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西北大西洋棘鳐渔业管理备受关注，因缺乏种群评估模型难以评估捕捞影响和提供捕捞建议。研究人员构建状态空间种群评估模型（SSAM）研究 3LNOPs 棘鳐种群动态。结果显示 1986 - 1995 年种群数量剧减后回升，2019 年 SSB 约为 1984 - 1986 年平均值一半，为管理提供依据。
在广袤的西北大西洋，棘鳐（Amblyraja radiata）曾是海洋生态系统中数量颇为可观的一员。它们在这片海域自由游弋，见证着岁月的变迁。然而，随着渔业活动的日益频繁，棘鳐的生存面临着巨大挑战。过去，在西北大西洋渔业组织（NAFO）划分的 3LNO 分区和 3Ps 亚分区，棘鳐是最为常见的鳐类物种。但自上世纪 80 年代起，针对它们的定向捕捞活动逐渐增多。由于棘鳐生长相对缓慢、寿命长且繁殖力低，过度捕捞使得其种群数量急剧下降，在圣劳伦斯湾至缅因湾一带，这种衰退现象尤为严重。
面对棘鳐种群数量的变化，渔业管理者们迫切需要科学的依据来制定合理的管理策略。然而，此前一直缺乏能够有效评估渔业捕捞对棘鳐种群影响、提供未来捕捞建议以及设定预防性参考点的种群评估模型。尽管加拿大渔业和海洋部（DFO）的年度底拖网调查能提供一些关于棘鳐种群的信息，但由于数据存在诸多挑战，如鱼类物种鉴定存疑、捕捞数据记录不准确等，使得准确评估棘鳐种群动态困难重重。在这样的背景下，开展对棘鳐种群动态的深入研究迫在眉睫。
为了解决这些问题，研究人员开展了针对 NAFO 3LNO 和 3Ps 分区棘鳐种群动态的研究。他们构建了一种状态空间种群评估模型（SSAM），将基于长度的调查指数和渔业总捕捞量信息相结合，以此来估算种群动态，包括自然死亡率（M）的变化。研究结果显示，棘鳐种群数量在 1986 年至 1995 年间迅速下降，不过在此之后开始逐渐增加。到 2019 年，产卵种群生物量（SSB）约为 1984 - 1986 年下降前平均水平的一半。这一研究为渔业管理者提供了重要的决策依据，有助于制定更为科学合理的捕捞策略，对保护棘鳐种群、维持海洋生态平衡以及保障渔业的可持续发展意义重大。该研究成果发表在《Fisheries Research》上。
研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，他们整合了多种数据资源，包括 DFO 研究船的底拖网调查数据和渔业捕捞数据。在构建模型方面，采用了年龄结构长度捕捞（ACL）模型，该模型结合了潜在的随机种群和生长模型。通过设定一系列参数和假设，模拟棘鳐的生长、繁殖和死亡过程。同时，利用边际最大似然法估计模型参数，并借助模板模型构建器（TMB）软件包进行计算。
研究结果
- 模型选择与评估：研究人员进行了大量的模型选择和敏感性分析，最终确定了首选模型 MR9。该模型在拟合调查指数方面表现良好，残差诊断也未显示出明显的拟合不足。与其他模型相比，它在产卵种群生物量（SSB）和捕捞率（H）的回顾性分析中产生的模式较低。
- 种群生物量变化：从首选模型 MR9 的结果来看，总种群生物量（TSB）、可开发种群生物量（ESB，25 - 100 cm）和产卵种群生物量（SSB）在 1986 年至 1995 年间急剧下降，随后呈上升趋势。2019 年，SSB 约为 1984 - 1986 年平均水平的一半。并且，SSAM 生物量估计具有较高的精度，变异系数（CV）在 12% - 17% 之间。
- 捕捞率与死亡率变化：捕捞率在 1992 - 1994 年上升至约 6%，2002 年达到 9.2% 的峰值后迅速下降，2011 年后一直低于 2%。年龄特异性的捕捞死亡率（F）与捕捞率呈现相似的时间变化模式，且通常小于自然死亡率（M）的估计值。在 1 - 15 岁年龄段，M在 1990 - 1995 年间较高，其他时间通常接近基于洛伦岑方法（Lorenzen method）假设的基线值。
研究结论与讨论
本研究成功构建了适用于 3LNOPs 棘鳐的状态空间种群评估模型（SSAM），通过该模型对棘鳐种群动态进行了深入分析。研究结果清晰地展示了棘鳐种群数量的变化趋势，为渔业管理提供了关键信息。例如，了解到当前棘鳐种群处于恢复阶段，但尚未达到历史较高水平，这提示管理者在制定捕捞策略时，应充分考虑种群的恢复情况，避免过度捕捞对种群造成再次破坏。
同时，研究中也发现了一些问题和局限性。数据方面，虽然整合了多种数据，但部分数据存在可靠性问题，如捕捞数据的准确性受到物种鉴定和记录误差的影响。模型方面，尽管进行了大量的敏感性分析和模型选择，但仍存在一些参数估计的不确定性。例如，自然死亡率（M）的估计受到多种因素的影响，其准确性有待进一步提高。
然而，这项研究的意义不可忽视。它为西北大西洋棘鳐渔业管理提供了科学依据，有助于管理者制定更为合理的捕捞限额和保护措施，促进渔业的可持续发展。未来的研究可以进一步改进数据收集方法，提高数据质量，同时优化模型结构，更准确地模拟棘鳐种群动态，为海洋生物资源的保护和管理提供更有力的支持。
