基于前像种群分析（PPA）的智利南部红海胆Loxechinus albus二十二年生产力变化建模：对渔业与保护管理的启示

本文推荐一项利用前像种群分析（Pre-image Population Analysis, PPA）方法，对智利南部红海胆（Loxechinus albus）22年间生物量时间序列进行动态建模的研究。研究揭示了其生产力参数r值下降60–71%，平衡点x*降低15–37%，表明种群资源显著衰退。PPA为渔业管理提供了动态参考点（DRPs），支持配额制定与保护决策，适用于单一物种可持续开发与保护监测。

　　

Highlight

尽管生物量时间序列在分析时段内呈现波动，PPA模型参数——即平衡值（x*）和增长率（r，用作生产力代理指标）——分别显示减少约15–37%和60–71%，突出表明艾森区（XI）在两个参数中均表现出最低值。尽管如此，生产力（r）仍呈现混沌动态，并在近年趋于平稳。

Results

总体而言，Mardones（2019）所提供的两种生物量估算方法（M1 与 M2）显示出相似的振荡趋势，仅于最近几年在南洛斯拉戈斯区（X South）检测到例外性的显著上升（图3、图4、图5a,e）。尽管两种方法均预测北洛斯拉戈斯区（X North）与艾森区（XI）在分析时段内生物量下降，但后者下降幅度最大（约45.54% 与 46.28%，分别对应M1与M2）。就PPA分析而言，生产力（r）在所有研究区域均呈下降趋势，其中艾森区（XI）下降最为显著（M1与M2分别下降约71.43%与60%）。此外，PPA揭示生产力（r）呈现混沌动态行为，表现为高变异性，但近年来趋于平稳（图3、图4、图5b,f）。另一方面，平衡值（x*）也呈下降趋势，艾森区（XI）再次显示最大降幅（M1与M2分别下降约37.50%与15%）（图3、图4、图5c,g）。PPA残差分析未显示特定趋势或偏差（图3、图4、图5d,h）。

Discussion

通过前像种群分析（PPA）所获结果表明，不论采用何种生物量估算方法（参见Mardones，2019），红海胆L. albus的生产力随时间推移均有所下降。但需指出，两种方法（M1与M2）在利用PPA估算生产力（r）时存在约5%至27%的平均差异，这可能是由种群分布模式差异及模型结构误差所致。尽管如此，PPA成功捕捉到生产力（r）的下降趋势及混沌动态，表明该方法在识别种群动态变化方面具有稳健性。基于当前结果，建议在确定L. albus开发水平时综合考虑平衡值（x*）和生产力（r）的年际变化。同样，生产力（r）瞬态值的变化方向可促进对L. albus地方种群的监测，为管理决策（如设定捕捞配额与禁渔期）提供有用信息。因此，PPA可作为一种有用且互补的技术，用于估算改善渔业管理和保护计划的动态参考点（DRPs）。最后，建议将PPA作为一种简便的单物种技术，用于评估被开发物种与保护物种的种群动态。