海洋生态学第十二章

Y ＝ f qB ＝r B－rB2/B∞
❖ 由于实际现存的生物量 B 难以确定，将Y-B关系转换为Y-f 关系：
Y ＝f qB ＝f q（B∞－f q/r）＝（qB∞）f－（q2 B∞ / r）f 2 设 a ＝ q B∞ ， b ＝ q2 B∞/ r 则 Y ＝a f －b f 2 或 Y / f＝ a — bf
❖ 最大持续产量（MSY）：在不损害种群本身再
生产能力的情况下，从种群资源中持续获得的最
B1
图 12.l 种群大小与渔业产量关系 示意图(引自 Pitcher & Hart 1982)
B 为种群生物量，B∞为最大种群生物量
大产量，是海洋渔业资源管理的目标 。
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（二）捕捞力量、网目大小与持续产量的关系
年龄(t)
就要使这种群保持平衡，即P2 ＝ P1， 图 12.5 鱼类种群同龄群体在其生命期间数量和
必须：R ＋ G ＝ F ＋ M
重量的变化
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2. 补充量
❖ 与种群数量变动有关的第一因子是补充量。
❖ 所谓补充，就是小鱼进入被开发区域成为容易与渔具接触的过程。
未补充 时期
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❖ 生长参数计算
由体重生长方程式可推导得：
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4. 鱼类的死亡
瞬时总死亡系数： Z＝F＋M （F：捕捞死亡；M：自然死亡） 为简化，模型假设M是常数，讨论如何控制F达到合理开发。 ❖ 自然死亡系数
表明平衡状态下，单位捕捞力量渔获量与捕捞力量为线性关系。
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二、持续产量模型 （cont.）
❖ MSY与fMSY
由Y ＝ a f －b f 2 求Y最大值，须令 dY /df ＝ a — 2bf ＝0 得：f ＝ fMSY ＝a / 2b＝r B∞ / 2q，
MSY ＝ a2 / 4b＝ r B∞2 / 4 只要算得参数a、b就可计算得 MSY 及其相应的 fMSY
补充时期
未捕捞阶段
捕捞阶段
ρ
λ
tr
年 龄 t tc
tλ
图 12.6 鱼类种群生命周期示意图
由于补充量预报的困难，在动态库模型中，主要是研究单位补充渔获量 （Y/R）模型，而不是产量（Y）模型。即估算单位补充最大产量MYR （maximum yield/recruit），而不是最大持续产量MSY。
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第十二章 过度捕捞与海水养殖问题
第一节 传统的渔业资源管理模式
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一、最大持续产量的原理
（一）持续产量和最大持续产量
❖ 一个渔业种群生物量的自然增长量（dB／dt，即
种群剩余生产部分）与种群大小（B）有关。当 种群生物量处于极低水平（B ≈ 0）或达到最大
❖ 捕捞力量或称捕捞努力量（fishing effect）通常是指特定时间内投入渔 业的捕捞生产工具设备的数量和强度，网目大小则与种群中被捕捞的年 龄有关。
❖ 必须通过研究，了解某一资源对象的最适的捕捞力量和捕捞年龄（网目 大小），并采取一些适当的保护资源的措施（如规定禁渔期、禁渔区）， 避免产生捕捞过度现象，使渔业资源能被人类持续不断的利用。
c p
a
n
平衡渔获量 Y 平衡渔获量 Y
b
0
捕捞力量 f
图 12.2 不同种类的总渔获量 和捕量 f
图 12.3 同一种类不同网目的捕捞 力量和总渔获量的关系
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二、持续产量模型
❖ 持续产量模型（逻辑斯谛模型）是一种描述渔业产量、捕捞力
量与种群剩余生产量部分之间关系的数学模型，其特点是只考虑产量 因素。
在未开发利用的情况下种群增长模式可表 达为：dB/dt＝rB（B∞－B）/ B∞ 当B＝B∞ / 2时，dB/dt 达最大值，即增长 速率最快。
dB/dt
在开发利用的情况下，种群增长速率还受 捕捞的影响，设捕捞死亡系数为F，则： dB/dt＝ rB（1－B/B∞）－FB 捕捞死亡系数 F 与捕捞力量 f 成正比， 即F＝qf （ q ：可捕系数） ，所以： dB/dt＝r B－rB2/B∞－f qB 当f qB＜r B－rB2/B∞，dB/dt＞ 0，种群生 物量增加，表现为自然增长。反之，资源
3. 鱼类的生长
❖ 经验公式：
伯塔兰菲（Von Bertalanffy）体重增长方程式可表示为：
Wt ＝ W∞ 〔1 ―e―K ( t － t 0 ) 〕3
• Wt：年龄t的平均体重； • W∞：随年龄增长而增长的渐近体重； • K：生长曲线的曲率，决定趋向W∞的变动率的一个常数； • t0：体重为零时的理论年龄，小于零。
❖ 优点：持续产量模型不需要鉴定研究对象的年龄、生长率、死亡
率和补充率等参数，只要有多年的渔获量和捕捞力量资料，即可满 足计算要求。
❖ 缺点：不易获得数据；人为与自然因素影响较多。
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三、动态库模型
❖ 动态库模型把种群作为个体的总和，处于连续的补充、生长与死亡
之中，通过分析这些因素与人类捕捞的关系，作出模型，指导捕捞。 又称为单位补充群体产量模型。
将趋下降，就形成捕捞过度。
0
B∞/ 2
B∞
图 12.4 未开发利用时自然增长 率与生物量的关系
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二、持续产量模型 （cont.）
❖ 当 fqB＝ rB－rB2/B∞，渔获量恰与种群自然增长量相等，dB/dt ＝ 0，种群生物量保持不变，则认为种群生物量与捕捞力量处
于平衡状态。 ❖ 在这种平衡状态下所获得的渔获量就是持续产量，以Y 表示：
数量或重量
1. 同龄群体在生命周期中的数量和 生物量变动
同龄群体总体重
设某一时期初资源重量为P1，这一 时期末资源重量为P2，则：
P2 ＝ P1＋(R ＋ G)－(F ＋ M)
个体体重 W t
最大体重(W∞)
R：补充量；G：生长量；F：捕捞量； M：自然死亡量
补充年 捕捞年 龄(t r) 龄(t c)
B∞ “剩余生产部分” = 持续产量
（B = B∞）时，dB／dt 为零；当种群为中等大小 时，dB／dt 最大。
B2
❖ 持续产量：就是在生态环境基本稳定的条件下，
置换线 最大持续产量
每年从该种群资源中捕捞一定的数量而不影响资
源量继续保持在一定的水平上，这种渔获量可以
年复一年的获得就称为持续产量或平衡渔获量也 称剩余产量。