雪蟹（Chionoecetes opilio）笼壶渔业中逃逸间隙尺寸与浸泡时间对选择性捕捞效果的影响

《Journal for Nature Conservation》：The effect of escape gap size and soak time in a snow crab ( Chionoecetes opilio) pot fishery

　　

在雪蟹（Chionoecetes opilio）笼壶渔业中，兼捕低于设定最小上岸规格（MS）的小型及未达标雪蟹一直是该渔业可持续性面临的持续挑战。利用逃逸间隙改善雪蟹笼壶渔业尺寸选择性的试验已开展多次，结果表明，与仅依赖笼壶网衣网目选择的传统渔具相比，逃逸间隙能够改善尺寸选择效果，在排除未达标雪蟹的同时保留较大个体。本研究旨在测试不同逃逸间隙直径对尺寸依赖性渔获效率的影响，并与仅依赖网目选择的标准笼壶进行比较。此外，研究还评估了浸泡时间对逃逸间隙性能的影响，这在浸泡时长往往受限的商业捕捞条件下尤为关键。结果表明，配备多个逃逸间隙的笼壶减少了未达标雪蟹的渔获量，同时与标准笼壶的渔获相比保持了对最大目标规格个体的保留能力。较大的逃逸间隙在增强尺寸选择性方面更为有效，尤其是在较短浸泡时间（本研究中为4天）条件下；但同时也导致了较小目标规格雪蟹的逃逸。这些发现凸显了逃逸间隙在巴伦支海雪蟹渔业中兼具生态效益和作业效益的潜力。

论文解读

一、研究背景与问题

雪蟹（Chionoecetes opilio）渔业是北方海域重要的笼壶类渔业之一。在巴伦支海，该渔业在过去数十年间迅速扩张。挪威巴伦支海雪蟹渔业在开发过程中，越来越重视提高渔业的可持续性和作业效率，其中核心内容之一是优化渔具的尺寸选择性和对大型目标规格雪蟹的渔获效率。该渔业设定了最小上岸规格（MS），即雪蟹甲壳宽度（CW）达到95 mm方可上岸，未达标个体须放回海中，加拿大雪蟹渔业也采用相同的MS标准。

巴伦支海雪蟹渔业目前使用标准锥形笼壶，覆盖约140 mm标称网目的菱形网衣。尽管该渔业未针对MS设定法定网目尺寸，但常用网目尺寸旨在促进小于95 mm CW MS的小型雪蟹逃逸。然而，多项研究表明，仅依赖网目的选择性可能并非最优，原因在于网目张开角度存在差异，这种差异可能由笼壶框架差异或网衣在框架上的安装方式不同所致。此外，选择性还可能取决于行为过程和浸泡时间。具体而言，雪蟹在逃逸过程中既要接触网衣，又需要调整自身姿态以穿过网目开口，这一过程可能需要较长的浸泡时间。在商业捕捞条件下，浸泡时间常受天气、捕捞策略和作业后勤等因素限制，可能远短于通过网目实现有效逃逸所需的时间。因此，在短期浸泡条件下，相当比例的未达标雪蟹仍可能滞留在笼壶中，增加了生态影响和甲板分拣工作量。

兼捕和处置未达标雪蟹具有重要的生态和作业后果。从生态角度看，反复捕获小型未成熟雪蟹可能增加处理应激和死亡率、造成损伤及释放后死亡，可能影响补充量和长期资源生产力。从作业角度看，滞留未达标雪蟹增加了甲板分拣时间，可能因笼壶饱和而降低目标规格雪蟹的捕捞效率，并增加在恶劣环境条件下作业的船员工作量。因此，减少未达标雪蟹的捕获对资源保护和商业捕捞效率提升均具有积极意义。

逃逸间隙因此被引入作为额外的选择性机制。与柔性网衣网目相比，逃逸间隙提供刚性的、尺寸明确的开口，能够实现更可预测且通常更陡峭的尺寸选择。以往实验研究表明，逃逸间隙可大幅减少未达标雪蟹的捕获，并将保留概率向较大甲壳宽度转移。逃逸间隙的有效性还取决于雪蟹在浸泡期间接触逃逸间隙的频率，增加每个笼壶中逃逸间隙的数量可提高接触概率。此外，逃逸间隙的形状和尺寸是关键设计参数。实验室研究表明，圆形逃逸间隙比其他形状（如矩形或椭圆形）能提供更陡峭的尺寸选择性，且较大逃逸间隙在实验室条件下能更有效地释放较小雪蟹。然而，不同尺寸圆形逃逸间隙尚未在巴伦支海雪蟹渔业中以科学方式直接测试。

逃逸间隙直径与浸泡时间之间的交互作用也值得关注。在短期浸泡条件下，雪蟹可能没有足够时间接触逃逸间隙并成功逃逸。较小直径的逃逸间隙对接近MS的较大未达标个体更具限制性，可能需要更多时间调整甲壳姿态以成功逃逸。因此，较小逃逸间隙在起笼前可能无法在海底实现有效尺寸选择，而较大逃逸间隙在有限浸泡时间内可能更有效。但增大逃逸间隙直径也增加了MS及以上雪蟹逃逸的风险，形成减少未达标渔获与保留目标规格个体之间的权衡。在配额管理制度下，渔业策略可能更倾向于最大化渔获价值而非总渔获数量，渔民可能优先保留更大、更有价值的雪蟹，并接受部分较小目标规格个体的损失，以换取分拣时间减少、未达标个体处理量降低和整体效率提升。

基于上述背景，本研究提出三个研究问题：逃逸间隙能否相比仅依赖网目的标准笼壶改善尺寸选择性；逃逸间隙直径如何影响雪蟹的尺寸选择性和尺寸依赖性渔获效率；浸泡时间如何影响不同直径逃逸间隙笼壶的选择性能。

二、研究开展与主要结论

研究人员于2026年1月在巴伦支海商业雪蟹渔场进行了两次连续布设试验，使用研究船“Helmer Hanssen”号。第一次布设三条主缆，浸泡时间约6天；第二次布设两条主缆，浸泡时间缩短至4天。试验比较了标准笼壶（140 mm网目）、配备95 mm、100 mm和105 mm直径圆形逃逸间隙的试验笼壶（每壶8个逃逸间隙板）以及小网目笼壶（约37 mm网目，用于获取渔场雪蟹种群结构信息）的捕捞表现。所有笼壶按S-T95-T100-T105-SM的交替顺序布设。

研究得出以下主要结论：配备逃逸间隙的笼壶相比标准笼壶减少了未达标雪蟹的捕获，同时保持了对最大目标规格个体的保留能力；较大逃逸间隙在增强尺寸选择性方面更为有效，尤其是在4天较短浸泡时间条件下，但同时也导致较小目标规格雪蟹的逃逸；浸泡时间对逃逸间隙的性能具有显著影响，在6天浸泡条件下各逃逸间隙尺寸间的差异不显著，而在4天浸泡条件下105 mm逃逸间隙显著减少了未达标雪蟹的捕获。

三、关键技术方法

本研究采用的主要技术方法包括：渔获比较分析（catch comparison analysis），使用selfisher软件包（R语言）对试验笼壶与标准笼壶之间的尺寸依赖性渔获效率差异进行建模，采用多项式模型和样条模型拟合，通过Akaike信息准则（AIC）选择最优模型；尺寸选择性分析（selectivity analysis），将试验笼壶和标准笼壶的渔获与通过小网目笼壶获得的渔场种群结构进行比较，拟合logit、probit、Richards和样条模型，使用selfisher包中的双重自助法（double bootstrap）计算95%置信区间；通过插值函数估计50%保留概率对应的甲壳宽度（CW₅₀）和选择范围（SR）。样本数据来源于2026年1月7日至21日在巴伦支海商业雪蟹渔场的研究船试验，共捕获8281只雪蟹。

四、研究结果

4.1 6天浸泡时间结果

在6天浸泡条件下，T95、T100和T105试验笼壶分别捕获941、988和1003只雪蟹，标准笼壶捕获926只，小网目笼壶捕获1321只。渔获比较分析采用4阶多项式模型。T95笼壶的渔获比较曲线在CW≤101 mm时低于0.5基线，渔获比率曲线在CW≤101 mm时低于1.0基线。T100和T105笼壶呈现类似趋势。未达标雪蟹的平均渔获比率（CR_average-）显示，所有逃逸间隙尺寸均大幅降低了未达标雪蟹的捕获，且较大逃逸间隙的降低幅度更大，但数据未提供T105比T95更显著降低未达标或目标规格渔获的明确证据。尺寸选择性分析采用logit模型，标准笼壶相比渔场种群结构减少了未达标雪蟹的捕获，但仍保留部分低于95 mm CW的个体。逃逸间隙笼壶对所有尺寸的逃逸间隙均降低了小于95 mm CW MS雪蟹的保留概率，保留曲线向较大尺寸方向偏移。标准笼壶的CW₅₀为102.06 mm，T95为106.26 mm，T100为105.12 mm，T105为106.06 mm。100 mm和105 mm逃逸间隙笼壶显示出更陡峭的尺寸选择性，SR值较低。

4.2 4天浸泡时间结果

在4天浸泡条件下，T95、T100和T105试验笼壶分别捕获635、585和476只雪蟹，标准笼壶捕获653只，小网目笼壶捕获753只。渔获比较分析同样采用4阶多项式模型。较短浸泡时间导致标准笼壶与逃逸间隙笼壶之间在不同尺寸等级雪蟹捕获上出现差异。105 mm逃逸间隙笼壶减少了未达标雪蟹和部分目标规格雪蟹的捕获，而95 mm和100 mm逃逸间隙笼壶与标准笼壶之间未观察到未达标或目标规格雪蟹捕获的显著差异。尺寸选择性分析显示，95 mm和100 mm逃逸间隙笼壶在较短浸泡时间下与网目选择相比未表现出尺寸选择性差异，而105 mm逃逸间隙降低了小于95 mm CW MS雪蟹的保留概率，并将保留曲线向较大尺寸方向偏移。标准笼壶的CW₅₀为97.47 mm，T95为97.81 mm，T100为99.41 mm，T105为104.17 mm。

4.3 逃逸间隙直径间比较

在6天浸泡条件下，95 mm与105 mm逃逸间隙在未达标或目标规格雪蟹捕获方面无显著差异。在4天浸泡条件下，105 mm逃逸间隙相比95 mm逃逸间隙减少了未达标雪蟹的捕获，同时也减少了95 mm至106 mm CW范围内目标规格雪蟹的捕获。

五、讨论与结论

研究结果表明，仅依赖笼壶网衣网目已能相对于渔场种群结构减少未达标雪蟹的捕获，但在较短浸泡时间下，标准笼壶仍会保留相当比例的低于MS的个体。逃逸间隙的引入进一步减少了小型雪蟹的捕获，并持续产生比单独网目选择更陡峭的尺寸选择性。未达标雪蟹捕获的减少随逃逸间隙直径增大而增加，较大逃逸间隙能更有效地释放小型个体，并将保留概率向较大甲壳宽度方向转移。然而，这种选择性改善伴随着权衡：配备逃逸间隙的笼壶，尤其是最大间隙直径的笼壶，也减少了接近MS的部分目标规格雪蟹的保留。在巴伦支海渔业当前95 mm CW的MS框架下，合法可捕捞个体中略高于MS者的逃逸可能降低渔获效率，需要与减少未达标兼捕的收益进行谨慎平衡。但在不同管理制度的渔业中，如格陵兰雪蟹渔业（MS为100 mm CW），本研究结果的含义会有所不同。

浸泡时间是决定网目和逃逸间隙选择性有效性的重要因素。雪蟹需要足够时间接触逃逸机制并调整姿态，此前研究表明未达标雪蟹可能需要7至9天浸泡时间才能成功穿过笼壶网目逃逸。当前渔业中，虽然最长允许浸泡时间可达三周，但作业条件常导致浸泡时间大幅缩短，往往接近本研究中测试的4天。在如此短的浸泡时间内，雪蟹可能没有足够时间接触逃逸开口，尤其是在饵料仍存在并持续吸引个体进入笼壶内部的情况下。此时，较大逃逸间隙可能增加未达标雪蟹逃逸的可能性。

逃逸间隙数量也可能影响雪蟹接触逃逸间隙板的概率。增加每个笼壶的逃逸间隙板数量可能提高接触率并进一步增强尺寸选择性，但增加板数也会增加材料成本和作业处理复杂性。未来研究应调查不同逃逸间隙数量的有效性，以及这些逃逸间隙应补充还是完全替代笼壶框架下部网衣的网目选择。

总体而言，本研究建议采用灵活的逃逸间隙设计方法，允许渔民根据预期浸泡时间和期望的渔获尺寸分布调整逃逸间隙直径。这种灵活性可使渔民在最小化未达标渔获与最大化大型高价值雪蟹保留之间进行权衡。然而，实施可调节逃逸间隙设计面临实际挑战，尤其是单船可能作业数千个笼壶的情况下。此外，可考虑将可生物降解材料整合到逃逸间隙设计中，以减轻丢失渔具的幽灵捕捞和海洋塑料污染影响。

研究人员指出，本研究结果应谨慎解读，因为试验部署次数有限，浸泡时间比较通过两次独立布设进行。未来实验应在商业渔业中进行更多重复试验。为全面评估逃逸间隙在雪蟹笼壶中的作业和经济影响，建议在商业船只上进行进一步大规模测试，并配合成本效益分析和商业捕捞条件下渔获尺寸结构变化的评估。

综合而言，本研究证实了逃逸间隙作为雪蟹笼壶尺寸选择性改善机制的有效性，阐明了逃逸间隙直径与浸泡时间之间的交互作用，为巴伦支海雪蟹渔业在配额管理背景下优化渔具设计、减少未达标兼捕、提高捕捞效率提供了科学依据。