废弃蟹笼(Derelict Pots)对休闲渔业中蓝蟹(Callinectes sapidus)渔获量与收获量的影响研究

《Fisheries Management and Ecology》：Examining the Impact of Derelict Pots on Blue Crab (Callinectes sapidus) Catch and Harvest Within a Recreational Fishery

　　

摘要：废弃捕捞渔具(Abandoned, Lost, or otherwise Discarded Fishing Gear, ALDFG)可通过导致海岸带环境中的生物死亡而对海洋生态系统产生负面影响。本研究通过在特拉华州印第安里弗湾(Indian River Bay, DE)三个区段内的四种生境分层中布放实验蟹笼，探讨废弃蟹笼与在用活跃蟹笼对休闲渔业中蓝蟹(Callinectes sapidus)渔获率(Catch Rate)及上岸量(Landings)的影响。观测的环境协变量（包括温度、盐度和溶解氧）在不同区域年份间存在显著差异(p < 0.001；Kruskal–Wallis检验)，然而尽管无废弃蟹笼生境中观察到的蟹数通常多于有废弃蟹笼生境，废弃蟹笼的存在并未显著影响渔获率(p > 0.05；线性混合效应模型[Linear Mixed Model, LMM])。相反，总渔获率受抱卵雌蟹(Ovigerous Females)与非抱卵雌蟹(Non-ovigerous Females)存在与否的显著影响(p < 0.001；LMM)。甲壳宽(Carapace Width)无显著变化(p = 0.80；Kruskal–Wallis检验)，表明2021年与2022年体长分布一致。研究共捕获8种兼捕(Bycatch)物种。研究结果表明，废弃蟹笼未显著影响渔获率，这与切萨皮克湾(Chesapeake Bay)等其他系统的观察结果不同。需在更广泛环境条件下进一步探索以阐明这些动态关系。

论文解读：废弃蟹笼(Derelict Pots)对休闲渔业中蓝蟹(Callinectes sapidus)渔获量与收获量的影响研究

本文发表于《Fisheries Management and Ecology》。

一、研究背景与立项依据

蓝蟹(Callinectes sapidus)是北美大西洋沿岸河口及沿岸水域的关键种(Keystone Species)，支撑着美国中大西洋地区数十亿美元的产业。商业捕蟹在特拉华湾(Delaware Bay)盛行，但特拉华内湾(Delaware Inland Bays)禁止商业捕蟹，仅允许休闲渔业(Recreational Fishery)使用有限数量的蟹笼(Crab Pots)。废弃、丢失或其他被丢弃的渔具(Abandoned, Lost, or otherwise Discarded Fishing Gear, ALDFG)，特别是废弃蟹笼(Derelict Crab Pots)，在其他河口系统（如切萨皮克湾）被证实可通过"幽灵捕捞(Ghost Fishing)"持续捕获并致死目标种及非目标种，进而影响渔获量和生态健康。然而，关于废弃蟹笼对休闲渔业蓝蟹渔获率(Catch Per Unit Effort, CPUE)、合法规格上岸量(Landings；即甲壳宽>127 mm且非抱卵雌蟹)、个体大小(甲壳宽Carapace Width)及兼捕(Bycatch)的具体影响，尚缺乏针对小型环礁湖河口如印第安里弗湾的系统评估。为此，研究人员开展本项研究，旨在明确废弃及在用活跃蟹笼对蓝蟹总渔获与上岸量的潜在影响，量化环境因子时空差异、蟹类甲壳宽年际与区域差异，并记录兼捕物种及丰度。

二、主要关键技术方法概述

研究人员于2020及2021年冬季使用455 kHz侧扫声呐(Side-scan Sonar)调查并绘制研究区域内所有废弃蟹笼分布，建立20 m缓冲区划分四种生境分层(Habitat Strata)：①无废弃且无活跃蟹笼(DA/AA)；②无废弃有活跃蟹笼(DA/AP)；③有废弃无活跃蟹笼(DP/AA)；④有废弃且有活跃蟹笼(DP/AP)。2021与2022年每年6月15日至7月15日的奇数日，在印第安里弗湾三个区段(White Creek North、White Creek South、Collins Creek)各分层随机布放2个装备有兼捕减少装置(Bycatch Reduction Devices, BRDs；4.5 cm × 12 cm)的标准切萨皮克式两室金属丝网蟹笼(n=24笼/天)，以单条冷冻太平洋鲱鱼(Brevoortia tyrannus)为饵，浸泡48 h。回收时记录总渔获(所有蓝蟹，区分雄性Male[M]、非抱卵雌蟹Non-ovigerous Female[N]、抱卵雌蟹Ovigerous Female[O])及合法上岸量(>127 mm非抱卵雌蟹及雄性)，测量甲壳宽(point-to-point Carapace Width)，用YSI ProQuatro多参数水质仪测定各回收点水温、盐度、溶解氧(DO)及pH，兼捕物种鉴定计数后释放。统计上采用Scheirer-Ray-Hare检验比较CPUE，线性混合效应模型(Linear Mixed Model, LMM)分析总渔获及上岸量CPUE与各因子关系（性别为分类协变量，区域为随机效应，生境分层为固定效应），Kruskal–Wallis检验及Dunn's事后检验分析甲壳宽及环境因子差异，广义加性模型(Generalized Additive Models, GAMs)尝试拟合环境协变量与CPUE关系，显著性水平α=0.05，使用R及Excel完成分析。

三、研究结果

3.1 Total Effort（总投入与回收情况）

两年中共计划布放360笼/年（隔日布放），2021年回收354笼，2022年回收348笼，两年累计丢失18笼（2021年6笼，2022年12笼）。各站点回收数分别为Collins Creek 236笼，White Creek North 234笼，White Creek South 232笼。

3.2 Water Quality（水质参数）

GAM未能拟合出显著关系。温度、盐度、DO在区域间年际差异极显著(p < 0.001；Kruskal–Wallis)，全研究区范围为：DO 3.27–9.00 mg/L，温度18.8–28.9°C，盐度16.2–31.2 ppt，平均水深-0.03至-2.65 m。

3.3 Total Catch（总渔获）

两年共采集蓝蟹6915只（2021年3386只，2022年3529只），各区域分布均衡。LMM显示总渔获CPUE受性别显著影响(p < 0.001)，抱卵雌蟹(Estimate=-0.63, p<0.001)与非抱卵雌蟹(Estimate=-0.46, p<0.001)与总渔获呈显著负相关（相对于雄性基准）；而生境分层（含废弃蟹笼存在与否）、区域及年份对总渔获CPUE无显著影响(p > 0.05，DP/AA: p=0.89，DP/AP: p=0.39)。甲壳宽全样本34–174±0.1 mm(σ=15.13)，雄性范围大于雌性，抱卵雌蟹平均甲壳宽略大于非抱卵雌蟹。2021与2022年间各分类群甲壳宽无显著差异(p=0.80；Kruskal–Wallis)，但同区域内雌雄甲壳宽差异显著(p<0.001)，White Creek South个体偏小。

3.4 Total Landings（合法上岸量）

6915只总渔获中2826只符合上岸标准(>127 mm非抱卵雌蟹或雄性)，2021年1399只，2022年1427只。LMM显示上岸量CPUE不受生境分层(p=0.47)、年份影响；性别因素在上岸量模型中也不显著(p=0.84)。上岸蟹甲壳宽127–174 mm(均值138.0 mm, σ=8.32)，雄蟹均值136.0 mm，雌蟹140.1 mm；年际间无显著差异(p=0.41)，但Collins Creek平均甲壳宽显著小于其他区域(p<0.001)，雌雄间差异显著(p<0.001)。

3.5 Bycatch（兼捕）

两年共捕获8种非目标物种计75个体（2021年47只，2022年28只），包括钻纹龟(Diamondback Terrapin, Malaclemys terrapin)、豹蟾鱼(Oyster Toadfish, Opsanus tau)、美洲鲎(Atlantic Horseshoe Crab, Limulus polyphemus)、斑尾刺盖鱼(Spot, Leiostomus xanthurus)、大西洋牙鲬(Atlantic Croaker, Micropogonias undulatus)、夏季比目鱼(Summer Flounder, Paralichthys dentatus)、普通蜘蛛蟹(Common Spider Crab, Libinia emarginata)及美洲鳗鲡(American Eel, Anguilla rostrata)。

四、讨论与结论总结（翻译浓缩研究结论部分）

研究人员假设废弃蟹笼会如其他系统（如路易斯安那州）那样负向影响休闲渔获率，但在该中型沿岸环礁湖河口——特拉华州印第安里弗湾，发现废弃及活跃蟹笼的存在均未对蓝蟹总渔获及合法上岸量的单位捕捞努力量(CPUE)产生显著影响。性别及繁殖状态（是否抱卵）则被证实显著影响总渔获。甲壳宽在河口内因性别而异，表明渔获分布的空间格局主要由性别及体型隔离驱动。GAM未能揭示平均水深、温度、盐度、DO与CPUE的有意义关系，可能归因于采样窗口（仅6月中旬至7月中旬）内环境变异较小及潜在多因子交互作用。

未检测到生境分层对渔获/上岸量影响的可能原因包括：研究区蓝蟹种群密度高于预期从而掩盖生境间丰度差异；个体在多层生境间迁移混淆分析；采样仅覆盖单一河口内三个区段且时间窗较短，未能捕捉更大尺度或多年种群趋势；而已知某些系统中废弃蟹笼会造成"幽灵捕捞"损失，本系统可能因废弃笼功能退化（如陷于沉积物、入口堵塞）或本地种群-生境动态不同而呈现差异。

因此，本研究表明在此类小型环礁湖河口系统中，废弃蟹笼对休闲蓝蟹渔获率及上岸量无统计学显著负面影响，不同于切萨皮克湾报道；渔获率变化更多关联于蟹群性别比例与空间隔离。建议在更广空间梯度（多支流）与时间跨度（跨年、跨季节）开展后续研究，并评估废弃蟹笼下沉速率及底质组成对其"幽灵捕捞"期的影响。此外，移除废弃蟹笼仍有助于降低对钻纹龟等兼捕物种的威胁。基于328个废弃蟹笼估算，假定其持续捕捞能力相当活跃笼，研究区域单个4个月捕捞季潜在经济与生物量损失分别约为$281.32/笼及约426只蟹/笼，此推算需谨慎对待因未实测废弃笼实际捕捞效率。未来可借助遥感与数值模拟提升监测精度，为海岸带渔业资源保护与管理决策提供依据。