基于渔港抽样调查南海不同捕捞方式CPUE比较分析*

陶雅晋 易木荣 李 波 冯 波,2,3,4 卢伙胜,2,3 颜云榕,2,3,4①

(1.广东海洋大学水产学院 湛江 524088；2.广东海洋大学南海渔业资源监测与评估中心 湛江 524088； 3.广东省南海深远海渔业管理与捕捞工程技术研究中心 湛江 524088； 4.广东海洋大学深圳研究院海洋渔业信息化技术化中心 深圳 518000)

南海捕捞渔船数量众多、燃油成本过高、捕捞不合理等现象导致了渔业资源过度开发、能源利用率过低、产能过剩等问题。近年来，南海捕捞生产重心也逐步从追求产量转变为海洋渔业资源的可持续开发(黄俊秀等,2017)。CPUE(Catch per unit effort,单位捕捞努力量渔获量)常用于渔业资源丰度的评估(朱国平等,2016; 袁兴伟等,2014)，是进行渔获率比较、渔具差异分析和捕捞方式合理性分析的重要指标。开展对不同捕捞方式CPUE的研究，是加强南海渔船管理和制定相关政策的前提，它既是科学问题，也是应用问题。但因不同捕捞方式CPUE的单位不统一，难以通过多种渔业 CPUE来实现整个海域渔业资源丰度的评估，以及不同捕捞方式渔获率的比较。对此，首先需要解决不同捕捞方式之间CPUE单位标准化问题。

CPUE单位标准化首先要考虑捕捞努力量单位统一问题。莫苑敏等(2014)研究指出，使用单船每千瓦天(kW·d)估算产量可以平抑不同渔船之间由于渔况、天气、渔船性能和渔民技术熟练程度等造成的产量差异，明显缩小各层内的样本方差；联合国粮农组织(FAO)也推荐采用渔船总吨数与时间的乘积(GT∙d、GT∙h)或发动机功率与捕捞作业天数乘积(kW∙d)来表示捕捞努力量(张胜茂等,2014; Stamatopoulos,2002)。在确定了捕捞努力量计算方法后，国外，Ulman等(2016)将 kg∙kW-1∙d-1作为 CPUE 统一单位，对土耳其具有代表性的围网和拖网 2种渔业方式的渔获率进行统计，进而研究分析了土耳其1967～2010年整体渔业资源和总捕捞努力量的变动情况。国内，王学锋等(2008)和邹建伟等(2016a、b)将 kg∙kW-1∙d-1作为渔获率统计方法分别统计了2008年南海北部拖网和2016年伏季休渔时期北部湾主要捕捞方式的渔获组成情况。传统CPUE因受到单位不统一的限制，难以作为衡量整个捕捞海域资源丰度的指标，目前，很多学者对南海渔业方面的研究局限于生物多样性(李渊等,2016)、群落结构(王雪辉等,2013)、声学评估(张立等,2016)、渔船组成(郑彤等,2016)等方面，对南海海域不同捕捞方式CPUE比较方面的研究仍是空白。

本研究是在确定 CPUE单位标准化表示形式kg∙kW-1∙d-1基础上，通过对 2016年 4个季节南海三省区渔船生产数据的整理、计算与分析，比较了南海9种主要捕捞方式CPUE随季节和渔船功率的变化情况。研究结果反映了南海不同捕捞方式之间渔获率及其捕捞能力差异，以期为南海海洋捕捞结构调整与渔业生产统计等方面提供一定的参考价值。

1 材料与方法

1.1 数据来源

广东海洋大学南海渔业资源监测与评估中心利用广东、广西、海南三省(区)在北部湾登记作业的渔船数据库，从中提取全部拖网渔船信息形成总体抽样母体，然后对南海三省渔船按功率段进行分层并在各层内随机抽取样本渔船，抽查渔船尽量包括所有作业种类的各种功率段。调查时间为2016年的春、夏、秋、冬共4个季节(1年数据)，冬季调查时间：1月20日～2月26日；春季调查时间：3月18日～4月30日；夏季调查时间：8月8～31日 (8月8～15日处于休渔期，期间主要调查钓渔船的生产数据)；秋季调查时间：9月1日～11月21日。调查渔港为南海区三省的各个主要沿海渔港(图1)。

1.2 调查航次与抽样功率统计

南海渔船样本容量大，随机抽取1%有代表性的样本数已具有统计的可信性，抽查的渔船尽可能包括所有捕捞类型的各功率段，以保证抽样具有足够的代表性。本研究采用分层随机抽样法，结合抽样原理，将不同捕捞类型的渔船功率区间分为5段(表1)，再在每一段中分别随机抽样，最后进行统计汇总分析(甘喜萍等,2008)。2016年全年调查的渔船中，单拖渔船、双拖渔船、虾拖渔船、围网渔船、罩网渔船、刺网渔船、钓渔船、笼壶渔船以及张网船对应的调查总航次分别为 580、335、487、545、678、1989、407、174和 61航次，对应的抽样总功率分别为 81400、120702、125341、98101、120403、282124、57439、5613和986 kW。春、夏、秋、冬4个季节分别对应的调查航次数据和抽样功率数据见表2。

调查内容包括渔船的主机功率、作业天数、作业海域、船员数、渔获种类与产量等，大部分数据来自渔船各个季节的销售结算单或是船上的生产记录本，从而保证调查数据的真实性、可靠性与完整性。

1.3 数据处理

将汇总的表格收集整理，并进行统计处理与分析。首先，对录入表格的原始数据进行核查，矫正错漏。调查时比较难得到渔船的准确功率，只有渔船号是准确无误的，统计之前通过渔船数据库，利用渔船号进行核对与更正，如数据库不存在的，以现场核定主机功率为准。然后对调查数据预处理，包括计算不同种捕捞类型渔船的航次作业天数、单船航次的渔获量、CPUE等及其 95%的置信区间。绘图软件采用OriginPro 2017 和 ArcMap 10.2。

CPUE表达公式：

式中，捕捞总产量单位为千克(kg)；渔船主机功率单位为千瓦(kW)；作业天数单位为天(d)。此单位值的计算路径：某渔船以kg为单位的总产量除以获取产量的作业天数与渔船以kW为单位的主机功率乘积之商。所述总产量是指某捕捞渔船捕获的不以价值为取向的所有种类的总质量。所述作业天数是指某捕捞渔船扣除停港、航行、避风时间后以天为整数的捕获总产量的所有时间的总和，包含航次内作业周期间的间歇和故障处理时间。所述主机功率是指某捕捞渔船驱动航行动力的总功率。

图1 调查渔港分布Fig.1 Distribution of fishing ports

表1 渔船抽样功率分层情况Tab.1 Stratification for sampling fishing power

2 结果

2.1 不同捕捞方式CPUE随渔船功率的变化

不同捕捞方式渔船的 CPUE随功率变化的表现 形式不同，CPUE均值的最大值所处的功率水平也不同(图2)：单拖渔船 CPUE均值的最大值为 14.1 kg∙kW-1∙d-1(E=235 kW)；双拖渔船 CPUE 均值的最大值为 16.8 kg∙kW-1∙d-1(E=376 kW)；虾拖船 CPUE 均值的最大值为 5.3 kg∙kW-1∙d-1(E=155 kW)；刺网渔船CPUE 均值的最大值为 15.0 kg∙kW-1∙d-1(E=8 kW)；钓渔船 CPUE 均值的最大值为 6.2 kg∙kW-1∙d-1(E=44 kW)；围网渔船 CPUE 均值的最大值为 57.3 kg∙kW-1∙d-1(E=242 kW)；罩网渔船 CPUE均值的最大值为 11.6 kg∙kW-1∙d-1(E=245 kW)；笼壶渔船 CPUE 均值的最大值为 5.3 kg∙kW-1∙d-1(E=8 kW)。渔船功率增大到一定程度时，渔船的CPUE均随着功率增大而呈现下降趋势。

表2 抽样调查航次与功率统计Tab.2 Statistics of voyage and power of sampling survey

图2 渔船CPUE随功率的变化Fig.2 CPUE changes with fishing power

单拖、双拖、虾拖、刺网、钓具、罩网、围网、笼壶和张网9种捕捞方式全年CPUE均值对应大小依次为 3.95、8.77、3.11、4.96、2.35、4.81、29.57、3.08和 4.73 kg∙kW-1∙d-1，比较它们之间的大小关系为：CPUE围网＞CPUE双拖＞CPUE刺网＞CPUE罩网＞CPUE张网＞CPUE单拖＞CPUE虾拖＞CPUE笼壶＞CPUE钓具(张网和笼壶因调查到的渔船功率分布有缺陷，本研究只作CPUE均值的比较)。

2.2 不同捕捞方式CPUE对比分析

通过分层抽样调查数据的基础上，再按照每50 kW功率段对不同的捕捞方式分组，并计算CPUE的平均值，分析比较不同功率段CPUE均值的变化趋势。对拖网类渔船(包括单拖渔船、双拖渔船和虾拖渔船)比较(图3)，单拖渔船和虾拖渔船随渔船功率的增加，CPUE均值变化表现为先增大后减小趋势。单拖渔船CPUE均值的最优功率段(渔获率最高的功率段)为(200～250) kW(CPUE=8.6 kg∙kW-1∙d-1)，虾拖渔船 CPUE最优功率段为(150～200) kW(CPUE=5.1 kg∙kW-1∙d-1)；双拖渔船 CPUE均值随功率段的增加呈现先减小后增大再减小的变化趋势，对应的2个峰值点区间分别位于(50～100) kW(CPUE=16.0 kg∙kW-1∙d-1)和(350～ 400) kW (CPUE=16.8 kg∙kW-1∙d-1)，最优功率段为(350～400] kW。同一功率段水平比较三者的CPUE均值大小关系为 CPUE双拖＞CPUE单拖＞CPUE虾拖。

刺网和钓渔船的 CPUE随着功率段的增加，整体均呈现先减小后增大再减小的变化趋势(图4)，刺网渔船的 2 个峰值功率段为(0～50) kW (CPUE= 6.9 kg∙kW-1∙d-1)和(300～350) kW(CPUE=5.2 kg∙kW-1∙d-1)，最优功率段为(0～50) kW；钓渔船对应的2个峰值功率段为(0～50) kW(CPUE=2.9 kg/(kW·d))和(200～250) kW (CPUE=2.5 kg∙kW-1∙d-1)，最优功率段为(0～50) kW。同一功率段水平比较二者的 CPUE均值大小关系为CPUE刺网＞CPUE钓具。

图3 拖网类渔船CPUE随功率的变化Fig.3 Variation of CPUE versus trawl’s power

围网渔船CPUE均值随功率段的增加呈现出先减小后增大再减小的变化趋势(图4)，对应的 2个峰值分别位于(0～50) kW(CPUE=24.6 kg∙kW-1∙d-1)和(200～250) kW(CPUE=47.7 kg∙kW-1∙d-1)功率段，最优功率段为(200～250) kW；罩网渔船 CPUE随渔船功率的变化具有 3个峰值点，对应的功率段分别于(0～ 50) kW (CPUE=7.0 kg∙kW-1∙d-1)、(100～150) kW (CPUE= 6.2 kg∙kW-1∙d-1)和(200～250)kW (CPUE=4.7 kg∙kW-1∙d-1)，最优功率段为(0～50) kW。同一功率段水平比较二者的CPUE均值大小关系为CPUE围网＞CPUE罩网。

2.3 不同捕捞方式CPUE随季节的变化

单拖渔船CPUE季节变化趋势，夏季最高(CPUE= 4.42 kg∙kW-1∙d-1)，秋季次之(CPUE=4.02 kg∙kW-1∙d-1)，冬季最低(CPUE=2.82 kg∙kW-1∙d-1)，即 CPUE 季节变化趋势为 CPUE夏＞CPUE秋＞CPUE春＞CPUE冬；双拖渔船春、夏、秋、冬 4个季节的 CPUE均值变化依次为 CPUE夏＞CPUE秋＞CPUE冬＞CPUE春；虾拖渔船 CPUE 均值变化为 CPUE冬＞CPUE秋＞CPUE夏＞CPUE春；罩网渔船 CPUE 均值变化为 CPUE夏＞CPUE春＞CPUE秋＞CPUE冬；刺网渔船CPUE均值变化依次为CPUE冬＞CPUE秋＞CPUE春＞CPUE夏；钓渔船 CPUE均值变化依次为 CPUE夏＞CPUE春＞CPUE秋＞CPUE冬；笼壶渔船CPUE 均值变化依次为 CPUE夏＞CPUE冬＞CPUE春＞CPUE秋；张网渔船 CPUE均值变化依次为 CPUE秋＞CPUE夏＞CPUE春＞CPUE冬；围网渔船 CPUE均值变化依次为 CPUE春＞CPUE冬＞CPUE秋＞CPUE夏。

图4 刺网、钓具、罩网和围网CPUE随功率的变化趋势Fig.4 Variation of CPUE of gillnet,fishing tackle,seine and falling-net versus power change

3 讨论

3.1 不同捕捞方式CPUE随渔船功率的变化

不同捕捞方式 CPUE均值随功率段的变化趋势不同，对应的最优功率段也不一样。其中，CPUE随着渔船功率段的变化只有 1个峰值的捕捞方式为单拖和虾拖，二者都是凭借渔船主机的能动性来拖动网具快速移动而迫使捕捞对象进入网囊的捕捞类型。随着主机功率增大，拖动网口的周长越长或网具数量越多、拖速越快，捕捞能力也会越强，但因受到捕捞海域资源量或是资源分布不均匀的限制，主机功率的过度增大反而导致其CPUE不增反减(周应祺等,2000)；双拖、围网、钓具和刺网等CPUE随着渔船功率段变化均具有2个峰值。第1个峰值对应功率段均为各自最小的功率段，分析此现象的原因，小功率渔船可以近海海域进行短时间作业，渔船油耗低，同时受到资源量的限制作用较小，导致其CPUE较高。第2个峰值同样位于渔船功率增大到一定程度时，其对资源的捕捞能力与所捕捞海域资源量限制水平所达到了最大平衡；罩网渔船CPUE随着渔船功率变化具有3个峰值，最小峰值处同样对应渔船的最小功率段，捕捞特征多为家庭式作业方式。对于罩网渔船CPUE的第2峰值和第3峰值所处功率段的原因，本研究暂无法给出明确解释，猜测原因是分别受到近海和外海不同资源量水平限制的结果，对于250 kW以上的罩网渔船，其船体大小已具有足够存储空间，并具备长时间作业和渔获物冷冻冷藏能力。

在本研究中，不同捕捞方式CPUE对应的最优功率段不一样，最优功率段对应的渔船功率水平也不相同，这主要是由不同捕捞方式各自的捕捞特征以及捕捞对象的资源量水平所共同决定的。

3.2 不同捕捞方式CPUE随季节的变化

不同捕捞方式的CPUE在4个季节的变化趋势不同(图5)，具体表现：围网的CPUE在春季最高，单拖、双拖、罩网、钓具和笼壶在夏季最高，张网在秋季最高，刺网和虾拖在冬季最高。分析其原因，一方面是与不同捕捞类型渔船的作业方式有关，另一方面也与作业渔场的环境变化有关。

王增焕等(2005)曾利用初级生产力估算南海北部渔业资源量的季节差异，提出南海北部渔业资源量有明显的季节差异，以夏季资源量最高，冬季次之，春季最低；张俊等(2015)利用声学对南沙南部陆架海域渔业资源评估，提出夏季的数量密度和资源量密度在4个季节中均最高，可以用来解释本研究中大部分捕捞类型(包括单拖、罩网、钓具和笼壶等)夏季CPUE值最高的原因。资料显示，汕头—台浅围网渔场(粤东渔场与台湾浅滩渔场部分交集海域)汛期为 1～5月(杨乾亚等,1994)；珠江口围网渔场汛期主要为春汛(12月至翌年4月)，旺汛期为2～3月；粤西及海南岛东北部渔场海域围网作业的渔汛期为 12月至翌年 4月；北部湾北部渔场围网作业的渔汛期为10月至翌年4月。这些资料为本研究中围网CPUE春季最高的原因给予了充分解释。对张网在南海海域作业的渔获量的季节变化研究较少，陈鸿兰(2015)在 2013～2014年对琼州海峡海域张网渔获组成进行研究，提出张网渔获种类Margalef丰富度指数(D')和Shannon-Wiener多样性指数(H')均在秋季达到最大值，春季最小，间接表明南海张网作业在秋季渔获量较高，其CPUE值相对较高。刺网CPUE在冬季最高，可能是受到冬季洄游影响，使得刺网在洄游水域的通道上可以拦截更多的渔获物。

图5 不同捕捞方式之间的CPUE季节变化Fig.5 CPUE quarterly changes with different fishing types

3.3 不同捕捞方式CPUE大小比较

CPUE单位标准化的表达形式，表述的意思是单位每千瓦天的产量。从经济学角度来讲，CPUE表述的是产量产出与资本投入和劳力投入之间的比值关系，在相同投入条件下，可以通过不同捕捞方式之间CPUE的大小比较来反映它们捕捞能力的大小。对2016年不同捕捞方式CPUE均值比较发现，围网船渔船的CPUE最高，其次为双拖渔船和刺网渔船，笼壶和钓具的CPUE最小。分析其原因，主要由不同捕捞方式具有不同的作业原理、作业特征和捕捞对象所致。

邹建伟等(2016a)在2015年北部湾北部沿岸夏季休渔效果评价中，对桁杆拖网、灯光罩网、刺网、钓具、笼壶等作业方式的捕捞努力量(kW·d)和捕捞产量(kg)等进行统计，基于此数据计算CPUE的值依次为2.88、2.65、3.55、0.82、4.58 kg∙kW-1∙d-1；本研究对2016年南海夏季渔获率统计，桁杆虾拖、罩网、刺网、钓具、笼壶CPUE均值依次为2.30、7.08、3.84、3.02、4.42 kg∙kW-1∙d-1，与北部湾的 CPUE 均值比较，除了桁杆虾拖和笼壶作业方式的CPUE均值相近，南海海域其他捕捞方式的渔获率普遍比北部湾海域要高。分析其原因，主要是由于北部湾近岸经常受高强度捕捞(付奕奕,2012)，导致北部湾近岸渔业资源量比南海整个海域的平均资源量低。黄俊秀等(2016)对广西拖网渔船的渔获率时空变动统计，显示渔获率最高的渔区是南海北部渔区，达 5.02 kg∙kW-1∙d-1，其次是湾口外渔区 (4.88 kg∙kW-1∙d-1)、南海 外海 渔区(4.46 kg∙kW-1∙d-1)、北部湾渔区(2.75 kg∙kW-1∙d-1)，并指出拖网渔获率是评价渔业资源状况的一个重要指标，间接表明北部湾渔区渔业资源量要低于南海海域资源量的平均水平。

3.4 不同捕捞方式捕捞结构调整建议

“十三五”期间，进一步加强国内海洋渔船数和渔船功率控制(简称“双控”)。近年来，南海捕捞生产重心也逐步从追求产量转变为海洋渔业资源的可持续开发(黄俊秀等,2016)，针对渔船数量和渔船功率调整方面，需要了解渔船的结构组成与捕捞能力情况。根据在调查中发现的问题，结合本研究中不同捕捞方式CPUE峰值随渔船功率变化的结果，提出以下建议：

在调查中发现，其渔船数量占整个南海海域渔船组成的比例最大，占 9种捕捞方式调查总航次的37.8%(表2)，尤其是小型流刺网，数量庞大，且主要集中在北部大陆架区域资源已普遍衰退的地带(郑彤等,2016)，结合本研究刺网渔船第2峰值功率段(图4)，建议重点压减南海三省区小型刺网渔船的数量，适当保留或改造成200～350 kW的刺网渔船；减少破坏海底生态环境的拖网类作业类型，限制最优功率段 200 kW以下的单拖渔船的规模，严厉打击南海的电拖网作业，并逐步淘汰那些老旧、木质、高耗能、污染大的单拖和双拖渔船；针对南海海域的灯光罩网渔船，多数小型灯光罩网渔船为其他小型渔船改造而来(张鹏等,2013)，政府应出台相应政策禁止其随意改造，并减少近海大功率罩网渔船的作业，鼓励向南沙海域或其他深远海海域对尚未开发的鸢乌贼(Symplectoteuthis oualaniensis)资源进行探捕；鉴于灯光围网渔船CPUE均值最高、选择性好的特点，应考虑对其限制规模适当发展(郑彤等,2016)，但同时也建议对第3峰值400 kW以上渔船的数量进行限制，避免其强光对渔业资源尤其对幼鱼带来永久性伤害；钓具 CPUE虽然较低(全年 CPUE均值仅为 2.35 kg∙kW-1∙d-1)，但其不受海底地形限制，可以适当引导和发展其第 2峰值 200～250 kW 或以上的大型钓渔船，向深远海和岩礁深水域捕捞高价值鱼种。