《Regional Studies in Marine Science》:Assessing the sustainability of bait harvests supporting the octopus fishery in the southeastern Gulf of Mexico
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研究人员采用基于体长的繁殖潜力比(Length-Based Spawning Potential Ratio, LB-SPR)方法,对墨西哥湾东南部尤卡坦章鱼渔业中两种关键饵料蟹类——红树蟹(Ucides cordatus)和蜘蛛蟹(Libinia dubia
研究人员采用基于体长的繁殖潜力比(Length-Based Spawning Potential Ratio, LB-SPR)方法,对墨西哥湾东南部尤卡坦章鱼渔业中两种关键饵料蟹类——红树蟹(Ucides cordatus)和蜘蛛蟹(Libinia dubia)——进行了数据有限的可持续性评估。研究基于2024年8月至10月从塞莱斯通(Celestún)和普罗格雷索(Progreso)的章鱼渔船队采集的饵料样本,通过测量头胸甲宽度(Carapace Width, CW; 0.1 mm精度)、总重量(Total Weight, TW; 0.01 g精度)及宏观判定性成熟度,推导两种蟹类的生长参数、死亡率、50%性成熟头胸甲宽度(CW??)及开发率。研究评估了两种捕捞情景:(1)基于本地数据推导的物种特异性参数,分别在当前捕捞死亡系数(F > M)和谨慎捕捞死亡系数(F = 0.5 M)下应用;(2)基于文献汇总的中位参数,仅在当前捕捞死亡系数下应用。结果显示,U. cordatus生长较慢(K = 0.19 y?1)且渐近头胸甲宽度更大(CW∞ = 81.39 mm;平均CW = 60.5 ± 8.5 mm),而L. dubia生长较快(K = 0.27 y?1;CW∞ = 70.3 mm;平均CW = 56.0 ± 7.0 mm)。样本中雄性个体约占61%,两种蟹类均观察到抱卵雌蟹。U. cordatus的CW??估计为58.9 mm,L. dubia为53.4 mm;但研究人员指出这些估计需谨慎解读,因成熟度替代指标可能高估生理成熟度。在所探索的参数范围内,U. cordatus的SPR值始终较低,而L. dubia通常保持较高的繁殖潜力。在谨慎捕捞死亡系数下,两种蟹类的SPR均保持较高水平(U. cordatus = 0.66;L. dubia = 0.70),表明降低捕捞压力可实现可持续状态。相反,当本地推导参数与F > M结合时,U. cordatus的SPR降至0.37,表明繁殖缓冲能力降低而非立即崩溃。这些发现强调需要明确优先制定技术措施和管理框架,特别是改进渔具选择性和基于体型的管控措施(基于更新的成熟度估计),以增强长期韧性。
该研究发表于《Regional Studies in Marine Science》,聚焦于全球章鱼渔业扩张背景下饵料资源可持续管理的关键议题。随着全球海产品需求增长及传统鱼类资源衰退,头足类渔业迅速发展,墨西哥湾南部的坎佩切浅滩(Campeche Bank, CB)成为美洲最高产、全球第三大的章鱼捕捞区,年产超过全国70%的渔获量,为超过65,000人提供直接或间接就业。当地特有的"gareteo"钓捕法虽被视为可持续捕捞的典范,但其依赖的蟹类饵料资源却长期处于管理盲区。尽管章鱼渔业已纳入正式管理框架,饵料捕捞却基本未受监测,仅少数物种的螯足采集有法规约束。据估计每年消耗900-1000吨蟹类饵料,且需从韦拉克鲁斯(Veracruz)和塔巴斯科(Tabasco)等地进口,加剧了资源压力。在此背景下,开展饵料蟹类资源评估对保障章鱼价值链可持续性、维护沿海社区生计及保护海岸生态系统具有重要意义。
研究采用的关键技术方法包括:(1)电子体长频率分析(Electronic Length Frequency Analysis, ELEFAN),基于TropFishR软件包中的von Bertalanffy生长函数(VBGF)拟合,从合并的月度样本数据(8月至10月,2024年)中估计生长参数;(2)基于性成熟数据的对数模型估计CW??与CW??(95%性成熟头胸甲宽度);(3)多种经验公式(包括Rikhter-Efanov、Pauly、Hoenig等方法)估算自然死亡系数(M),结合捕捞曲线法估算总死亡系数(Z),推导捕捞死亡系数(F)及开发率(E);(4)LB-SPR模型(基于R软件的LB-SPR包),整合生活史参数(CW??、CW??、CW∞、K、M)与选择性参数(SCW??、SCW??),在生长类型组(Growth-Type-Groups, GTG)框架下估算不同情景的SPR值。样本来源为塞莱斯通和普罗格雷索港的小型及中型章鱼渔船队的饵料 shipment,其中U. cordatus源自韦拉克鲁斯和塔巴斯科,L. dubia为塞莱斯通本地捕捞。
研究结果表明:
生长分析:共记录3374只个体,U. cordatus占多数(n = 2535)。U. cordatus头胸甲宽度范围37.0-89.0 mm,平均60.5 mm;L. dubia为40.0-78.0 mm,平均56.0 mm。体长-体重关系显示U. cordatus呈负异速生长(b = 2.64),L. dubia近似等速生长(b = 2.95)。von Bertalanffy生长参数表明U. cordatus生长速率K = 0.186 y?1,渐近头胸甲宽度CW∞ = 81.39 mm;L. dubia的K = 0.272 y?1,CW∞ = 70.30 mm。
死亡率与开发率分析:多种方法估算的M值U. cordatus为0.21-0.45,L. dubia为0.28-0.60;F值U. cordatus为0.14-0.38,L. dubia为0.19-0.51;开发率E在两物种间相近(0.24-0.65)。
性比、成熟度与选择性:两物种均呈现明显的雄性优势(约61.2%-61.6%),且均观察到抱卵雌蟹。基于本地数据的CW??,U. cordatus为58.9 mm(约7.3年),L. dubia为53.4 mm(约5.8年)。选择性分析显示SCW??略大于CW??,表明50%渔获为成熟个体;但基于多研究汇总数据时,CW??显著降低(U. cordatus: 44.7 mm; L. dubia: 46.2 mm),SCW??与CW??差距增大。
LB-SPR分析:该部分包含四个子分析。(1)本地数据-最大死亡率情景:U. cordatus的SPR为0.37,低于0.40参考阈值;L. dubia为0.49,超出阈值。U. cordatus的F/M = 1.70,相对产量已达最大, spawning stock biomass ratio(SSB/SSB?)显著下降;L. dubia的F/M = 1.33,相对产量未达最大,SSB/SSB?下降较缓。(2)本地数据-谨慎情景:两物种SPR均超0.40,U. cordatus为0.66,L. dubia为0.70;F/M = 0.50时相对产量未达最大,SSB/SSB?仅中度下降。(3)多研究数据-最大死亡率情景:两物种SPR均改善,U. cordatus为0.67,L. dubia为0.75;U. cordatus的F/M降至1.11,L. dubia维持1.33。
讨论部分综合分析了种群动态、LB-SPR结果的管理含义、长期可持续性挑战及研究局限性。U. cordatus的慢生长、高变异性与营养受限环境中的能量权衡策略一致,而L. dubia的快生长、窄分布反映短生命周期与高繁殖周转。栖息地利用、环境异质性、渔具选择性及捕捞策略共同塑造了两物种的种群动态差异。U. cordatus作为红树林生态系统的关键营养循环者,其生态功能与L. dubia的食腐杂食性、栖息稳定性形成对比。巴西沿海U. cordatus的雄性偏倚模式在本研究中得到重复,暗示饵料捕捞对繁殖压力的直接冲击可能有限,但长期受精成功率变化需关注。成熟度替代指标(抱卵雌蟹作为功能性成熟标志)虽实用但可能高估真实生理成熟度,导致CW??估计偏保守。LB-SPR结果揭示U. cordatus对捕捞压力更敏感,在最大死亡率下SPR降至0.37,接近不可持续边缘;而L. dubia在所有情景中均保持较好状态。尽管SCW?? > CW??,但两物种尤其是U. cordatus的选择性与成熟度的狭窄缓冲区间(59.3 vs. 58.9 mm)增加了过度捕捞风险。当前SCW??远低于Prince和Hordyk(2019)建议的1.4×CW??目标(约83 mm和75 mm),表明捕捞规模未达最优。
研究结论指出:LB-SPR分析显示两种饵料蟹类在不同输入假设和情景参数化下呈现对比性脆弱模式。L. dubia通常维持较高SPR值,而U. cordatus始终显示较低繁殖潜力及更高概率跌破谨慎参考点,表明其对捕捞压力更敏感、生长型过度捕捞和繁殖型过度捕捞风险更高。尽管两种蟹类主要在超过首次性成熟体长后被捕获(SCW?? > CW??),但鉴于成熟度替代指标的不确定性及CW??可能被高估,这些结果需谨慎解读。U. cordatus成熟度与捕获体长间的狭窄间隙尤其暗示繁殖群体缓冲有限,未成熟或刚成熟个体可能暴露于捕捞压力之下。因此,提升饵料开采可持续性的关键不在于在章鱼渔业的季节性限制之外额外增设限制,而在于将饵料管理与章鱼渔业现有时间框架对齐,并引入源于生物学指标的物种特异性和体型特异性技术措施。优先行动包括:基于更新成熟度估计细化最小可捕体长、改进渔具选择性以减少较小体型等级的捕获、以及将饵料捕捞明确纳入已应用于章鱼船队的捕捞努力量控制方案。鉴于L. dubia目前显示更强恢复力但仍被排除于正式管理工具之外且缺乏可追溯性和生物学监测,研究人员建议启动实验性捕捞许可程序,使其合法 extraction 同时生成关键数据。管理机构、研究机构与渔业社区亟需协调努力,减少关键种群参数的不确定性,并将饵料物种正式纳入国家渔业管理框架,以保障饵料蟹类的生态功能、章鱼价值链的可持续性以及该地区沿海社区的生计。