基于夜光棒优化张网捕捞效率的创新研究：黄海小黄鱼渔获提升与环境因素影响分析

为解决传统张网捕捞效率低、环境因素影响大的问题，中国研究人员创新性地将夜光棒集成于张网网口，通过海试验证不同颜色光源对渔获的增效作用。研究发现橄榄绿色夜光棒使渔获量显著提升40.65%（p<0.01），广义相加模型（GAM）证实月相、潮汐周期与光源存在显著交互效应，BP神经网络预测准确率超91.72%。该研究为可持续渔业提供了兼具高效性与低能耗的技术方案。

　　

在黄海渔业资源开发中，张网作为依赖潮汐动力的过滤式渔具，虽具高效特性，却面临两大核心矛盾：一是过度捕捞导致经济鱼种小黄鱼（Larimichthys polyactis）幼体资源衰减，二是环境因素（如月相周期、潮汐强度）对渔获量的不可控影响。传统LED光源虽能吸引海洋生物，但存在电缆束缚、能耗高等操作瓶颈。中国水产科学研究院黄海水产研究所的研究团队突破性提出将自发光夜光棒集成于张网网口，通过2019-2020年黄海海域（35°36′N, 120°00′E）的系统试验，揭示了人工光源与环境协同增效的新机制。相关成果发表于《Regulatory Toxicology and Pharmacology》，为生态友好型渔具创新提供科学范本。

关键技术方法

研究采用多学科交叉技术：1) 设计空心管状夜光棒（50cm×2.5cm）并测试橄榄绿/天蓝/蓝绿光谱；2) 设置对照网与实验网进行配对采样，统计学分析采用单因素方差检验（one-way ANOVA）；3) 运用广义相加模型（GAM）量化夜光棒、月相（新月/满月/上弦/下弦）与潮汐系数交互效应；4) 构建BP神经网络模型，以环境参数与光源变量预测渔获量。

研究结果

1. 夜光棒颜色对渔获量的影响

• 橄榄绿夜光棒使平均渔获量从对照网18.36±3.85kg提升至25.82kg（+40.65%），天蓝与蓝绿分别增效12.57%和8.88%（p<0.01）

• 小黄鱼占比从19.18%显著增至22.80%，证实该鱼种对特定光谱（橄榄绿）的趋光敏感性

2. 环境因素的调控作用

• GAM模型显示：新月与满月期渔获量较弦月期高5%，潮汐系数每增1单位，渔获量提升0.38kg

• 高潮速（>1.5m/s）导致网具形变降低捕捞效率，而夜光棒可缓解流速负面效应

3. 预测模型的准确性

• BP神经网络预测值与实测值拟合度达89.63%-91.72%，关键参数贡献度排序：潮汐系数（32.7%）>夜光棒颜色（29.1%）>月相（23.5%）

结论与意义

本研究首次证实夜光棒在张网渔业中的增效机制具有光谱特异性：橄榄绿光源通过模拟浮游生物发光波长，显著提升小黄鱼等经济鱼种的集群效应。创新性建立的"环境-光源"耦合模型（GAM+BP神经网络）突破传统渔获预测局限，实现多因素动态解析。实践层面，夜光棒仅需日光激活6小时，较LED节能82%，单网增效40%的同时降低幼鱼误捕率。该技术为黄海渔业提供可推广的绿色方案，对实现联合国可持续发展目标（SDG 14）下的生态捕捞具有示范价值。