基于长度贝叶斯生物量法的长江-鄱阳湖水道刀鲚资源恢复评估与十年禁渔成效分析

这篇研究采用长度贝叶斯生物量法（LBB）系统评估了长江十年禁渔政策对刀鲚（Coilia nasus）资源恢复的影响。通过2019-2024年的连续监测，发现禁渔显著改善了种群年龄结构（4龄个体比例从3.2%增至17.2%），生物量相对值（B/B0）从0.17提升至0.68，最大可持续产量比值（B/Bmsy）从0.48增至1.9，种群状态从"超出安全生物限度"转为"健康"。LBSPR模型验证显示产卵潜力比（SPR）从0.19升至0.42，证实禁渔政策通过降低捕捞死亡率（F/M从2.6降至0.37）有效促进了资源恢复。

　　

1. 1.

   引言背景

   长江作为亚洲第一长河，曾贡献中国60%的淡水渔业产量，但过度捕捞、污染和水利工程导致其生物完整性指数跌至"无鱼"水平。刀鲚作为长江"三鲜"之一，其捕捞量从1973年的4,142吨锐减至2002年的不足30吨，被IUCN列为濒危物种。中国政府于2021年实施十年全面禁渔政策，本研究旨在评估该政策对刀鲚资源的恢复效果。

2. 2.

   材料与方法

   研究区域聚焦鄱阳湖连通长江的江西段水域，采用三层定制刺网（网目2.0-14.0cm）在3-7月繁殖季和9-11月索饵季采样。创新性地整合三种长度分析方法：

   • •

     电子长度频率分析（ELEFAN）：通过遗传算法（ELEFAN-GA）和模拟退火算法（ELEFAN-SA）拟合von Bertalanffy生长方程，获得渐近长度（L_inf=45.33cm）和生长系数（K=0.23）

   • •

     长度贝叶斯生物量法（LBB）：基于马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）算法，估算L_mean/L_opt、L_c/L_{c_opt}等16个关键参数

   • •

     长度产卵潜力比模型（LBSPR）：评估生殖可持续性

3. 3.

   主要发现

   3.1 种群结构变化

   采样5,844尾个体显示显著改善：

   • •

     年龄结构：优势年龄组从2龄（2020年55.8%）转变为3龄（2024年55.7%），4龄个体比例提升5倍

   • •

     体型增长：平均体长从271.20±38.44mm增至305.53±37.99mm（P<0.05），体重从68.52±33.26g增至88.02±32.01g

   • •

     优势规格：从250-260mm/50-60g转变为330-340mm/120-130g

3.2 资源评估指标

LBB模型显示：

• •

  相对生物量（B/B₀）从0.17升至0.68

• •

  MSY相对值（B/B_msy）从0.48增至1.9

• •

  捕捞死亡率（F/M）从2.6降至0.37

• •

  L_95th/L_inf接近0.9，显示大型个体增加

  LBSPR验证显示SPR从0.19（2020）升至0.42（2024），超过可持续阈值0.4

1. 1.

   机制讨论

   4.1 恢复驱动因素

   禁渔通过三重机制促进恢复：

   • •

     直接效应：延长个体生长周期，L_c/L_{c_opt}从<1升至1.2-1.5

   • •

     生殖增强：大型雌体繁殖力提升，卵质量改善

   • •

     生态链效应：改善"河流-湖泊-河口"生态系统连通性

4.2 方法学创新

研究首创"ELEFAN→LBB→LBSPR"串联评估框架：

• •

  用ELEFAN-GA确定的L_inf和M/K作为LBB先验值

• •

  LBB输出的B/B_msy与LBSPR的SPR相互验证

  敏感性分析显示模型在L_inf±10%波动时保持稳定

1. 1.

   管理启示

   研究建议：

   • •

     维持现有禁渔政策至少10年

   • •

     建立洄游鱼类专项监测系统

   • •

     重点保护鄱阳湖产卵场（如湖口、永修等）

   • •

     发展基于生态系统的渔业管理（EBFM）

该研究为全球大型河流生态修复提供了重要案例，证实严格渔业管理能在5年内使濒危种群恢复至健康水平。刀鲚作为生态指示种，其恢复标志着长江生物多样性保护取得阶段性成效。