基于生态系统模型的年龄与时间变化自然死亡率对单物种评估模型的补充：凯尔特海鳕鱼资源管理的启示

推荐：研究人员针对单物种渔业评估中自然死亡率(M)恒定假设的局限性，整合生态系统模型(EwE)提供的年龄与时间变化M数据，通过凯尔特海鳕鱼(whiting/haddock)案例研究表明：动态M值会显著改变产卵群体生物量(SSB)、平均捕捞死亡率(Fbar)和参考点，导致短期可持续捕捞量降低14%。该研究为生态系统渔业管理(EAFM)提供了关键方法论支撑。

　　

传统渔业管理长期面临"生态盲区"困境——单物种评估模型(Single-species assessment models)通常将自然死亡率(Natural mortality, M)设为恒定值，忽略了捕食压力等生态系统动态因素。这种简化处理可能导致资源评估偏差，正如凯尔特海鳕鱼资源波动所揭示的：whiting种群持续衰退而haddock呈现间歇性补充，暗示着潜在生态互作未被充分捕捉。随着欧盟共同渔业政策(CFP)推动生态系统渔业管理方法(Ecosystem-Approach to Fisheries Management, EAFM)，如何量化捕食导致的M变异成为实现精准管理的核心挑战。

为破解这一难题，Potier等人在《Ecological Modelling》发表的研究开创性地将生态系统模型(Ecopath with Ecosim, EwE)输出的年龄与时间变化M值整合至单物种状态空间评估模型(State-space assessment model, SAM)。研究选取凯尔特海两种典型鳕鱼——呈现下降趋势的whiting(Merlangius merlangus)和波动剧烈的haddock(Melanogrammus aeglefinus)作为案例，通过比较传统Lorenzen公式估算的恒定M值与EwE模型输出的动态M值，系统评估了生态系统信息对资源评估的影响链条：从基础参数→评估结果→参考点→管理建议。

关键技术方法包括：(1)从凯尔特海EwE模型(2003-2020年)提取whiting和haddock三个年龄组的M时间序列；(2)采用R语言stockassessment包运行SAM模型，设置Lorenzen恒定M与EwE动态M两组对照；(3)通过Eqsim工具重新计算MSY相关参考点；(4)采用Mohn's ρ指标评估模型回溯性偏差；(5)基于F_msy情景开展短期捕捞量预测。

【EwE估计更高自然死亡率】
生态系统模型显示：相比Lorenzen公式，EwE对0龄组和≥2龄组给出更高M估值(whiting分别+2%和+11%，haddock+46%和+27%)，但1龄组更低。whiting呈现显著下降趋势(尤其幼鱼阶段)，haddock则表现出无趋势的高波动特征，证实了"趋势型"与"波动型"两种典型M动态模式。

【评估结果系统性改变】
动态M值导致SSB估值显著提升(whiting+30%，haddock+69%)，Fbar降低(whiting-28%，haddock-45%)。值得注意的是，whiting的SSB差异随时间扩大，与其M下降趋势形成呼应，而haddock的差异波动与M无趋势特征一致。通过Mohn's ρ分析发现，whiting的SSB和Fbar回溯性偏差改善(ρ从14.24%降至7.44%)，表明趋势性M有助于提升模型稳定性。

【参考点与资源状态重构】
生物参考点发生显著位移：MSY触发点(MSYB_trigger)提升>40%，F_msy下降48-66%。这种变化导致whiting在2003-2018年间有10年从"完全开发"变为"过度开发"状态，而haddock仅2012年状态改变。F_msy区间范围扩大(whiting从0.117增至0.16)，反映出考虑生态互作后管理目标的不确定性增加。

【管理建议更趋保守】
短期捕捞预测显示，采用EwE动态M值会使两种鱼获建议量均减少14%(whiting-1509吨，haddock-1984吨)。这种"预防性偏移"证实了恒定M假设可能导致过度捕捞风险，尤其在M呈现长期趋势的情况下。

该研究的突破性在于首次将全生态系统模型(EwE)的M估计战术性整合至凯尔特海单物种评估，揭示了生态互作通过M变异产生的级联效应。讨论部分强调三个关键启示：(1)M趋势性变化比单纯波动对评估影响更大，whiting案例显示其能改善模型回溯性表现；(2)生态系统模型虽存在初始参数不确定性，但能捕捉单物种模型忽略的捕食压力动态；(3)当前单物种参考点体系需引入"生态缓冲"，正如F_msy区间扩大所暗示的。这些发现为欧盟EAFM实施提供了实证支持，建议未来开展多模型(MICE、SMS等)比较研究以降低M估计误差，并通过管理策略评估(MSE)量化长期经济生态效益。

这项研究架起了生态系统科学与渔业管理的桥梁，其方法论框架可推广至其他生态敏感海域。正如作者指出，当生态系统持续变化时，仅追求静态的MSY目标可能适得其反——未来的管理需要像本研究揭示的那样，既看见"鱼群"，也看清"鱼群所处的海洋"。