中西太平洋圍網不同作業方式兼捕鐮狀真鯊漁獲率和死亡率分析

孫康，戴小杰，2，高春霞，2，吳峰，2，王學昉，2

（1.上海海洋大學 海洋科學學院，上海 201306；2.國家遠洋漁業工程技術研究中心/大洋漁業資源可持續開發教育部重點實驗室，上海 201306）

金槍魚圍網漁業中有兩種主要作業方式：主捕人工集魚群和主捕自由魚群（朱江峰，2017），金槍魚易在海面一些樹枝、動物殘骸等漂浮物周圍集群，利用這一特性，漁民開始使用人造漂浮物來提高金槍魚的捕獲率，即人工集魚裝置（fish aggre原gation devices，FAD） （王學昉 等，2015；王禹程等，2020）；另外，金槍魚在洄游過程中會和鰹（Katsuwonus pelamis）集結成群，自由遷徙，即自由魚群（free swimming school，FSC） （Bromhead et al，2003），自由魚群游動較為靈敏，空網率比較高，而使用人工集魚裝置可使魚類聚集，游動較為遲緩，更容易捕獲（黃金玲等，2020）。鐮狀真鯊（Carcharhinus falciformis）是一種常見的遠洋性鯊魚，廣泛分布于全世界的熱帶海洋、島嶼大陸架、大陸坡以及近海水域，其分布的水域溫度一般超過23 益（Rodriguez-gutierrez et al，2020；Hu-tchinson et al，2019）。由于鐮狀真鯊的分布區（20毅N—20毅S）與以熱帶金槍魚為目標的捕撈活動區在空間上是重疊的，因此鐮狀真鯊為在以熱帶金槍魚等經濟魚種為目標的圍網漁業中主要的兼捕物種（Watson et al，2010）。20 世紀80 年代，市場上對罐裝金槍魚的需求加大，使得漁民更趨向于使用人工集魚裝置捕撈金槍魚，在金槍魚漁獲率提高的同時，鐮狀真鯊的兼捕率也隨之升高（Hall，1998）。鐮狀真鯊是聚集于漂浮物附近的主要鯊魚物種，占兼捕到的鯊 魚漁獲率的90% （Gilman，2011）。Amande 等（2010） 研究發現2003—2007 年在大西洋作業時FAD 和FSC 狀態下兼捕到的鐮狀真鯊尾數占鯊魚總尾數的比例分別為75.2%和5.5%。

據報告，在太平洋的金槍魚圍網漁業中，鐮狀真鯊幼體占兼捕到鯊魚的比例超過85%，在中西太平洋水域每年兼捕到的鐮狀真鯊數量可以達到30 伊104～ 63.4 伊104尾（WCPFC，2013）。此外，熱帶金槍魚圍網漁業兼捕到的鐮狀真鯊在釋放后的總死亡率很高，東熱帶太平洋、中西太平洋以及印度洋圍網漁業兼捕到的鐮狀真鯊死亡率分別達到79% ～95% 、 84% 和81% （Eddy et al， 2016；Hutchinson et al，2015；Poisson et al，2014）。由于鯊魚群體一旦被破壞就難以恢復，國際社會對鐮狀真鯊關注程度日益增長，有評估結果顯示，中西太平洋區域的鐮狀真鯊處于被過度捕撈狀態（王學昉等，2015；WCPFC，2013）。目前，區域性漁業管理組織如WCPFC（Western and Central Pacific Fisheries Commission）、 IATTC（Inter American Tropical Tuna Commission）等通過禁止所有船只保留或使鐮狀真鯊上岸的養護管理措施來降低其兼捕率，保護鐮狀真鯊資源（褚曉琳等，2019）；《保護野生動物遷徙物種公約》 （Convention on Migra原tory Species，CMS）在2014 年將其列入附錄二中，并對其保護提出了決議。

本研究根據2018—2019 年我國圍網漁業漁船在中西太平洋區域（15毅S—15毅N，140毅E—180毅E）共20 個作業航次記錄的漁撈日志，對FSC 和FAD兩種捕撈作業方式兼捕到的鐮狀真鯊漁獲率、生存狀態等進行比較分析，探討作業方式對鐮狀真鯊兼捕的影響，為今后我國對鐮狀真鯊資源的管理和養護提供參考依據。

1 材料和方法

1.1 數據來源

漁業數據來自我國金槍魚圍網漁業的漁撈日志，主要包括經度、緯度、自由魚群和集魚裝置的投放次數，以及兼捕到的鐮狀真鯊尾數、生存尾數和死亡尾數。其中2018 年和2019 年投網次數分別為2 268 次和2 525 次，兼捕到的鐮狀真鯊數量分別為3 444 尾和5 727 尾（表1）。研究區域為15毅S—15毅N，140毅E—180毅E。時空分辨率為1毅伊1毅，時間序列為2018—2019 年所有月份，將2018—2019 年共計20 艘圍網漁船的努力量按照1毅伊1毅的網格劃分（圖1）。

圖1 2018—2019 年中國圍網漁船在中西太平洋的FAD 和FSC作業投網次數分布

表1 2018—2019 年中國圍網漁船在中西太平洋兼捕鐮狀真鯊情況

1.2 數據分析方法

（1） 兼捕到的鐮狀真鯊的尾數以經度和緯度1毅伊1毅為空間統計單位，計算每一統計單位兼捕到的鐮狀真鯊的單位捕撈努力量漁獲量（Catch per u原nit effort，CPUE），CPUE 計算公式為：

其中，C 表示1毅伊1毅漁區內兼捕到的鐮狀真鯊，單位為尾數；E 表示單位漁區內的下網次數，單位為網次。

（2）分別計算2018 年和2019 年在自由魚群和人工集魚群狀態下每月的鐮狀真鯊CPUE 以及鐮狀真鯊的生存尾數和死亡尾數，繪制鐮狀真鯊CPUE月際折線圖和死亡率柱形圖，利用配對t 檢驗分析兩種作業方式兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 和死亡率間是否存在顯著性差異，死亡率（Mortality）的計算公式為：

其中，D 表示每月兼捕到的鐮狀真鯊死亡總個體數；N 表示每月兼捕到的鐮狀真鯊的總個體數。

以上數據分析在R 語言、SPSS 和Excel 軟件中完成。

2 結果

2.1 FAD 和FSC 兼捕鐮狀真鯊CPUE 分布

對比發現，2018 年兩種作業方式兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布范圍較廣，在基里巴斯和瑙魯專屬經濟區和所羅門群島附近均有分布，而2019 年兼捕到的鐮狀真鯊主要分布在基里巴斯和瑙魯專屬經濟區，在所羅門群島附近的分布零散甚至為0（圖2—5）。2018—2019 年無論是FAD 還是FSC作業下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 都主要集中在基里巴斯和瑙魯專屬經濟區，但FAD 作業下的CPUE分布范圍明顯高于FSC 作業。

圖2 2018 年中國圍網漁船在中西太平洋FSC 作業下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布

圖3 2018 年中國圍網漁船在中西太平洋FAD 作業下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布

圖4 2019 年中國圍網漁船在中西太平洋FSC 作業下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布

圖5 2019 年中國圍網漁船在中西太平洋FAD 作業下兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布

2.2 FAD 和FSC 兼捕鐮狀真鯊CPUE 月份變化

2018 年FAD 和FSC 作業兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 月際波動均較大，FAD 兼捕的鐮狀真鯊CPUE 多高于FSC（5 月份除外）。整體來看，2018年6—8 月FAD 作業下鐮狀真鯊CPUE 較高，8 月份CPUE 達到最高（4.11 尾/網次）。FSC 作業兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 最高月份出現在5 月，為2.37 尾/網次。經配對t 檢驗發現2018 年FSC 和FAD 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 間存在顯著性差異（P=0.014<0.05） （圖6）。

圖6 2018 年FAD 和FSC 作業下兼捕到的鐮狀真鯊的CPUE變化趨勢

2019 年FSC 和FAD 作業兼捕到的鐮狀真鯊的CPUE 呈現波動性，但FAD 作業下的CPUE 完全高于FSC。整體來看，2019 年6原10 月FAD 兼捕鐮狀真鯊CPUE 均大于3.00 尾/網次，尤以6 月份的鐮狀真鯊CPUE 最高，為4.65 尾/網次。FSC 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 在8 月份最高，為2.08 尾/網次，3 月份最低，CPUE 僅為0.05 尾/網次。經t 檢驗發現2019 年FAD 和FSC 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 間存在極顯著性差異（P=0.00<0.01） （圖7）。

圖7 2019 年FAD 和FSC 作業下兼捕到的鐮狀真鯊的CPUE變化趨勢

2.3 FAD 和FSC 兼捕到的鐮狀真鯊死亡率月份對比

2018 年FSC 和FAD 作業下兼捕到的鐮狀真鯊死亡率范圍分別是0.00%耀74.52%和20.26%耀47.37%。從月份變化來看，1—4 月份在FAD 作業下的鐮狀真鯊死亡率大于FSC，4 月份之后（除11月） FSC 兼捕鐮狀真鯊的死亡率反而大于FAD。如圖8 所示，FAD 作業下鐮狀真鯊的最高死亡率出現在1 月（47.37%），最低出現在4 月（20.26%）；FSC 作業下鐮狀真鯊死亡率最高達到了74.52%（7月），最低為10.64% （3 月），最高和最低之間相差較大。經配對t 檢驗發現，2018 年FAD 和FSC作業下鐮狀真鯊的死亡率間無顯著性差異（P=0.925>0.05）。

圖8 2018 年FSC 和FAD 作業兼捕到的鐮狀真鯊死亡率對比

經對比發現，2019 年鐮狀真鯊死亡率情況不同于2018 年，多數月份FAD 和FSC 作業下的鐮狀真鯊死亡率相當。該年FSC 和FAD 作業下兼捕到的鐮狀真鯊死亡率范圍分別是0.00%耀92.86%和31.72%耀76.71%。FAD 和FSC 作業下鐮狀真鯊死亡率較高的月份均出現在1—4 月份，4 月份的鐮狀真鯊兼捕死亡率最高，分別為76.71%、92.86%。經t 檢驗發現，2019 年FAD 和FSC 作業下鐮狀真鯊的死亡率均無顯著性差異（P= 0.577 > 0.05），這一結果和2018 年一致（圖9）。

圖9 2019 年FSC 和FAD 作業兼捕到的鐮狀真鯊死亡率對比

3 討論

3.1 金槍魚圍網作業兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布情況

本研究顯示，我國在中西太平洋金槍魚圍網漁業中兼捕的鐮狀真鯊主要分布在基里巴斯和瑙魯專屬經濟區，根據中西太金槍魚圍網漁業統計（李鵬等，2020），基里巴斯和瑙魯專屬經濟區是我國在太平洋圍網作業的重要區域，除夏季臺風季節外，基本全年都有作業。研究還發現，FAD 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 分布范圍顯著高于FSC，Hutchin原son 等（2019）對中西太平洋標記的鐮狀真鯊的洄游路線研究發現，鐮狀真鯊在有FAD 附近的水域逗留時間可長達兩周，表明了FAD 對鐮狀真鯊具有較大的聚集效果，而FSC 兼捕的鐮狀真鯊為自由群，分布更多受熱鋒、渦流、季節和葉綠素的濃度強度變化等因素影響（IOTC，2017），有研究發現在熱帶大西洋水域鐮狀真鯊幼體的分布表現出強烈的季節變化，分布較集中的區域為加蓬、幾內亞和熱帶大西洋中南部區域，這種分布特性極大地降低了漁業活動中捕獲自由魚群的概率，也是導致研究發現FSC 兼捕的鐮狀真鯊分布范圍較窄的原因所在（Lopez et al，2020）。

3.2 FAD 和FSC 作業下鐮狀真鯊CPUE 的分析

在漁獲物的豐度上，本研究發現，2018 年和2019 年FSC 和FAD 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 間具有顯著性差異，FAD 兼捕到的鐮狀真鯊CPUE 相對更高，這種差異在世界范圍內的捕撈活動中是常見的。在印度洋西部水域FAD 狀態下的主要副漁獲物（鯊魚和鰩類） 要比FSC 狀態高，占漁獲物的比例分別是40%和17%（Clavareau et al，2020）。本研究也發現，2018—2019 年FAD 和FSC 作業兼捕的鐮狀真鯊CPUE 較高均出現在5—9 月之間，尤以7—8 月份CPUE 的值相對更高，且這主要來自基里巴斯專屬經濟區的圍網作業。究其原因，WCPFC 規定在南北緯20毅的專屬經濟區（除基里巴斯）和公海內，7 月1 日至9 月1 日禁止所有圍網船只向海里投放FAD（WCPFC，2018）。在這3個月期間，基里巴斯附近水域的鐮狀真鯊在FAD的吸引下會在基里巴斯經濟區大量聚集，另外鐮狀真鯊喜熱，7—9 月水域溫度較高，這兩個原因是導致鐮狀真鯊在7—9 月CPUE 較高的原因。另外，在其他水域鐮狀真鯊圍網兼捕量出現較高的月份也較為一致，Torres 等（2014）對大西洋的研究發現FAD 和FSC 狀態下漁獲量CPUE 全年在變化，FSC作業下較高的副漁獲量出現在4—9 月；Clavareau等（2020）在對大西洋研究時發現在FAD 和FSC狀態下兼捕到的鐮狀真鯊等鯊魚副漁獲物較高CPUE 也是出現在4—9 月。

3.3 FAD 和FSC 作業下鐮狀真鯊死亡率的分析

鐮狀真鯊是圍網捕撈致死率較高的鯊魚種類，在圍網袋中受到擠壓且沒有充足的氧氣供其進行正常代謝，網袋內溫度升高，從而直接影響其生存狀態，有研究認為，鐮狀真鯊的死亡率可高達85%（Tolotti et al，2015）。本研究發現2018—2019 年中西太平洋鐮狀真鯊在FSC 和FAD 作業下的平均死亡率為49.9%和43.3%，FSC 作業下的死亡率在多數月份均高于FAD，而Clavareau 等（2020）根據2005—2017 年的觀察員數據發現大西洋區域FAD和FSC 作業下鐮狀真鯊的死亡率分別是54.3%和48.2%，印度洋區域FAD 和FSC 狀態下鐮狀真鯊的死亡率分別是60.5%和46.3%，FAD 作業下的死亡率要高于FSC，這與本研究結果有所不同，究其原因可能是早期沒有對FAD 進行限制使用，近年來對圍網漁業中FAD 進行了管理，使得在FAD 狀態下鐮狀真鯊的死亡率有所降低，管理效果顯著。WCPFC 關于FADs 制定了相關管理措施：每年設置3 個月（一般為7—9 月） 的FADs 禁用期；2018 年使用帶活動衛星浮標的FAD 數量不超過350 個；2020 年1 月起開始使用非纏繞的FAD；鼓勵使用非塑料及生物可降解的材料建造FADs（WCPFC，2018）。

3.4 減少兼捕的管理措施

鯊魚是海洋生態系統中的頂級捕食者，在生態系統的穩定性和多樣性中具有重要的功能地位。積極養護鯊魚、降低鯊魚的兼捕率是目前區域漁業管理組織（Regional Fishery Management Organiza原tions，RFMOs）的共識。鐮狀真鯊在圍網作業中作為副漁獲物被捕會產生一系列的漁業問題，例如威脅瀕危鯊魚物種、浪費資源、增加漁業成本、破壞生境、影響食物鏈和改變生態系統路徑等（Hall et al，2000），管理和減少副漁獲物已經是全世界商業漁業面臨的緊迫問題（Hall et al，2005）。如本研究所述，FAD 作業方式比FSC 具有更高的兼捕漁獲率，盡管研究發現該種作業方式的致死率出現下降，但是仍需要加強管理，如在減少兼捕的措施上，避免在鯊魚的聚集區域進行作業。Mannocci（2020）通過生境模型的方法將漁業數據和環境數據結合起來進一步預測鯊魚的聚集區域，解釋熱帶金槍魚圍網漁業中副漁獲物的分布差異。還可以通過設立誘餌站、將鯊魚和目標分開等措施減少其被捕率（Torres-irineo et al，2014）。另外放置威懾物、使用化學品和釋放聲音來引誘鯊魚離開人工集魚裝置也行之有效。Westlake（2018）通過實驗將釹鐵硼（Nd2Fe14B）稀土磁鐵附著在誘餌上，發現鯊魚在受到磁刺激時會改變原來的游泳方向，這樣就可以借助磁鐵來刺激鯊魚，使其遠離網帶，降低被捕的風險。可以選擇放置FAD 及其他漂浮物的時間，限制集魚裝置的放置，選擇在非目標魚種較少集中的時間段，或者使用多個不同類型的FAD來隔離開不同物種，還可以使用可降解的生態型人工集魚裝置，以減少副漁獲物的纏繞，降低其死亡率（Franco et al，2012；Gilman，2011）。減少副漁獲率不僅需要改變作業方式，也需要科學家、養護組織、資源管理人員和漁民之間的合作努力（Torres-irineo et al，2014）。IOTC（Indian Ocean Tuna Commission）、IATTC（Inter American Tropical Tuna Commission）、ICCAT（International Commis原sion for the Conservation of Atlantic Tunas） 和WCPFC（Western and Central Pacific Fisheries Com原mission）已采取限制魚翅上市的措施，禁止一些瀕危鯊魚物種上岸和保留，由于鯊魚等副產品的開發不斷擴大，需要改進數據收集，對所受影響的鯊魚物種進行種群評估，對捕撈量進行限額，確保遠洋延繩釣和金槍魚圍網漁業中鯊魚的捕撈持續水平（Gilman，2011；Gilman et al，2008）。有效的金槍魚漁業管理將需要區域漁業管理組織采取一致行動，改進技術，改變漁業作業方式，修改漁業努力量，簽訂國際漁業協定，這些協定能夠監測和管理副漁獲物，減少對海洋外生態系統的負面影響（Lewison et al，2004）。

4 研究展望

鐮狀真鯊等鯊魚的漁獲物兼捕問題一直是水產捕撈界關注的熱點，本研究主要分析了在熱帶金槍魚圍網漁業的兩種捕撈方式（FAD 和FSC） 對鐮狀真鯊兼捕率和死亡率的影響。由于鯊魚是一種高度洄游生物，且大洋生態環境復雜，影響副漁獲物兼捕率的因素復雜多變，在以后的研究中不僅要結合不同魚種的生物學特征，還需考慮海況、風力、潮汐等環境因子對副漁獲物的影響，利用GPS、遙感等漁業技術更準確地獲取海洋環境數據，加強對漁民以及從事漁業的相關人員的培訓，遵守各漁業組織和各國的捕撈協定，規范作業方式，對于瀕危物種在誤捕時要格外謹慎，積極上報，在漁業數據記錄時要做到真實、準確和全面，為實現鐮狀真鯊等鯊魚資源可持續發展作出努力。

致謝：感謝柳曉雪和潘博一在論文修改方面提供的寶貴建議。感謝中國金槍魚圍網漁業的全體船員及觀察員對樣本采集和數據記錄的協助和配合！