南海金枪鱼延绳钓作业参数优化

冯 波， 龚 超， 钟子超， 赵炯刚

(1 广东海洋大学水产学院，广东 湛江 524088；2 广东省南海深远海渔业管理与捕捞工程技术研究中心，广东 湛江 524025)

南海大陆架区以外的广阔海域中蕴藏着丰富的金枪鱼类资源。目前南海的金枪鱼主要为越南开发，2015年越南大型金枪鱼(黄鳍金枪鱼和大眼金枪鱼)产量已达17 884 t[1]，取得了巨大的商业利益，而中国大陆当年的产量仅为58.21 t[2]。中国最早于20世纪70年代初从日本引进了两艘延绳钓渔船，在南海的中沙、西沙群岛海域一带进行金枪鱼试捕，探明了中沙、西沙群岛海域以黄鳍金枪鱼为主体的三处金枪鱼密集区。其次是1977年12月至1978年5月南海水产公司与南海水产研究所共同进行了金枪鱼资源试捕调查，渔获物中88.2%是黄鳍金枪鱼，渔获率为5.8～9 ind./1 000钩[3]。之后，南海的金枪鱼资源探捕活动长期处于空白。2010年6月至2013年2月广东海洋大学联合4家渔业公司先后开展了8次南海金枪鱼探捕调查，但该探捕的大型金枪鱼渔获率仅为52.1 kg/1 000钩，远低于目前越南渔获率175～300 kg/1 000钩的水平[4-5]。造成这种差距的原因是不甚了解南海大型金枪鱼的分布特性，未能使用合适的作业参数。

本研究利用南海金枪鱼深水延绳钓探捕数据，推测最合适的金枪鱼延绳钓作业结构，以期为中国南海金枪鱼渔业开发提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 数据来源

数据来源于2010年6月至2013年2月间在南海开展的8次金枪鱼延绳钓探捕调查。探捕涉及南海西、中、南沙海域，先后共调查了88个站位(图1)。探捕采用深水延绳钓技术(表1)，记录作业海域、作业参数、渔获种类和数量等信息。

1.2 方法

钓钩理论深度根据悬链线公式计算[6]：

Dj=hf+hb+

(1)

(2)

式(1)中：j—钩位顺序号；Dj—钩位j的深度，m；hf—浮子绳长，m；hb—支绳长，m；L—两浮子间干线的长度，m；n—两浮子间钩数；φ—主线支承点的切线与水平面的夹角，(°)。

式(2)中：k—短缩率，即两浮子间水平距离/两浮子间主线长度；v1—投线速度，m/s；v2—船速，kn。

图1 南海金枪鱼延绳钓探捕站点

受风和海流影响，延绳钓钩位会变浅19%～30%[7-9]，故下文涉及的钩位、钩深计算均按式(1)悬链线公式估算深度的75%折算。由式(1)按表2中的水层划分，可计算出钓钩在不同水层的分布频率Fi：

Fi=100%×gi/n

(3)

式(3)中：gi—第i水层内分布的钩数；n—两浮子间钩数。

Ri=1 000×Mx/My

(4)

(5)

表1 金枪鱼延绳钓调查船作业参数与金枪鱼渔获情况

表2 大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼在不同水层的渔获率及相对百分比

若要提高金枪鱼的渔获率，必须使不同水层的钓钩分布频率Fi与不同水层的金枪鱼渔获率分布状态Fi′相接近，即符合在渔获率高的水层配置较多钓钩的生产常识。对金枪鱼延绳钓作业而言，调整hf、n、φ即可改变钓钩在不同水层的分布位置，以达到两种分布频率的匹配。采用最小二乘法来衡量两者的匹配程度，当两者之间的频差平方和(SSFD)达到最小，即认为找到最适的延绳钓作业结构。Fi与Fi′匹配程度可表达成：

(6)

(7)

(8)

(6)、(7)、(8)式分别表示了大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼和两者兼顾的最佳匹配程度的计算公式。本研究以“穗远渔29”的基本作业参数为计算依据，可变参数0 m≤hf≤50 m，变化步长5 m；5 m≤n≤35 m；40°≤φ≤80°(实际作业中φ变化范围在46°～80°[9])，变化间隔1°。变化次序是先设定hf，然后n，再φ在40°～80°间逐度数变化，从中寻找南海金枪鱼延绳钓的最佳作业参数。

2 结果

2.1 大眼金枪鱼的最适作业参数

在每一hf下都能在设定范围内寻得n、φ组合，使得SSFD达到最小(表3)。

表3 不同hf 、n、φ组合下大眼金枪鱼SSFDmin

随着hf增大，n出现起伏波动，最后稳定在25；φ的变化对应于n，在n固定不变时，φ随hf增大而趋向变小；除hf为0 m时，SSFDmin随hf增大而减小，并在hf=35 m后达到最小值并稳定在111.70。故在35 m≤hf≤50 m时，表3中的n、φ组合都能满足对大眼金枪鱼最适作业结构的认定要求。在30 m

2.2 黄鳍金枪鱼的最适作业参数

当0 m≤hf≤30 m时，能够在设定范围内寻得n、φ组合，使得SSFD达到最小；在该hf变化区间内，n随hf增大而增加，φ随hf增大而减小。但当30 m

表4 不同hf 、n、φ组合下黄鳍金枪鱼SSFDmin

2.3 兼顾大眼和黄鳍金枪鱼的最适作业参数

在每一hf下都能在设定范围内寻得n、φ组合，使得SSFD达到最小(表5)。随着hf增大，n先增大后减小，最后稳定在25；φ分为0≤hf≤25 m和30 m≤hf≤50 m两个区间，随hf增大而变小。故在hf=0 m时，表5中的n、φ组合都能满足对两种金枪鱼兼顾的最适作业结构的认定要求。在0 m≤hf<5 m间，逐步增大hf，同时变换n、φ，又寻得SSFDmin=920.41的临界组合为hf=2 m、n=26、φ=68°。

表5 不同 hf 、n、φ组合下两种兼顾时SSFDmin

3 讨论

3.1 黄鳍金枪鱼、大眼金枪鱼的渔获垂直分布

了解金枪鱼的垂直渔获分布特性对提高延绳钓渔获水平具有重要意义。黄鳍金枪鱼与大眼金枪鱼在不同海域的渔获主要水层分布见表6。受海域地理环境影响，细节各有差别。与其他海域相比，南海的黄鳍金枪鱼在浅水层40～80 m渔获率较高，而大眼金枪鱼在160～320 m渔获率较高。值得注意的是，大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼在不同水层的可捕性还存在昼夜差异[20]：白天大眼金枪鱼在200 m以深较易渔获，黄鳍金枪鱼在各水层间无显著差异；而夜晚大眼金枪鱼在各水层间无显著差异，黄鳍金枪鱼在100 m以浅较易捕获，因此生产实践中，在布置渔具时，不仅要针对当地金枪鱼的渔获垂直分布特性，还应考虑昼夜的差别，对渔具结构作适当调整。

表6 不同海域的黄鳍金枪鱼、大眼金枪鱼的渔获主要水层分布比较

3.2 作业参数的调整

根据金枪鱼群分布水层，可以调整钓钩的深度，以提高延绳钓的作业效率。延绳钓钓钩深度可通过船速、投绳机转速、浮子绳长度、两浮子干线长度、两浮子支绳数(钩数)等来调整。许友伟等[14]认为提高延绳钓钓钩的设置深度、减少放浅钩可降低大多数兼捕物种的捕获率。宋利明[15,20]指出，改变钩位深度，以调整v1、v2、n和挂钩间隔时间t为主，而调整支绳长度、浮子绳长度会造成劳动繁重，一般不用。陈庆义等[21-22]提出东印度洋渔场深冷型金枪鱼延绳钓的优化k值为黄鳍金枪鱼0.73，大眼金枪鱼0.71，两者兼顾0.75；戴小杰等[23]指出中部热带大西洋金枪鱼延绳钓的常用k值为0.77；宋利明[15]则提出大西洋中部延绳钓作业的适宜k值为黄鳍金枪鱼0.77，大眼金枪鱼0.67。本研究计算表明：采取hf=34 m、n=25、k=0.68°对捕捞大眼金枪鱼最合适；采取hf=10 m、n=14、k=0.71°对捕捞黄鳍金枪鱼最合适；两者兼顾，则hf=2 m、n=26、k=0.66°最合适。若以张衡等[24]在南海附近卫星标志放流测定的黄鳍金枪鱼活动水深分布频率，按本研究方法搜索SSFDmin的hf、n、φ组合。在0 m≤hf<5 m间，寻得SSFDmin=500.97的组合为hf=1 m、n=14、k=0.82°，可能适合于黄鳍金枪鱼捕捞。

1999年5月,东南亚渔业发展中心研究人员在南海靠越南侧海域的浅水延绳钓调查时，发现南海的鲣和黄鳍金枪鱼大量地分布在温跃层之上50～90 m的水层内[25]。目前越南金枪鱼延绳钓渔业中，黄鳍金枪鱼构成其渔获的主要部分(70 %)[1]。这与越南的金枪鱼延绳钓采取浅水延绳钓技术，瞄准捕捞黄鳍金枪鱼有关。越南渔民使用的是浅水延绳钓，浮子绳长度25 m，支绳25 m，两浮子间钩数4～6枚，两钩间干线长度50 m，作业水深40～60 m；另一种是浮延绳钓，即一个浮子接一根钓线，两浮子间以干线连接，长度60 m，钓线长度34.5 m[26]。同在南海作业的菲律宾延绳钓渔船也采用类似结构：浮子绳长度24 m，支绳20 m，两浮子间钩数4～6枚，两钩间干线长度40 m，作业水深40～60 m[27]。张鹏等[28]在2015年3月—4月在南沙北部海域开展了浅水延绳钓试捕，取得了黄鳍金枪鱼1.9 ind./1 000钩的成绩，远高于本研究探捕的结果(表2)。因此，未来有必要加强南海金枪鱼浅水延绳钓技术的研究。

4 结论

结合生产实际，本研究认为：采取hf=34 m、n=25、k=0.68°对捕捞大眼金枪鱼最合适；采取hf=10 m、n=14、k=0.71°对捕捞黄鳍金枪鱼最合适，或调整为hf=8 m、n=16、k=0.74°亦合适；两者兼顾时，调整为hf=8 m、n=27、k=0.69°更合适。从生产和计算角度而言，南海金枪鱼浅水延绳钓技术应得到更多重视。

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