伏季休渔期间捕捞配额对中国北部湾传统波纹巴非蛤产区的影响：基于Ecopath模型视角

《Marine Environmental Research》：Effect of harvesting quota during summer fishing moratorium on a traditional Paphia undulata production area in Beibu Gulf, China: An Ecopath modeling perspective

　　

摘要

了解夏季伏季休渔期间针对性捕捞对海洋生态系统营养结构和系统特征的影响变化，对于海洋资源的保护和可持续利用至关重要。本研究基于中国北部湾首次实施配额制捕捞 campaign 的波纹巴非蛤（Paphia undulata）2023年夏季伏季休渔期间采集的渔业和环境调查数据，构建了Ecopath with Ecosim（EwE）模型。结果显示，营养级范围为1.00至3.68，其中波纹巴非蛤占据较低的营养级2.46。总初级生产量/总呼吸量（TPP/TR）为2.15，连接度指数（CI）为0.37，系统全食性指数（SOI）为0.17。这些参数表明该生态系统处于发展的早期阶段，食物网结构相对简单。波纹巴非蛤当前生物量为43.43 t km^?2，而估算的生态承载能力为83.78 t km^?2。TPP/TR、CI和SOI在针对性捕捞后仅有轻微变化，表明波纹巴非蛤群落具有强劲的补充潜力。值得注意的是，实测当前生物量约为承载能力的一半，对应于理论最大可持续产量。这些发现为调整捕捞配额和实施基于生态系统的渔业管理策略提供了科学依据。为支持渔业可持续发展，应探索针对性的海洋管理措施，包括详细的资源评估、功能分区和渔具改良试验。

引言

捕捞活动是人为对水生生态系统最为普遍的开发形式，其不仅影响目标物种及其栖息地，还通过营养级联效应影响更广泛的生态系统结构和功能（Scheffer et al., 2005）。在中国，近年来海洋捕捞业稳步发展，2025年海洋捕捞总产量达到968万吨。然而，这种增长伴随着严重的资源消耗。全球广泛共识认为，实施更为严格的、基于生态系统的渔业管理措施对于确保海洋资源的长期可持续性至关重要（Worm et al., 2009）。尽管许多国家已实施成熟的渔业管理制度，如总允许捕捞量（TAC），中国仍通过分阶段试点项目推进全面配额制度（Ding et al., 2023）。2000年修订的《中华人民共和国渔业法》纳入了TAC概念。2023年，农业农村部发出通知，启动夏季伏季休渔期间特定物种特许捕捞证和配额试点项目。对目标物种生态承载力的准确评估为建立合理的捕捞限额提供科学依据，是可持续渔业管理的基础。

北部湾是中国四大渔场之一，渔业资源丰富，在粮食安全、经济发展和就业方面发挥着至关重要的作用（Hou et al., 2022）。然而，由于全球气候变化和各种人类活动——包括过度捕捞、非法捕捞和栖息地丧失——北部湾的海洋生态系统已严重受扰和退化。尤其是近几十年来，渔业资源和捕获率显著下降（Zhang et al., 2020）。该生态系统面临日益增大的捕捞压力，引发了对资源可持续性的担忧和基于科学管理的迫切需要。

种群增长生态承载力评估通常考虑目标种群的营养约束或生态系统内的养分平衡（Zhang et al., 2022b）。由于Farm模型缺乏对生态系统的全面模拟，只能评估水产养殖系统的生产能力（Ferreira et al., 2007）。生态动态模型具有很高的适用性；然而，此类模型的局限性在于无法有效模拟生态过程中高营养级对生态系统承载力的影响（Jiang and Gibbs, 2005）。基于物质平衡原理，Taylor等人（2013）开发了一种广义捕食效应模型，用于评估释放物种的能量需求并确定适当的释放密度和补充能力。该模型系统地整合了捕食者与猎物之间的动态关系；然而，它需要大量基线数据，使得模型开发相对困难。Salvanes等人（1992）构建了一个养分动力学模型，研究挪威峡湾生态系统中大西洋鳕鱼（Gadus morhua）生产力与养分动力学之间的关系，并评估了大西洋鳕鱼的繁殖能力；然而，该模型的通用性受到一定限制。Ecopath模型基于营养动力学，通过量化生态系统关键参数，为能量流动和物质循环提供了数学框架。它可用于分析特定生态系统内的能量传递和食物网结构，并科学评估生态系统对目标物种的生态承载力。它已成为评估生态承载力应用最广泛的模型（Byron et al., 2011; Christensen and Walters, 2004; Polovina, 1984）。

在最近的一项研究中，长山群岛水域的贝类生态承载力被估算为33.58 t/km²，约为当前投放密度的73.3%（Song et al., 2025）。Chen等人（2025）发现，2022年三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）的生态承载力从0.5468增加至0.5666 t km^?2，表明适度的贝类养殖对资源增殖具有积极作用。Yue等人（2025）研究了盐碱地中华绒螯蟹与水稻的混养，揭示蟹类的生态承载力为33.66 g m^?2。中华绒螯蟹当前投放密度接近其承载能力。

Paphia undulata是一种经济重要的海洋双壳贝类，因其肉质鲜嫩、营养丰富而广受消费者青睐。它主要栖息于近岸浅水区，自然分布于中国南方和东南亚部分地区（Bora et al., 2025; Zhang et al., 2019）。由于其风味鲜美、营养价值高和贝壳颜色美观，P. undulata在消费者中获得了极大的欢迎。这种增加的市场需求加大了捕捞压力，导致过度捕捞使波纹巴非蛤自然资源显著下降（Zhang et al., 2022a）。以往对P. undulata的研究主要集中在微塑料污染（Xu et al., 2024）、海洋热浪（Masanja et al., 2024）和重金属污染（Qin et al., 2021）等方面。然而，仍需进一步研究以支持波纹巴非蛤的科学管理和可持续利用。

在中国，P. undulata主要通过蛤耙/耙式挖掘、小型底拖网、手工采集和潜水捕捞，部分使用液压吸吸式挖掘。管理措施包括每年约5月1日至8月16日的夏季伏季休渔。2023年，海南陵水成为全国首个获批在休渔期间开展海螺针对性捕捞试点的县，该区域影响北部湾捕捞水域，设定捕捞配额12,000吨，使用最小网目尺寸（网体50 mm，网兜28 mm）的拖拽式耙具。该区域拥有完全自然野生的P. undulata种群。

本研究基于2023年夏季伏季休渔期间采集的调查数据构建了Ecopath模型。本研究的目标为：（1）分析针对性捕捞对中国北部湾传统P. undulata产区营养结构、能量流动和食物网特征的影响；（2）评估该区域P. undulata的生态承载力。在统一的Ecopath建模框架内对营养结构、生态系统特征、渔业生物量、生态承载能力和捕捞配额等多项指标进行综合评价，是本研究的关键优势。这种综合方法能够全面评估针对性捕捞不仅对目标物种，而且对更广泛生态系统结构和功能的影响。研究结果可为基于生态系统的渔业管理提供更全面的科学依据。

章节片段

研究区域

研究区域位于中国北部湾（图1）。北部湾是位于南海北部的一个半封闭海湾，东以中国雷州半岛和海南岛为界，北以广西壮族自治区海岸为界。资源调查于2023年8月使用底拖网和拖拽式耙具进行。共设置了8个调查站位，如图1所示。红线区域表示P. undulata的TAC区域，覆盖约

基本参数

所构建的Ecopath模型的Pedigree指数为0.487，与全球150个Ecopath模型的Pedigree指数（0.164–0.678）相比处于中上水平（Morissette et al., 2006）。该指数值表明模型质量高且参数可靠。表1显示了Ecopath模型的基本参数。结果显示，所有功能群的EE值范围为0至0.994，而营养级跨度为1.000至3.677。浮游植物和

讨论

物种多样性、生物量和食性组成的差异是生态系统特征（包括营养结构和能量流动）变化的主要驱动力（Christensen and Walters, 2004）。生态系统中各功能群之间的营养结构反映了能量流动，因为物质和能量通过食物网传递，随后在每个营养级转化为生产力（Chen et al., 2006; Lindeman, 1991）。在本研究中，营养级I是

结论

本研究利用2023年夏季伏季休渔配额制捕捞作业完成后的北部湾渔业资源和生态环境调查数据构建了Ecopath模型。模型由21个功能群组成。结果显示，能量流动集中在营养级I和II。波纹巴非蛤当前生物量为43.43 t km^?2，其生态承载力为83.78 t km^?2。模型

CRediT作者贡献声明

李昂：撰写—初稿、方法学、资金获取、形式分析、数据整理。童鑫：撰写—初稿、数据整理。李家琪：撰写—审阅与编辑、方法学、形式分析。阎磊：撰写—审阅与编辑、调查、概念化。张鹏：调查、形式分析。李杰：撰写—初稿、调查。薛素艳：数据整理。朱玲：撰写—审阅与编辑。曹寿琪：撰写—审阅与编辑，

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究受国家重点研发计划（2024YFD2400404）、中央公益科研院所基本研究基金，黄海水产研究所，中国水产科学研究院（编号：2023TD54）资助。

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