耦合时空分布与种群评估：提升渔业资源状态解析与管理策略精准性的创新框架

本研究针对传统剩余产量模型(SPM)缺乏空间信息的局限性，创新性地将物种时空分布(STD)建模与种群评估(SA)相结合，开发了耦合STD-SA框架。以黄海大海洋生态系(YSLME)濒危经济鱼种带鱼(Trichiurus lepturus)为案例，通过向量自回归时空模型(VAST)生成标准化丰度指数并评估关键栖息地，结合贝叶斯状态空间SPM(JABBA)进行种群评估。结果显示种群自2017年恢复至健康状态(概率98.2%)，但渤海区域仍需重点保护。该框架为实施空间差异化渔业管理提供了科学依据，解决了"大尺度评估"与"精细化空间管理"的协同难题。

　　

全球约28亿人面临食物安全问题，海洋渔业作为重要蛋白质来源的可持续管理至关重要。传统剩余产量模型(SPM)虽被广泛应用，但其缺乏空间维度信息的特点限制了精细化管理的实施。黄海大海洋生态系(YSLME)作为重要渔场，其关键经济鱼种带鱼(Trichiurus lepturus)曾濒临种群崩溃，亟需创新评估方法。中国水产科学研究院黄海水产研究所渔业资源与生态系统研究室的研究人员提出耦合时空分布与种群评估(STD-SA)的创新框架，相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究团队采用多模型协同分析策略：首先利用向量自回归时空模型(VAST)处理渔船日志数据，生成标准化丰度指数并绘制生物量密度热点图；随后将VAST输出的丰度指数作为输入，通过贝叶斯状态空间剩余产量模型(JABBA)进行种群动态评估；最终整合两类模型的输出结果，解析种群整体与局部区域的资源状态。研究基于2012-2021年商业渔船捕捞日志和2007-2023年渔获量数据，通过比较Schaefer、Fox和Pella-Tomlinson三种SPM的拟合效果，选择DIC值最优的Fox模型作为主要分析工具。

"基于JABBA的种群状态"部分显示，Fox模型表明带鱼种群自2017年起捕捞死亡率降低，相对生物量恢复至可接受水平。2023年种群处于健康状态的概率达98.2%，当前渔获量(15万吨)可适度提升至22万吨。

"耦合带鱼时空分布模式与种群评估"部分通过VAST模型生成的生物量密度热点图揭示：2012-2016年种群衰退期间渤海和北黄海热点区消失，2017-2021年恢复期热点区向渤海扩展但增速较慢。有效占据面积(H_t)与种群生物量呈非显著关系(δ>0.05)，符合基于理想自由分布理论的比例密度模型(PDM)。

讨论部分强调该框架实现了三大突破：(1)通过VAST弥补了SPM的空间信息缺失，首次实现YSLME带鱼资源的空间显式评估；(2)发现渤海作为关键产卵场需要特殊保护，而黄海渔区可适度增加开发强度；(3)验证了丰度指数能准确反映种群趋势，解决了"超稳定捕获率"的疑虑。研究建议结合季节分布和气候变化因素进一步完善框架，并开发定量化的空间配额分配方法。

该研究为平衡"生态保护"与"民生需求"提供了科学工具，其创新性体现在：首次将VAST的delta-GLMM(δ-广义线性混合模型)技术与JABBA的贝叶斯状态空间SPM有机结合，通过生物量密度热点分析识别出渤海这一需要重点保护的关键区域。研究成果已直接应用于我国海洋渔业管理制度优化，包括延长休渔期和推行总可捕量(TAC)制度，对全球数据中等渔业的数据利用和空间管理具有示范意义。