黃河河南段漁業資源增殖放流效果評價專家系統的設計初探

朱國超，賀月靜

（1河南師范大學水產學院，河南新鄉453007；2河南科技學院新科學院，河南新鄉450007）

為減少我國大規模水電工程開發、過度捕撈、水體污染等對河道魚類資源產生的不利影響及漁業資源的持續利用，魚類資源的有效保護措施備受關注。目前，我國魚類保育方法主要包括建立土著魚類資源自然保護區、過魚措施和人工增殖放流等。建立土著魚類資源自然保護區為就地保護策略；過魚措施為工程補償措施，包括修建魚道、機械過魚和網捕過壩等；魚類人工增殖放流屬于遷地保護的范疇，是指用人工方法向天然水域投放魚、蝦、貝、藻等水生生物的幼體(或成體或卵等)以增加種群數量，改善和優化水域的漁業資源群落結構，從而達到增殖漁業資源、改善水域環境、保持生態平衡。魚類增殖放流是主動增殖資源的活動，是國內、外通用的養護水生生物資源、修復水域生態和促進漁業增效的有效手段。

1 近年國內外增殖放流工作開展情況

1.1 國外增殖放流開展情況

增殖放流被認為是拯救野外魚類種群所能采取的最后手段，人工增殖放流技術的廣泛應用使得許多土著魚類能夠在最后的庇護所（魚類增殖站和各類魚類養殖場）內生存，并為突破其人工繁殖技術提供可能。魚類增殖放流是目前魚類保護較為行之有效的方法。在水生生物資源養護和水域生態保護方面，增殖放流已成為許多國家通常采用的重要做法之一。世界上最早開展人工繁育放流工作的國家是法國。目前，國際社會對增殖放流給予了高度重視，到現在已召開了3次資源增殖與海洋牧場國際研討會，目前世界上有94個國家報道開展了增殖放流工作，其中64個國家開展了海洋增殖活動，日本、美國、前蘇聯、挪威、西班牙、法國、英國、德國等更是把增殖放流作為今后資源養護和生態修復的發展方向。

1.2 國內增殖放流開展情況

近年來，國家和地方對漁業增殖放流的支持力度逐年加強，從2005年起，增殖放流的投入穩步增加，種類亦不斷增多，呈多樣化趨勢。據統計，2007—2016年全國共投入資金逾90億元，在近海海域和內陸重要江河湖泊放流各類重要水生生物苗種近2500億尾（粒），取得了良好的生態效益、經濟效益和社會效益。

2 增殖放流的意義

增殖放流已經引起了各國的重視和研究，對其帶來的效益可概括為生態效益、經濟效益和社會效益。（1）生態效益：增殖放流可以修復人為等因素造成的資源破壞，補充漁業資源的生物量，優化漁業水域中的食物鏈結構，改善水域生態環境，維護水域生態平衡。（2）經濟效益：通過人工增殖放流來彌補天然漁業資源逐年衰退的狀況，從而改善和提高自然水域基礎生產力和利用率，有效的增加漁業資源群體數量，取得更高的經濟效益，促進漁業經濟的可持續發展。（3）社會效益：通過增殖放流活動的開展，還可提高全民的環保意識，增加其環境保護的主動性。

3 增殖放流工作中存在的問題

雖然我國近些年也在積極開展增殖放流工作，但是通過水產業界研究人員的研究發現，還是存在諸多問題，具體如下：

3.1 基礎研究滯后，放流規劃不合理

對放流水域環境、增殖放流種類基礎生物學及生態學習性的研究不夠，增殖放流方法、放流標記方法、放流水域環境、放流技術等各個方面的研究都亟待解決。

3.2 增殖放流過程存在盲目性

隨著增殖放流規模的擴大和社會單位、個人開展增殖放流活動的增多，放流者在選擇適宜放流對象、確定放流種苗最佳規格和數量、合理配比投放結構等方面存在著一定的盲目性，將會使潛在的生物多樣性和水域生態安全問題更加突出。

3.3 增殖放流效果評價體系不完善

評估增殖放流效果是增殖放流工作中的重要一環，既可讓增殖放流的責任方進行成本-收益分析，獲取準確的成本收益信息;同時也可為今后改進增殖放流策略、實施適應性管理提供重要參考依據。但增殖放流效果評價是一個相對較為復雜，歷時較長的工作。我國對于增殖放流效果評價的重視程度不夠，同時我國在水生生物的標記和回捕方面的研究較薄弱，效果評價的平臺和系統不夠先進和完善，使得進行增殖放流效果評估研究更加有難度。

3.4 增殖放流配套措施有待加強

進行增殖放流的同時，不采取有效的保護措施，無專門機構對放流苗種進行管理，往往會由于水利，工程建設、水域環境污染等原因導致的天然水體漁業功能退化和水域生態環境惡化，對放流苗種構成威脅，最終影響放流效果。

4 建立黃河河南段增殖方流專家評價體系的必要性和重要性

黃河是中華民族的母親河，黃河河南段自陜西潼關進入河南，橫貫三門峽、洛陽、濟源、焦作、鄭州、新鄉、開封、濮陽8市26縣（市、區），河道全長711公里。

河南黃河段的增殖放流工作已經進行了多年，也投入了大量的人力和財力，但是，當前的放流工作往往缺乏嚴密的規劃：對放流種的選擇、放流數量、放流預期效果等缺乏明確的科學依據和相應的技術規程規范；而對于放流后的實際資源增殖效果、水域生態的修復作用、進行評估調查的方法等仍缺乏較為規范的技術評估體系。致使這項高投入性工作的盲目性較大，往往難以獲得預期的效果。因此，有必要構建相應的效果評價體系，配合現行相關規章制度的有效施行，以規范我國水生生物資源增殖事業，科學評估增殖效果，實現增殖效益最大化。因此建立黃河河南段漁業資源增值放流效果的專家評價體系顯得十分必要和具有重大的現實意義。

5 黃河河南段漁業資源增殖放流效果評價專家系統的設計基礎和技術路線

5.1 設計基礎

我國漁業研究工作者自50年代末起開始應用一些數學模型進行漁業資源評估的分析，主要應用了剩余產量模型 (Schaefer、Fox模型)、Beverton-holt模型、Ricker模型、實際種群分析、線性方程及多元回歸等方法，對我國遼東灣小黃魚、遼東灣毛蝦、太平洋鯡黃海種群、渤海秋汛對蝦數量、黃渤海藍點馬鮫、東海綠鰭馬面鲀、東海帶魚、東海鮐魚等的資源進行了評估（葉昌臣1964,吳敬南和程傳申1965,詹秉義等1986,鄭元甲等1993,陳衛忠等1997），為我國的漁業管理工作提供了科學依據，但隨著漁業管理工作的深化，漁業管理必然走與國際接軌的道路，國際化的漁業管理措施，如可捕量、捕撈配額的制定，對漁業資源評估提出了更高的要求。鑒于此，本系統參考了聯合國糧農組織開發的 “帶環境參數的剩余產量模型專家系統”軟件（Freon等1993），建立起一個以生物學基礎資料研究為基礎、融合信息技術、數學模型預測技術，專家經驗為參考的專家評價系統，更好地為政府決策、增殖放流項目的科學實施提供依據。

5.2 實施方法

本系統計劃運用分子標識法、調查研究法和系統分析法進行設計和實施，通過放流前對漁業資源進行分子標識，放流后多時間、多地點取樣和分析，將計算機技術、數理統計技術、DNA技術和漁業資源保護與利用技術等綜合起來，建立起黃河河南段增殖放流效果評價體系，該項目的實施將為河南漁業資源增殖放流的決策、實施和管理、漁業資源保護、生態環境保護、漁業經濟效益等方面提供有利的技術保障和理論依據。

5.3 技術路線

整個專家評價系統的實現過程包括生態效益、經濟效益和社會效益等結果綜合評價。

整個專家評價系統的實現過程包括生態效益、經濟效益和社會效益等結果綜合評價，評價體系詳見圖1

圖1 增殖放流效果評價體系

漁業資源增殖放流效果評價分析過程通常由資料收集、分析計算、專家評估分析、最終應用目標和管理反饋幾個部分組成（圖2）。其中專家評估分析是漁業資源研究過程中最為復雜和繁瑣的過程，它包括漁業資源增殖放流評估模型的選擇、模型參數的選擇及修正、漁業資源量的估算、評估結果的判別、資源狀況的判斷、漁獲量的預報等內容。

圖2 漁業資源增殖放流效果專家系統評價過程示意圖

根據設計，漁業資源評估專家系統的工作原理見圖3，它是根據現有的統計資料(產量、漁獲量等)、魚類群體生物學參數、評估的需求和目標，利用系統中的模型庫和專家知識對模型進行選擇、擬合和計算，并利用系統的統計分析和專家知識對擬合的模型進行驗證，最后對模型計算的結果進行判斷和提供必要的解釋。

圖3 黃河河南段漁業資源增殖放流效果評價專家系統原理框圖

最終，根據增殖放流的計劃及管理目標，黃河河南段增殖放流效果評價專家系統的擬合計算和驗證，參照經濟效益、社會效益和生態效益的指標，形成相對科學的評價結果，從而對增殖放流的計劃及管理目標進行調整，提高決策的科學性，加強管理以實現漁業資源增殖的可持續發展，黃河河南段增殖放流效果評價專家系統管理框架如圖4。

圖4 黃河河南段增殖放流效果評價系統管理框架圖

6 該系統設計和實施的意義

該系統可為客觀評價我國漁業資源確定合理的放流量、放流規格、放流種類、放流地點、放流時間等提供參考依據；該系統可為我國黃河流域漁業資源的長期監控和保護打下堅實基礎，該系統的一部分結果要依據我國黃河漁業資源的監控結果，這些結果將為我們制定相應的增殖放流計劃、有針對性的開展特有漁業資源的保護打下基礎；該系統可為進一步促進環境改善和保護、維護生態系統的穩定等打下基礎；將漁業資源保護、專家評估及效益評價等有機整合在一起，綜合評價我國的增殖放流效果，為我國漁業資源管理提供科學、可靠的參考依據。