渔业资源评估复习题教学文案.docx

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渔业资源评估复习题教学文案

渔业资源评估复习题

（2010.6.17）

李九奇

一、概念题：

亲体量（spawningstock）种群在繁殖季节内参加生殖活动的雌、雄个体的数量。

补充量（recruitment）新进入种群的个体数量。

在渔业生物学中，补充量有两种含义：

对于产卵群体，补充量是指首次性成熟进行生殖活动的个体；对于捕捞群体，指首次进入渔场、达到捕捞规格的个体。

生物量（biomass）以重量表示的资源群体的丰度，有时仅指群体的某一部分，如产卵群体生物量、已开发群体生物量，等等。

可利用生物量（exploitablebiomass）资源群体的生物量中能被渔具捕获的部分。

死亡率（mortality）一定时间间隔内，种群个体死亡尾数与时间间隔开始时的尾数之比，

残存率（survivalrate）一定时间间隔后，种群个体残存的尾数与时间间隔开始时的尾数之比，数值在0～1之间。

死亡系数（mortalityrate,coefficientofmortality）亦称“瞬时死亡率”。

自然死亡系数（naturalmortalityrate）亦称“瞬时自然死亡率”

捕捞死亡系数（fishingmortalityrate）亦称“瞬时捕捞死亡率”

总死亡系数（totalmortalityrate）自然死亡系数与捕捞死亡系数之和。

开发率（exploitationratio）捕捞死亡系数与总死亡系数的比值。

单位捕捞努力量渔获量（catchperunitofeffort，CPUE）一个捕捞努力量单位所获得的渔获尾数或重量，通常用渔获量除以相应的捕捞努力量得到。

捕捞努力量标准化（standardizingfishingeffort）以一定的标准，将不同作业方式、渔具规格的捕捞努力量转化标准作业方式或渔具的捕捞努力量，一般根据捕捞效果确定一定的转换系数或转换依据。

例如，以A类渔船为标准船，将B类渔船的捕捞努力量根据CPUE转化为A类渔船的捕捞努力量。

标准捕捞努力量（standardizedfishingeffort）将各种形式的捕捞努力量经一定的方法标准化后的捕捞努力量。

单位补充量渔获量（yield-per-recruit，Y/R）资源群体中某一特定年龄组，平均每补充的一尾鱼一生中所能提供的产量。

在平衡状态下，不同的捕捞死亡系数能带来不同的单位补充量渔获量。

动态综合模型（dynamicpoolmodel）亦称“分析模式”，“单位补充量渔获量模型”。

现代渔业资源评估和管理的主要之一。

需要研究资源群体的生长、死亡和补充的生物学资料。

常用的有Beverton-Hort模型、Ricker模型和Thompson-Bell模型。

Beverton-Hort模型（Beverton-Hortmodel）常用的动态综合模型之一。

由Beverton和Hort（1957）提出，前提条件是资源处于稳定状态。

由年渔获量方程、年平均资源量方程、渔获物平均年龄方程等组成，主要用于分析资源利用状态和开捕规格大小。

剩余产量模型（surplusyieldmodel）亦称“产量模型”，“平衡产量模型”。

现代渔业资源评估和管理的主要模型之一，以S型种群增长曲线为理论基础。

表明平衡状态下，一个资源群体的持续产量、最大持续产量与捕捞努力量和资源群体大小之间的平衡关系。

需要的渔业统计资料为渔获量和捕捞努力量。

常用的模型有Graham模型、Schaefer模型、Fox模型和Pella-Tomlinson模型。

平衡状态（equilibrium）一定时期内，资源群体的开发方式、生长、捕捞死亡、自然死亡、补充等种群特征保持不变的一种状态。

持续产量（sustainableyield,SY）亦称“平衡渔获量”，“平衡产量”，“剩余产量”。

在生态环境不变，不减少资源生物量的情况下，每年从该资源种群的增量中捕获的一定水平的渔获量。

最大持续产量（maximumsustainableyield,MSY）环境条件保持不变，补充量有一定波动时，从资源群体中持持续获得的最大平均产量。

最大持续产量生物量（biomassatMSY）生物学参考点之一。

捕捞死亡长期保持在FMSY时，生物量期望的平均值。

最大社会产量（maximumsocialyield,MSCY）在最大经济产量（MEY）的基础上，将劳动就业、渔民收入、生态环境等社会因素考虑在内，通过一定的模型估算，使各方面的利益总和达到最大。

最佳产量（optimumyield,OY）提供捕捞国最大利益（尤其是鱼产品和休闲渔业）的渔业产量。

由最大持续产量、经济、社会和生态环境因素。

生物学最小型（biologicalminimumsize）水生动物首次达到性成熟时的最小规格。

是制定最小可捕规格的依据之一。

渔获年龄组成（catchatage,CAA）渔获的各个年龄的尾数，通常根据年龄、捕获年份及不同渔具编制成表格。

CAA的估算以CAS为基础，一般通过年龄-长度表转换得到。

渔获长度组成（catchatlength，CAL）亦称渔获大小组成。

渔获的各个长度的尾数，通常根据年龄、捕获年份及不同渔具编制成表格。

世代（cohort,yearclass）亦称股。

同一时期（通常1年）出生或孵化的一群个体。

例如，1990世代指1990年为0龄，1991年为1龄，1992年为2龄，等等。

世代分析（cohortanalysis,CA）亦称股分析。

实际种群分析的一种近似处理，假设一定时期内的捕捞活动在中间时刻瞬间完成。

实际种群分析（virtualpopulationanalysis，VPA）亦称“股分析”、“有效种群分析”。

一种资源量估算方法，每一世代数量由该世代的高一龄或低一龄世代的数量估算得到。

例如，从1968年世代中连续10年（从1970至1979年，其生命周期为11年）每年捕捞10尾（2龄到11龄），则该世代整个生命周期内可获得100尾渔获。

那么，该世代1979年初至少有10尾个体，1978年初至少有20尾，1977年初至少有30尾，依此类推，1970年初至少有100尾。

二、模型应用与模型计算题

资源评估模型：

下表是东海绿鳍马面鲀1976和1977世代各龄渔获尾数的资料（詹秉义等，1985），若该资源群体的自然死亡系数取M＝0.257和0.183，终端开发率E8=0.8，试估算不同自然死亡水平下的各龄资源尾数和捕捞死亡系数。

渔获年龄

尾数

（×106）

世代

1

2

3

4

5

6

7

8

1976世代

1977世代

10.97

0

352.27

24.72

361.24

1096.20

0.87

322.65

66.84

116.93

16.55

17.54

16.16

21.75

6.78

9.43

解题：

（1）自然死亡系数M=0.257/年

根据E=F/（F+M）解出最大年龄的捕捞死亡系数F=1.028；再根据渔获量方程

解出最大年龄的Nt；然后根据Pope公式

再解出小一年龄的资源量，其它年龄的计算依此类推。

各龄资源量估算出后，依据资源量方程

解出各龄鱼的捕捞死亡系数

即可。

具体计算结果如下表所示：

（ⅰ）各龄资源尾数

世代

年龄

1

2

3

4

5

6

7

8

1976

1655.6

1207.3

673.2

203.2

156.4

62.2

33.5

11.7

1977

3567

2758.7

2111.8

671.1

235.3

79.2

45.8

16.3

（ⅱ）各龄捕捞死亡系数

世代

年龄

1

2

3

4

5

6

7

8

1976

0.0075

0.3785

0.9410

0.0048

0.6652

0.3604

0.7938

1.028

1977

0

0.0102

0.8893

0.7910

0.8322

0.2902

0.7766

1.028

（2）自然死亡系数M=0.183/年

（ⅰ）各龄资源尾数

世代

年龄

1

2

3

4

5

6

7

8

1976

1348.8

1113.2

605.8

175.1

145.0

59.8

34.7

14.2

1977

2829.9

2356.6

1939.9

617.2

219.6

76.2

47.4

19.7

（ⅱ）各龄捕捞死亡系数

世代

年龄

1

2

3

4

5

6

7

8

1976

0.009

0.425

1.058

0.006

0.703

0.361

0.71

0.732

1977

0

0.012

0.962

0.850

0.875

0.292

0.695

0.732

2、北海牙鳕渔获尾数的统计资料如下表所示，试用VPA法和Pope的世代分析法，估算各龄资源尾数和捕捞死亡系数，并比较两种方法所得的结果，估算Pope法的计算相对误差。

该资源群体的自然死亡系数M＝0.2，终端捕捞死亡系数F6=0.5。

年龄组

t

年份

y

渔获尾数

C（y，t，t+1）

捕捞死亡系数

F（y，t，t+1）

资源尾数（年初）

N（y，t）

0

1

2

3

4

5

6

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

599

860

1071

260

69

25

8

题解：

根据渔获量方程

解出最大年龄的Nt；然后根据Pope公式

再解出小一年龄的资源量，其它年龄的计算依此类推。

各龄资源量估算出后，依据资源量方程

解出各龄鱼的捕捞死亡系数

即可。

具体计算结果如下表所示：

年龄组

年份

渔获尾数

捕捞死亡系数F（y,t,t+1）

年初资源尾数N（y,t）

t

y

C（y,t,t+1）

CA

CA

0

1974

599

0.16

4430.9

1

1975

860

0.37

3085.7

2

1976

1071

1.13

1748.2

3

1977

269

0.97

462.2

4

1978

69

0.76

143.2

5

1979

25

0.70

54.8

6

1980

8

0.50

22.2

3、若对第2题估算开始时，对终端捕捞死亡系数F6的估计值取1.0和2.0，其各龄资源尾数和捕捞死亡系数将会发生什么变化？

其各龄的相对误差为多少？

（均用Pope世代分析法比较，并假设F＝0.5为正确值）。

题解：

（1）当F6=1.0时；

年龄组t

年份y

渔获尾数

C（y,t,t+1）

捕捞死亡系数

F（y,t,t+1）

资源尾数

N（y,t）

相对误差

0

1974

599

0.16

4420.7

0.006

1

1975

860

0.37

3077.3

0.007

2

1976

1071

1.14

1741.3

0.01

3

1977

269

1.05

456.6

0.03

4

1978

69

0.88

130.4

0.09

5

1979

25

0.97

44.4

0.19

6

1980

8

1.0

13.7

0.38

（2）当F6=2.0时；

C6=8N6=9.9F6=2.0P6=0.55

C5=25N5=39.7F5=1.18P5=0.27

C4=69N4=124.8F4=0.94P4=0.13

C3=269N3=449.7F3=1.08P3=0.05

C2=1071N2=1732.9F2=1.15P2=0.02

C1=860N1=3067.3F1=0.37P1=0.01

C0=599N0=4408.0F0=0.16P0=0.01

4、下表是塞内加尔近海捕捞无须鳕的各体长组渔获尾数的统计资料（Sparre等，1989引自CECAF，1978），试用Jones的体长股分析法估算其各体长组的资源尾数、开发率、捕捞死亡系数和总死亡系数。

该资源群体的生长参数：

K＝0.1／年，L∞=130cm，自然死亡系数M=0.28／年。

设终端开发率E84*=0.5，对84一∞体长组的资源尾数可用

=46/0.5=92作出近似估计。

长度组

cm

L1－L2

X（L1,L2）

渔获

尾数

（000/）

C（L1,L2）

资源

尾数

N（L1）

开发

率

F/Z

捕捞

死亡

系数

F

总

死亡

系数

Z

长度组

cm

L1－L2

X（L1,L2）

渔获

尾数

（000/）

C（L1,L2）

资源

尾数

N（L1）

开发

率

F/Z

捕捞

死亡

系数

F

总

死亡

系数

Z

6－12

12－18

18－24

24－30

30－36

36－42

42－48

1023

14463

25227

8134

3889

2959

1871

48－54

54－60

60－66

66－72

72－78

78－84

84－∞

653

322

228

181

96

16

46

题解：

体长组

cm

L1－L2

a）

X（L1,L2）

渔获尾数

（000'）

C（L1,L2）

资源残存尾数

b）

n（L1）

开发率

c）

F/Z

捕捞死亡系数

d）

F

总死亡系数

e）

Z

6－12

1.0719

1823

98919.3

0.1255

0.04

0.32

12－18

1.0758

14463

84392.7

0.5805

0.39

0.67

18－24

1.0801

25227

59475.8

0.7920

1.07

1.35

24－30

1.0850

8134

27623.0

0.6979

0.65

0.93

30－36

1.0905

3889

15967.8

0.6369

0.49

0.77

36－42

1.0967

2959

9861.5

0.6785

0.59

0.87

42－48

1.1039

1871

5500.5

0.6977

0.65

0.93

48－54

1.1122

653

2818.8

0.5792

0.39

0.67

54－60

1.1220

322

1691.5

0.5072

0.29

0.57

60－66

1.1337

228

1056.6

0.5234

0.31

0.59

66－72

1.1478

181

621.0

0.5890

0.40

0.68

72－78

1.1652

96

313.7

0.5817

0.39

0.67

78－84

1.1873

16

148.7

0.2823

0.11

0.39

84－∞

－

46

92.0f）

0.5000

0.28

0.56

a）X（L1，L2）=

=

b）N（L1）=[N（L2）×X（L1，L2）+C（L1，L2）]×（L1，L2）

c）F/Z=C（L1，L2）/[N（（L1）－N（L2）]

d）F=M（F/Z）/（1－F/Z）

e）Z=F+M

f）N（84）=C（84，∞）/（F/Z）=46/0.5=92

亲体与补充量关系模型：

1、北海鳙鲽的亲体与补充量的资料如图表所示（Beverton，1962），其各年份的产卵亲体数量指数是根据英国拖网渔船每100小时拖曳作业所捕获的渔获量估计而得，而所对应得补充量指数则是根据四年后第4龄（年）的每小时渔获尾数来估计，试用Ricker和B-H繁殖模型估算亲体量和补充量之间的关系，并确定补充量最大时的亲体量水平。

年份

亲体量

补充量

年份

亲体量

补充量

1926

1927

1928

1929

1930

1931

1932

1933

1934

16

15

16

16

17

16

16

120

140

18

28

61

36

27

18

28

18

16

1945

1946

1947

1948

1949

1950

1951

1952

150

76

54

44

35

33

31

32

33

32

45

22

20

23

9

22

解：

根据Ricker繁殖模型

，可得

，以S为自变量

为因变量进行线性回归，可得

＝0.54056，b=0.01815。

则，

=1.717，b=0.01815。

因此，Ricker繁殖模型为

。

当S=1/b处，其一阶导数等于0，即S=1/b＝1/0.01815＝55.1。

剩余产量模型

1、下表是根据南海水产研究所所提供的南海春汛万山渔场蓝圆鲹渔业1968－1978年的渔业统计资料（费鸿年，1974），试用一年滞后回归估算该渔业的最大持续产量MSY和相应的投入渔业的最适渔船数fMSY。

年份

渔获量（t）

捕捞努力量

（渔船数）

年份

渔获量（t）

捕捞努力量

（渔船数）

1968

1969

1970

1971

1972

1973

10750

19184

17006

21935

22770

21470

100

117

118

392

429

507

1974

1975

1976

1977

1978

22483

6757

6372

7350

22396

515

388

290

230

287

题解：

由Yi+1/fi+1=a-bfi进行一元线性回归得

A=139.1

B=-0.24

R=-0.7673

则fMSY=a/（2b）=139.1/（0.24×2）=291艘

MSY=a2/（4b）=139.12/（4×0.24）=20213t

2、根据下表对南美洲东北沿岸（圭亚那－－巴西海域）虾类渔业的统计资料（FAO，1980），分析其产量和捕捞努力量的关系。

试用Schaefer和Fox模型分别估算其最大持续产量MSY和相应的捕捞努力量fMSY，并绘制渔获量曲线图。

年

份

渔获量

（t）*

渔获量

（在海上，kg/天）

捕捞努力量

（海上的总天数）

年

份

渔获量

（t）

渔获量

（在海上，kg/天）

捕捞努力量

（海上的总天数）

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

7874

9818

12050

16401

18254

20412

20282

285

417

351

309

308

287

245

27638

23544

34330

53078

59266

68727

82784

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

20224

16428

16740

21293

17851

14598

14957

225

237

230

257

180

155

170

89884

69316

72783

84748

99172

94181

87982

解：

由Yi/fi=a-bfi进行一元线性回归得

a=A=431.9

b=-B=0.002524

R=-0.8747322

则fMSY=a/（2b）=431.9/（0.002524×2）=85559艘

MSY=a2/（4b）=431.92/（4×0.002524）=18476388kg=18476.4t

死亡系数估算：

1、某一群鱼在连续两年中所受的总死亡系数为0.85和0.8，如果第一年初的鱼数为1000尾，则这二年中每年的平均资源尾数有多少？

从这两个年资源平均数估算出的总死亡系数为多少？

题解：

=673.6，

=294.2，

=0.828。

2、由浮游生物调查表明，一个产卵期中产出的总卵系数为2×1011粒，繁殖力研究可知成熟雌鱼平均每尾产卵105粒，从市场调查表明，在第二年上市的3000000尾鱼中，40％为成熟雌鱼（即至少已产过卵一次），问一年中有百分之几的产卵雌鱼被捕获？

如果总死亡系数为1.2，则捕捞和自然死亡系数各为多少？

题解：

1）被捕获雌鱼数量C=3000000×0.4=1200000尾，总产卵雌鱼数量为N1=2×1011/105=2×106尾。

因此产卵雌鱼被捕获的百分比为2×106/1200000=60%；

2）雌雄鱼总资源尾数N=（2×1011/105）/0.4=5×106尾，根据渔获量方程解出捕捞死亡系数F：

，M=Z-F=0.17　

3、某调查船拖网5次（每次l小时），所捕获的各年龄组的渔获尾数如下：

I，30；II，450；III，120；IV，70；V，25；VI＋，15。

一年之后，进行12次拖网（每网1小时），所捕获的各龄渔获尾数是：

I，60；Ⅱ，960；III，480；IV，120；V，72；VI＋，42。

试根据此调查资料，估算年总死亡系数。

如果在这些资料中，只有第一年的好用，求平均总死亡系数的估计值（当然实际上5或12网次是不足以提供有效的密度指标的）。

答：

1、）用同一世代资料估计总死亡系数：

两年均拖网12次所捕获的渔获尾数为I，72；II，1080；III，288；IV，168；V，60；VI＋，36和I，60；Ⅱ，960；III，480；IV，120；V，72；VI＋，42；从所捕获的渔获尾数来看，Ⅱ龄鱼为完全补充年龄，所以，

–

：

0.81；

–

：

0.88；

–

：

0.85；

+–

+：

0.83。

2、）若只有第一年资料可用，则可用线性渔获量曲线的回归方程

　　进行回归来估计年总死亡系数Z，注意要用完全补充年龄以后的数据，t=1对应2龄鱼的渔获量，t=2对应3龄鱼的渔获量等，要用2－5龄的数据即可，估算的Z=0.92。

4、下图是北海牙鳕1974－1980年历年各龄渔获尾数资料。

年份

年龄

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1974－1980平均

备注

0

1

2

599

678

1097

239

860

390

424

431

1071

664

1004

532

685

418

335

478

607

464

330

288

323

488

612

601

3

4

5

6

7

275

40

6

1

6

298

54

9

8