海洋渔业技术学

海洋渔业技术学第一页，共八十一页，编辑于2023年，星期日一、鱼类对拖网渔具的行为反应

拖网在拖曳过程中，网具、网板、手纲等刮起泥浆，能起到惊吓鱼类的作用，鱼类通过视觉或触觉刺激感受到拖网后，立即作出反应。如果鱼类游泳能力较强则能从网口的四周逃逸，而大多数鱼类在最初阶段可能被驱赶集中至拖网网口处。第二页，共八十一页，编辑于2023年，星期日由于鱼类具有向流性，因此进入拖网渔具的鱼类在它们通过渔具各部分时企图与拖网中的水流保持相对运动。在经过了一段时间后，各种鱼类开始疲劳（疲劳程度取决于不同的鱼类），这时疲劳的鱼类在拖网中上浮并逐渐进入拖网网囊部。一些研究人员认为这一区域是鱼类逃逸发生的地点，因为它们聚集得更为集中，集群的平衡性被打破，密度增加引起鱼体间相互碰撞，或者因为碰到网片而出现恐慌状态，引起了鱼类向外逃逸的反应。同样，也有人认为鱼类在网囊中还能进行有效的逃逸，但是，大多数鱼类已经丧失了逃逸的能力和机会，因此不管体长多大，只要通不过网目的鱼类就可能被捕获。第三页，共八十一页，编辑于2023年，星期日二、拖网渔具选择性研究的试验方法

选择性试验方法的设计对于渔具选择性研究非常重要。对于特定条件下的选择性试验选取合适的试验方法，既可以简化实际作业操作、节约试验成本，还可以方便数据统计、优化选择性数据及其模型处理。试验主要方法归纳为4种：套网法、对比试验法、交替作业试验法以及观察法。第四页，共八十一页，编辑于2023年，星期日套网法第五页，共八十一页，编辑于2023年，星期日套网法是运用最广的传统的试验方法。这种方法通常在作业渔具网囊外安装一网目较小的套网。套网法有很多的优点，一方面，套网法收集资料比较容易，数值化计算方便，费用低；另一方面，套网法是现行的拖网选择性研究试验方法中唯一可以直接观察到从网囊中逃逸鱼的尾数的方法，其所得数据可以直接用于网囊网目选择率的计算。第六页，共八十一页，编辑于2023年，星期日套网法缺点：由于套网的安装，可能会产生套网依附在网囊网片上的情况，从而阻止了鱼类的逃逸而滞留在网囊中，这种情况通常被称为“覆盖效应”，覆盖效应会使网具选择性研究的结果产生一定的偏差；第七页，共八十一页，编辑于2023年，星期日套网网目都很小，因此套网网具内外流体的流态产生了一定的变化；套网网线的视觉效果也会影响到鱼类的行为，这些因素会影响到鱼的逃逸行为和游泳能力等；套网的安装，增加了整个网具的水阻力，致使网具部分网衣的网目比没有安装套网时更为闭合，从而阻止了鱼类的逃逸，进而影响了网具的选择性能。第八页，共八十一页，编辑于2023年，星期日对比试验法包括双囊网法（或称裤网法），平行作业法和联体作业法等。采用对比试验法的主要目的是保证试验网具（不同网具或同一网具的不同网囊）的捕捞努力量保持相等，同时克服像上述套网法的种种缺点如套网的覆盖效应和增加阻力效应等。第九页，共八十一页，编辑于2023年，星期日双囊网法网具的大部分与商业渔业中所使用的网具相同，只是使用两个网囊，对渔获进行相互比较。通常，其中一个网囊采用实际作业时的网囊结构，一般称它为试验网囊；另一网囊网目比较小第十页，共八十一页，编辑于2023年，星期日双囊法（裤网法）也存在着许多的不足之处，其中最大的困难在于设计用以分隔网囊的中间分隔网片：如果设计不合理，则两个网囊之间可能会发生相互覆盖的现象，从而影响了两者的选择性效果。第十一页，共八十一页，编辑于2023年，星期日联体作业法联体作业法是直接使用一艘渔船拖曳两顶独立的网具。其中一顶网具就是所研究对象（可能是经济渔业的拖网），同样称为试验网具；而另一顶通常使用小网目网囊网具（用以确定相对资源密度），称为对照网具（控制网）。第十二页，共八十一页，编辑于2023年，星期日第十三页，共八十一页，编辑于2023年，星期日联体作业法可以有效地解决双囊网法中网囊之间相互覆盖等不利影响，但是联体作业法对网具作业操作技术要求很高。而且使用联体作业法时，要保证两顶网具除了网囊部分以外的所有部分完全相同也是不切实际的，因此作业时可能会产生网具形状不一致，网口扩张不同等影响渔获效率的问题。第十四页，共八十一页，编辑于2023年，星期日平行作业法平行作业法是使用两艘渔船在相同的条件下（比如同时进行、在相近的水域以相同的拖速和拖曳方向）进行独立作业的方式。这种试验方法避免了网具之间的相互影响，也简化了作业的方式，但同样存在着网具不能完全相同所导致的选择性差异，而且，由于渔船的差异、操作人员的能力差异等因素所造成的对选择性研究的影响也不容忽视。这一方法与前面两种方法相比，最大的缺点就是不能保证两顶网具所对应的可捕资源的相同，通常需要增加作业网次数来减少对资源的取样误差。第十五页，共八十一页，编辑于2023年，星期日交替作业试验法对于一些特殊的作业，如大型深水拖网作业，采用双囊网法或平行作业法是不切实际的。这时，往往使用交替作业法。交替作业法就是使用一艘渔船（单拖）采用两顶不同的拖网交替进行作业。一顶网具称为试验网具，而另一顶称为对照网具（或称为标准网具）。第十六页，共八十一页，编辑于2023年，星期日由于一次只能使用一顶网具进行作业，带来了许多不利的影响。首先不能保证两次作业过程所对应的相对资源密度的相同，这给选择性研究带来了很大的不便（同样需要增加网次的数量并提高了试验成本）；其次，无法保证不同网具进行作业时的努力量的一致，结果往往使得选择性结论存在一定的偏差。第十七页，共八十一页，编辑于2023年，星期日由于网次作业不是在同一时间、同一地点进行，因此网次间的差异是交替作业中最需要关心的问题。影响拖网选择性的因素除了拖网的网目、网具结构等可控因素以外，作业条件也产生了相当的影响，如不同的拖速、不同的天气、不同水流状况、作业时不同的水深、不同的网次作业时间等。第十八页，共八十一页，编辑于2023年，星期日直接观察法直接观察法是采用水下摄像机等试验器械对拖网网囊部的鱼类行为进行观察，或者采用潜水员在拖网作业时目视观察的方法。从理论上来说，水下观察法是比较理想的选择性研究试验方法，一方面，它可以对一顶网具进行研究（甚至是一个网次），避免了裤网法和交替作业法中的种种因为网目大小不同所引起的缺陷；另一方面，直接观察法还能直接知道鱼类对网目的逃逸行为，这有助于网具和选择性装置（如分隔网片）的设计和安装等。第十九页，共八十一页，编辑于2023年，星期日由于技术条件和经济条件的限制，直接观察法一般很难实现。例如，当底拖网作业时，由于网具的作用，拖网所在范围内的环境往往变得非常浑浊，采用摄像机很难完全辨别出鱼的行为；而在深水拖网中采用这类试验方法，由于光线随水深增大而减小而不能很好地发挥作用。同时，由于摄像机或潜水员所能观察的范围有限，不能顾全大局把整个网囊部都进行观察；此外，由于收集的资料有限，要进行数值化计算也较为困难。正是由于这些不足，使得直接观察法运用得相对较少。第二十页，共八十一页，编辑于2023年，星期日三、拖网渔具网囊网目尺寸选择性研究的方法选择性曲线：第二十一页，共八十一页，编辑于2023年，星期日选择性曲线的确定（SELECT模型）在选择性研究的早期，各国学者都通过研究网目和鱼体体型之间的相互关系来分析网目的尺寸选择性，这些由于缺乏对实际情况的考虑，因此很具局限性。在拖网网囊网目选择性研究中，使用试验网和对照网的渔获比值作为渔具的选择率，对比较作业法试验下的网囊选择率并进行解析分析，这一方法在后来得到了普遍的质疑，而SELECT模型正是现今解决这一问题的常用模型。第二十二页，共八十一页，编辑于2023年，星期日不同尺寸网目网囊的选择性曲线第二十三页，共八十一页，编辑于2023年，星期日第四节刺网渔具的选择性刺网是选择性很强的渔具，Hamley（1975）认为当接触刺网的捕捞对象的个体尺寸与适合于特定网目刺网的最适尺寸相差20％的时候，捕捞对象很难被捕获。绝大多数的刺网渔具网目选择性试验都是采用比较作业法，即同时使用多种不同网目尺寸的刺网作业，通过比较各网具的渔获分布来分析不同网目的尺寸选择性。第二十四页，共八十一页，编辑于2023年，星期日主要内容一、刺网渔具的渔获方式二、刺网渔具的选择性特点及其选择曲线的形状三、影响刺网渔具选择性的因素四、刺网渔具网目尺寸选择性估算方法第二十五页，共八十一页，编辑于2023年，星期日一、刺网渔具的渔获方式搁绊（Snagged）：是指鱼类在头部被网目挂住捕获；刺入（Gilled）：鱼被刺网网目刺挂的位置在鳃盖的后缘；契入（Wedged）：鱼类在身体部分被网目刺挂住；缠绕（Entangled）：鱼类因牙齿、鳍或其它突出物被网衣缠住，而鱼体不需进入网目。第二十六页，共八十一页，编辑于2023年，星期日刺网渔具的选择性特点及其选择曲线的形状

在早期的刺网选择性研究中，大多数的学者认为刺网（被动性渔具）的选择性曲线典型的是钟型的，或者说是倒置的喇叭型的，也有学者称它为单峰的概率分布。第二十七页，共八十一页，编辑于2023年，星期日根据几何相似原理，不难看出不同网目捕获的最适体长与网目大小成比例，不同网目的最适体长的渔获效率相等，不同网目的选择性曲线的幅展（spread）与网目大小成正比。对于相同形状不同大小的网目，它们所捕获的最佳体长组（众数体长）的选择率应该是一致的。第二十八页，共八十一页，编辑于2023年，星期日鱼体的体形随着年龄的增长会发生一定的改变，另一方面，几何相似原理也没有考虑鱼类行为对选择性的影响，鱼类可能会逐渐适应渔具来躲避，而且鱼类对网具的反应是很复杂的，例如集群鱼类比单独的鱼类更容易接触网具。因此不同网目大小刺网网具在渔获过程中的实际选择性曲线的差异可能是不同的。第二十九页，共八十一页，编辑于2023年，星期日当大多数鱼类被缠绕时，刺网选择性曲线更宽，且更向右倾斜。缠绕和刺挂的相对重要性通常是由鱼体的形状和网具的材料和缩结系数所确定。考虑到鱼类行为对选择率的影响，那么就算是单一网目，由于个体较大的鱼比个体较小的鱼更具活动性，接触网具的机会也较大，那么渔获也较多，选择率也较大。因此，对于刺网选择性曲线，曲线的右半部分的倾斜程度有所改变。第三十页，共八十一页，编辑于2023年，星期日刺网渔具具有不同的渔获方式，对于某一特定的网目大小，某种鱼类可能既有刺入、契入网目的又有缠绕于网衣的。这种情况尤其容易发生在多刺的鱼类以及鱼的牙齿或颚骨突出的鱼类身上：小个体的鱼可能直接刺入网目，而个体较大的则被缠绕于网衣。因此认为，可以将每一个位置捕获的概率由一正态曲线来描述，而使用这些正态曲线的总和来描述总选择率。因此，刺网渔具的选择性曲线将具有两个或多个最适体长（或称为众数体长），而选择性曲线将变成多峰概率分布曲线。第三十一页，共八十一页，编辑于2023年，星期日三、影响刺网渔具选择性的因素渔具参数（网目大小、网衣网线特征值、缩结系数、垂直松弛度）与鱼类相关的参数（渔获饱和和网具的浸泡时间、不同网目网衣组成的网列相互影响、鱼体体形）第三十二页，共八十一页，编辑于2023年，星期日网目大小特定网目大小只能捕获特定体长范围的鱼类，因此影响刺网渔具选择性的主要因素就是网目的大小。随着网目的增大，刺网渔具渔获的最适体长也相应增大，网目选择率也会提高，选择率曲线相应地向右倾斜。第三十三页，共八十一页，编辑于2023年，星期日网线的材料网线的材料影响着接触网片对鱼群的捕获概率，网衣网线的伸长性与柔软性可以影响到渔具的选择性，伸长性较好的网具可以捕获更大的鱼，其捕获体长范围也更宽。因为缠绕相对于刺入、契入而言，更依靠网线的柔软性而非网目大小，因此，对于容易缠绕的鱼类，如鲈鱼等，网线的柔软性是影响选择率的重要因素。第三十四页，共八十一页，编辑于2023年，星期日网线的颜色和可见度网线的颜色和能见度也是影响选择率的一个重要因素。颜色和隐蔽性是刺网的一大特点。通过比较不同颜色的网具所捕获的渔获可以看出颜色与可见度对网具选择性的影响规律，但颜色的影响可能随着时间和其它条件的改变而改变。不同种类的鱼对网具颜色的反应不同，选取适当的颜色，不仅可以提高目标种类的捕捞效率，同时还可以降低非目标种类的兼捕。第三十五页，共八十一页，编辑于2023年，星期日网线粗度网线材料粗度的选择既要考虑网片的受力情况，也要考虑渔具的作业性能，因为渔获能力强的材料制成的网片容易损坏。耐久性和操作的简易性通常是使用粗材料网线的主要原因，而在刺网渔具选择性的研究中，由于渔具损失造成的费用往往比船只和船员的费用小得多，一般推荐使用渔获能力强的材料。当然，网线过细不仅容易造成断线，还可能造成契入鱼体过深而导致摘取渔获困难。第三十六页，共八十一页，编辑于2023年，星期日缩结系数网片的缩结系数是影响刺网渔获效率的一个重要因素。相对而言，缩结系数对于缠绕的影响远远大于对刺入和契入的影响，随着缩结系数的加大，缠绕在网具上的渔获将显著减少。由于缩结系数减小，使得网衣松散，这样刺网刺网对捕捞对象的选择性就变差。虽然缩结系数影响了刺网渔具的渔获率，但是，对网目的刺挂渔获方式没有影响，因此，契入渔获的选择率并没有发生显著改变。第三十七页，共八十一页，编辑于2023年，星期日垂直松弛度对于多重刺网，网具的垂直松弛度也是一个影响网具选择率的重要因素。有人发现，随着垂直松弛度的增加，缠绕在网具上的个体较大渔获数量也有所增加，垂直松弛度使选择率曲线更向右倾斜。然而，由于垂直松弛度的提高，可能会使得很大一部分网衣集中在较下面的部分，从而降低了网具的效率。第三十八页，共八十一页，编辑于2023年，星期日渔获饱和和网具的浸泡时间饱和可能会影响刺网渔具的选择性。随着渔获的增加或因为海藻或淤泥等使网具变得污浊，捕捞效率逐渐降低，渔获不可能随作业时间（即网具的浸泡时间）以相同的速率增长。当网具上的渔获数量达到一个饱和状态时将不再增加。第三十九页，共八十一页，编辑于2023年，星期日不同网目网衣组成的网列相互影响刺网渔具的选择性试验中所采用的网具结构主要有两种：一种是使用由单一网目大小网片所组成的短网列，在作业渔场不同位置布置这些网列；对于这种网具结构，需要保证不同网具之间所对应相同的资源量，资源的体长结构相同，网具间尽量减少网具之间的重叠，最好将不同网目的网片，设置在分离的、随机指定的地方，且相距应足够远以保证不影响到其它网具捕捞同一种鱼类。第四十页，共八十一页，编辑于2023年，星期日另一种则是将不同网目大小的网片安装于同一网列中直接用以作业。在使用这种结构时，一种网目的网片的效率可能会被其它网目尺寸相邻网片所影响，因此在同一网列中也会出现网片间的相互影响。例如小网目网片的导向作用，当大个体鱼类不能被小网目网衣捕获时，较小网目的网片就可能会引导鱼类游向大网目网片，这就出现了不同网目网片的可捕率差异，若进行选择性估算，则结果势必是存在偏差。第四十一页，共八十一页，编辑于2023年，星期日鱼体体形鱼体体形也是影响刺网选择性的重要因素。无论是刺入还是契入，渔获过程都取决于网目和鱼体体形的几何形状。第四十二页，共八十一页，编辑于2023年，星期日典型的圆体体形鱼类的选择性曲线第四十三页，共八十一页，编辑于2023年，星期日鱼体体形相对扁平的鱼类的选择性曲线第四十四页，共八十一页，编辑于2023年，星期日第五节拖网渔具选择性装置渔具选择性装置的研究起始于世界渔业资源开始衰退、兼捕抛弃问题逐渐被认识的20世纪60年代。期间，欧洲的渔业科学人员开始对虾拖网进行BRD（BycatchReducing/ReductionDevices，BRD）的研究和开发。但是在近几十年中发展迅速，尤其是在80年代末90年代初，各国的渔业工作者和研究人员开展了大量的选择性装置的试验，发明了许多适合于特定渔业的选择性装置，例如拖网渔具中的各种兼捕减少装置，如Nordmøre栅、方形网目网片等。第四十五页，共八十一页，编辑于2023年，星期日一、虾拖网选择性装置选择性装置研究中最为全面而且技术最为成熟，运用选择性装置是为了减少经济鱼类幼鱼兼捕和部分濒危种类的兼捕；二、捕鱼拖网中的选择性装置目标种类为鱼类的拖网，选择性装置的使用可以减少其它鱼类的兼捕。第四十六页，共八十一页，编辑于2023年，星期日一、虾拖网选择性装置选择性装置的作业原理可以分为两类：利用生物行为特性的分离机能：通过目标种类和兼捕种类之间的行为差异来减少兼捕的装置，这类装置亦被称为被动式的选择性分离装置；物理的分离机能：通过目标种类和兼捕种类个体大小不同原理来减少兼捕的装置。第四十七页，共八十一页，编辑于2023年，星期日利用虾类和鱼类行为差异分离兼捕种类的BRD最早的虾拖网BRD是利用鱼类和虾类行为差异设计的各类水平或垂直网片。例如使用一水平网片将虾拖网分为两部分，用来从牙鲆中分离褐虾。这一设计的原理就是虾类受刺激后，垂直向上弹跳到，从而进入上面的网囊，而牙鲆则进入下面部分，并从下面部分逃逸。第四十八页，共八十一页，编辑于2023年，星期日除了水平的隔网片外，还有研究人员设计了一种具有双层网翼（内层网目较大）的拖网（被称为“BCF虾分类拖网”，BCFshrimpsortingtrawl）来减少鱼类兼捕。这一设计是通过允许一些底层鱼类朝一安置于底部的逃逸出口移动来完成的，同时也对商业拖网的网口进行改造，以便具有向上游泳行为的种类从上纲上面逃逸。通过内层大网目网片的虾被外层网片保留下来并导向进入网囊。第四十九页，共八十一页，编辑于2023年，星期日设计V型垂直分离装置：这一设计在结构上包括了在拖网上缝制不同尺寸的方形或长方形网片，以利用鱼类和对虾之间不同的游泳能力，将鱼类引导至拖网上部并从逃逸出口释放。逃逸口（称为“天窗”）设置该装置的上面以便不穿越BRD的鱼逃逸。第五十页，共八十一页，编辑于2023年，星期日鱼类分隔装置：安装在紧靠网囊前部的BRD，用以引导水流和移动较慢的虾类进入网囊，而允许鱼类向前游动并穿越设置在特定位置逃逸口逃出拖网。第五十一页，共八十一页，编辑于2023年，星期日辐射状逃逸结构：在FSD装置的设计基础上，成功设计出的一种新型的兼捕减少装置。第五十二页，共八十一页，编辑于2023年，星期日鱼眼：安置在网囊前面的钢制金字塔型的结构，可以使鱼类发现这BRD内部的缓流区，并从开口逃逸。第五十三页，共八十一页，编辑于2023年，星期日扩展网目设计、延长漏斗设计：安置在网囊前面的大尺寸方形网目所围绕的漏斗所组成。第五十四页，共八十一页，编辑于2023年，星期日有研究已经证实，方形网目网片的使用，可以有效减少幼虾。第五十五页，共八十一页，编辑于2023年，星期日在菱形网目网囊上，使用方形网目窗口，用以释放游泳能力较强的兼捕种类。也就是一种装有复合方形网目窗口的菱形网目网囊设计。第五十六页，共八十一页，编辑于2023年，星期日通过个体尺寸差异分离兼捕种类的BRD这种BRD主要有结构上主要由相对简单倾斜安置的网片或栅栏等组成的BRD和直接使用漏斗网片作为分隔网片的BRD，通常被设置在紧靠网囊的前面部分。不可否认的是，这类BRD可能会改变鱼类行为，并成为鱼类逃逸机理的一部分，但是这类兼捕减少装置主要还是根据种类间个体尺寸差异原理来进行渔获分离。通常，它们将尺寸大于装置开口（网目和栅条间隔）的鱼体排除出拖网，而使个体较小的虾类渔获通过这一装置进入网囊。第五十七页，共八十一页，编辑于2023年，星期日漏斗网片不仅具有导向、引导渔获的功能，有时候，网目较大的漏斗网片可以直接作为一种用以分离鱼类兼捕的BRD，可以将鱼类兼捕引导至插入拖网身网的逃逸出口，而目标种类通过了滤网的网目进入网身后部和网囊。第五十八页，共八十一页，编辑于2023年，星期日美国：Morrison软TED是为了在虾拖网渔业中分离大型生物而设计。第五十九页，共八十一页，编辑于2023年，星期日墨西哥：刚性栅栏所组成的BRD，能有效地减少海龟兼捕而对虾类渔获影响较小。第六十页，共八十一页，编辑于2023年，星期日挪威：使用倾斜的分隔网片，用来减少北方长额虾拖网渔业中所兼捕的重要经济种类的幼鱼。第六十一页，共八十一页，编辑于2023年，星期日挪威：刚性分隔栅所组成的BRD。第六十二页，共八十一页，编辑于2023年，星期日澳大利亚虾拖网渔业中的AusTED，它的特点是分隔栅是采用柔性的外包塑料的金属线制成，以约70°的倾角安装于拖网内部，并在栅栏前后都设置一个网片漏斗，第二个漏斗是为了防止拖网在停车后鱼类逃逸而设计的。第六十三页，共八十一页，编辑于2023年，星期日两种BRD的组合有学者认为通过同时考虑尺寸和行为区别原则而联合设计的BRD，可能会允许一系列不同种类和尺寸的兼捕从拖网中逃逸。第六十四页，共八十一页，编辑于2023年，星期日美国国家海洋渔业局（NMFS）拖网效