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研究生:蕭韵穎
論文名稱:漁業與環境變動對東北海域花腹鯖成熟體長影響之研究
論文名稱(外文):Changes in the size-at-maturity of spotted mackerel (Scomber australasicus) under fishing and environmental variations
指導教授:呂學榮
指導教授(外文):Hsueh-Jung Lu
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:環境生物與漁業科學學系
學門:農業科學學門
學類:漁業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:86
中文關鍵詞:花腹鯖性成熟體長生殖腺指數營養指數
外文關鍵詞:Spotted mackerelScomber australasicussize at maturityGonosomatic IndexHepasomatic Index
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花腹鯖為台灣東北部鯖鰺漁業之主要漁獲魚種,近年來主要作業逐漸由圍網轉變為作業效率更加的扒網,加上氣候變遷導致海洋環境產生變化,特別是水溫上升所造成的影響,值得加以探討。本研究長期蒐集花腹鯖漁獲樣本,比較分析鯖鰺圍網及扒網為主漁業之時期,即2001年2月~2002年6月(時期I)及2009年1月~2010年6月(時期II),花腹鯖在成長及生殖上的變化,包括體長頻度、體長體重關係式、生殖腺指數(Gonosomatic Index, GSI)、肝臟指數(Hepasomatic Index, HSI)、性成熟體長等方面,並配合漁獲資料及環境因子(水溫)之分析,以了解其與資源量及周邊環境改變的影響。本研究獲致如下之結論:
1.兩時期體長體重關係式有差異(P<0.05),相同體長之花腹鯖,時期II之體重較時期I重。同時,最小性成熟體長由25 cm降至24.7 cm,50%性成熟體長則由30 cm降為28 cm,說明花腹鯖在成長及生殖上已有轉變。
2.兩時期GSI顯示2001與2010年是調查期間生殖行為較旺盛的兩年,2001年GSI在3月時達最大值且生殖旺季較集中,但2010年則生殖旺季有延長至6月的情形。檢視各月表水溫分佈顯示,較高且較提早的表水溫使2001年產卵期提早且集中,而2010年產卵期較長可能是與漁場表水溫延遲暖化有關。
3.以泛線性模式進行CPUE標準化獲得1990~2010年相對資源量指標趨勢可分成兩階段,2000年前CPUE約在20~40間變動,2000年後卻降至11噸,相差一半以上,說明花腹鯖資源量減少,魚群受到密度依存效應,個體可攝食量增加則可促使魚體成長,導致最小性成熟體長及50%性成熟體長下降。
4.1990~2010年標準化CPUE與SST相關分析顯示,長期漁場表水溫上升不利於花腹鯖資源量。魚群提早成熟主要為花腹鯖對強烈漁撈壓力的反應,而環境水溫的上升亦扮演重要角色。由於扒網漁獲效能較圍網為佳,未來漁獲壓力不減,在加上水溫持續上升,花腹鯖資源狀況堪憂,因此未來必須思考如何管理才能減緩漁業對資源之衝擊。

Spotted mackerel, Scomber australasicus is the major species of mackerel-carangid fishery in the northeastern Taiwan. The gradual replacement of mackerel purse seine by tiger seine, a more efficient fishing gear, and oceanic climate change especially SST rising in the fishing ground are two impact factors to the fish stock in the recent two decades. In this study we analyze fish samples collected in two periods, 2001/2~2002/6 (period I) and 2009~2010/6 (period II) dominated by purse seine and tiger seine respectively, to find any clues of change in growth, maturity and reproduction through measurements of body length and weight, gonosomatic index (GSI), hepasomatic index (HSI) and gonad slice. The catch and effort data as well as the sea surface temperature data in the fishing ground were also analyzed to explain those adaptive changes found in biological samples. This study has following findings:
1.The relationship between length and weight for the two periods were significantly different, where samples in period II were heavier than those in period I under same body length. Meanwhile, the minimum size at maturity declined from 25 cm down to 24.7 cm, and size of 50% maturity also reduced from 30 cm to 28 cm, which indicate the growth and reproduction of spotted mackerel varied in the two periods.
2.The GSI values suggested that spawning behaviors in 2001 and 2010 were more active than the other two years. The monthly distribution of GSI further showed that spawning in 2001 were more concentrated with peak in March, however spawning period in 2010 were longer and extended to June. The SST in fishing ground during the two Periods played an important role. Higher SST and early warming in 2001 may cause relatively high GSI and concentrated spawning period. The longer spawning period may also linked to late warming in fishing ground.
3.There were two stages of relative biomass indices indicated by standardized catch per unit effort (CPUE) using general linear model during 1990~2010. The CPUE before 2000 were about 20~40 ton/day and declined dramatically to 11 ton/day after 2000. Such continuous decrease in fish stock may cause density dependent effect on increase of feeding capacity for individual fish and result lower minimum and 50% of maturity size.
4.The correlation coefficient between standardized CPUE and sea surface temperature (SST) implied that continuous SST rising in the fishing ground disadvantage to the stock. Early mature phenomenon is a major response of spotted mackerel to intense fishing pressure; meanwhile the SST rise in environment also plays an important role. As the fishing efficient of tiger seines is better the purse seines and SST rising trend are expected in the future, which should be carefully considered in the management of fisheries on spotted mackerel stock.

摘要 i
Abstract iii
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
壹、前言 1
貳、材料與方法 5
一、生物實驗 5
(一)樣本採集與量測工作 5
(二)生殖腺切片部位的選定 6
(三)生殖腺組織切片 7
二、漁業與環境資料蒐集 10
(一)漁獲資料 10
(二)環境資料 10
三、資料分析 11
(一)體長與體重關係式 11
(二)生殖與營養狀況指數 11
(三)性成熟階段比例 12
(四)性成熟體長 12
(五)單位努力漁獲量之變動分析 13
(六)表水溫影響之相關性分析 15
參、結果 17
一、兩時期花腹鯖生物樣本比較 17
(一)月別體長頻度 17
(二)體長體重關係式 17
(三)生殖與營養指數 18
(四)性成熟階段比例 19
(五)性成熟體長 20
二、CPUE變動分析 21
(一) CPUE變因之泛線性模式 21
(二) GLM標準化CPUE 22
三、表水溫影響之分析 22
(一)SSTA變動分析 22
(二)SSTA與兩時期GSI比較 23
(三)相對資源量與表水溫之空間相關分析 23
肆、討論 25
一、漁具及漁場改變的影響 26
二、資源量變動造成密度相依效應 28
三、環境水溫變化之影響 31
伍、結論 34
陸、參考文獻 35
附錄一 85
附錄二 86

Table 1 1974~1986、2001~2004、2005~2009年三時期台灣東北部花腹鯖之von Bertalanffy growth equation之成長參數 41
Table 2 花腹鯖生殖腺不同部位之卵粒數 42
Table 3 兩時期月別平均GSI差異檢定 43
Table 4 兩時期月別平均HSI差異檢定 45
Table 5 花腹鯖CPUE(噸/網次)之GLM變方分析表 47
Table 6 花腹鯖CPUE(噸/日)之GLM變方分析表 48
Table 7 2001、2002及2009年月別平均體長所對應年齡別 49

Fig. 1 花腹鯖 50
Fig. 2 1982~2009年鯖鰺漁業之魚種組成百分比 51
Fig. 3 1993~2009年鯖鰺捕獲之漁法轉變圖 52
Fig. 4 鯖鰺圍網與扒網營運組數之作業船數 53
Fig. 5 1978~2009年鯖鰺圍網及扒網捕獲鯖鰺 54
Fig. 6 1978~2009年花腹鯖漁獲量變動圖 55
Fig. 7 魚種判別式 56
Fig. 8 花腹鯖卵巢之六個部位卵粒檢定示意圖 57
Fig. 9 花腹鯖卵粒成熟度分期 58
Fig. 10 時期I及時期II體長頻度圖 59
Fig. 11 兩時期總體尾叉長之變化 61
Fig. 12 兩時期尾叉長與體重迴歸關係圖 62
Fig. 13 兩時期之月別GSI圖 63
Fig. 14 兩時期之月別HSI圖 64
Fig. 15花腹鯖生殖腺性成熟百分比圖 65
Fig. 16 兩時期之最小性成熟體長 66
Fig. 17 各年性成熟體長L50%比較 67
Fig. 18 花腹鯖1990~2010年之標準化CPUE(日別)變動圖 68
Fig. 19 兩期間1~5月份水溫距平值分佈範圍比較 69
Fig. 20兩時期生殖期(1~5月)之月平均GSI分佈範圍比較 70
Fig. 21兩時期1~6月之月平均CPUE分佈範圍比較 71
Fig. 22兩期間各年之生殖月份水溫距平值分佈與GSI、標準化CPUE 72
Fig. 23 2001~2010年花腹鯖之標準化CPUE與1~3月SST相關係數圖 74
Fig. 24 1990~2010年標準化CPUE與1~6月SST相關係數圖 75
Fig. 25 1990~2010年花腹鯖之標準化CPUE與1~3月SST相關係數圖 76
Fig. 26 兩時期之漁獲位置圖 77
Fig. 27 兩時期月別GSI與採樣點之對照圖 78
Fig. 28 鯖鰺圍網與扒網每日投網次數頻度分佈 79
Fig. 29 鯖鰺圍網與扒網之漁獲體長比較圖 80
Fig. 30 兩時期花腹鯖體長體重關係式圖 81
Fig. 31 兩時期花腹鯖體長體重(去內臟重)關係式圖 82
Fig. 32 2001~2009年之各年齡漁獲尾數及零歲魚尾叉長之變化圖 83
Fig. 33 1990~2010年SSTA變動圖 84

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