巴伦支海毛鳞鱼产前监测评估：渔业管理新视角与验证研究

《Reviews in Fish Biology and Fisheries》：Evaluation of pre-spawning monitoring of Barents Sea capelin for assessment and advice

本文针对巴伦支海毛鳞鱼评估中6个月预测期的不确定性，开展了为期5年的产前声学监测研究。通过对比秋季调查与产前调查数据，发现产前生物量估算普遍低于预测区间下限且变异系数高（RSE>0.25），验证了体重-体长关系在产卵期显著降低（p<0.001）而14 cm成熟体长阈值假设成立。该研究为优化渔业管理策略提供了关键参数验证，凸显产前监测作为秋季调查失效后备方案的价值。

　　

在北极生态系统中，巴伦支海毛鳞鱼（Barents Sea capelin）如同海洋中的“能量货币”，承担着将浮游生物能量传递给鳕鱼、海鸟和海洋哺乳动物的关键角色。这种一生只繁殖一次的短生命周期鱼类，其种群动态直接影响整个巴伦支海食物网的稳定性。然而，毛鳞鱼的渔业管理长期面临一个独特挑战：现行评估仅依赖每年9月的秋季调查数据，必须预测6个月后抵达挪威海岸产卵的种群规模。这种“盲预测”模式使得管理决策如同在迷雾中航行——自然死亡率估算偏差、个体体重变化忽略、成熟个体筛选不确定性等潜在风险时刻威胁着资源可持续利用。

为破解这一难题，挪威海洋研究所领衔的国际团队在《Reviews in Fish Biology and Fisheries》发表了为期5年（2019-2023）的创新性研究。他们首次采用标准化声学监测技术，在毛鳞鱼产卵迁徙的关键期（2月末至3月中旬）对挪威沿岸水域进行系统调查，旨在验证产前监测能否为渔业管理提供更精准的“实时快照”。研究团队特别关注了两个核心假设：个体体重从秋季到产卵期是否保持稳定？14厘米体长作为成熟个体筛选阈值是否合理？

关键技术方法包括：采用分层随机zig-zag航迹设计，使用配备Simrad EK80回声探测器和SU90/ST90声纳的专业渔船进行声学数据采集；通过目标拖网采样获取生物学参数（体长、体重、性腺发育等）；利用StoX软件进行生物量估算，结合500次自助法（bootstrap）计算置信区间；运用加权Welch T检验、Wilcoxon符号秩检验等统计方法对比数据集。

生物量估算与预测模型对比

通过对比8次调查覆盖数据发现，虽然90%置信区间与评估预测重叠率达7/8，但75%案例的实测生物量均低于预测模型的25%分位数。2022年第二次调查显示最高生物量（439,932吨），而2020年首次调查仅20,639吨。这种系统性偏低现象部分源于调查未覆盖俄罗斯沿岸迁徙路线，而高变异系数（RSE>0.25的案例占6/8）则暴露了产前毛鳞鱼高度斑块化分布的特征。双次调查覆盖年份（2020-2022）虽显示第二次估算值升高，但统计检验未达显著水平（p>0.05），暗示种群动态监测需要更精细的时间分辨率。

种群空间行为特征

声学数据揭示毛鳞鱼在产前迁徙期呈现典型的聚集性分布模式。2022-2023年东部水域形成高密度集群，而2019-2021年集中出现在中西部海域。声纳追踪显示鱼群运动方向高度异质，但主导趋势为沿挪威海岸自东向西迁徙。这种动态分布特性与调查船速、鱼群游动方向的相互作用可能引入估算偏差，印证了迁移性种群监测的特殊挑战。

关键生物学参数验证

研究首次系统验证了评估模型的核心假设。体重-体长关系分析显示，除2022/23年外，其余4个年度产前样本的体重均显著低于秋季同体长个体（p<0.001）。这种“减重现象”可能源于迁徙能量消耗和性腺发育的代谢成本，直接挑战了评估中“体重恒定”的假设。相反，体长分布比较支持14厘米成熟阈值假设——产前样本中极少发现<14厘米个体，且3龄秋季个体与4龄产前个体的体长分布无显著差异（Kolmogorov-Smirnov检验p>0.05）。性腺发育数据表明调查时机恰当，样本中以产前个体为主（占比>80%），尚未进入产卵高峰。

研究结论与展望

本研究证实产前监测虽能反映种群趋势，但其高不确定性（RSE 0.20-0.68）目前更适宜作为秋季调查的备份方案。创新性地发现体重-体长关系的季节性变化，要求评估模型必须引入动态体重校正因子。而14厘米成熟阈值的验证则增强了现有管理规则的科学基础。未来若将产前监测纳入常规评估，需解决三大挑战：扩展调查至俄罗斯经济区覆盖全迁徙路径；通过自适应聚类采样或地统计学方法降低斑块分布引起的方差；优化调查时间窗以捕捉产卵峰值期。该研究为北大西洋同类渔业（如冰岛-东格陵兰毛鳞鱼）提供了可借鉴的监测范式，凸显了多技术融合在动态生态系统管理中的核心价值。