热带大西洋海洋生态系统中虾类渔业物种的脆弱性评估

《Regional Studies in Marine Science》：VULNERABILITY ASSESSMENT OF SHRIMP FISHERY SPECIES IN THE TROPICAL ATLANTIC MARINE ECOSYSTEM

巴西北部和东北部沿海 shrimp底拖网渔业中，81种目标及非目标物种通过生产力和敏感性分析（PSA）评估显示，非目标物种如九种鳐鱼、五种鲶鱼和七种 Sciaenidae鱼类风险较高（PSA指标1.0-3.0），主要因底层拖网破坏幼体栖息地且物种生产力低。累积压力分析表明，多区域叠加影响使多数物种风险高于单区域最坏情况（FGI）指标。研究强调非目标物种数据缺失问题，指出IUCN低危物种也可能受渔业特定影响，建议推广减量渔具并加强基础数据收集。

　　

拉斐拉·帕萨罗内（Rafaela Passarone）| 亚历克斯·德索扎·利拉（Alex de Souza Lira）| 安娜·朱莉娅·鲁菲诺·德弗雷塔斯（Ana Júlia Rufino de Freitas）| 维多利亚·J·艾萨克·纳胡姆（Victoria J. Isaac Nahum）| 比安卡·本特斯（Bianca Bentes）| 乌阿莱尔松·佩肖托（Ualerson Peixoto）| 托马索·贾里佐（Tommaso Giarrizzo）| 法比奥拉·塞亚布拉·马查多（Fabiola Seabra Machado）| 尼迪亚·诺埃米·法布雷（Nidia Noemi Fabré）| 富尔维奥·弗雷雷（Fulvio Freire）| 弗拉维亚·卢塞纳·弗雷杜（Flávia Lucena Frédou）

巴西伯南布哥联邦农村大学（UFRPE）渔业与水产养殖系（DEPAQ），伯南布哥州累西腓市

摘要

在巴西，底拖网捕虾具有重要的经济价值，但由于其产生的大量副渔获物，这引发了重大的保护问题。对于非目标物种的信息缺口仍然是有效缓解和管理的主要障碍。我们评估了沿巴西北部和东北部海岸被工业、半工业和传统渔船捕获的81种目标物种和副渔获物的脆弱性。我们应用了生产力敏感性分析（Productivity Susceptibility Analysis, PSA）方法，根据生活史特征确定生产力，并根据与渔业物种的相互作用确定敏感性。为了更好地反映累积暴露程度，我们使用最坏情况（FGI）和累积（AS）指标来汇总敏感性，并将PSA结果与数据不足的方法（如MSY）和国际自然保护联盟（IUCN）的物种状况进行了比较。目标虾类物种在各个区域和捕捞规模上通常被归类为中等风险。相比之下，28种副渔获物被归类为高风险，其中包括9种软骨鱼类、5种鲶鱼和7种石斑鱼科鱼类，其脆弱性与低生产力和高敏感性有关，因为拖网捕捞会破坏它们早期生活阶段所需的栖息地。值得注意的是，在数据有限的副渔获物情况下，PSA仍识别出49种被IUCN评为“无危”物种具有中等或高风险，表明低灭绝风险并不排除特定渔业的影响。累积汇总进一步增加了许多分类单元的脆弱性，表明在多个区域的适度压力可能导致总体高风险。这些发现强调了减少副渔获物的必要性，特别是对于软骨鱼类，并支持在巴西虾类拖网渔业中推广使用减少副渔获物的装置。

引言

渔业管理正朝着基于生态系统的方法（Ecosystem-Based Approach, EBA）转型，该方法整合了物种、环境和人类之间的相互作用。这与可持续发展目标（SDGs）相一致，特别是SDG 14（水下生物）。底拖网捕捞是一种全球范围内广泛采用的捕鱼方式，占全球捕捞量的26%，并为世界经济贡献了约114亿美元（Steadman等人，2021年；Van Anrooy等人，2021年）。然而，这种捕鱼方式本质上会对环境造成严重破坏。除了对鱼类种群的直接影响外，底拖网捕捞还会对底栖生态系统造成广泛破坏，包括破坏关键栖息地以及无脊椎动物和珊瑚群落的丧失（Amoroso等人，2018年）。这些栖息地在维持生物多样性和支持海洋食物网的复杂功能中起着至关重要的作用（Rijnsdorp等人，2020年；Thrush和Dayton，2002年）。这些影响不仅危及沿海生态系统的生态完整性，也威胁到依赖这些生态系统可持续性的传统渔民的生计。在巴西，渔业部门雇用了超过190万人，其中约99.94%是传统渔民（MPA，2025年）。该行业每年产生的产品和服务价值约为30亿美元（粮农组织，2010-2015年）。特别是，该国注册的渔船中有20%从事拖网捕捞。在巴西，虾类捕捞尤为重要，年捕捞量约为39,000吨，市场价值每吨3,800至8,800美元（MPA，2011年；粮农组织，2018年）。

该渔业的主要目标物种包括海虾Xiphopenaeus kroyeri、白虾Penaeus schmitti和粉虾P. brasiliensis（覆盖整个海岸）；P. paulensis（巴伊亚州南部边界）；以及P. subtilis（里约热内卢州北部边界）（Dias-Neto，2011年）。虾类渔船在规模、技术和储存能力方面具有高度多样性，分为三个不同的类别：工业型，主要集中在北部、东南部和南部；半工业型，分布在南部、东南部和东北部的一些地区；以及传统型，遍布所有地区。这些渔民在不同的环境中作业，如河口、封闭的海湾、沿海泻湖和开阔海域。

尽管渔业在巴西具有重要的经济和社会作用，但由于该国领土辽阔，有效监测捕捞努力和产量仍然是一个巨大的挑战。缺乏最新的全国性数据加剧了这一问题；最新的综合性渔业统计报告是在十年前发布的（2011年）。没有可靠、最新的信息，就无法准确评估鱼类资源的可持续性。此外，与虾类捕捞相关的高副渔获率进一步加剧了这一问题，虾类捕捞占总捕捞量的大约60%（Davies等人，2009年），远高于全球平均水平的40%。研究表明，巴西的拖网渔船平均每捕捞一公斤虾就会丢弃9.3公斤的非目标物种（Alverson等人，1994年）。然而，这一比例在不同地区存在显著差异，反映了生态系统结构和捕鱼方式的差异。例如，在东北部地区，报告的比例分别为1:3.28、1:5和1:0.39（Braga等人，2001年；Santos等人，2002年；Silva-Júnior等人，2019年）。

相比之下，东南部的工业渔业报告的比例为10.5:1（Vianna & Almeida，2005年），而在北部，Paiva等人（2009年）记录的比例为4.1:1。包括资源评估在内的渔业影响研究通常侧重于目标物种，要么是因为经济利益，要么是因为缺乏非目标物种的数据。在数据不足的情况下，如巴西的情况，强烈建议使用生产力敏感性分析（Productivity and Susceptibility Analysis, PSA）（Lucena-Frédou等人，2017年）。PSA是一种半定量方法，根据两个标准对物种的脆弱性进行分类：生产力，由物种的生活史特征决定；以及对渔具的敏感性（Patrick等人，2010年；Lucena-Frédou等人，2017年）。

虽然PSA为可持续渔业管理提供了有价值的信息，有助于识别脆弱物种并制定保护策略（Costello等人，2012年；McDonald等人，2017年），但它也有局限性。主要挑战包括：i）选择非冗余的属性；ii）确定适当的属性权重；iii）由于数据限制而高估脆弱性的风险（Fujita等人，2014年；Brown等人，2015年；McCully Phillips等人，2015年；Lucena-Frédou等人，2017年；Duffy & Griffiths，2019年）。为了缓解这些局限性并评估方法的敏感性，多项研究采用了与现有方法的比较分析、不同加权方案的模拟以及定义风险分类边界的各种方法测试（Altuna-Etxabe等人，2020年；Lira等人，2022年；Freitas等人，2023年；Peixoto等人，2025年）。

在多区域渔业中，物种可能会在不同的沿海区域和渔船类型中受到虾类拖网捕捞的影响。如果同一物种在多个环境中都易受影响，那么独立解释每个区域的PSA结果可能会低估累积压力。这个问题在我们的研究中尤为重要，因为我们的研究涵盖了七个捕鱼区域和多种捕捞规模。为了解决这一局限性，同时保留PSA的数据限制和半定量特性，我们采用了Micheli等人（2014年）提出的累积框架，该框架使用两种补充汇总方法来总结各渔业的敏感性：一种是由影响最大的单一渔业驱动的最坏情况方法（FGI），另一种是随着其他渔业增加而使累积敏感性增加的单调累积方法（AS）。通过报告这两种指标，我们可以区分由一个区域主导的脆弱性和由多个区域重复暴露引起的脆弱性。

解决底拖网捕捞的生态后果对于制定有效的保护策略至关重要，这些策略不仅要保护目标物种，还要保护受到这种捕鱼方法影响的更广泛的海洋生物多样性。本研究使用PSA评估了巴西北部和东北部七个关键捕鱼区域的生物多样性模式和物种脆弱性，以确定管理重点。为了提高我们的研究结果的稳健性，我们纳入了考虑PSA方法固有局限性的敏感性分析。具体来说，我们旨在回答以下问题：在不同渔业规模和沿海区域中，哪些副渔获物物种最容易受到拖网捕捞的影响？

研究区域和数据采样

虾类捕捞分为三个规模：工业型，主要集中在北部、东南部和南部；半工业型，分布在南部、东南部和东北部的一些地区；以及传统型，遍布所有地区（MPA，2024年）。

虾类生产和副渔获物的数据来自以下地点：北部地区的工业渔业，从帕拉州到法属圭亚那（PA）；阿拉戈斯州佩巴地区的半工业渔业

脆弱性指数

根据所描述的标准，从总共190种副渔获物中选择了81种进行脆弱性评估

这些副渔获物包括三种目标虾类（X. kroyeri、P. schmitti和P. subtilis）以及78种非目标物种，约占分析中考虑的所有物种的43%（表3）。

评估物种的生产力得分范围从1.0到3.0，其中软骨鱼类和鲶鱼的得分最低

讨论

脆弱性评估显示，目标物种（P. schmitti、P. subtilis和X. kroyeri）在大多数区域面临中等风险，并不是受影响最严重的物种，无论捕捞规模如何。虾类具有生命周期短和繁殖能力强的特点。这些结果得到了其他指标的支持，例如使用多种方法进行的资源评估表明这些物种的捕捞水平是安全的（Isaac等人）

结论

脆弱性评估表明，目标虾类物种通常只面临中等风险，并不是这些渔业中最受影响的组成部分，无论捕捞规模如何。同时，我们的结果突显了巴西渔业管理中的一个关键缺陷：缺乏关于非目标物种的生物学和渔业信息，特别是那些具有低或无商业价值的物种。这种信息不足限制了制定稳健保护措施的能力

CRediT作者贡献声明

拉斐拉·帕萨罗内（Rafaela Passarone）：撰写初稿、方法论、正式分析、数据管理、概念化。亚历克斯·德索扎·利拉（Alex de Souza Lira）：监督、方法论、正式分析、数据管理。安娜·朱莉娅·鲁菲诺·德弗雷塔斯（Ana Júlia Rufino de Freitas）：方法论、正式分析、数据管理。法比奥拉·塞亚布拉·马查多（Fabiola Seabra Machado）：数据管理。比安卡·本特斯（Bianca Bentes）：撰写与编辑、项目管理、数据管理。维多利亚·艾萨克（Victoria Isaac）：撰写与编辑、资源管理、项目管理、资金筹集。

利益冲突声明

作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：拉斐拉·帕萨罗内报告称获得了伯南布哥科学技术基金会（FACEPE）的财务支持。拉斐拉·帕萨罗内及其合作者报告称获得了渔业部的行政支持、设备、药品或物资以及旅行费用。如果还有其他作者，他们声明没有已知的财务利益冲突