劉莉莉， 周 成， 虞聰達(dá)， 鄭 基， 臧迎亮

(1. 浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 浙江 舟山 316022; 2. 浙江省海洋漁業(yè)裝備技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江 舟山 316022; 3. 中國(guó)海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 山東 青島 266003)

釣鉤深度和浸泡時(shí)間對(duì)東太平洋公海長(zhǎng)鰭金槍魚延繩釣漁獲性能的影響研究?

劉莉莉1,2， 周 成3**， 虞聰達(dá)1,2， 鄭 基1,2， 臧迎亮1,2

(1. 浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 浙江 舟山 316022; 2. 浙江省海洋漁業(yè)裝備技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江 舟山 316022; 3. 中國(guó)海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 山東 青島 266003)

為了探究金槍魚延繩釣的釣鉤深度和浸泡時(shí)間對(duì)釣捕性能和漁獲特征的影響，本文基于2015年9月—2016年2月收集的東太平洋公海長(zhǎng)鰭金槍魚漁業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)，利用局部加權(quán)回歸和線性回歸分別擬合了釣鉤深度分布與捕獲的長(zhǎng)鰭金槍魚叉長(zhǎng)分布的關(guān)系，統(tǒng)計(jì)了各鉤號(hào)和叉長(zhǎng)組的上鉤漁獲物的存活比例，并利用Logistic回歸模型對(duì)釣鉤浸泡時(shí)間與捕撈率的關(guān)系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。研究表明：漁獲物的平均叉長(zhǎng)隨著釣鉤水層的加深而略微增大，192 m(8號(hào)鉤所處水層)為臨界水層，該水層以淺的長(zhǎng)鰭金槍魚叉長(zhǎng)明顯小于該水層以深的叉長(zhǎng)。鉤號(hào)、叉長(zhǎng)均與金槍魚的活體比例呈較明顯的相關(guān)性，這表明捕撈水層越深或魚體越大，漁獲存活率越高。以每11個(gè)連續(xù)浮球?yàn)閱挝挥?jì)算浸泡時(shí)間，漁獲率隨著浸泡用時(shí)呈現(xiàn)波動(dòng)式增長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并在11和16 h呈現(xiàn)2個(gè)峰值。Logistic回歸模型顯示，釣鉤水深對(duì)捕撈效率的影響極顯著，167.57 m水深為捕撈效率密度最高的水層，若釣鉤水層分布于124～211 m將有更高的捕撈效率。

金槍魚延繩釣; 釣鉤深度; 浸泡時(shí)間; 捕撈率; 漁獲特征

長(zhǎng)鰭金槍魚(Thunnusalalunga)是高度洄游性的上層營(yíng)養(yǎng)級(jí)海洋捕食者，也是重要的商業(yè)捕撈物種，分布于全球 50°N 和40°S之間除赤道區(qū)域附近以外的溫?zé)釒ШＳ騕1-4]。2015年長(zhǎng)鰭金槍魚總產(chǎn)量達(dá)到223 013 t，占全球金槍魚和類金槍魚總捕撈量的4.6%，其中，延繩釣捕獲產(chǎn)量占長(zhǎng)鰭金槍魚總產(chǎn)量的72%[5](FAO統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))，近50%的捕撈量來自于太平洋海域。據(jù)中西太平洋金槍魚委員會(huì)(WCPFC)統(tǒng)計(jì)，2015年太平洋長(zhǎng)鰭金槍魚捕撈量為102 997 t，我國(guó)大陸金槍魚延繩釣捕撈產(chǎn)量約占10%。

目前，捕撈壓力的持續(xù)增加正導(dǎo)致長(zhǎng)鰭金槍魚生物量的減少[6]，盡管該種群未處于過度捕撈以及正在過度捕撈的狀態(tài)，但為了避免生物量的進(jìn)一步減少，需要降低延繩釣捕撈死亡率[7]。種群資源評(píng)估通常假設(shè)捕撈率(CPUE)為種群資源豐度的指數(shù)，但由于可捕系數(shù)(Catchability)一般不是常數(shù)，名義努力量和捕撈產(chǎn)量之間并沒有必然的關(guān)系。捕撈率與種群生物量之間的關(guān)系也取決于可捕系數(shù)的大小。事實(shí)上，捕撈率的改變可能是由于漁具結(jié)構(gòu)或者操作所導(dǎo)致的捕撈性能的改變，并非種群資源量發(fā)生變化所致[8-9]。因此，正確理解捕撈率和漁具效率之間的關(guān)系，對(duì)于基于漁業(yè)數(shù)據(jù)的種群資源評(píng)估和管理極其重要。對(duì)于被動(dòng)且高選擇性的延繩釣捕撈，釣捕率除受時(shí)空和海洋環(huán)境的影響外，還與漁具的結(jié)構(gòu)、垂直水層分布和捕撈策略等因素有關(guān)，如釣捕深度、時(shí)間、餌料及浸泡時(shí)間等[10-14]，彼此關(guān)系仍未被全面認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。

為此，本研究本著探究金槍魚延繩釣漁具結(jié)構(gòu)和捕撈方式對(duì)漁具性能和漁獲特征的內(nèi)在關(guān)系出發(fā)，利用2015年9月—2016年2月東太平洋公海長(zhǎng)鰭金槍魚漁業(yè)生產(chǎn)船調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)不同鉤深下的捕撈率、叉長(zhǎng)分布和釣捕死亡比例，以及不同釣鉤浸泡時(shí)間與捕撈率之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，旨在探明延繩釣捕撈特性的規(guī)律，以期為提高漁獲效率和漁具選擇性提供重要的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查船、時(shí)間及海域

調(diào)查作業(yè)漁船為浙江省大洋世家股份有限公司所屬的超低溫金槍魚延繩釣船“新世紀(jì)71號(hào)”，該船總長(zhǎng)56.5 m、型寬8.5 m、型深3.65 m、總噸位634 t、主機(jī)功率735 kW。以長(zhǎng)鰭金槍魚為主要目標(biāo)種群，作業(yè)于法屬波利尼西亞塔希提島以東的東太平洋公海。2015年9月—2016年2月期間在14°S～23°S，115°W～124°W水域內(nèi)共調(diào)查49個(gè)站點(diǎn)(見圖1)。

(A(實(shí)心圓)：從投繩結(jié)束處起繩；B(實(shí)心三角)：從投繩開始處起繩。右上方小圖陰影部分表示該調(diào)查區(qū)域。A with filled circle indicates counter-retrieved-operation; B with filled triangle indicates forward-retrieved-operation.(In the zoom-out plot at upper right the survey area is shaded in grey.)

圖1 延繩釣投放鉤位置

Fig.1 Distribution of deployment locations in survey of tuna longline

1.2 漁具結(jié)構(gòu)和捕撈操作

延繩釣主繩為8股尼龍單絲編織，直徑5.4 mm；支線結(jié)構(gòu)為自動(dòng)掛扣(帶附環(huán))連接2 m直徑4 mm的紅色聚酯繩(PES)，通過一枚箱型轉(zhuǎn)環(huán)連接18 m直徑1.3 mm尼龍單絲，通過一枚S型轉(zhuǎn)環(huán)連接6 m直徑1 mm 尼龍單絲，最后懸掛一枚圓型鉤，總長(zhǎng)26 m；浮子繩為80股編織的聚酯繩(PES)，直徑5.5 mm，長(zhǎng)25 m；浮子材料為ABS注塑，直徑360 mm，靜浮力24.5 kg。

投繩過程中平均船速9.6 kn，投繩平均速度6 m/s，每籃配置26條支線，2支線之間的主繩長(zhǎng)度為33 m，每次投放釣鉤3 770枚。投繩起止時(shí)間通常為5:00～11:00，持續(xù)6 h；起鉤起止時(shí)間通常為14:00～次日5:00，持續(xù)15 h。起鉤方式包括從投繩開始處起繩(起頭)和從投繩結(jié)束處起繩(起尾)，起鉤平均船速4.5 kn。

1.3 調(diào)查采樣方法

調(diào)查記錄的捕撈技術(shù)參數(shù)包括總鉤數(shù)、兩浮子間的鉤數(shù)、出繩速度、船速、兩鉤間的時(shí)間間隔、投繩起始船位、投繩終止船位、航向、投繩開始時(shí)間、投繩結(jié)束時(shí)間、起繩開始時(shí)間、起繩結(jié)束時(shí)間和捕撈產(chǎn)量等；使用卷尺(GC-F5019，精度1.0 mm)和臺(tái)秤(TGT-500，精度200 g)隨機(jī)測(cè)定上鉤漁獲物的叉長(zhǎng)和體重，并記錄釣捕的鉤號(hào)和生存狀態(tài)；以每10籃為單位，記錄起鉤期間全部漁獲物的尾數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 延繩釣形態(tài)估計(jì) 在無環(huán)境(海流)影響下2個(gè)浮球之間延繩釣呈懸鏈線狀態(tài)，對(duì)2個(gè)浮球之間懸鏈線對(duì)稱一側(cè)的釣鉤從淺至深進(jìn)行編號(hào)，假設(shè)每2個(gè)浮球之間的懸鏈線形狀相同且在操作過程中浮球之間的距離不變，按照Yoshihara[15]提出的延繩釣理論深度計(jì)算方法預(yù)測(cè)各釣鉤的布置水深和與最近浮球間的水平距離：

Dj=F+B+

(1)

(2)

式中：Dj為釣鉤理論深度(m)；Hj為釣鉤與最近浮球之間的水平距離；F為浮子繩長(zhǎng)度(m)；B為支線長(zhǎng)度(m)；L為兩浮子間主繩長(zhǎng)度；N為每籃支線數(shù)，共26枚；θ為延繩釣主繩在浮子繩末端接合點(diǎn)處切線與水平方向的夾角(°)，與短縮率k(2個(gè)連續(xù)浮球間的水平距離與主繩長(zhǎng)度的比值)具有以下關(guān)系：

(3)

L=(N+1)·S；

(4)

(5)

式中：H為兩相鄰浮子之間的水平距離(m)；S為兩相鄰支線間的主繩長(zhǎng)度(m)；Vs和Vb分別為投繩速度和船速(m/s)。

實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，由于水流的影響，漁具形狀和短縮率往往發(fā)生改變，釣鉤的實(shí)際深度一般小于懸鏈線理論深度。通常采用上浮率(上浮深度占理論深度的百分比)表示釣鉤上浮程度。在不同漁場(chǎng)和時(shí)間，上浮率可達(dá)11%～46%[10]。例如：太平洋中北部海域金槍魚延繩釣的平均上浮率為35%[16]；法屬波利尼西亞專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)東北部區(qū)域的平均上浮率為19%[17]；夏威夷外海區(qū)域2個(gè)不同時(shí)期的上浮率分別為46%和32%[10]。基于相似海域的估計(jì)值，本研究假設(shè)平均上浮率19%。

(6)

(7)

各單位內(nèi)的釣獲率(CPUE，尾/千鉤)計(jì)算公式為：

(8)

式中：Ci為第i單位內(nèi)的漁獲數(shù)量；Ei為第i單位內(nèi)的釣鉤數(shù)。

1.4.3 漁獲性能在時(shí)間和空間上的變化 考慮到漁獲性能(魚體大小和漁獲率)在空間和時(shí)間上的動(dòng)態(tài)變化可能是非線性的，應(yīng)用局部加權(quán)回歸擬合叉長(zhǎng)和鉤號(hào)、漁獲率和浸泡時(shí)間的關(guān)系。局部加權(quán)法即取一定比例的局部數(shù)據(jù)，在這部分子集中擬合多項(xiàng)式回歸曲線，以便觀察到數(shù)據(jù)在局部展現(xiàn)出來的規(guī)律和趨勢(shì)。

1.4.4 鉤深和捕撈效率的關(guān)系 延繩釣的作業(yè)過程可看作對(duì)兩浮子間不同水深釣鉤的漁獲進(jìn)行抽樣，并重復(fù)M次試驗(yàn)，漁獲結(jié)果以捕獲(表示為“1”)和未捕獲(表示為“0”)的二值型分類變量表示，屬于0-1響應(yīng)的二項(xiàng)分布，因此對(duì)鉤深與釣捕效率之間的關(guān)系采用連接函數(shù)為二項(xiàng)分布族中l(wèi)ogit邏輯函數(shù)的Logistic回歸模型表達(dá)。假設(shè)魚群僅分布在釣鉤布置的水層范圍，響應(yīng)變量為某深度下的捕撈效率，表示為該深度內(nèi)的累積捕撈效率，如100 m深度的捕撈效率為100 m水深內(nèi)所有釣鉤的漁獲數(shù)量占總漁獲量的比例。通過該模型(表示如下)可預(yù)測(cè)捕撈成功的概率：

(9)

式中：P表示漁獲效率，即某一水深內(nèi)釣獲的漁獲數(shù)量(尾數(shù))占總漁獲數(shù)量的比例；D為釣鉤深度(m)；β0為截距；β1為模型回歸系數(shù)，顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果

2.1 不同釣鉤的漁獲物特征

延繩釣相鄰兩浮子的水平距離為712 m，釣鉤的理論計(jì)算深度范圍為78～287 m，每籃內(nèi)有2枚釣鉤理論上處于相同深度，如圖2所示。通過上浮率修正，可獲得延繩釣各釣鉤的估算深度(見表1)。

表1 延繩釣各釣鉤的估算深度

Note:①Hook number；②Estimated depth

調(diào)查期間總共隨機(jī)抽樣532尾長(zhǎng)鰭金槍魚，占總釣獲數(shù)量的24.5%。其中，7號(hào)鉤(釣鉤號(hào)中位數(shù))的捕獲數(shù)量最多，達(dá)100尾， 1號(hào)鉤無漁獲，2號(hào)鉤和13號(hào)鉤分別僅釣獲7尾和5尾。捕獲的長(zhǎng)鰭金槍魚叉長(zhǎng)83～110 cm，其中優(yōu)勢(shì)叉長(zhǎng)95～105 cm，占總數(shù)的77.4%。利用多重t檢驗(yàn)分析不同鉤號(hào)上釣漁獲物的叉長(zhǎng)(見表2)，結(jié)果表明2號(hào)鉤和13號(hào)鉤釣獲的漁獲物叉長(zhǎng)與其它鉤均沒有明顯差異(Pgt;0.1)，3、4、5、6、7號(hào)鉤組之間無明顯差異， 8、9、10、11、12號(hào)鉤組之間同樣無明顯差異，但2組之間任意2鉤(號(hào))釣獲的長(zhǎng)鰭金槍魚叉長(zhǎng)存在明顯差異(Plt;0.1)。不同鉤號(hào)釣獲的長(zhǎng)鰭金槍魚的尾數(shù)(紅色)及叉長(zhǎng)頻次分布(藍(lán)色)見圖3。分別使用局部加權(quán)回歸(紅實(shí)線)和線性回歸(綠實(shí)線)擬合叉長(zhǎng)和鉤號(hào)的關(guān)系，結(jié)果表明2～7號(hào)鉤釣獲的長(zhǎng)鰭金槍魚的叉長(zhǎng)基本接近，隨著鉤深的增加，釣獲的長(zhǎng)鰭金槍魚個(gè)體大小有略微的增大，8號(hào)鉤所處水層(192 m)為一個(gè)臨界水層，該水層以深釣獲的長(zhǎng)鰭金槍魚的叉長(zhǎng)明顯大于該水層以淺釣獲的個(gè)體叉長(zhǎng)。

(實(shí)線表示懸鏈線理論預(yù)測(cè)的主繩形態(tài)；虛線表示經(jīng)過修正后的主繩形態(tài)。釣鉤下方的數(shù)字表示鉤號(hào)。White solid line is the configuration of mainline predicted by catenary algorithm, and white dotted line is the configuration of mainline after correction of shoaling. Ringed numbers below the hooks indicate the hook numbers.)

圖2 兩浮子間延繩釣釣鉤垂直分布

注：顯著性水平為0.1。Note:0.1 for significance level.

(分別使用局部加權(quán)回歸(紅實(shí)線)和線性回歸(綠實(shí)線)擬合叉長(zhǎng)和鉤號(hào)的關(guān)系，紅虛線表示標(biāo)準(zhǔn)差。Locally weighted regression (red line) and linear regression (blue line) are taken for interpreting the relationship between the fitted fork length and hook numbers, dotted line indicate standard deviation.)

圖3 不同鉤號(hào)漁獲物的叉長(zhǎng)分布(藍(lán)色)及漁獲數(shù)量(紅色)

Fig.3 Fork length distribution (blue) and number of individuals (red) caught by different hooks

按鉤號(hào)和叉長(zhǎng)組統(tǒng)計(jì)的上鉤漁獲物活體比例(活體數(shù)占總數(shù)的百分比)見圖4。其中，鉤號(hào)與活體比例存在明顯的相關(guān)性(Plt;0.05)，這表明捕撈水層越深，魚體的存活率越高。不同叉長(zhǎng)組的存活率在叉長(zhǎng)91 cm及以上的組別中同樣表現(xiàn)出了較為明顯的相關(guān)關(guān)系，盡管87～88.9和89～90.9兩個(gè)叉長(zhǎng)組的存活率分別為1和0，但樣本數(shù)極少(分別為1和3)。因此，結(jié)果表明漁獲物上鉤后的活體比例隨著魚體大小的增加而增加。

圖4 按鉤號(hào)和叉長(zhǎng)組統(tǒng)計(jì)的上鉤漁獲物活體比例

2.2 浸泡時(shí)間對(duì)漁獲率的影響

試驗(yàn)期間共投放鉤32次，每次投放14個(gè)單位。統(tǒng)計(jì)顯示釣鉤最長(zhǎng)浸泡時(shí)間達(dá)1 340 min，最短117 min。試驗(yàn)期間共釣獲長(zhǎng)鰭金槍魚2167尾，漁獲率最高19尾/千鉤，其中釣鉤浸泡時(shí)間14～17 h、20～22 h和9～11 h 3個(gè)時(shí)間段漁獲率較多。對(duì)單位浸泡時(shí)間(每小時(shí))平均漁獲率進(jìn)行局部加權(quán)回歸，結(jié)果顯示，漁獲率整體上隨著浸泡時(shí)間的增加呈現(xiàn)波動(dòng)式的增長(zhǎng)，并在11和16 h呈現(xiàn)2個(gè)峰值，浸泡時(shí)間為9～16 h的單位數(shù)量較多(見圖5)。

(紅實(shí)線和虛線表示局部加權(quán)回歸及其標(biāo)準(zhǔn)差，右側(cè)色階表示各浸泡時(shí)間下單位的數(shù)量。Red lines stand for locally weighted regression (solid) and standard deviation (dotted). On the right is color gradation indicating the numbers of unit at certain period of soaking.)

圖5 漁獲率在浸泡時(shí)間內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化

Fig.5 Dynamic response of catch rate over period of soaking.

2.3 釣鉤分布深度和漁獲效率的Logistic模型

Logistic回歸模型顯示釣鉤水深對(duì)捕撈效率的影響是極其顯著的(Plt;0.05，見表3)，釣鉤分布水深的漁獲效率分布擬合模型(釣鉤分布水深的漁獲效率分布)表示如下：

(10)

模型表示167.57 m水層的捕撈概率密度最大。延繩釣鉤深作為有限且數(shù)量一定的離散變量，更加集中地布置在該水層上下水體范圍內(nèi)是更為有效的捕撈方法，因?yàn)樯钣诨驕\于該水深的釣鉤，其釣捕效率都下降。如果以該最高漁獲物釣捕水深(167.57m)為基準(zhǔn)，獲得80%的漁獲物的釣鉤深度置信區(qū)間為124 ～211 m(見圖6，A和B分別表示捕撈效率的分布函數(shù)圖和概率密度函數(shù)圖)，即釣鉤布置在此水深區(qū)間內(nèi)，將有更高的捕撈成功概率。

表3 Logistic回歸模型參數(shù)估計(jì)Table 3 Estimates of modeled parameters by Logistic regression

Note:①Coefficients；②Estimate；③Standard deviation；④Z statistics

(紅色實(shí)點(diǎn)為鉤深對(duì)應(yīng)漁獲效率的觀測(cè)值，藍(lán)線為L(zhǎng)ogistic擬合曲線，陰影部分表示80%漁獲率的水深范圍。圖A和B分別表示漁獲效率的分布函數(shù)和概率密度函數(shù)。Red dots are observed catch efficiency against hook depth; blue line shows Logistic-fitted curve; shading region indicates the depth range of 80% catch efficiency. Sub-graph A and B show the distribution and probability density, respectively.)

圖6 漁獲效率和鉤深的Logistic回歸

Fig.6 Logistic regression between catch efficiency and hook depth

3 討論

3.1 長(zhǎng)鰭金槍魚個(gè)體大小的垂直分布特征

金槍魚的垂直分布特征與個(gè)體大小存在相關(guān)性，個(gè)體較小的魚分布在較淺水層，這種現(xiàn)象在長(zhǎng)鰭金槍魚[18-22]、大眼金槍魚(Thunnusobesus)[23-24]、黃鰭金槍魚(Thunnusalbacares)[25-27]等的檔案式標(biāo)記追蹤試驗(yàn)中均有報(bào)道。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，金槍魚幼魚無法向成魚一樣能充分發(fā)揮自身熱量保存的機(jī)制，因此不能下潛到更深的水層[28]；而另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，幼魚在成長(zhǎng)過程中食性發(fā)生了改變，成魚往往在更深的水層進(jìn)行攝食[18]。延繩釣通常捕獲90～105 cm叉長(zhǎng)范圍的成年長(zhǎng)鰭金槍魚個(gè)體[7]，本研究抽樣的叉長(zhǎng)范圍為83～110 cm。魚體大小存在隨著釣鉤深度增加而增大的關(guān)系，但由于體長(zhǎng)范圍較窄導(dǎo)致這種關(guān)系并不十分密切(見圖3，對(duì)比8～13號(hào)鉤與1～7號(hào)鉤的叉長(zhǎng)分布)，這可能是由于本研究釣鉤分布在60～230 m之間，體長(zhǎng)更小的魚往往棲息在表層，被捕獲的概率較低。例如，Cosgrove等[20]的衛(wèi)星檔案標(biāo)記數(shù)據(jù)顯示，叉長(zhǎng)78 cm的長(zhǎng)鰭金槍魚平均棲息深度為19 m，并在50 m以淺水體內(nèi)垂直移動(dòng)；Childers等[29]的標(biāo)記放流試驗(yàn)認(rèn)為，絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)鰭金槍魚幼魚分布在50 m以淺的混合層。然而，魚體大小與棲息水深分布的正相關(guān)性應(yīng)從漁獲物上鉤的晝夜時(shí)段以及捕撈區(qū)域進(jìn)一步予以考證，因?yàn)榻饦岕~種群通常隨著晝夜交替具有“W”或“V”型的大范圍垂直移動(dòng)模式，即夜晚主要棲息于混合層以淺的表層暖水域，黎明時(shí)刻下潛至更深的冷水域。這種行為模式也因不同水域有顯著差異，如溫帶水域的長(zhǎng)鰭金槍魚并不表現(xiàn)出白天下潛的行為運(yùn)動(dòng)模式[21]。因此，今后的研究應(yīng)考慮不同捕撈區(qū)域以及漁獲物釣獲時(shí)間等因素對(duì)于長(zhǎng)鰭金槍魚個(gè)體大小垂直分布特征的影響。

3.2 捕撈率在浸泡時(shí)間內(nèi)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)

捕獲率在浸泡時(shí)間內(nèi)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是極為復(fù)雜的，Ward等[30]在分析影響捕撈率的概率事件時(shí)，考慮的因素包括餌料入水后可能滑落、可能被海洋動(dòng)物捕食而發(fā)生丟失、隨著時(shí)間推移引誘效果持續(xù)下降、魚體上鉤后可能咬斷釣鉤或者支線而逃逸、或者可能被捕食者掠食等。受各種因素的影響，先前關(guān)于浸泡時(shí)間對(duì)與捕撈率影響的研究結(jié)果差異較大。這些差異一方面來源于研究對(duì)象或研究區(qū)域的不同；另一方面則歸于研究方法的進(jìn)化，早期的研究結(jié)果傾向于浸泡時(shí)間對(duì)于捕撈率的不確定性[31-33]。隨著更加復(fù)雜的模型和多因素分析方法的引入，能夠更加深入和詳細(xì)地解釋兩者關(guān)系[34]。本研究排除了因受鯨魚干擾造成的產(chǎn)量下降的所有鉤次，捕撈區(qū)域的鯊魚豐度較低(僅7次鯊魚捕獲的投放鉤次記錄)并且作業(yè)區(qū)域風(fēng)浪影響較小，因此上鉤漁獲被捕食而丟失以及餌料和上鉤漁獲受海流作用而丟失的可能性降低，這解釋了漁獲率整體上與浸泡時(shí)間的正相關(guān)性。然而，漁獲率并非隨著浸泡時(shí)間單調(diào)遞增，而是呈現(xiàn)波動(dòng)式地增長(zhǎng)(11和16 h表現(xiàn)出兩個(gè)峰值，或者，13和18 h時(shí)捕撈率顯著降低)。其中，第一個(gè)峰值與宋利明等[35-36]的研究結(jié)論一致，第二個(gè)峰值則可能與捕撈時(shí)機(jī)有關(guān)，即某個(gè)自然時(shí)段目標(biāo)種群因晝夜垂直移動(dòng)的范圍與釣鉤分布范圍重疊，由此造成漁獲率增加，例如，有研究認(rèn)為晝夜時(shí)期對(duì)漁獲率有著顯著的影響，如黃昏時(shí)期作業(yè)的釣鉤對(duì)于捕撈率具有積極作用，而黎明時(shí)期對(duì)于捕撈率影響不大[30]。

3.3 最佳捕撈效率下的鉤深分布

繩釣各釣鉤捕撈概率可簡(jiǎn)單地表達(dá)為一個(gè)關(guān)系式，即單位時(shí)間的捕撈概率密度與釣鉤影響魚群的深度范圍的乘積，并在浸泡時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積分。假設(shè)各釣鉤對(duì)魚群的影響范圍(釣鉤所在的水深周圍一定的垂直范圍內(nèi)能夠吸引魚群)和浸泡時(shí)間相同，釣鉤的捕撈概率則取決于這個(gè)概率密度函數(shù)。由于金槍魚的棲息環(huán)境偏好，導(dǎo)致在某一深度內(nèi)分布最密集。根據(jù)Logistic統(tǒng)計(jì)模型，本研究認(rèn)為167.57 m水層的捕撈概率密度最大。盡管長(zhǎng)鰭金槍魚的垂直分布范圍很大，但如能將釣鉤布置于捕撈對(duì)象概率密度高的水層范圍內(nèi)，將會(huì)獲得最佳的釣捕性能。本研究選取80%捕撈效率作為一個(gè)候選捕撈策略，以最高漁獲物釣捕水深(167.57 m)為基準(zhǔn)，作業(yè)水深向上和向下延伸至區(qū)間為124～211 m的范圍內(nèi)無疑有更高的捕撈率。

鉤位深度精確布置最常用的方法為調(diào)整短縮率、浮子繩長(zhǎng)、支線長(zhǎng)以及投繩的時(shí)間或距離間隔。例如，若將本研究中的釣鉤更加集中地布置于124～211 m水層，需要增加浮子繩或支線的長(zhǎng)度，并通過降低出繩速度增大短縮率。盡管釣鉤深度的調(diào)整是極其方便的，然而投放鉤策略的調(diào)整需要更加全面的考慮，如延繩釣總長(zhǎng)度、釣鉤分布密度、投鉤數(shù)量與勞動(dòng)力的匹配、作業(yè)循環(huán)的連貫性等，任何因素的調(diào)整可能會(huì)打破整個(gè)策略的“平衡”。例如，降低出繩速度會(huì)導(dǎo)致空間內(nèi)釣鉤密度的增加，釣鉤之間干擾強(qiáng)烈或吸引力重疊(當(dāng)投繩采用時(shí)間固定模式時(shí))；或者導(dǎo)致總投鉤數(shù)的減少，努力量和勞動(dòng)力沒有得到有效利用(當(dāng)投繩采用距離固定模式時(shí))。

4 結(jié)論

本研究利用東太平洋公海長(zhǎng)鰭金槍魚漁業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)，擬合了釣鉤深度分布與捕獲的長(zhǎng)鰭金槍魚叉長(zhǎng)分布的關(guān)系，統(tǒng)計(jì)了各鉤號(hào)和叉長(zhǎng)組的上鉤漁獲物的存活比例，并通過Logistic回歸模型對(duì)釣捕水深和捕撈效率之間的關(guān)系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，研究結(jié)論如下：

(1)魚體大小與釣鉤的深度之間存在微弱的正相關(guān)，192 m(8號(hào)鉤所處水層)為臨界水層，該水層以淺的長(zhǎng)鰭金槍魚叉長(zhǎng)明顯小于該水層以深的個(gè)體；捕撈水層越深，被捕魚體的存活率越高。

(2)釣鉤浸泡時(shí)間大多集中在9～16 h，漁獲率整體上隨著浸泡時(shí)間的增加呈現(xiàn)波動(dòng)式的增長(zhǎng)，并在11和16 h時(shí)表現(xiàn)出2個(gè)峰值。

(3)釣鉤水深對(duì)捕撈效率的影響極其顯著，167.57 m水層的捕撈概率密度最大，以該水深為基準(zhǔn)，80%的漁獲物在124～211 m水深之間捕獲。

[2] Williams A J, Allain V, Nicol S J, et al. Vertical behavior and diet of albacore tuna(Thunnusalalunga) vary with latitude in the South Pacific Ocean[J]. Deep-Sea Research II, 2015, 113: 154-169.

[3] Zárate V O, Babcock E A. Estimating individual growth variability in albacore(Thunnusalalunga) from the North Atlantic stock: Aging for assessment purposes[J]. Fisheries Research, 2015, 180: 54-66.

[4] Wells D, Kohin S, Teo S, et al. Age and growth of North Pacific albacore(Thunnusalalunga): Implications for stock assessment[J]. Fisheries Research, 2013, 147: 55-62.

[5] FAO. The State of World Fisheries and Aquaculture[M]. Rome: FAO, 2016.

[6] Langley A, Hampton J. Stock assessment of albacore tuna in the south Pacific Ocean[R]. //Working Paper SA-WP-3, 1st Scientific Committee meeting of the Western and Central Pacific Fisheries Commission. New Caledonia: Noumea, 2005.

[7] Harley S, Williams P, Nicol S, et al. The western and central Pacific tuna fishery: 2014 overview and status of stocks[R]. //Tuna Fisheries Assessment Report 15. New Caledonia: Noumea, 2015.

[8] Campbell R A, Young J W. Monitoring the behaviour of longline gears and the depth and time of fish capture in the Australian Eastern Tuna and Billfish Fishery[J]. Fisheries Research, 2012, 119-120: 48-65.

[9] Yokawa K, Takeuchi Y, Okazaki M, et al. Standardizations of CPUE of blue marlin and white marlin caught by Japanese longliners in the Atlantic Ocean[J]. Col. Vol. Sci. Pap. ICCAT, 2001, 53: 345-355.

[10] Boggs C H. Depth, capture time, and hooked longevity of longline-caught pelagic fish: timing bites of fish with chips[J]. Fishery Bulletin, 1992, 90: 642-658.

[11] Satoh K, Kusaga I, Takeda S, et al. Tuna long-line tests using monofilament Nylon[J]. Nippon Suisan Gakkaishi, 1990, 56(10): 1605-1609.

[12] Bigelow K A, Hampton J, Miyabe N. Application of a habitat-based model to estimate effective longline fishing effort and relative abundance of Pacific bigeye tuna(Thunnusobesus)[J]. Fisheries Oceanography, 2002, 11: 143-155.

[13] Ward P, Myers R A. Inferring the depth distribution of catchability for pelagic fishes and correcting for variations in the depth of longline fishing gear[J]. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 2005, 62: 1130-1142.

[14] Takeuchi Y. Is historically available hooks-per-basket information enough to standardize actual hooks-per-basket effects on CPUE? Preliminary simulation approach[J]. ICCAT Coll Vol Sci Pap, 2001, 53: 356-364.

[15] Yoshihara T. Distribution of fishes caught by the longline -II. Vertical distribution[J]. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 1951, 16: 370-374.

[16] Bigelow K A, Michael K, Musyl M K, et al. Pelagic longline gear depth and shoaling[J]. Fisheries Research, 2006, 77: 173-183.

[17] Bach P, Gaernter D, Menkes C, et al. Effects of the gear deployment strategy and current shear on pelagic longline shoaling[J]. Fisheries Research, 2009, 95: 55-64.

[19] Cosgrove R, Arregui I, Arrizablaga H, et al. Predation of pop-up satellite archival tagged albacore(Thunnusalalunga)[ J]. Fisheries Research, 2015, 162: 48-52.

[20] Cosgrove R, Arregui I, Arrizabalaga H, et al. New insights to behaviour of North Atlantic albacore tuna(Thunnusalalunga) observed with pop-up satellite archival tags[J]. Fisheries Research, 2014, 150: 89-99.

[21] Williams A J, Allain V, Nicol S, et al. Vertical behavior and diet of albacore tuna(Thunnusalalunga) vary with latitude in the South Pacific Ocean[J]. Deep-Sea Research II, 2015, 113: 154-169.

[22] 翟天晨, 戴小杰, 朱江峰, 等. 東太平洋長(zhǎng)鰭金槍魚個(gè)體大小與釣獲深度的關(guān)系[J]. 海洋漁業(yè), 2015, 37(1): 10-16.

Zhai Tianchen, Dai Xiaojie, Zhu Jiangfeng. Preliminary research on size difference and depth environment ofThunnusalalungain East Pacific[J]. Marine Fisheries, 2015, 37(1): 10-16.

[23] Fuller D W, Schaefer K M, Hampton J, et al. Vertical movements, behavior, and habitat of bigeye tuna(Thunnusobesus) in the equatorial central Pacific Ocean[J]. Fisheries Research, 2015, 172: 57-70.

[24] Musyl M K, Brill R W, Boggs C H, et al. Vertical movements of bigeye tuna(Thunnusobesus) associated with islands, buoys, and seamounts near the main Hawaiian Islands from archival tagging data[J]. Fisheries Oceanography, 2003, 12(3): 152-169.

[25] Dagorn L, Josse E, Bach P. Individual differences in horizontal movements of yellowfin tuna(Thunnusalbacares) in nearshore areas in French Polynesia, determined using ultrasonic telemetry[J]. Aquatic Living Resources, 2000, 13: 193-202.

[26] Schaefer K M, Fuller D W, Block B A. Movements, behavior, and habitat utilization of yellowfin tuna(Thunnusalbacares) in the Pacific Ocean off Baja California, Mexico, determined from archival tag data analyses, including unscented Kalman filtering[J]. Fisheries Research, 2011, 112: 22-37.

[27] Schaefer K M, Fuller D W, Aldana G. Movements, behavior, and habitat utilization of yellowfin tuna(Thunnusalbacares) in waters surrounding the Revillagigedo Islands Archipelago Biosphere Reserve, Mexico[J]. Fisheries Oceanography, 2014, 23(1): 65-82.

[28] Dickson K A, Johnson N M, Donley J M, et al. Ontogenetic changes in characteristics required for endothermy in juvenile black skipjack tuna(Euthynnuslineatus)[J]. Journal of Experimental Biology, 2000, 203(20): 3077-3087．

[29] Childers J, Snyser S, Kohin S. Migration and behavior of juvenile North Pacific albacore(Thunnusalalunga)[J]. Fisheries Oceanography, 2011, 20(3): 157-173.

[30] Ward P, Myers R A, Blanchard W. Fish lost at sea: the effect of soak time on pelagic longline catches[J]. Fishery Bulletin, 2005, 102(1): 179-195.

[31] L?kkeborg S, Pina T. Effects of setting time, setting direction and soak time on longline catch rates[J]. Fisheries Research, 1997, 32: 213-222.

[32] Sivasubramaniam K. Relation between soaking time and catch of tunas in longline fisheries[J]. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 1961, 27: 835-845.

[33] Skud B E. Factors Affecting Longline Catch and Effort: Ⅲ. Bait Loss and Competition[R]. Seattle: The International Pacific Halibut Commission Scientific Report, 1978: 64-66.

[34] Carruthers E H, Neilson J D, Smith S C. Overlooked bycatch mitigation opportunities in pelagic longline fisheries: Soak time and temperature effects on swordfish(Xiphiasgladius) and blue shark(Prionace glauca) catch[J]. Fisheries Research, 2011, 108: 112-120.

[35] 宋利明, 徐偉云, 曹道梅, 等. 金槍魚延繩釣釣具的最適浸泡時(shí)間[J]. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué), 2013(2): 346-350.

Song Lingming, Xu Weiyun, Cao Daomei, et al. Optimum soak time of tuna longline gear[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2013(2): 346-350.

[36] 宋利明, 李冬靜, 劉海陽, 等. 主捕長(zhǎng)鰭金槍魚延繩釣釣具的最適浸泡時(shí)間[J]. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 2014，23(2): 290-296.

Song Lingming, Li Dongjing, Liu Haiyang, et al. Optimum soak time of pelagic longline gear targeting albacore tuna[J]. Journal of Shanghai Ocean University, 2014, 23(2): 290-296.

責(zé)任編輯 朱寶象

IdentifyingtheCatchCharacteristicsofAlbacoreTuna(Thunnusalalunga)LonglineAssociatedwiththeDepthandSoakingTimeofHooksintheHighSeasofEasternPacificOcean

LIU Li-Li1, 2, ZHOU Cheng3, YU Cong-Da1, 2, ZHENG Ji1, 2, ZANG Ying-Liang1, 2

(1. College of Fisheries, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China; 2. Key Laboratory of Marine Fishery Equipment and Technology of Zhejiang, Zhoushan 316022, China; 3. College of Fisheries, Ocean University of China, Qingdao 266003, China)

For the intention of further understanding the fishing capability and catch characteristics associated with gear and fishing operation, this study, on the basis of tuna longline fishery-dependent data from a survey in the high seas of eastern Pacific Ocean spanning from September 2015 to February 2016, performed the locally weighted regression and linear regression of hook depths to the fork length distribution, and statistics of at-vessel survival rate grouped by hooks number and fork length, as well as the dynamic response of catch rate over the period of soaking based on a logistic regression model. The results showed that, despite a less powerful relationship, the fish size remained to increase with the hooking depth. Hook No. 8 located at a critical depth that the fork length of albacore tuna caught above this depth was significantly smaller than that bellow this depth. At-vessel survival rates showed evidently positive dependence with the hook depth and fork length. Catch rate responding to the soaking time based on eleven consecutive floats as unit to calculate exhibited a growth in fluctuation with bimodal characteristics at period of 11 and 16 h. Logistic regression model suggested a significant effect of hook depth on the catch efficiency. The water layer for the highest density of catch efficiency located at depth of 167.57 m. An alternative strategy with the hooks deploying at depth ranging from 124 to 211 m will result in a more considerable fishing efficiency.

tuna longline; hook depth; soaking time; catch rate; catch characteristics

S973.3

A

1672-5174(2018)01-040-09

10.16441/j.cnki.hdxb. 20170076

劉莉莉， 周成， 虞聰達(dá)， 等. 釣鉤深度和浸泡時(shí)間對(duì)東太平洋公海長(zhǎng)鰭金槍魚延繩釣漁獲性能的影響研究[J]. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2018, 48(1): 40-48.

LIU Li-Li, ZHOU Cheng, YU Cong-Da, et al. Identifying the catch characteristics of albacore tuna (Thunnusalalunga) longline associated with the depth and soaking time of hooks in the high seas of eastern Pacific Ocean[J].Periodical of Ocean University of China, 2018, 48(1): 40-48.

浙江省公益技術(shù)研究社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目(2016C33083)；國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(41606110;41506151)；浙江省自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(LQ14C190002)；2015年東太平洋公海金槍魚資源探捕項(xiàng)目資助

Supported by Social Development Project of Zhejiang Public Welfare Technology Research (2016C33083); National Natural Science Foundation (41606110; 41506151); Natural Science Foundation of Zhejiang Province (LQ14C190002); Project for High Seas of East Pacific Ocean Resources Exploration in 2015

2017-02-23；

2017-04-29

劉莉莉(1991-)，女，博士，講師。E-mail：lililiuxing@hotmail.com

?? 通訊作者：E-mail：zhoucheng286@126.com