撒丁岛水域红珊瑚资源生长模式与开发状况评估——基于SPiCT与LBSPR模型的差异化管理启示

《ICES Journal of Marine Science》：Growth pattern and exploitation status of two Corallium rubrum (Linnaeus, 1758) stocks in Sardinian waters (Western Mediterranean)

本研究针对地中海珍贵红珊瑚（Corallium rubrum）资源因过度捕捞与栖息地破坏导致的严重衰退问题，通过整合撒丁岛海域长达15年的渔业监测数据，首次应用连续时间随机剩余产量模型（SPiCT）与基于体长的产卵潜力比模型（LBSPR）对西北部与北部两个深水种群进行独立评估。结果表明两区域红珊瑚生物量均低于可持续水平（B/BMSY<1），但西北部种群捕捞死亡率低于目标值（F/FMSY<1），而北部种群仍处于过度开发状态（F/FMSY>1）。研究提出需根据种群特异性生态动态调整最小保护参考尺寸（MCRS）与捕捞努力量，为地中海红珊瑚资源的空间差异化管理提供了关键科学依据。

　　

在地中海深邃的岩石海底，生长着一种被誉为“海洋红宝石”的珍贵生物——红珊瑚（Corallium rubrum）。这种 endemic（特有种）于地中海盆地的长寿八放珊瑚，以其艳丽的钙质骨骼在珠宝市场上享有盛誉，但其生态价值远不止于此。作为深海底栖生态系统的关键构筑者，红珊瑚群落为无数海洋生物提供栖息地，被视为地中海生物多样性的热点区域。然而，由于历史上使用破坏性拖网渔具（如圣安德鲁十字架和“意大利棒”）的疯狂捕捞，红珊瑚资源经历了灾难性衰退。联合国粮农组织（FAO）数据显示，地中海红珊瑚渔获量从1978年的98吨锐减至1998年的18.9吨，虽近年略有回升，但仍长期低于40吨。

红珊瑚的生物学特性使其极易受到人类活动的威胁：生长速率极慢（<0.5毫米/年），寿命常超过100年，性成熟晚（约10年），且通过内部孵育和幼虫扩散进行繁殖。这些生活史特征意味着一旦资源枯竭，恢复将极其缓慢。尽管地中海渔业总委员会（GFCM）自2013年起实施了一系列保护措施（包括设定7毫米基底直径最小合法尺寸、限定捕捞深度≥50米、仅允许持证水肺潜水员作业等），但由于缺乏系统的资源评估，管理措施的有效性一直备受质疑。

在此背景下，撒丁岛作为地中海西部红珊瑚的历史性高产区域，因其长期监测数据的积累成为理想的研究案例。该地区自1998年起实施严格的捕捞管制，并通过上岸点监测和船上科学观察员计划收集了详尽的种群尺寸频率数据。本研究聚焦撒丁岛西北部（阿尔盖罗附近）和北部（卡斯泰尔萨尔多附近）两个地理隔离的深水红珊瑚种群（80-130米水深），利用2007-2023年的渔业数据与生物学样本，首次将SPiCT模型与LBSPR模型结合，旨在揭示种群现状并为精细化管理的提供科学依据。

关键技术方法

研究团队通过撒丁岛自治区政府支持的监测项目，收集了2007-2023年间的上岸量数据、有效许可证数量及珊瑚群落基底直径频率分布。年龄数据通过Marschal等人（2004）的年龄鉴定技术获取，并建立基底直径与年龄的线性生长模型。种群评估采用两种互补方法：（1）SPiCT模型，基于上岸量时间序列和单位努力渔获量（CPUE）估算相对生物量（B/B_MSY）和捕捞死亡率（F/F_MSY）；（2）LBSPR模型，利用基底直径频率数据计算产卵潜力比（SPR），并通过蒙特卡罗模拟纳入生长参数、自然死亡率（M）和成熟尺寸的不确定性。此外，通过情景分析评估了不同最小保护参考尺寸（MCRS，7-15毫米）与捕捞强度组合对SPR的影响。

生长模式差异

对62个珊瑚样本的年龄鉴定显示，西北部种群生长速率（0.293毫米/年）略高于北部种群（0.268毫米/年）。线性模型分析表明区域对生长速率有显著影响（P<0.05），但年龄与区域的交互作用不显著。形态学分析进一步揭示两地种群的明显分化：西北部珊瑚群落更高（中位高度155.35毫米），而北部群落更矮小紧凑（中位高度68毫米）。这些差异可能源于局部水动力环境适应性，支持了将两区域作为独立管理单元的合理性。

西北部撒丁岛水域种群状况

SPiCT模型表明，该种群2024年捕捞死亡率低于可持续目标（F/F_MSY=0.85），但生物量仍未恢复至安全水平（B/B_MSY=0.53）。LBSPR结果进一步证实其产卵潜力严重受损（SPR<0.25），捕捞死亡率约为自然死亡率的2-4倍。情景分析指出，若将MCRS提升至15毫米基底直径，即使在当前捕捞强度2.5倍条件下，SPR也可升至0.3-0.4的可持续范围。

北部撒丁岛水域种群状况

该种群面临更严峻的过度开发，SPiCT显示其F/F_MSY=2.09，B/B_MSY=0.41。LBSPR分析（基于2012年数据）表明SPR低至0.08，需将MCRS提高至13毫米或同时削减25%捕捞努力量才能实现可持续捕捞。

研究结论与意义

本研究通过多模型整合评估，揭示了撒丁岛红珊瑚种群的空间异质性：西北部种群虽捕捞压力可控但生物量恢复缓慢，北部种群则面临双重压力。这一发现颠覆了传统“一刀切”管理策略的适用性，强调必须根据局部种群动态定制MCRS与捕捞努力量。例如，西北部水域需将MCRS升至15毫米，而北部水域可采取12-13毫米MCRS配合努力量削减的组合措施。研究还指出，当前GFCM规定的7毫米MCRS不足以保障资源可持续性，且LBSPR模型对尺寸结构变化的敏感性要求持续监测以验证管理效果。

作为首例将SPiCT与LBSPR模型应用于红珊瑚资源评估的研究，其方法论为其他数据有限的无脊椎动物渔业管理提供了借鉴。此外，研究强调深水珊瑚种群的生态脆弱性，呼吁在GFCM框架下推行基于生态系统的适应性管理，如轮作捕捞制度（Caddy, 1993）。未来需结合遗传学与遥感技术（如ROV调查）强化种群连通性研究，以支撑地中海红珊瑚资源的长期恢复。