Y型幼鱼释放装置在张网渔具中的应用初探

张 健，王忠秋，张新峰，金宇锋

（大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室，国家远洋渔业工程技术研究中心，上海海洋大学，上海 201306）

Y型幼鱼释放装置在张网渔具中的应用初探

张 健，王忠秋，张新峰，金宇锋

（大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室，国家远洋渔业工程技术研究中心，上海海洋大学，上海 201306）

近年来，张网渔具渔获中幼鱼比重大的问题突出，而使用放大网目等传统手段在一些场合下并不适用。本研究设计制作了一种新型刚性幼鱼释放装置，该装置由3个框架组合构成、框架使用铰链连接、外型呈Y型，并通过2014年冬季海上测试，分析这一装置对幼鱼的释放效果。海上对比试验结果显示，安装于张网囊头网部、不锈钢材料、栅栏间距2 cm、分隔框架与来流方向呈60°的装置能释放90%的幼鱼并同时保留大部分大个体渔获。该Y型幼鱼释放装置角度可调等特点使其功能得以扩展、适用性增大，可为今后开展过滤性渔具幼鱼释放研究提供参考。

张网；幼鱼；刚性；释放装置；释放效果

张网渔具以其结构简单、成本低等特点深受近海渔民欢迎，是当前我国近海海洋渔业中最为常见的一种捕捞作业方式。然而，由于张网渔具网囊的网目尺寸较小，在作业过程中会捕获大量的经济鱼类幼鱼［1－4］，特别是在春汛和秋冬汛后期，渔获中幼鱼比例高达90%［5－6］，部分渔获种类的幼鱼比例超过99%［7］；而且张网渔业捕捞作业量巨大，长期以来给近海渔业资源带来了严重的负面影响。在我国，为改善近海张网渔具的选择性、释放小个体幼鱼，主要采用放大网囊网目尺寸［8－12］的方法，但渔获聚集后，传统张网的囊头网网目容易闭合，无法有效地释放小个体幼鱼。因此，也有学者研究通过改变网目结构［9，13－14］或减小网囊拉紧周长［15］等手段，迫使网囊网目尽量张开以增加幼鱼逃逸机会、优化张网渔获性能。然而上述技术手段在渔获量较大时作用有限，且改变网囊工艺的做法在实际生产中难以被渔民广泛接受。自上个世纪90年代以来，减少兼捕装置（BRD）的一种刚性栅栏装置被应用于拖网渔业［16］，因其良好的渔获性和选择性能得到了广泛的应用，例如可释放鱼类兼捕物［17－20］或海龟等大型海洋动物［20－23］，在一些渔业中甚至被立法强制使用［24］；不仅如此，使用2个栅栏构成的Sort-X和Sort-V装置被证实在拖网中能有效释放目标种类幼鱼［25－28］。为了评判Sort-X和Sort-V等类似刚性幼鱼释放装置在张网渔业中的适用性，笔者设计了一种Y型的刚性释放装置，并通过海上试验对其渔获性能进行初步评估和探讨，旨在为进一步改善张网渔具渔获性能、提高选择性，实现渔业可持续发展提供新的思路，也为其它过滤性渔具开展幼鱼释放研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 Y型幼鱼释放装置的设计与安装

1.1.1 装置的结构和作业原理

借鉴Sort-X和Sort-V装置的原理，笔者设计主体框架成Y型的刚性释放装置，如图1所示，装置由3个刚性框架构成：框架A为具有一定间距的分隔栅栏，框架B使用密目网片覆盖，框架C内部留空。其幼鱼释放原理是当渔获随水流进入张网网身以后，经由框架A进行选择：小个体渔获可穿越框架A栅栏，后被密目网片覆盖的框架B阻挡，进而从A和B之间顶部的背网窗口（逃逸口）逃逸；大个体渔获则被框架A阻挡，被引导向下游动，通过框架C进入网囊。

1.1.2 装置的制作与安装

由于单锚张纲张网规格较大，因此选择在网身和网囊连接位置安装释放装置（图1中D位置）。根据试验用张网网囊周向拉紧周长为13 m，假设幼鱼释放装置框架A和B之间的设计夹角为60°，框架A和B的外尺寸为0.90 m× 0.90 m、框架C尺寸为0.90 m×0.45 m，框架均采用直径1 cm的不锈钢焊接而成，并以铰链相互连接成Y型。以上述设计参数计算，装置安装位置的网衣水平缩结系数约为0.33，在装置安装位置框架 A和 B间背网部开设一缩结尺寸为0.90 m×0.90 m的开口，将各框架侧边和底边均匀地绕缝于网衣，形成如图2所示安装逃逸窗口，并在框架A和B的顶部根据框架重量合理安装浮子若干。考虑到近海张网渔获的种类和个体大小［3，6－7］，并结合早期刚性栅栏的选择性试验结果［29］，此次试验中框架A的栅栏间距选择2 cm。

1.2 海上试验时间、海域、渔船及渔具

海上试验于2014年12月1～10日开展，试验地点为33°40′18′′N、123°33′30′′E附近海域。

试验渔船为苏启渔01379号张网渔船；试验网具为目前吕四渔场、大沙渔场使用最为普遍的张纲张网，网具规格230 m×180 m，网口网目2 200目，网目大小从网口的500 mm递减至网囊的30 mm，网线材料从网口的PE42tex 20×3逐渐减小至网身后部PE42tex 8×3，在囊头网和网囊部采用PE42tex 12×3网线，网囊周向520目，网目大小2.5 cm。

1.3 海上试验方法

海上生产试验采用对比作业，即在相近海域选取2顶网具进行对比试验：安装Y型幼鱼释放装置为试验网具，原有张网作为对照网具。在确保相同的作业条件下，对比试验网和对照网的渔获和网具作业状态，并完成5个网次的对比试验。

起网以后，渔获以船员经验分为大个体和小个体渔获，并分别装箱（每箱约10 kg），统计每个有效网次中试验网与对照网不同大小的渔获数量（箱数），释放装置对不同渔获的单一网次释放率为:，并对５个网次进行算数平均获取平均释放率。

图1 Y型幼鱼释放装置原理及结构示意图Fig.1 Principle and construction of Y-shaped juvenile fish exclusion devices

图2 幼鱼释放装置安装及释放口设置Fig.2 Installation and release w indow of the juvenile fish exclusion device

2 结果与分析

2.1 渔获总体组成

对试验中对照网渔获进行取样后分类、测量，发现试验渔获以青鳞鱼（Harengula zunasi）、日本鳀（Engraulis japonicus）、小黄鱼（Pseudosciaena polyactis）、网纹狮子鱼（Liparis chefuensis）为主，具体的渔获组成及主要渔获种类的体长范围如表1所示。在实际生产中，根据渔民经验将个体较大的不同捕捞种类作为大个体渔获单独装箱，剩余其它渔获经分拣后直接装箱作为小个体（幼鱼）渔获。

2.2 幼鱼释放效果

经5个网次的对比，安装幼鱼释放装置的试验网对小个体和大个体渔获的释放率如图3所示。

图3 小个体与大个体渔获的释放性能对比Fig.3 Comparison of release efficiency for juvenile and m aketable size catch

从试验结果可以看出，安装幼鱼释放装置以后，幼鱼能得到有效的释放，5个网次的平均释放率可达90.0%（P＜0.000 1），并同时能有效维持大个体渔获的渔获量，其平均释放率仅为5.4%，渔获量没有显著性差异（P＝0.42），个别网次试验网中大个体渔获比对照网更多（如网次3）。

表1 渔获种类及其体长分布Tab.1 Categories of catch and length distribution

3 讨论

兼捕减少装置根据其选用的材料一般可分为刚性和柔性2类。刚性装置的主要优点是释放效果和作业性能好，但存在不易操作以及安全隐患等；相对应的，柔性装置的优点是不影响网具起放网操作，但通常其作业性能和释放效果不佳，特别是柔性网片容易被渔获等堵塞，而且柔性装置的扩张与否还取决于网具本身的扩张，此外柔性装置的设计与安装相对复杂，不合理的安装也会导致装置性能的下降［21，30－31］。从目前全球各国的研究和相关法规来看，渔业科研工作者和管理部门更倾向于使用刚性栅栏等构成的BRD，而柔性网片构成的BRD在研究的广泛性和应用性等方面都非常有限［24，32］。如前言所述，对于过滤性渔具，放大网目尺寸是减少幼鱼兼捕最为简单也最为常用的手段，但网囊（这里假设将网囊视为一种柔性装置）也会受到网目堵塞、网囊扩张等因素或作业条件的影响而无法有效释放幼鱼，这也是笔者为何要进行刚性释放装置研究的初衷。

根据其原理，BRD通常可以分为根据不同捕捞对象的行为差异和个体大小差异来设计开发的2类［21］。虽然大多刚性BRD属于后者，但是刚性BRD通常被用于在过滤性渔具中释放大个体、保留小个体，而此项研究中所开发的Y型释放装置的设计目标是保留大个体渔获而释放小个体。装置目标功能的不同决定其结构的差异，从海上试验的结果来看，所设计的3框架组合刚性释放装置在本试验规格下能有效释放小个体幼鱼而保留大个体目标渔获，基本实现设计目标，为今后开展张网等过滤性渔具在幼鱼释放和减少兼捕方面的研究提供了新的思路。

Y型幼鱼释放装置采用了3个刚性框架组合构成，虽然其刚性装置固有的缺点仍不可避免，但与其它结构的刚性BRD相比具有以下优点：首先，3个框架以铰链连接的方式使得装置各框架的安装角度可以调整，尤其是Y型上半部分的V型2个框架，可以根据不同的作业条件、捕捞对象以及网具规格进行调整，如此可以使用一套装置进行多个角度的参数试验，不仅能有效节省装置安装、拆卸的时间和精力，还可以减少试验时间及成本；其次，由于3个框架之间的角度均可调整，使得整个框架的主体尺度在一定范围内可以进行调整，特别是通过调整Y型下半部分I型框架的安装角度。装置主体尺寸的改变不仅使得装置适用范围增大（指可以在不同相似规格网具中使用），而且可以调节装置安装位置的网衣缩结系数来进行测试，有效节约试验成本；再次，Y型的结构使其渔获分隔功能得以扩展，例如，我们可以将框架C上安装间隔更大的栅栏、在C的下部设置另外释放口，实现装置对渔获的“二级”分隔，结构形式类似于倒置的“VIDRIST”［33］装置，且可通过框架C的角度调整改变装置第二次分隔的效率；最后，Y型装置绕缝于整个囊头网部分进行安装，因此在合理的设计和安装下能起到支撑安装位置网衣张开的效果，同时可以确保进入网具的大个体渔获进入网囊的通道，避免了V型、X型释放装置在这一方面的缺陷。此外，使用铰链连接的方式便于3个框架的折叠，方便携带、运输及安装。通过铰链连接的结构优点突出，但与传统由1个框架构成的装置相比，其缺点除重量增加外，装置在水下的实际工作状态（即设计安装角等）也有可能发生变化，因为设计和安装中将整个框架固定于四周网衣，但实际作业过程中网衣在水流中会在一定范围内发生变形，造成安装角度和主体尺度的变化。

在试验初期，由于装配的浮子浮力不足以维持刚性栅栏在水中的重力，加之网具总体规格较大，导致装配幼鱼释放装置后部网衣横向缩结不够、网衣较为松弛，可能在装置安装的背网处形成一个额外的集鱼囊袋，并聚集了一些渔获，影响了幼鱼释放装置的总体作业工况，也必定对释放装置的小个体幼鱼释放效果带来不利的影响。在发现这一问题以后，笔者通过增加装置上的浮子数量来缓解这一问题，经测试，认为当配备浮子浮力大于装置水中重量的80%～90%时能获得较好的作业工况和性能。此次试验中装置的总体尺寸设计的较小，虽然可使安装位置网衣水平缩结达到0.33，但是这一缩结仍然较小，当装置上部浮力配备不够、装置总体下沉时会提前形成一个渔获聚集囊袋，因此建议设计时可适当考虑增大C框的总体尺寸，以减少上述现象的发生。

从试验装置的设计安装角度看，上半部分的面积（用于筛选捕捞对象）在竖直方向约占63.3%，下半部分面积（捕捞对象进入网囊的通道）占36.7%，但试验结果显示，在没有使用导向网片或导向漏斗的情况下，幼鱼的释放比例约为90%，而大个体捕捞对象的释放率仅为5%左右。产生这一结果的原因可能有以下几个方面：（1）小个体幼鱼随水流进入网具以后总体处在网具的上层；（2）装置总体配比的浮力小于装置在水中重量，使得网衣随装置部分下沉，因此多数渔获随水流能接触到装置的上半部分而实现有效筛选；（3）由于小个体渔获在幼鱼释放装置处大量逃逸，因此网囊中渔获数量减少导致进入网囊的小个体渔获能通过网囊网目逃逸。对于上述推测，需要在进一步试验中通过水下观察来证实。

虽然此次试验取得了较好的效果，但试验总体仍显粗糙。影响刚性BRD的因素有很多，如释放装置的大小［34］、栅栏间距［29，35－37］、安装的方向［38］以及安装角度［39］等。此次试验中我们仅测试了一个栅栏间隔（2 cm）和一个安装方向及角度（即分隔栅栏向下安装并与水平呈60°），且装置主体尺度未做变化（Y型装置的上半部分框架A和框架B设计夹角60°，下半部分C框架设计呈竖直状态，安装位置的网衣理论水平缩结系数为0.33），总体上，试验内容和测试的参数较少。虽然取得了较好的试验效果（特别对日本鳀等鱼类幼鱼释放效果良好），但也应注意试验所处的时间段中主要捕捞日本鳀等鱼类幼鱼（作为养殖饲料），在其它作业时间、海域以及不同的作业条件下是否能取得良好的效果仍需进一步检验。试验中由于没有对具体的捕捞种类进行体长测量，仅仅根据渔民的经验将渔获区分为小个体渔获和大个体渔获来进行分类分析，无法分析幼鱼释放装置对不同种类渔获的尺寸选择性，因此仍需要进一步开展相关试验，分析在不同作业状态下对不同捕捞对象的释放性能。

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Prelim inary study on Y-shaped exclusion device for juvenile fish in Chinese stow net

ZHANG Jian，WANG Zhong-qiu，ZHANG Xin-feng，JIN Yu-feng
（Key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources，Ministry of Education，National Engineering Research Center for Oceanic Fisheries，Shanghai Ocean University，Shanghai201306，China）

In recent years，the issue of large proportion of juvenile fish in total catch in Chinese stow net fisheries has caught great concerns and the voices for improving the catch efficiency of stow nets are increasingly rising.The traditional measures，including enlarging the mesh size，have been proved inappropriate in some cases.In this paper，to analyze the feasibility of rigid grids in releasing the juvenile fish in offshore stow net fisheries，a novel exclusion devicewas designed and developed for releasing juvenile fish.The devicewasmade of3 hinged frames，including 2 upper frames for filtering and releasing the juvenile fish catch and 1 lower frame for guiding themarketable size fish catch to swim through the device and ultimately to enter the cod-end，and itwas shaped like the letter＂Y＂.The juvenile fish release efficiency of the device was assessed in the sea trial experiments carried out in the East China Sea offshore canvas stow net，in the winter of 2014，by comparing the catch weights between experimental stow net with the Y-shaped releasing device and the control net.Results showed that the juvenile fish exclusion device，made of stainless steel，with 2mm bar space and 60 degree angle between 2 upper frames，which was installed in the extension part and extended the net panel with a 0.33 hanging ratio of the stow net，released 90%of juvenile fish while retained most ofmarketable size fish catch（94.6%）.Based on the results，the author concluded that the device achieved good effects in juvenile fish release.The angles between different frames of the releasing device could be adjusted to accommodate nets of different sizes，different installing locations or different net panel extension requirements，improving the applicability of the device.Additionally，the function of the device could be expanded by simple restructuring.In our opinion，the design of this device can provide a reference for future study on juvenile fish release in filter fishing gears.Finally，some technical problems encountered in the device design，installation and use were discussed.

stow net；juvenile fish；rigid；exclusion device；release efficiency

S 972.12

A

1004－2490（2016）01－0066－08

2015－06－05

公益性行业（农业）科研专项（201203018）；国家自然科学基金（NSFC31001138）；江苏省水产三新工程项目（2012－35）

张 健（1979－），男，副教授，主要研究方向：生态型渔具渔法。E-mail：j-zhang＠shou.edu.cn