水產學-談漁業資源的永續利用 曾萬年 台大生科系 暨 漁業科學研究所

永續經營 生產 生態 生活 調整產業結構， 提高漁業競爭力 合理利用水產資源， 維護生態環境 建設漁村，改善環境，增進漁民福祉

演講大綱 1.水產學的定義 2.臺灣漁業概況 3.魚類生活史的研究 4.魚類資源的變動 5.漁業資源管理模式 6.環境保護 7.永續漁業的未來方向

1. 水產學的定位

漁業學的關聯學問及其地位 水產 資源學 海洋 漁場學 海洋學 漁業 機械學 漁業學 (水產學) 漁船學 漁具 漁法學 經濟學 生物化學 食品化學 水產物 利用學

漁政機關與相關漁業單位、團體 行政院 農業委員會 漁業署 鄉鎮公所農業局、建設局 漁業課 (股)、漁牧課 各區漁會 種苗 繁殖中心 水產試驗所 各分所 縣市政府農業局 水產課

世界主要漁獲之海洋魚類、甲殼類 及軟體動物

Important Resource Species - Fishes 淡水魚 42% 海水魚 58%

(1) Marine fishes a. Pelagic Coastal – mackerel (Scombridae) sardine, herring (Clupeidae) Oceanic – tuna (Scombridae) b. Bottom – cod and hake (Gadidae) croaker (Scianeidae) cod hake tuna swordfish anchovy herring

(2) Freshwater fishes (3) Diadromous fishes – carps and minnows (Cyprinidae) carp (3) Diadromous fishes a. Anadromous fishes – salmon (Salmoniformes) b. Catadromous fishes – eel (Anguilliformes) c. Amphidromous fishes – goby (Gobiidae) salmon eel goby

世界漁業概況

鯷 (Anchovy) v.s. 湧昇 (Upwelling) Northern (California) anchovy Engraulis mordax Southern (Peruvian) anchovy Engraulis ringens

2. 台灣漁業簡介 遠洋、近海、沿岸、養殖

(1) 遠洋漁業 定義：係指漁船在我國200浬經濟海域外從事漁撈作業者。 漁法：鮪延繩釣、鰹鮪圍網、拖網、魷釣及秋刀魚棒受網等。 漁場：鮪延繩釣遍布三大洋之公海漁場； 鰹鮪圍網則集中在中西太平洋海域； 魷釣漁船在西南大西洋、北太平洋及紐西蘭漁場作業； 拖網漁船在印尼、印度、阿曼及葉門等海域作業； 秋刀魚棒受網在北太平洋。 漁獲量：超過88萬公噸，佔我國漁業總產量之65％以上。

遠洋漁業

(2) 近海漁業 定義：係指漁船在我國12至200浬經濟海域內從事漁撈作業者。 漁法：拖網、巾著網 、鯖參圍網、刺網、延繩釣、焚寄網等。 漁場：主要在東海 、台灣海峽、南中國海、巴士海峽及台灣東部 海域等。 漁獲量：近年來產量約維持在15-25萬公噸之間。

近海漁業

(3) 沿岸漁業 定義：沿岸漁業係指在我國領海 (12浬) 內從事漁撈作業者。 漁法：刺網、定置網、地曳網、 魚苗捕撈業及其他釣具漁業等。 漁場：台灣週遭海域。 漁獲量：近年來產量約維持在 4萬公噸左右。

沿岸漁業

魩仔魚：是許許多多的魚類 的仔魚的統稱

(4) 養殖漁業 類型：淡水養殖、鹹水養殖及海面養殖 (淺海養殖、箱網養殖)。 種類：淡水 (鰻魚、吳郭魚、鯉魚、淡水長臂大蝦、蜆等)； 鹹水 (鯛類、虱目魚、草蝦、斑節蝦等)； 淺海 (牡蠣、文蛤、九孔等)； 箱網 (嘉臘、石斑、海鱺、紅甘參等)。 產能：生產總面積約佔6萬餘公頃，生產量超過25萬公噸。

養殖漁業

3.魚類生活史的研究

(1) Stock identification (族群鑑定)

b. 分子遺傳學方法 Allozyme Nuclear DNA Cytoplasmic DNA Fish mt DNA D-loop 12S rRNA Cyt B

A generalized life history triangle for marine species; (2) Migration (洄游) A generalized life history triangle for marine species; not all species have geographically separate spawning and nursery areas

洄游的例子 a. 烏魚 (沿岸洄游)

台灣四周的海洋環境 1. 海底環境

台灣四周的海洋環境 2. 海流系統

烏魚之生殖洄游 黑潮 支流 中國沿岸水

烏魚巾著網

烏魚漁獲量之年變化 捕獲量 (百萬尾)

b. Skipjack tuna (大洋洄游)

c. Atlantic salmon (溯河洄游)

d. Japanese eels (降河洄游) Leptocephalus 柳葉魚 Glass eel 鰻線 Yellow eel 黃鰻 Ocean 海洋 Continent 陸地 Egg Silver eel 銀鰻 Spawning Life cycle of the eel

鰻魚最大可長到160公分以上 珠江流域的鱸鰻

鰻魚的產卵場( )與生活史 20 ° N 10 120 E 130 140 150 30 40 Japan Korea China North Equatorial Current 30 40 Kuroshio Current Suvtropical countercurrent Current Korea China Taiwan Philippine Japan 鰻魚的產卵場( )與生活史

e. Goby (兩棲洄游) Larva Egg Postlarva Adult Juvenile RIVER NEARSHORE OCEAN

Diadromy (兩側洄游魚) 的三種型式 Anadromy Catadromy Amphidromy FRESHWATER SEA MIGRATION B: birth, G: growth, R: reproduction

Why migrate? a. To increase the evolutionary fitness (W) W＝Σlx bx lx: survival rate at age x bx: fecundity and breeding success at age x W (D)＞W (ND) D: diadromous population ND: non-diadromous population b. Selection gradient (food or temperature) Northern fishes: sea direction Southern fishes: freshwater direction

(3) Reproduction and Recruitment 生殖及添加量 a. Age at first maturity (biological minimal size) 有出生不久即成熟的 (少數熱帶性種類)， 接近生命終止時才成熟的 (salmon, eel)， 大部分是在最大壽命的 1/4 或 1/3 時成熟的。

b. Gonadosomatic index (GSI,成熟度指標)： Gonad weight / body weight × 100 % 白口 SE TS SE TS SE: southern area of East China Sea TS: Taiwan strait

九孔 ♂ ♀

c. Fecundity (孕卵數) – Number of eggs being readied for the next spawning by a female Larger cod or flounders produce more than 1,000,000 eggs at one spawning. Oysters: tens of millions of eggs at one spawning Dominant year class (優越年級群) – more fecund species fluctuate more in abundance than the less fecund species. Fluctuation of population (族群變動) – natural causes or the effects of fishing

(4) Age and Growth a. Mark and recapture

b. Length frequency analysis Total length (cm) ↑ Mackerel Scomber sp. → Banana prawns Penaeus merguiensis Carapace length (mm)

c. Age marks in hard tissues c-1. Scale (鱗片)

c-2. Otoliths (耳石) - Sagitta, Lapillus, and Asteriscus (1) Translucent and Opaque zones (2) Daily growth increments (rings) (1) (2)

c-3. Vertebrate (脊椎骨)

(4) Growth a. Maximum age and size b. Growth rate c. Factors affecting growth rate 1. Inheritance (endogenous factors) - Growth hormone - Sexual differences in growth rate - Larval period – rapid rates of growth and sudden changes in food and body shape 2. Environmental factor (exogenous factors) - Difference stocks grow at different rates - Quantity and quality of food - Temperature - Migration - Living space

(5) 成長的相關數學公式 a. Length – Weight relationship W ＝ a Lb log W ＝ log a ＋ b log L b. Condition factor (肥滿度) W ＝ k L3 k ＝ W / L3 c. Allometric growth vs isometric growth Weight (g) Loge weight Length (mm) Loge length

d. Growth equation Lt = L∞ [1 - e -k (t - to) ]

4. 魚類資源的變動

漁業資源的變動因素 內在因素 外在因素 再生產 親魚數量 產卵量 自然死亡 自然因素 物理因子 (水溫、鹽分、海況) 化學因子 (營養鹽類) 再生產 親魚數量 產卵量 自然死亡 內在因素 自然因素 物理因子 (水溫、鹽分、海況) 化學因子 (營養鹽類) 生物因子 (浮游生物、餌料生物、競爭) 人為因素 漁獲 漁場的人工改變 (水質污染、發電廠的排水、 土地的人工造成、人工魚礁) 外在因素

Regulation of recruitment (入添量的調節機制) 大部份 teleost fish 的孕產量(fecundity) 都很高 (103~106 eggs per year)，但死亡率 (mortality) 也大 (99.90~99.95 %) ，因此仔稚魚的 survival 及 recruitment 的變化影響 adult stock 非常大。

影響 recruitment 變化的假說 a. Starvation hypothesis Critical phase (危險期)

b. Predation hypothesis

c. Bigger-is-better hypothesis

d. Advection hypothesis

5. 漁業資源管理模式

漁業資源的永續利用 Population dynamics

(1) 剩餘生產量模式(Surplus yield models) 最大持續生產量 (MSY, maximum sustainable yield)

(2) 單位加入生產量模式(Yield per recruit model)

(3) 親子關係(Stock-recruitment relationship) MSY 45o

6. 環境保護

日本沿岸的赤潮

鰤箱網養殖 赤潮生物

有毒物質的生物累積及放大效應 遞增一千萬倍 鳥類 (DDT=25ppm) 大魚 (2ppm) 小魚 (0.5ppm) 浮游生物 水中 (0.000003ppm) 遞增一千萬倍 有毒物質的生物累積及放大效應

秘雕魚： 顧名思義，就是脊椎骨變，以致外表畸型的魚類 正常 畸形

水俁病(Minamata desease) 症狀： 腎功能衰竭、神經肌肉萎縮、不孕、精神錯亂(發瘋)、死亡 理賠： 受害者經四十年訴訟，終於在1977年每人獲得賠償24,200美元。 水銀(汞)污染： 塑膠工廠排放的癈棄物中含 HgCl2，經細菌分解之後，進入水中食物鏈。 最可怕的重金屬污染事件：1953～1960年，有100多人因吃了日本九州 Minamata 灣的貝類(文蛤、牡犡)而感染此病。

Conservation method By catch TED (Trawl efficient devices) A bird scaring device From Jennings S, Kaiser MJ, Reynolds JD (2001) Marine Fisheries Biology, Fig. 4.5, p76

7. 漁業永續發展的未來方向 1. 防止過漁 2. 兩岸漁業的共同管理 3. 混獲魚類的控制 4. 預防棲地污染與破壞 5. 加強漁業科技研究