实际上许多种类 b ≈3，因此有时近似地：W=a L3，则a=W/ L3 ，又肥满度C= (W/ L3)x100，可见两者的变化规律完全相同。一般在其性成熟时，肥满度最大，即对匀速生长的鱼类来说，其条件因子a在其性成熟时最大。 2.生长方程(growth function/formula) ：为了对鱼类个体的生长进行定量研究，人们用数学模型（或称方程）来描述鱼类体长和体重随时间（或年龄）增长的变化规律，该模型或方程称为生长方程。根据生长方程在坐标图上绘出的体长和体重随时间的变化曲线称为生长曲线。 3.指数生长方程 、 i?1?Wi?eGiGi?ln(Wi?1/Wi)W 或
其中Gi表示第i时间的瞬时增长率
假设一条鱼从原来的２kg长到５kg，求相对生长率和瞬时生长率 Gi=ln(5/2)= 生长方程
以体长表示的Von Bertalanffy生长方程Lt=L∞（1-e-k(t-t0)）
式中，L?、W?、K、t0均为生长参数：
以体重表示的Von Bertalanffy生长方程Wt=W∞[（1-e-K(t-t0)]3
&
）
L?、W?称为渐近体长、渐近体重； t0为理论上体长或体重等于零时的年龄；
生长参数的估算：
K为生长曲线的平均曲率，表示趋近渐 高一龄体长对低一龄体长的线性回归法
近体长或体重的相对速度。
Lt?1?L?1?e?K?e?KLt
1?L?Lt?其中Lt表示t龄时对应的体长。t0的估算，每一年龄的t0： t0?ln????t??K?Lt?6.生长速度、加速度和生长拐点的含义 -
??鱼类的生长速度一般是指某种鱼类或渔业生物在整个生命过程中每一段时间所增加的长度或重量，生长速度也称生长率。生长加速度是表示生长速度增加（或减少）的快慢程度。生长加速度为零时，即鱼类生长
由加速增长开始转入减速增长（生长速度最快）时，称为生长拐点。 7.体长-年龄相关表p52例题 第三章 捕捞努力量及其标准化 1.捕捞努力量，一般可以通俗的认为是全部的捕捞作业量，也表示人们在某海区或水域，在一定期间内（年、月或渔汛等）为捕捞某资源群体所投入的捕捞规模大小或数量，它反映了被捕捞的资源群体捕捞死亡水平的高低。
（了解）捕捞努力量所用的计量单位：一般常采用与实际捕捞行为最密切相关的渔具使用次数作为捕捞努力量的计量单位。然而就渔具使用次数来看，船的大小、网具结构和规格的大小等的不同，捕捞性能和效率也不一样，必须确定统一标准，即标准化问题。
捕捞努力量具体要选择什么单位最为合适，得根据渔业的实际情况和渔业统计资料中是否能取得而定。如拖网渔业的投网次数、拖网船作业天数、标准拖网船船数（考虑到渔船类型）、标准渔船作业天数等等。对于手钓渔业用渔民作业天数或钩数乘以作业天数可能更为合适。总之，捕捞努力量的量度能表明与渔获率成线性相关关系者就是一种好的量度单位。 2.单位捕捞努力量渔获量（CPUE）：是某渔场在一定时间内（如年、月、汛）所捕获的总渔获量除以该时间内的总捕捞努力量而得到的值，即平均每一个捕捞努力量所捕获的渔获量。
3. F?q'f其中，F为捕捞死亡系数，q’为常数，以后在各个章节中均用 F=qf表示上式，其中q称为可捕系数（或称捕捞效率或称可捕率，还有称渔获率的），它是单位捕捞努力量的捕捞死亡系数。 !
CPUE?C/f?qD其中，C：渔获量、f：捕捞努力量、D：资源密度。 4.捕捞努力量标准化应考虑的因素
1.）捕捞时间：捕捞时间的标准化一般可从出海天数中，减去非直接用于捕捞或探测鱼群的时间而求得。非直接捕捞作业时间包括有：（1）因恶劣天气而损失的时间；（2）往返渔场的时间；（3）为捕捞而准备渔具的时间；（4）处理渔获物的时间。 生产性时间包括：（1）在渔场探测鱼群的时间；（2）操作渔具、捕鱼的时间。
2）捕捞能力：即某一特定渔具的捕捞能力，是指从给定的鱼类密度中在单位捕捞时间中所获得的渔获量。可从下面两个部分来衡量：（l）渔具作业的活动范围（水域面积或体积），在该范围内鱼类都可能遭捕获（以a表示）；2）在该水域范围内实际被捕获鱼的比例（以P表示）。
3）捕捞作业的分布：渔船作业分布的不均衡也是捕捞努力量标准化应考虑的重要因素 5.捕捞努力量标准化的方法：1）效能比法
效能比是某任一渔船与所选定的标准船在相同渔场、相同渔业资源密度、捕捞作业时间相同的条件下其CPUE的比值，该比值也称为效率因素，或相对捕捞能力，实际上效能比就是捕捞效率或能力的比。 《
例如,：在同一渔场作业（设资源密度相同）有 A、B、C、D四类渔船，若选择A类渔船为标准化船，则各类渔船的效能比如下：
?CPUE?C?CPUE?D?CPUE?A?CPUE?BrB? rCr rA? ? D?
????CPUE?ACPUE?ACPUE?ACPUE?A
四类渔船的捕捞努力量可以根据效能比进行修正即标准化，标准化后的总捕捞努力量为： f总?fA?rBfB?rCfC?rDfD
例如，有A、B、C、D四类拖网渔船在同一渔场作业，若各类渔船均投放100网次，每次拖曳时间均为3h，A类船共渔获1000t，B类船800t，C类船为500t，D类船为200t。现选定A类船为标准船，则各类船的效能比分别为：rA＝1，rB＝，rC＝，rD＝。
若以投网次数为努力量单位，则其总标准捕捞努力量为： f总=100＋＋＋＝250网次 （
若以捕捞小时数为单位，则总捕捞努力量为： f总=300＋＋＋＝750h 2）有效捕捞努力量的方法——书上例题（了解P67）
第四章 鱼类死亡与死亡参数
1.鱼类的死亡包括捕捞死亡和由于敌害掠食、疾病、环境因素及衰老等自然因素所引起的自然死亡两个方面，两者的综合称为总死亡。
2.下图是表示渔业资源群体一个世代数量变动的基本特征。 P76 图4--2
从出生到进入渔场的补充年龄，其补充量为N(tr)或R ，此阶段称待补充阶段。从tr到首次捕捞年龄tc这一阶段只有自然死亡，其资源残存曲线相对于tc以后的曲线较平坦，该阶段的长短取决于渔具网目尺寸的大小。从出生到tc阶段称未开发利用阶段，从tr起到世代消失称补充阶段，从tc到世代消失称开发利用阶段。
3死亡系数（mortality coefficient）又称瞬时死亡率，它表示某瞬间单位时间内瞬时相对死亡率。可分为总死亡系数Z 、捕捞死亡系数F和自然死亡系数M 。Z=F+M，即总死亡系数等于捕捞死亡系数和自然死亡系数的代数和。 单位为时间的倒数。
4.死亡率是指在一定的时间间隔内（如年、月、旬或渔汛等）鱼类死亡数量和时间间隔开始时资源数量的比值。死亡率可分为总死亡率A 、捕捞死亡率u和自然死亡率v 。A=u+v，显然，死亡率只能描述在某一段时间内鱼类数量平均死亡程度，是个百分数，它不能直接了解在某一瞬间的死亡尾数或存活尾数。 >
5.死亡系数和死亡率之间的关系（开始时资源数量用N0）
Nt=N0e-zt，若t=1，则N1=N0e-z，所以年残存率S= N1/ N0= e-z，而总死亡率A=1-S=1- e-z ，故Z和A的关系如下式： Z=-ln(1-A) =-ln(S)
6.下图是一年中由恒定的死亡率而引起的残存尾数的变化。从图中很明显的看出死亡一半的时间不是在半年，而是小于半年。t=
N900 N0.5?N0e?z?t?N0e?0.223?0.5?894.4，i??e?0.233?t，ln(0.9)??0.233?t，t?0.472N01000
6.描述鱼类死亡水平高低有死亡率或死亡系数两种参数。
（1）死亡系数：Z=F+M，由捕捞或自然死亡所占的比例分别为F/Z和M/Z。 （2）死亡率：A=u+v，由捕捞或自然死亡所占的比例分别为u/A和v/A。 |
它们之间的关系如下式：
uFuAuF
?;?;?; F?MAZFZu?vvAvM v M?;?;?; AZM Zu?vF?M从上述各式中可看出，其相互的比例关系均与时间无关，即这些比例关系在任一瞬间或任一时间间隔内均成立。
7.条件捕捞死亡率m：m=1-e-F 条件自然死亡率n：n=1-e-M 《
条件死亡率表示死亡率的关系式为：A=m+n-mn 由此可见，A=u+v≠m+n； 8.例题：（1）某种鱼捕捞死亡系数和自然死亡系数分别为和，其总死亡系数和总死亡率是多少
（2）若由自然因素死亡和捕捞因素死亡独立作用于某一种群，在一年中其死亡率分别为20%和30%。若由两者共同作用于该种群，在一年中其总死亡率是否为50％如果不是，其总死亡率等于多少 （1）,%；（2）不是，44％
例题2、由浮游生物调查表明，一个产卵期中产出的总卵系数为2×1011粒，繁殖力研究可知成熟雌鱼平均每尾产卵105粒，从市场调查表明，在第二年上市的3000000尾鱼中，40％为成熟雌鱼(即至少已产过卵一次)，问一年中有百分之几的产卵雌鱼被捕获如果总死亡系数为，则捕捞和自然死亡系数各为多少 63?10?0.4＝0.6 2?1011510F?uz0.6?1.2??1.03A0.7
|
， A＝e?Z?e?1.2?0.7，
M?Z?F?1.2?1.030 .17 ?，
9.捕捞对自然死亡率的影响：随着捕捞死亡水平的提高，其年自然死亡率v将随之减少。 10.渔获量方程
NA，则总死亡尾数D?NA?ZN平均资源尾数 N?Z
FF渔获尾数 C?NA? Z N?FN?qfN 1?e??qf?M?ZZqf?M
】
??q称为可捕系数，f：捕捞努力量，捕捞死亡系数F和自然死亡系数M
例题：某一群鱼在连续两年中所受的总死亡系数为和，如果第一年初的鱼数为1000尾，则这二年中每年的平均资源尾数有多少从这两个年资源平均数估算出的总死亡系数为多少 11.（了解）根据未开发的原始种群的首次渔获量曲线估算M
根据从未开发种群的生物采样中得到的渔获量曲线可求得死亡率（Baranov，1918）。由于该种群首次被开发或比较长期的停（休）渔（因战争或其他原因）以后的首次捕捞，在其全面补充年龄以后的渔获量曲线和原始种群各龄相对数量变化曲线是很相近的，此时的捕捞死亡系数F=0，用上节中的各种方法所估算得的总死亡系数Z即为自然死亡系数M值。 12.捕捞死亡系数估算(F)
1. 直接观察调查法：2.扫海面积法 3.标志放流法 4.用实际种群分析（VPA）估算F值 第五章 动态综合模型Dynamic pool model
1.动态综合模型：动态库模型，又称分析模型、单位补充量产量模型，该模型的出发点都是吧种群作为个体的总和，并把童年出生的一个世代在医生中可提供的产量作为一年中各个年龄组所能提供的产量相等为前提。 &
2.动态综合模型的两个特征
1）当资源处于平衡状态时，即补充量、生长和死亡率都是恒定的，则整个资源群体所提供的渔获量等于单一补充群体一生中所提供的渔获量。
2）年渔获量在其它综合因子一定的条件下是与年补充量水平成正比的。 模型假设条件
① 一个世代所有个体在同一时刻孵化； ② 开发利用阶段自然、捕捞死亡系数恒定； ③ 补充和网具选择性呈“刀刃型”； ④ 资源密度均匀； ⑤ ， ⑥ 体长、体重关系能用 W = a L 3 拟合； ⑦ 生长方程能用 VBGF 拟合。 4.单位补充量渔获量方程，单位:g / 尾 Y3Qne?nK?tc?t0?.1?e??F?M?nK???M?W?FW?e RF?M?nKn?0
与YW/R的关系（见图5-5）
起初，YW/R随F的增长而迅速增长，当F达一定值时YW/R取得极大值，这时如果F继续增大，YW/R曲线开始慢慢下降，这时YW/R接近某一临界值。在F无限大时，即该资源群体达到tc时即被全部捕获，YW/R的临界值就等于首次捕捞年龄时的个体平均体重。
???
渔业资源评估管理
