近年来，随着渤海海域渔业资源的严重衰退，《农业部关于实施海洋捕捞准用渔具和过渡渔具最小网目尺寸制度的通告》中对渤海海域渔业资源具有巨大破坏性的大型拖网列为禁用渔具，而一些小型拖网类渔具，如单船底层桁杆虾拖网则列为过渡期准用，规定网囊最小网目尺寸不小于25 mm(网目内径)[1-2]。但由于渤海海域渔业种群的小型化、低龄化，以及渔民出于自身利益考虑，并未完全遵循农业部规定，桁杆虾拖网网囊网目内径多为20 mm左右。
目前，国内外相关学者多从网囊网目尺寸选择性角度对桁杆虾拖网进行了研究，其共性表明，网囊选择性会随着网囊网目尺寸的增加而减弱，但50%的虾类选择体长则随着网囊网目尺寸的增加而变大，降低了对幼虾的兼捕量，在一定程度上保护了渔业资源；也有部分研究是利用虾类与其他渔获物在体长或行为习性上的差别，通过添加分隔装置从而达到虾类与其他渔获物的分离，减少了渔民的分拣工作量，也减弱了对虾类的伤害，保证了虾类的品质[2-10]。但是关于网囊网目缩结对桁杆虾拖网选择性捕捞的影响研究却鲜有报道。
本研究中，以渤海海域桁杆虾拖网网囊缩结选择性为研究对象，通过在网囊前后端各安置一带网衣铁圈，使网囊呈椭圆状，利用调整力纲长度达到改变网囊网目缩结系数的目的，进而掌握网囊网目在不同缩结时对桁杆虾拖网网囊缩结选择性的影响，了解网囊口带网衣铁圈阻隔渔获物情况，旨在掌握网囊网目缩结对桁杆虾拖网捕捞的影响，并结合网囊网目尺寸选择性的相关研究，为桁杆拖网过渡期的合理利用和保护渤海海域幼虾类资源提供科学依据，也为过渡期后的桁杆虾拖网归属问题提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验时间和地点 本次试验的作业时间为2015年5月24—30日，作业地点为辽东湾盘锦沿海 40°40′N～41°00′N、 121°52′E～121°55′E 海域。1.1.2 试验渔船和渔具 试验渔船选用 “辽盘渔20009”桁杆拖网船，船总长13.5 m，型宽2.8 m，平均吃水深1.25 m，主机功率为40 kW。试验渔具为4片式单船单囊桁杆虾拖网，网具规格为30.31 m×8.43 m(6 m)，其网衣展开图如图1所示，网衣材料均为PE材质，网囊网目内径为20 mm。其中，试验期间渔船均为一船带3个渔具。
图1 桁杆虾拖网网衣展开图
Fig.1 Deploy diagram of a beam trawl for prawn
1.2 方法
1.2.1 网囊结构的调整 经试验前调查，原生产网网囊网目纵向缩结系数En为0.99，可由配纲长度与网囊网衣纵向拉直长度的比值来确定。为了能够考察网囊网目在不同缩结时对桁杆虾拖网网囊选择性的影响，在距离网囊口前缘20 cm处和网囊底部各安置一带网衣铁圈，同时，通过调整力纲长度使网囊网目纵向缩结系数En分别可调整为0.99、0.95、0.91。其中，根据图1中网囊部网衣展开图中网衣横向目数及实际操作分析，前后均选取直径d为420 mm的铁圈 (Φ＝5 mm)能够使网囊部网衣完全闭合；附加网囊口铁圈的网衣网目内径为50 mm，纵向缩结系数为0.707，而附加网囊底部铁圈的网衣网目内径为10 mm，纵向缩结系数En为0.99；为使网囊网目纵向缩结系数En调整为0.99、0.95、0.91，其各自对应的配纲长度L分别为1.188、1.140、1.092 m，同时为减弱铁圈边缘缩结的不理想状态，网囊力纲采用直径为10 mm的聚乙烯绳，共4条，另外，在网囊网目纵向缩结系数En减小为0.95和0.91时，依次剪裁掉2.5目的横向目数，尽量保持整体网囊网目缩结接近理想状态。图2为网囊结构调整后的桁杆虾拖网结构示意图。
1.2.2 试验设计 将网囊网目缩结系数为0.99、0.95、0.91的桁杆虾拖网装置到渔船的左右两舷及船尾，分别称为1号网、2号网和3号网。采用套网法对3种不同缩结系数的网囊网目进行了选择性试验，套网网目尺寸为15 mm，套网长度为试验网囊的1.5倍，套网宽度为试验网囊的1.2倍。各试验网分别进行10个网次的试验，每个网次拖曳时间为1 h。
渔获物采集后，分别分拣和归类各试验网网囊和套网中的渔获物，观察网囊口带网衣铁圈阻隔渔获物情况，测量和记录网囊和套网中虾类的生物学特性。测量内容包括主捕虾的体长 (眼球至尾节末端的伸直长度)，将虾类以5 mm划分为一个体长组，分别统计试验网网囊和套网中各体长组的尾数，网囊口带网衣铁圈阻隔渔获物的种类和数量，以及网囊和套网中渔获物的种类和数量。
1.2.3 指标的测定与计算 计算主捕虾类各体长组中虾尾数的选择率 (残留率)，即囊网中虾尾数与网囊和套网中的虾尾数之和的比率。采用逻辑斯蒂曲线方程作为选择性模型[11-14]，计算公式如下：
其中：Si为i体长组时虾的选择率；li为虾的体长(mm)；i为对应的体长组；a、b为选择性参数。使用最小二乘法，应用线性回归方程估算套网法试验下3种不同网囊网目缩结时的选择性曲线参数a、b，并由此得到选择性相关指标。其中，选择性指标如下：
图2 网囊结构调整后的桁杆虾拖网结构示意图
Fig.2 Schematic diagram of beam shrimp trawl with structural readjustment
其中：L0.25、L0.5、L0.75分别为选择率25%、50%、75%时的选择体长 (mm)；SR为选择范围 (mm)；SF为选择性因素；m为网目尺寸 (mm)，m＝2a。
2 结果与分析
2.1 渔获物分析
在对1号网、2号网和3号网各10网次渔获物归类中，其任意号网均有如表1所示的渔获物统计情况。
由表1可知，本试验中以捕葛氏长臂虾Palaemon gravieri和脊尾白虾Palaemon carinicauda为主，兼捕扁玉螺Glossaulax didyma、舌鳎类Cynoglossidae、日本关公蟹Dorippe japonica、隆线拳蟹 Philyra carinata、脉红螺Rapana venosa、红狼牙鰕虎鱼 Odontamblyopus rubicundus、口虾蛄 Oratosquilla oratoria、日本蟳 Charybdis japonica、三疣梭子蟹Portunus trituberculatus、 绵 鳚 Zoarces elongatus， 兼捕现象严重。其中，在网囊口带网衣铁圈的阻拦下，各渔获物均有滞留现象，以日本关公蟹、隆线拳蟹、脉红螺、日本蟳、三疣梭子蟹尤为明显，虽然葛氏长臂虾和脊尾白虾也存在滞留现象，但相对网囊和套网中虾的尾数，其被拦截尾数在下面的计算中可忽略不计。
表1 任意号网其10网次的渔获物统计情况
Tab.1 Catches of any kinds of test net in ten trawlings
注：按总尾数由多至少顺序；×代表0；√代表1～99尾或个；√√代表100～499尾或个；√√√代表500尾或个以上
Note： According to the descending order in number； ×， 0； √， from 1 to 99； √√， from 100 to 499； √√√， more than 500
种类species网囊口带网衣铁圈阻拦的渔获物the catch of the cod-end which has a iron ring in its beginning网囊中的渔获物catch in cod-end套网中的渔获物catch incover net葛氏长臂虾Palaemon gravieri √ √√√ √√√脊尾白虾Palaemon carinicauda √ √√√ √√√扁玉螺Glossaulax didyma √ √√√ √舌鳎类Cynoglossidae √√ √√√ √日本关公蟹Dorippe japonica √√ √ ×隆线拳蟹Philyra carinata √√ √ ×脉红螺Rapana venosa √√ √ ×红狼牙鰕虎鱼Odontamblyopus rubicundus √ √ ×口虾蛄Oratosquilla oratoria √ √ ×日本蟳Charybdis japonica √ × ×三疣梭子蟹Portunus trituberculatus √ × ×绵鳚Zoarces elongatus √ √ ×
2.2 两种虾类的体长分布
表2和表3分别为3种网囊网目缩结系数下各试验网在10个网次试验中所捕获葛氏长臂虾和脊尾白虾的渔获尾数。
由表2可知，网囊网目缩结系数为 0.99、0.95、0.91时，所对应的网囊和套网中葛氏长臂虾的优势体长组均分别为35.0～39.9 mm和30.0～34.9 mm。
由表3可知，当网囊网目缩结系数为0.99时，所对应的网囊和套网中脊尾白虾的优势体长组分别为35.0～39.9 mm和30.0～34.9 mm；而当网囊网目缩结系数为0.95和0.91时，网囊和套网中脊尾白虾的优势体长组均为45.0～49.9 mm和30.0～34.9 mm。
表2 葛氏长臂虾的渔获情况
Tab.2 Catches of Palaemon gravieri
体长组/mm body length class
网囊中虾数/尾shrimp number in cod-end套网中虾数/尾shrimp number in avernet选择率selectivity网囊中虾数/尾shrimp number in cod-end套网中虾数/尾shrimp number in avernet选择率selectivity网囊中虾数/尾shrimp number in cod-end套网中虾数/尾shrimp number in avernet选择率selectivity 20.0～24.9 25 95 0.2083 15 130 0.1034 13 155 0.0774 25.0～29.9 65 165 0.2826 40 220 0.1538 32 215 0.1296 30.0～34.9 230 315 0.4220 150 350 0.3000 135 340 0.2842 35.0～39.9 310 160 0.6596 280 180 0.6087 225 185 0.5488 40.0～44.9 180 45 0.8000 210 55 0.7925 200 53 0.7905 45.0～49.9 90 7 0.9278 100 4 0.9615 140 13 0.9150 50.0～54.9 50 1 0.9804 76 2 0.9744 60 3 0.9524 55.0～59.9 50 0 1.0000 35 0 1.0000 42 1 0.9767 60.0～64.9 23 0 1.0000 30 0 1.0000 6 0 1.0000 65.0～69.9 12 0 1.0000 35 0 1.0000 2 0 1.0000 70.0～74.9 13 0 1.0000 5 0 1.0000 3 0 1.0000 75.0～79.9 2 0 1.0000 3 0 1.0000 0 0 —
2.3 两种虾类的选择性分析
采用逻辑斯蒂曲线方程 (1)作为选择性模型，结合表2、表3的统计数据，使用最小二乘法，应用线性回归方程估算出3种不同网囊网目缩结时的选择性曲线参数a、b，而后拟合出两种虾类的选择性曲线。图3和图4分别为葛氏长臂虾和脊尾白虾的选择性曲线。
由图3可知，随着网囊网目纵向缩结系数En的减小，葛氏长臂虾的选择曲线向右偏移，且较小体长范围内的葛氏长臂虾所对应的选择率较低，说明可以释放更多体长较小的虾体。当葛氏长臂虾体长大于42.5 mm后，缩结系数为0.99和0.95时，所对应的选择率无明显区别；而当葛氏长臂虾体长大于52.5 mm后，缩结系数为0.99和0.91时，所对应的选择率几乎一致。因此，网囊网目纵向缩结系数变为0.95和0.91时，降低缩结系数对各自所捕获体长大于42.5 mm和52.5 mm的葛氏长臂虾已无明显影响。
图3 不同网囊网目缩结系数时葛氏长臂虾的选择曲线
Fig.3 Selective curve of Palaemon gravieri in different mesh hanging ratios of cod-ends
由图4可知，随着网囊网目纵向缩结系数En的减小，脊尾白虾的选择性曲线向右偏移，且较小体长范围内的脊尾白虾所对应的选择率较低，说明可以释放更多体长较小的虾体。其中，相对于缩结系数为0.99时的选择性曲线，缩结系数为0.95和0.91时所对应的选择性曲线较为相近，但当脊尾白虾体长大于 47.5 mm后，缩结系数为 0.99、0.95、0.91时，所对应的选择性曲线几乎重合。说明对捕获体长大于47.5 mm的脊尾白虾，降低缩结系数对脊尾白虾的选择性捕捞已无明显影响。
表3 脊尾白虾的渔获情况
Tab.3 Catches of Palaemon gravieri
体长组/mm body length class
网囊中虾数/尾shrimp number in the cod-end套网中虾数/尾shrimp number in the avernet选择率selectivity网囊中虾数/尾shrimp number in the cod-end套网中虾数/尾shrimp number in the avernet选择率selectivity网囊中虾数/尾shrimp number in the cod-end套网中虾数/尾shrimp number in the avernet选择率selectivity 15.0～19.9 0 2 0.0000 0 3 0.0000 0 8 0.0000 20.0～24.9 3 41 0.0682 3 50 0.0566 2 48 0.0400 25.0～29.9 11 65 0.1447 5 52 0.0877 8 98 0.0755 30.0～34.9 60 185 0.2449 32 200 0.1379 20 185 0.0976 35.0～39.9 128 120 0.5161 110 160 0.4074 105 125 0.4565 40.0～44.9 95 53 0.6419 125 80 0.6098 105 75 0.5833 45.0～49.9 110 27 0.8029 130 30 0.8125 170 40 0.8095 50.0～54.9 86 5 0.9451 78 4 0.9512 84 6 0.933 55.0～59.9 55 0 1.0000 46 0 1.0000 58 0 1.0000 60.0～64.9 54 0 1.0000 30 0 1.0000 27 0 1.0000 65.0～69.9 28 0 1.0000 30 0 1.0000 12 0 1.0000 70.0～74.9 20 0 1.0000 7 0 1.0000 5 0 1.0000 75.0～79.9 5 0 1.0000 3 0 1.0000 2 0 1.0000
图4 不同网囊网目缩结系数时脊尾白虾的选择曲线
Fig.4 Selective curve of Palaemon carinicauda in different mesh hanging ratios of cod-ends
2.4 两种虾类的选择性参数和指标比较
表4为葛氏长臂虾和脊尾白虾在不同网囊网目缩结时所对应的选择性参数和指标。如表4所示，对于葛氏长臂虾，其L0.5的选择体长随网囊网目缩结系数的减小而逐渐增大；但相比于缩结系数为0.99时所对应的SR值，缩结系数为0.95和0.91的SR值均有所下降，其中，缩结系数为0.95时尤为明显，说明缩结系数为0.95和0.91时的试验网比缩结系数为0.99时的试验网选择性尖锐。同样，对于脊尾白虾，其L0.5的选择体长也会随网囊网目缩结系数的减小而逐渐增大，而SR值却逐渐减小，说明随着网囊网目缩结系数的减小，试验网的选择性尖锐度反而增强。
表4 两种虾的选择性参数和指标
Tab.4 Selection parameters of two shrimp species
0.99 -5.6916 0.1744 0.9716 32.6353 12.5988 1.6318葛氏长臂虾Palaemon gravieri 0.95 -7.4147 0.2132 0.9644 34.7781 10.3059 1.7389 0.91 -7.2532 0.2005 0.9915 36.1756 10.9587 1.8088 0.99 -6.638 0.1747 0.9754 37.9966 12.5771 1.8998脊尾白虾Palaemon carinicauda 0.95 -7.6524 0.1946 0.9937 39.3237 11.2910 1.9662 0.91 -8.0007 0.1994 0.9993 40.1239 11.0192 2.0062
3 讨论
3.1 网囊网目尺寸的选择
本次试验渔具的网囊网目尺寸均为20 mm，并不符合农业部规定的桁杆虾拖网网囊网目尺寸不应小于25 mm的标准。但是，在通过实地调查发现，渤海海域的桁杆虾拖网网囊网目尺寸多数并不符合国家规定，以网囊网目尺寸20 mm左右居多，甚至更小。因此，为了能够反映渤海海域桁杆虾拖网的实际状况，同时也出于渔民自身利益考虑，选取网囊网目尺寸为20 mm的桁杆虾拖网作为试验网。
3.2 网囊结构的调整
以往的相关研究多从网囊网目尺寸角度去考察对桁杆虾拖网的影响，但从网囊网目缩结角度去分析桁杆虾拖网的研究较少。因为桁杆虾拖网具有底层渔具作业特点，并存在严重的兼捕现象[2-7，15-16]，需了解桁杆虾拖网网囊网目在不同缩结时渔获虾类的变化。因此，采取在距离网囊口20 cm处和网囊底各安置一带网衣铁圈，通过调整4条网囊力纲长度去控制网囊网目缩结，带网衣铁圈和4条力纲共同保持网囊呈椭圆状，使网囊网目均匀张开。其中，网囊口处带网衣铁圈可以阻拦部分渔获物，减弱了渔获虾类与其他渔获物相互掺杂和挤压，这在减小计算偏差的同时可以分离渔获物，减轻了渔民分拣工作量，也减小了对虾类的损伤，提高了虾类的品质。
3.3 虾类选择性分析
网囊网目纵向缩结系数的减小意味着网目由接近闭合的状态逐渐向横向张开，这无疑可以提高体长较小虾类的逃逸率。从本次试验的结果中可以看出，随着网囊网目缩结的下降，葛氏长臂虾和脊尾白虾的选择性曲线向右偏移，且较小体长范围内的虾选择率更低，说明较小体长的虾类逃逸至套网几率提升。其中，缩结系数为0.99时，所对应的葛氏长臂虾和脊尾白虾 L0.5的选择体长分别为32.653 5 mm和37.996 6 mm，与邢彬彬等[2]研究中得出葛氏长臂虾和脊尾白虾L0.5的选择体长 (分别为30.740 7 mm和38.262 6 mm)相比，葛氏长臂虾相差较大，而脊尾白虾差别较小，这可能是由于网囊结构调整的原因。另外，这两次研究中葛氏长臂虾和脊尾白虾L0.5的选择体长值相差均较大，这可能是由于两种虾在形态特征上有所区别，葛氏长臂虾的额角较大，而脊尾白虾额角侧扁、细长，造成两种虾在选择性方面存在差异[17]。再者，根据两种虾的选择性指标所示，随着网囊网目缩结系数的降低，两种虾的选择范围值均变小，选择性尖锐度变强，从中可以间接反映出降低网囊网目缩结系数可以提高本次试验网的选择性。同时，从两种虾的选择性曲线也可以看出，当所捕获两种虾的体长各自达到某一值时，网囊网目缩结后对试验网的选择性无显著影响，其中缩结系数为0.95、0.91时，对应葛氏长臂虾体长分别为42.5、52.5 mm，对应脊尾白虾体长均为47.5 mm。
3.4 存在问题及建议
本次试验中采用了套网法进行选择性研究，虽然套网法应用便捷，但套网网衣本身也具有一定的选择性，且套网网衣易与网囊网衣形成 “覆盖效应”，影响数据采集的准确性。另外，试验网网囊结构的调整相对复杂，取渔获物时需对缝合边进行裁剪，而后试验前再次进行缝合，增添了工作量；再者，由于网囊口带网衣铁圈阻拦了部分渔获物，其中也包含了葛氏长臂虾和脊尾白虾，虽然尾数相对不多，但也会影响到试验结果。
本次研究只是单纯从网目缩结角度去考虑，今后需将网囊网目尺寸与网囊网目缩结相结合，为渤海海域桁杆虾拖网网囊网目设定提出更科学、实用的建议。另外，本次试验的副渔获物中，存在大量的非经济种类，如日本关公蟹、隆线拳蟹，以及贝壳，这些副渔获物的存在对一些有经济价值的种类具有一定伤害，特别是虾类，在相互挤压中多数会受到损伤，甚至死亡，影响其经济价值。因此，应杜绝渔民将所捕非经济种类渔获物随意抛弃回海中，同时开发虾类与其他渔获物的分离装置。再者，网囊渔获物中存在尾数众多的舌鳎类幼鱼，由于受体型特征的限定，盲目放大网目尺寸或降低网目缩结不符合实际情况，为保护类似资源，渔民需提升资源保护意识，渔业管理人员也要加强管理力度和宣传力度。
4 结语
本次研究并未从虾类逃逸死亡率方面进行考察，仅是从改变网囊网目缩结系数去了解其对渤海桁杆虾拖网渔获虾类的影响，从葛氏长臂虾和脊尾白虾的选择性曲线来看，降低网囊网目纵向缩结系数确实可以释放一定数量的幼虾，起到保护虾资源的目的。在今后的研究中，需将桁杆虾拖网网囊网目缩结与网囊网目尺寸相结合，并对虾类从网囊逃逸后的存活情况进行考察，不断完善桁杆虾拖网网囊网目的合理化应用。
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