# 数据有限条件下渤海湾短生命周期中国毛虾渔业资源评估：西北太平洋重要目标甲壳类物种

《Frontiers in Marine Science》：Stock assessment of short-life-cycle Acetes chinensis fishery with limited data in Bohai Bay: a primary target crustaceans species along Pacific Northwest

　　

# 摘要翻译

中国毛虾（*Acetes chinensis*）是分布于西北太平洋沿岸海域的关键甲壳类物种，在中国、日本和韩国的海域具有重要的生态和经济价值。该物种是这些国家小型渔业和工业化渔业的主要目标物种，约占中国海产虾类捕捞量的20%，其中近40%的产量来自渤海。近几十年来，中国毛虾资源动态受到多重压力的影响，包括捕捞压力、栖息地改变和环境变化。这一状况凸显了开展科学性资源评估以支持可持续管理实践的迫切需求。本研究采用基于体长的资源评估模型（LBB、LBSPR、LBI和YPR），分析了渤海捕获的中国毛虾的种群特征、资源状态和开发模式。结果表明，2021—2024年期间，中国毛虾种群保持健康状态，未被过度开发，其产卵潜能比（SPR）维持在0.4左右，相对生物量（B/B_MSY）大于1。然而，中国毛虾的体型结构存在区域差异。本研究强调了制定区域特异性管理策略的必要性，需整合空间分布数据、种群生物学和适应性捕捞法规，以确保中国毛虾资源的长期可持续性。

# 论文解读

## 一、研究背景与科学问题

中国毛虾（*Acetes chinensis*）是西北太平洋沿岸海域重要的关键甲壳类物种，在中国、日本和韩国海域具有显著的生态和经济价值。作为小型渔业和工业化渔业的主要目标物种，中国毛虾约占中国海产虾类捕捞量的20%，其中近40%的产量来自渤海。该物种具有生长速度快、生命周期短、繁殖能力强、世代更替快和游泳能力弱等独特的生物学特征，其蜕皮生长机制致使准确年龄判定极为困难，传统基于年龄的渔业资源评估模型难以适用。此外，由于中国毛虾广泛分布于不同海域，其生长速率、性成熟年龄和繁殖力等生活史参数存在显著的空间差异，进一步增加了资源评估的复杂性。近年来的非法过度捕捞、栖息地退化及气候变化等多重压力导致中国毛虾资源丰度出现明显波动。尽管中国自2021年起在渤海实施了基于总可捕捞量（TAC）的限制捕捞制度，但此前的研究仅依赖单一的单位补充量产量（YPR）模型进行资源评估，存在参数估计主观性强、可能掩盖潜在脆弱性等局限性。因此，亟需采用多模型评估框架对渤海中国毛虾种群进行系统评价，以揭示补充性过度捕捞的潜在风险，为可持续管理提供科学依据。

## 二、研究内容与主要结论

研究人员利用2021—2025年每年5月至7月在渤海湾（38°00′–38°40′N，118°30′–119°10′E）设置固定站位采集的8,699尾中国毛虾样本，构建了多种基于体长的资源评估模型，综合评估了渤海中国毛虾的种群状况、开发模式和生物学参考点。研究结果表明，2021—2024年期间中国毛虾种群整体保持健康状态，未被过度开发。产卵潜能比（SPR）维持在0.4左右，高于限制参考点0.2；相对生物量（B/B_MSY）大于1，表明当前资源处于可持续开发水平。然而，不同模型的结果存在差异，长度型指标（LBI）显示种群体型结构存在亚优化问题，揭示了潜在的资源利用风险。研究强调，需要制定区域特异性管理策略，将空间分布数据、种群生物学和适应性捕捞法规相结合，以确保中国毛虾资源的长期可持续性。

## 三、主要技术方法

本研究基于2021—2025年间在渤海湾采用定制锚网渔具采集的中国毛虾样本（共8,699尾），运用以下关键技术方法开展资源评估：（1）通过电子长度频率分析（ELEFAN）拟合von Bertalanffy生长方程（VBGF），估算渐近体长（L_∞）和生长系数（K）；（2）采用八种经验公式结合蒙特卡洛马尔可夫链（MCMC）模拟估算自然死亡率（M）；（3）基于长度转换渔获曲线（LCCC）估算总死亡率（Z）和捕捞死亡率（F）；（4）构建月度年龄结构化单位补充量产量（YPR）和单位补充量生物量（BPR）模型；（5）应用基于体长的贝叶斯生物量（LBB）模型和长度型产卵潜能比（LBSPR）模型评估种群状态；（6）计算长度型指标（LBI）如P_mat、P_opt和P_mega；（7）运用Kobe图对多模型结果进行可视化综合研判。

## 四、主要研究结果

### 4.1 生活史参数

2021—2025年采集的中国毛虾体长范围为12.5–58.0 mm（平均值±SD：38.05±7.41 mm），年均体长存在显著差异（P<0.05）。体长-体重关系的异速生长系数b值介于2.51–2.57之间，均显著小于3（P<0.001），表明研究期间中国毛虾呈一致的负异速生长。通过ELEFAN方法估算的平均渐近体长（L_∞）为57.95 mm TL，生长系数（K）为1.53 yr^-1，理论零长年龄（t₀）为0.14。自然死亡率的后验均值在2021—2024年间为1.52–1.75，总死亡率（Z）为2.06–2.83 yr^-1，捕捞死亡率（F）为0.48–1.15 yr^-1。雌性中国毛虾的50%性成熟体长（L_m50）为28.7 mm TL（95%置信区间：27.9–29.4 mm TL），95%性成熟体长（L_m95）为37.5 mm TL（95%置信区间：36.6–38.4 mm TL）。

### 4.2 基于YPR和BPR模型的评估

YPR模型显示，2021—2024年期间，单位补充量产量随捕捞死亡率（F）的增加呈先升后降趋势，而单位补充量生物量则持续下降。关键生物学参考点中，F_0.1值介于1.58–1.72，F_max介于2.83–4.24，F_50%估计值介于1.17–1.37。各年度捕捞死亡率估计值均低于上述参考点，表明2021—2024年间中国毛虾种群未遭受过度捕捞。

### 4.3 基于LBSPR模型的评估

LBSPR模型估算的平均选择性参数为SL₅₀=38.80 mm和SL₉₅=54.17 mm，SL₅₀始终大于50%性成熟体长（L₅₀）。研究期间SPR稳定在0.37–0.42之间（平均值0.40），略呈上升趋势，始终高于限制参考点（SPR=0.2），表明产卵种群充足，补充能力较强。

### 4.4 基于LBI模型的评估

LBI分析显示，2021—2024年P_mat平均值为84.81%（低于目标值100%），P_opt平均值为28.96%（远低于目标值100%），P_mega平均值为17.36%，接近20%的预警阈值。LBI指标揭示渤海中国毛虾种群体型结构处于亚优化状态，存在生长型过度捕捞的潜在风险。

### 4.5 基于LBB模型的评估

LBB模型分析结果显示，2021—2024年间L_c/L_{c_opt}始终小于1，表明渔获物中以小型个体为主，但该比值随时间呈上升趋势，反映渔获体型逐渐增大。相对捕捞压力（F/M）总体低于1，显示捕捞压力较低。相对生物量指标B/B_MSY持续大于1，与健康种群状态一致。

### 4.6 多模型综合可视化

Kobe图综合比较显示，BPR模型将种群置于第四象限（F/F_LRP<1，B/B_MSY<1），表明捕捞风险较低且资源呈恢复趋势；LBSPR模型显示种群处于中等压力下的重建状态；LBB模型则将全部点置于右下象限（F/F_LRP<1，B/B_MSY>1），反映更健康的种群状态。多模型间的差异凸显了多模型集成在量化数据有限渔业评估不确定性方面的重要价值。

## 五、讨论与结论

### 5.1 生活史参数讨论

渤海湾中国毛虾的平均体长大于海州湾、莱州湾及韩国西海岸种群。生长参数K值（>1）处于较高水平，表明渤海中国毛虾种群具有生长迅速、寿命短暂的特征，其生长速率快于其他海域种群，可能与水温、溶解氧等环境因子差异有关。肥满度因子a较莱州湾1998年种群显著下降，可能与其主要饵料浮游植物丰度近年来的下降趋势相关。渤海与莱州湾种群均呈负异速生长，而海州湾种群呈正异速生长。自然死亡率M的经验公式估算存在较大差异，通过MCMC模拟整合先验信息获得了更稳健的后验M估计值。

### 5.2 资源状态评估讨论

SPR结果表明渤海中国毛虾种群尚未被过度开发。2021年随机SPR值低于0.2，但2021—2024年确定性SPR均值（0.45）高于目标参考点0.4。自2020年山东省实施伏季休渔及2021年启动毛虾限额捕捞以来，捕捞压力得到一定程度的控制，SPR逐年稳步上升。LBB评估显示种群总体健康（B/B_MSY>1），渔获物平均体长和L_c的持续增长表明管理措施初见成效。然而，LBI揭示的P_opt偏低和P_mega接近预警值表明种群体型结构存在失衡，2023年P_opt急剧下降可能与水温升高导致的中国毛虾代谢和生长加速有关。多模型结果的分歧并非相互否定，而是揭示了种群健康的不同维度：LBB/BPR反映生物量和生产力，LBSPR反映繁殖能力，LBI揭示体型结构失衡。各模型在低捕捞压力上的一致性为管理提供了坚实基础，而LBI信号则作为早期预警，提示需优先保护体型结构以防潜在的补充性过度捕捞。

### 5.3 研究结论

综合多模型评估结果，渤海湾中国毛虾种群在2021—2024年间已避免过度捕捞，整体处于健康状态，并呈现积极的恢复迹象。当前捕捞压力保持在较低水平，这证实了近期实施的总可捕捞量（TAC）策略的显著成效。然而，LBI模型揭示的体型结构失衡预示潜在的过度利用风险。研究建议将50%性成熟体长（L_m50）设定为法定最小可捕体长，以确保个体在捕获前至少完成一次繁殖，从而优化渔获物体型结构，预防生长型过度捕捞。在维持当前低死亡率制度的同时执行该体长限制，将有效保护种群免受补充量受损的影响，与现有TAC框架形成互补，保障渔业的长期可持续性。