陳曉龍，車 軒，劉興國，朱 浩，田昌鳳，李新豐

(中國水產科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所，上海，200092)

大水面漁業(yè)是中國內陸漁業(yè)的重要組成部分，在水域生態(tài)文明建設、保障優(yōu)質水產品供應、推動產業(yè)融合、鄉(xiāng)村振興等方面具有不可替代的作用[1-2]。目前，大水面漁業(yè)捕撈使用的漁具主要有圍網、刺網、張網等[3-5]。圍網、刺網是捕撈集群性的中上層魚類，對捕撈對象的體長和體質量有較強的選擇性，無法捕撈底層性魚蝦等[6-7]。張網通常需要固定設置在水流較急的水域，對各類魚蝦的大小規(guī)格沒有選擇性，往往對水生生物資源損害較大[8-10]。出于漁業(yè)資源調查與適時捕撈的需要，大水面捕撈現主要采取傳統捕撈網具如刺網、張網等進行作業(yè)[11-15]，這在強調水域生態(tài)修復、恢復漁業(yè)資源和種群結構的情勢下，無法滿足大水面可調控捕撈的需要[16-20]。

國內外淡水漁業(yè)捕撈方式主要集中在小型水體中[21-24]。江濤等[25]通過在池塘兩岸設置鋼絲繩，利用液壓絞車及拖引裝置來實現連續(xù)拖網的方法，開發(fā)了一套池塘機械拖網捕魚系統，該系統大大降低了作業(yè)人數，提高工作效率。羅罡[26]通過對傳統的池塘大拉網的裝置進行沉子綱上裝配防鉆沉子、大拉網兩端增加活動角網及網片結構的改進使得勞動強度減少40%、拉網時間縮短40%和魚的邊角溜逃網率降低80%。凌武海等[27]設計了一種用于池塘的底層魚捕撈網具，該網具主要由一只一面開口的盛魚網箱和一張趕魚連網構成，結構較為簡單，與傳統捕撈網具相比，降低勞動力50%，頭網捕撈率達85%、三網捕撈率可達95%以上。陳道廣等[28]利用魚及飛蟲蛾類的趨光性，誘魚進入預先設置好的網內，然后借用滑輪快速向水面上方提起網具，取得良好經濟效果。Sharma等[29]針對矩形的養(yǎng)殖池塘開發(fā)了一套機械化捕撈系統，該系統主要包括安裝在池塘兩側的軌道、網具以及控制系統，作業(yè)時通過抬升網具來捕撈魚類，最后再通過人工搬運到岸邊。而少數研制的大水體捕撈裝置卻存在無法篩選魚體大小的問題。

本研究分析了大水面魚類捕撈的要求，設計了一套應用于大水面的可調控捕撈裝置，并與傳統捕撈方式進行對比試驗，為大水面可調控捕撈裝置的研究提供參考。

1 可調控捕撈裝置設計

可調控捕撈裝置由捕撈網具和捕撈平臺兩部分組成(圖1)。捕撈網具主要由小網孔的攔河網制作而成，底部由套裹小石礫的網沉底緊貼底泥，使拖網的底部與底泥緊密接觸，防止魚蝦從網下逃走。外側的攔河網上端用浮子系住漂浮固定，內側的攔河網主要用竹竿固定以方便提網撈魚，最后按照橢圓形狀多層排布在大型湖泊或水庫中。為保持穩(wěn)定，在需要固定的攔河網周圍再用鋼管或木樁進行拉緊。

攔河網的進口一側設有袖籠，袖籠呈漏斗形，大端朝外，小端朝內。根據魚順網游動的習性，此結構可防止魚群進入后脫逃。而最外側的攔河網呈錐口，長度可延至湖泊岸邊或魚類主要聚集區(qū)，從而形成迷魂陣式。而攔河網通常使用聚乙烯或尼龍并配有浮漂、吊錘，末端還附有一個小型網兜，用于收集捕獲的魚類。而所使用的攔河網的尺寸要根據用于作業(yè)的湖泊大小、水的深淺而定，一般高度為2.5～9 m。所選擇的網目應根據市場產品規(guī)格和所捕魚大小來定，適用的網目規(guī)格一般為2～10 cm[30]。

捕撈平臺主要由浮筒、鋼管拼接而成，四周可用鋼管插入底部進行固定。捕撈或采樣時可在平臺上隨時查看網兜內存魚量，可隨時提網撈魚，也可在平臺上進行魚類分類篩選。

2 捕撈裝置基本參數設定及安裝條件

一般在133～200 hm2湖泊中，外層攔河網圍成1 500 m2的橢圓形，中層攔河網圍成500 m2的橢圓，內層網兜為裝魚結構，可圍成100 m2的魚兜。兩側延伸的攔魚網根據湖泊形狀設置，一般延伸至水淺區(qū)域，可根據湖泊或水庫面積和形狀對捕撈裝置的布置進行調整。

可調控捕撈裝置的安裝的方法直接影響魚類捕撈量。首先，需要選擇地勢平坦，水流緩慢的地方布置，容易固定而且牢固，不易受水流沖倒的影響。魚類多喜游泳在水草多，水質清混適中的地方，因此可選擇這種地方進行下網布置，同時要避免有污水流經的地方，污水地方不藏魚，水太清則魚容易受到驚嚇，不易捕魚。其次，布置時各網間要布置合理，從大到小，避免混亂布置。各進魚口大小適中，要使魚群可以進到內網中，又避免內網的魚群逃脫。捕撈平臺安裝需合理，太大時成本高，太小捕撈作業(yè)困難，容易造成傾覆。因此選擇1.5 m左右寬度作為捕撈平臺較適宜。最后，需要常年對捕撈平臺進行檢修維護，避免網具破損，造成捕不到魚類。在裝置不使用時，需要關閉進魚口，打開放魚口。

3 可調控捕撈裝置的捕撈原理

可調控捕撈裝置主要安裝于大型湖泊或水庫魚群密集區(qū)域，開口方向主要由水流方向確定，開口一般背對來水方向，如圖2所示。根據魚的逆流特性，當有水流時，魚體會逆流而上，魚群碰到網具時沿側面進入第1層網內，進入后繼續(xù)前游，網路內越來越狹窄，進而進入第2層及第3層網內，最后只有1個魚兜入口，魚一旦游進去，就無法逃脫。魚群游過每一個小出口時，不能返回，只能前游。當進入最后一層網時，魚將只能生活在該網層內，由于其空間較大，魚群基本不會造成死亡。且最后一層網孔可制作成不同規(guī)格，當需要大魚時，網孔可僅小于需要捕撈最小魚體的尺寸，而其他小型魚可自由活動，對其基本無影響。而且對捕獲的魚體沒有任何損傷。當捕獲量較大時，可打開魚兜出口，放回部分魚群，不會對魚體造成影響。

圖2 安裝位置示意圖Fig.2 Schematic diagram of installation position

4 裝置制作與效果驗證

4.1 試驗地點及方法

2020年4月對可調控捕撈裝置進行制作，其外形尺寸根據基本參數確定，外層網圍成1 500 m2，兩側攔魚網長度各200 m。再根據流速儀和多波束地形測繪儀的測繪結果，根據水流及地形將可調控捕撈裝置安裝于白洋淀-鰣鯸淀133 hm2內，如圖3所示。

圖3 現場安裝示意圖Fig.3 Site installation diagram

2020—2021年度在鰣鯸淀133 hm2內選擇2個點位對可調控捕撈裝置(實驗區(qū))與“地籠+刺網”(對照區(qū))分別進行捕撈試驗，其中2020年夏季對可調控捕撈裝置獲取大規(guī)格魚類的效果進行評估，2021年度夏季對可調控捕撈裝置獲取小規(guī)格魚類的效果進行評估。根據可調控捕撈大規(guī)格以上魚類(10 cm以上)和包含小規(guī)格魚類(1 cm以上)的原則，可調控捕撈裝置內網兜采用1 cm和10 cm兩種網目分別進行捕撈。傳統網具使用的是刺網，采用網長125 m，網高1.5 m，為了科學對比，刺網的網目尺寸同為1 cm和10 cm兩種；地籠規(guī)格為每條長10 m，高40 cm，寬40 cm，網目亦為1 cm和10 cm。由于可調控捕撈裝置的攔魚網總長為400 m，同時根據網具長度相同原則，在鰣鯸淀內放置3條刺網(共長度375 m)和2條地籠(共長度20 m)。對比試驗時每次放網12 h，在下午18∶00 左右放網，次日清晨6∶00左右收網。

捕獲的魚類全部分類(鑒定至種)計數，并且使用電子游標卡尺(精度0.01 mm)和體秤(精度0.01g)測量魚類的全長(由吻端到尾鰭末端的水平距離)、體長(由吻端到最后一枚尾椎的水平距離)、體質量三個生物學體征指標，在不足20尾的魚種需全部測量，大于20尾的魚種隨機選取測量20尾之后剩余魚類計總數和總質量。

4.2 大規(guī)格魚類捕撈裝置評估

由于兩種裝置都只采用10 cm大網孔結構，因此捕獲的魚類都為大規(guī)格魚類(10 cm以上)。如圖4所示。通過試驗對比發(fā)現，10 cm可調控捕撈裝置共計捕獲393尾，總質量33 110.43 g，隸屬于2目3科8種，平均全長為149.00±89.71 mm，平均體長為118.82±71.82 mm，平均質量為84.25±698.85 g；對照區(qū)共計捕獲133尾，總質量8 625.05 g，隸屬于4目5科13種，平均全長為123.19±45.37 mm，平均體長為100.00±0.08 mm，平均體質量為64.85±37.89 g。兩處對比分析，10 cm可調控捕撈裝置內除種類數比對照區(qū)較低，其余指標皆比對照區(qū)要高，并且單因素方差分析平均全長(F=26.19,P<0.01)、平均體長(F=20.136,P<0.01)和平均體質量(F=9.332,P=0.002<0.01)均存在極其顯著性差異。而試驗區(qū)內的魚類存活率約為88%，而對照區(qū)存活率僅為25%，可調控捕撈裝置的魚類存活率明顯高于“刺網+地籠”。

圖4 大規(guī)格魚類捕撈時對照區(qū)和試驗區(qū)(圖中稱圍網區(qū))魚類平均體征Fig.4 Average physical signs of fish in control area and test area(called fence area in the figure)during large-size fish fishing

4.3 小規(guī)格魚類捕撈裝置評估

由于兩種裝置都只采用1 cm網孔結構，因此能捕撈大部分魚類。如圖5所示。

圖5 小規(guī)格捕撈時對照區(qū)和試驗區(qū)內各魚類總數量(上)及總質量(下)對比Fig.5 Comparison of total quantity(above)and total weight(below) of fishes in the control area and the test area during unlimited fishing

通過試驗對比發(fā)現1 cm魚類捕撈裝置共計捕獲1 285尾，總質量17 393.73 g，隸屬于4目7科16種，對照區(qū)共計捕獲957尾，總質量13 391.41 g，隸屬于3目3科11種。而試驗區(qū)比對照區(qū)要多的種類數有12種，占全部種類數(兩處全部魚類種類數為17種)的70.59%；同時，根據調查同樣發(fā)現，試驗區(qū)內的魚類存活率為85%，明顯高于對照區(qū)的20%，試驗區(qū)魚類存活率明顯高于對照區(qū)。

4.4 試驗效果分析

可調控捕撈裝置通過與傳統“刺網+地籠”捕撈方式試驗對比表明：當需要大規(guī)格魚類(10 cm以上)捕撈時，可調控捕撈裝置單次捕撈魚質量是“刺網+地籠”的1.30倍(P=0.002<0.01)，捕撈數量是其2.95倍，魚類存活率是其3.5倍；當需要小規(guī)格魚類捕撈時，可調控捕撈裝置中的魚類數量、質量、種類明顯大于“刺網+地籠”，存活率提升4倍以上。

5 結論

本可調控捕撈裝置基本無淡旺季之分，此外，除冬季結冰不能捕撈以及檢修工具外，全年作業(yè)周期300 d左右，比一般的捕撈方法時間更久。在裝置入口設置獨特的袖籠結構，通過袖口張合的大小及網孔的規(guī)格等結構，可有效實現起捕、分類的功能。由于末端空間較大，魚類在原水位生存，操作時僅需要1人起網，捕撈效率高，魚體損傷較低。該網具具有制造簡單、成本低、材料來源廣等優(yōu)點，可以使用攔網、秸稈、竹編等材料，經濟實用，維修簡單，可隨時起捕，具有廣泛的應用推廣前景。同時，具有產量高、收入大、省勞力等優(yōu)點。該平臺還可以根據需要的魚類大小進行篩選，只捕撈一定規(guī)格的魚類，從而保證了魚群的生態(tài)結構和數量。

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