基于元回归模型的欧洲底拖网渔业挪威海螯虾丢弃存活率综合分析框架

本研究针对商业渔业中丢弃生物存活率估算的挑战，开发了一个创新的元回归(MR)框架。研究人员通过系统批判性评价筛选研究数据，采用β广义线性混合模型进行层次混合效应分析，以欧洲底拖网渔业中的挪威海螯虾(Nephrops norvegicus)为案例，揭示了温度变化、拖网时长等关键影响因素。该框架为区域尺度存活率估算提供了新方法，对改进渔业管理政策具有重要价值。

　　

在商业和休闲渔业中，准确估算丢弃生物的存活率对改进资源评估和支持基于证据的监管措施至关重要。然而，由于实验设计、质量和环境特异性等因素的差异，估算丢弃存活率面临巨大挑战。欧洲联盟的着陆义务政策允许在科学证明高存活率的情况下给予特定豁免，这使得精确估算丢弃存活率变得尤为重要。挪威海螯虾作为东北大西洋底拖网渔业的重要经济物种，其丢弃量巨大，但现有研究存在方法学和数据分析的局限性，亟需建立统一的分析框架。

为解决这些问题，研究人员开发了一个创新的元回归(MR)框架。该框架首先通过系统批判性评价(SCR)筛选研究数据，然后采用β广义线性混合模型进行层次混合效应分析。研究以欧洲底拖网渔业中的挪威海螯虾为案例，整合了来自北海、西北水域和西南水域等8项研究的114个观测数据。研究团队开发了生存率渐近线预测方法，并引入控制组生存率校正实验偏差，最终建立了包含捕捞操作、环境和生物因素的预测模型。

关键技术方法包括：1)系统批判性评价筛选19项相关研究中的8项合格数据；2)使用治愈率模型预测生存率渐近线(S^A)；3)采用β回归校正实验设计偏差；4)构建包含固定效应和随机效应的广义线性混合模型；5)应用留一交叉验证进行模型选择。数据来源于欧洲不同海域的商业捕捞作业，涵盖多种渔具类型和季节变化。

研究结果显示：

1. 1.

   潜在驱动因素分析表明，不同研究区域在捕捞深度、海表温度(SST)和甲壳长度(CL)等方面存在显著差异。西南水域和Minch海域的捕捞深度较大，而温度呈现从北向南递增的梯度。

2. 2.

   生存比率分析发现，处理组生存率(S^A)范围为0.09-0.91，控制组(C)为0.60-1.00，校正后的生存比率(R)为0.15-0.99。控制组生存率构成了处理组生存率的上限。

3. 3.

   元回归分析表明，最佳解释模型包含"处理组*甲壳长度+研究"随机效应和"甲壳长度+拖网时长+海表温度"固定效应。最佳预测模型则包含"甲壳长度+海表温度+渔获重量+捕捞深度"固定效应。海表温度(SST)和甲壳长度(CL)均显示显著负效应。

讨论部分指出，该建模框架解决了丢弃存活率研究中的多个方法学限制，通过考虑实验偏差、不确定性和数据复杂结构，提高了区域尺度存活率估算的准确性。研究发现温度变化、个体大小和捕捞深度等是影响挪威海螯虾丢弃存活率的关键因素。这些发现对改进渔业管理实践具有重要意义，如通过调整渔具选择性、控制拖网时长和改进甲板处理技术等提高丢弃存活率。

该研究的创新性在于建立了首个系统的丢弃存活率元分析框架，为将丢弃存活率纳入资源评估提供了方法论基础。研究建议未来实验应遵循标准化协议，并以最精细的分辨率报告数据，以进一步提高此类元回归分析的预测潜力。论文发表在《Fisheries Research》期刊，为渔业科学和管理提供了重要工具。