【大学课件】海洋渔业资源的科学管理.ppt
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1、第十一章 海洋渔业资源的 科学管理,学习目的 掌握可更新自然资源的特点、持续产量和最大持续产量的概念; 了解传统渔业资源管理模式及有关的持续产量模型、动态库模型,明确传统渔业资源管理模式的局限性; 掌握大海洋生态系的基本概念和管理目标,了解生态系统动力学基本理论及其对海洋生物资源开放利用和管理的意义,了解海洋增养殖业的基本原理和实践上存在的问题。,http:/ 传统的渔业资源管理模式,一、持续产量和最大持续产量的原理,(一)持续产量和最大持续产量 持续产量(sustainable yield)就是在生态环境基本稳定的条件下,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,
2、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。,http:/ 当种群生物量处于极低水平(B 0)或达到最大(B = B)时,dBdt为零; 当种群为中等大小时,dBdt最大,http:/ 最大持续产量(maximum sustainable yield,MSY):海洋渔业资源科学管理的目标,http:/ 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。,(二)捕捞力量、网目大小与持续产量的关系,http:/ 。 生物学捕捞过度: 生长型捕捞过度:过度捕捞小个体 补充型捕捞过度:过度捕捞亲体 经济学捕捞过度,(三)
3、过度捕捞(overfishing),http:/ 剩余产量模型为其中较为简单 一种,其特点是只考虑产量因素。 1在未开发利用的情况下 种群增长模式可表达为: dB/dtrB(BB)/ B 上式为抛物线图形,二、持续产量模型(sustainable yield model),http:/ dB/dt 达到最大值,只要对其求导并令其为零: d2B/dt2 rB2rB0 ,得: B B/2 时增长速率最快 2在开发利用的情况下,种群的增长速率还受捕捞的影响 设捕捞死亡系数为F,则: dB/dtrB(BB)/ B FB (F:捕捞死亡系数) 假设捕捞死亡系数 F 与捕捞力量 f 成直线正比,即 F q
4、 f ( q :可捕系数) dB/dtrB(BB)/ B q f B q f B rBrB2/ B时, dB/dt0,种群生物量不变, 达持续产量或平衡渔获量,以Y 表示。,http:/ f q B r B rB2/ B(表示平衡状态下渔获量与种群生物量呈抛物线关系,此外 Y 有多个 ) 由于实际现存的生物量难以确定,将Y-B关系转换为Y-f 关系: 由Y f q B r BrB2/ B,得: B B f q B / r,代入上式 得: Y f qB f q(Bf q/r)(qB)f(q2 B / r)f 2 表明在平衡状态下,平衡渔获量与捕捞力量亦呈抛物线关系。 设 a q B , b q2
5、 B/ r 即 Y a f b f 2 或 Y / f a bf 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。 3MSY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 / 2br B / 2q,MSY a2 / 4b r B2 / 4 只要算得参数a、b就可计算得MSY及其相应的fMSY,http:/ (1)f 标准化:用于当量计算 标准船、作业时间、网次 (2)估算 原理:根据平衡状态下单位捕捞力量渔获量与捕捞力量为线性关系,进行直线回归 如果获得平衡状态下的第i年平衡渔获量Yi 及其相应的捕捞力量f i的资料。可根据 Y
6、i / f i a b f i 进行回归 应用上的主要问题:Yi 与 f i 是否处于平衡状态难以确定,可能出现f 不断变化,难以达稳定或f 一直不变,始终处于一点平衡的状况。,http:/ 原理:种群在外来压力下,有恢复到平衡状态的能力或趋势 Y(i1) / f (i1) a bfi “一年滞后法”的推广,5、评述: 优点:不需要鉴定研究对象的年龄、生长率、出生率、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 ,简便,适合一些生活史短,年龄鉴定困难的种类。 缺点:不易获得数据;人为与自然因素影响较多。,http:/ (一)同龄群体在生命周期中的数量和生物量变动 原
7、因:平衡状态下,一个种群一年内提供的渔获量等于一个同龄群体一生所提供的渔获量。 对某一鱼类种群中的同龄群体,其一生中的数量因死亡随年龄增加而减少;各年龄组的平均体重由于生长随年龄的增加而增加到最大体重。 生物量(数量乘以个体平均重量)呈开始增加,至最大值后又逐渐下降的过程,同龄群体在其生命周期中所能提供的捕捞量也随之不断变化。,三、动态库模型(dynamic pool model),http:/ 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) R:因繁殖增加的资源量(补充量),G:因生长而增加的重量,F:因捕捞而减少的生物量,M:因自然死亡而减少的
8、生物量。 要维持持久产量,就要使这种群保持平衡,即P2 P1,必须: R G F M 在资源未利用时期内,生产量和补充量与自然死亡相平衡。当开始利用资源时还要考虑捕捞造成的死亡损失。,http:/ t r为进入补充群的年龄(人为确定),t c为开始被捕捞的年龄(网目大小),t 为该鱼种群的最大年龄。 t c t r t t c 由于补充量预报困难,在动态库模型中,主要是研究单位补充渔获量(YR)模型,而不是产量(Y)模型。即估算单位补充最大持续产量MYR(maximum yieldrecruit),而不是最大持续产量MSY。,http:/ 伯塔兰菲(Von Bertalanffy)体重增长方程
9、式可表示为:,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。,(三)鱼类的生长,http:/ 由体重生长方程式可推导得:,http:/ 为简化,模型假设M是常数,讨论如何控制F达到合理开发。 1自然死亡系数 dN /dtMN t 定积分,得: N t N 0 eM ( tt0) 设t 0为生命周期开始时间,t 00,则上式为:N t N0 eM t 在补充年龄为t r,补充量为R 时: N t ReM ( ttr) 2捕捞死亡系数 当M 0 N t N 0 eF t 3总死亡系数 在捕捞阶段,
10、 N t N 0 e(F+M ) t,(四)鱼类的死亡,http:/ ,年龄tc时数量为R 则:N t Re(F+M ) ( ttc) 或N t R eZ (ttc) 瞬时总死亡系数的估算及其分离: (1)瞬时总死亡系数Z的估算 单位捕捞力量渔获量:CPUE Y/ f CPUE是某水域中鱼类分布密度的指标数,所以它可以用来表示渔场中种群数量大小的相对特征值,即平均相对种群数量的指标。 假设渔获量与种群数量成正比 设t1 时, CPUE是n0,种群数量N0; t1 时, CPUE是n1,种群数量N1 则n0 /n1N0 /N1 由N t N 0 e(F+M ) t,得N 1 N 0 e(F+M
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