張國勝楊超杰邢彬彬

(大連海洋大學(xué)遼寧省海洋牧場工程技術(shù)研究中心,遼寧大連116023)

聲誘捕撈技術(shù)的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景

張國勝,楊超杰,邢彬彬

(大連海洋大學(xué)遼寧省海洋牧場工程技術(shù)研究中心,遼寧大連116023)

介紹了聲誘捕撈技術(shù)的概念及國內(nèi)外聲誘捕撈技術(shù)的研究現(xiàn)狀;針對目前漁業(yè)資源所面臨的問題,分析和探討了聲誘捕撈技術(shù)在保護(hù)漁業(yè)資源和漁業(yè)環(huán)境方面所起的作用;闡述了聲誘捕撈技術(shù)的應(yīng)用前景,并提出了結(jié)合聲誘捕撈技術(shù)在中國建設(shè)淡水牧場的新構(gòu)想。

聲誘捕撈技術(shù);漁業(yè)資源;應(yīng)用前景;淡水牧場

隨著捕撈技術(shù)的進(jìn)步,捕獲能力不斷提高,導(dǎo)致海洋、江河、湖泊里的漁業(yè)資源日趨衰竭,這就暴露了以往漁業(yè)捕撈技術(shù)所存在的嚴(yán)重問題。因此,尋找一種既能提高捕撈效率又不破壞漁業(yè)資源的新型捕撈技術(shù)尤為重要。利用聲音來控制魚類行為從而進(jìn)行捕撈即聲誘捕撈技術(shù)就是這樣一種新型的捕撈技術(shù)。

1 聲誘捕撈技術(shù)的概念

聲誘捕撈技術(shù)是一種在漁業(yè)捕撈上應(yīng)用聲學(xué)原理誘魚的新型捕撈技術(shù)[1],利用魚類對聲音的正趨向反應(yīng),在水中播放由特定儀器記錄下來的魚類的生物學(xué)聲音 (如攝食、求偶、集群等的聲音),使魚集群,并誘導(dǎo)魚群進(jìn)入預(yù)定的捕撈區(qū)域,從而達(dá)到捕撈目的的方法[2-6]。這在一定程度上將被動性漁具變成了主動性漁具,可大大提高捕撈效率。聲誘捕撈技術(shù)應(yīng)用于海洋捕撈或淡水捕撈,利用聲音的誘引作用,使魚的活動區(qū)域變小或者使魚類的集群率提高,從某種意義上說是增強(qiáng)了漁具的空間有效捕撈率。特別是對于底質(zhì)特殊 (底質(zhì)不平、突兀巖塊)及水體較深的水域捕撈有著更重要的意義[3]。通過聲音誘捕,對不同種類、不同大小、不同年齡的魚,可以做到有選擇的、健康的 “綠色”捕撈,從而達(dá)到有效保護(hù)種魚和幼魚,進(jìn)而保護(hù)漁業(yè)資源的目的。

2 國外聲誘捕撈技術(shù)的研究現(xiàn)狀

關(guān)于聲音在捕撈技術(shù)方面的應(yīng)用研究,日本是較早的國家之一。1968年,日本在千葉縣進(jìn)行了聲誘鮐魚Pneumatophorusjaponicus的試驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)錄下魚攝食時發(fā)出的聲音,然后在水下播放這種聲音進(jìn)行誘集試驗(yàn)。后來又在該縣沿海漁場進(jìn)行了探索試驗(yàn)[1,2,6]。

日本還以開發(fā)海洋牧場為目的,對真鯛Pagrus major、牙鲆Jparalichthysolvaceus、許氏平鲉Sebastesschlegeli等魚類進(jìn)行音響馴化,并于1977年建成了世界上第一個利用聲音誘捕的海洋牧場[7-8]。1988—1992年在長崎縣開展的 “為魚建故鄉(xiāng)”事業(yè)中,在五島玉的浦灣和大村灣內(nèi)的形上灣兩地,結(jié)合放流海區(qū)投石,用自動聲響馴誘裝置,分別馴化放流真鯛、黑鯛幼魚,已確認(rèn)比直接放流回捕率高。日本還對馴誘裝置作了改進(jìn),使裝置更加小型化、簡易化。日本基于對聲誘捕撈技術(shù)的長時間研究與經(jīng)驗(yàn)積累,在放流魚的回捕方面取得了較好的效果[9]。

日本還把聲音對魚的誘集原理應(yīng)用于釣具上[10]。1969年,日本進(jìn)行了機(jī)釣魷魚Ommastrephessloani的試驗(yàn),試驗(yàn)中配合播放600 Hz的斷續(xù)單音和船舶倒車的聲音。試驗(yàn)時漁船主機(jī)停止,分別在放聲和不放聲時各捕撈10 min,進(jìn)行漁獲量的比較。結(jié)果表明:播放600 Hz的斷續(xù)單音、船舶倒車聲音及不放聲的情況下,平均漁獲量分別為181.25、36.25、112.5尾,這表明魷魚對600 Hz的斷續(xù)單音有明顯的趨向性,而對于船舶倒車的聲音有負(fù)趨向性 (遠(yuǎn)離聲源)[6]。

其它發(fā)達(dá)漁業(yè)國家也十分重視聲音在漁業(yè)捕撈中的應(yīng)用研究 ,前蘇聯(lián) 、美國、澳大利亞、新西蘭、英國、法國等都投入了相當(dāng)多的人力進(jìn)行試驗(yàn)和研究。

在遠(yuǎn)東部分竿釣金槍魚Thunnustonggol作業(yè)中,船上設(shè)有人工降雨裝置。作業(yè)時,將船舷人工降雨的水流朝著游動的金槍魚。金槍魚會誤以為人工降雨落下的水滴是小魚被兇猛魚類追逐時從水中跳出的聲音和狀態(tài),從而會朝雨點(diǎn)落下的地方撲去,這也是聲誘魚的典型例子[9]。

前蘇聯(lián)池塘研究所研制了一種生物聲學(xué)裝置來控制魚群的索餌強(qiáng)度,并利用魚對索餌聲的反應(yīng),將魚誘集到捕魚區(qū)后捕獲[11]。

1998年,俄羅斯圣彼得堡中央捕撈研究所研制出一種聲音捕魚裝置,該裝備主要應(yīng)用于拖網(wǎng)漁船捕魚。當(dāng)采用拖網(wǎng)漁船捕魚時,通常魚會受到船體的馬達(dá)聲產(chǎn)生負(fù)趨向性而四處逃竄,影響漁獲量。將這種聲學(xué)誘魚裝置裝配在拖網(wǎng)末端15 m左右的繩索上,可在水下形成一個長達(dá)1 000 m的聲學(xué)旋渦,從而保證了魚群在拖網(wǎng)的有效范圍內(nèi)。這項(xiàng)技術(shù)得到許多國家的重視,現(xiàn)在已被挪威、澳大利亞等漁業(yè)國家采納[12]。

對于聲誘捕撈這一新技術(shù),世界漁業(yè)組織也很重視,在1970年第三次世界漁業(yè)大會上,首先討論了音響漁法和控制魚類行為等問題。

歐盟推出的國際稅收信息交換不合作稅收管轄區(qū)的黑名單制度在歐盟成員國內(nèi)部有較強(qiáng)的約束力，但其畢竟不是法律，其成效有待實(shí)踐檢驗(yàn)。

3 國內(nèi)聲誘捕撈技術(shù)的研究現(xiàn)狀

敲舟古作業(yè)應(yīng)算是中國最早的音響漁法之一[20-21]。敲舟古作業(yè)是指由數(shù)十艘船圍成一定范圍的包圍圈,然后敲擊船上的舟古板來驅(qū)趕魚類,使魚集群后再捕獲。20世紀(jì)50年代中期,中國曾研制了HYQ-751型音響喚魚器。

1973—1976年,湛江水產(chǎn)學(xué)院在北部灣和海南島東岸進(jìn)行了類似的聲音誘魚試驗(yàn),使用音響喚魚。結(jié)果表明:在利用燈光把魷魚誘來的情況下,再使用400 Hz單頻音時,魚群映像由淺淡逐漸變?yōu)樯詈?若停止播音,映像則開始變淡;再播音,映像又開始變深黑。從試驗(yàn)結(jié)果可知,魷魚對400 Hz的單頻音有明顯的正趨向性[1]。

目前,國內(nèi)有關(guān)魚類音響馴化基礎(chǔ)的研究報道相對較少。2002年,張國勝等[22]對鯽幼魚進(jìn)行了音響馴化的研究試驗(yàn),張沛東等[23-24]對鯉和草魚進(jìn)行了音響馴化試驗(yàn)及鯉和草魚對移動聲源跟隨效果的試驗(yàn),均取得了較好的效果。這些魚類音響馴化的基礎(chǔ)研究,對于聲誘捕撈技術(shù)的發(fā)展提供了一定的理論依據(jù)。

張沛東等[23]在2003年進(jìn)行了鯉和草魚在聲音刺激下對模擬八字網(wǎng)的行為反應(yīng)試驗(yàn),姜邵陽[25]在2005年又進(jìn)行了鯉和草魚在聲音刺激下對模擬組合網(wǎng)的行為反應(yīng)試驗(yàn)。結(jié)果表明,鯉和草魚對于400 Hz的正弦波連續(xù)音具有較強(qiáng)的正趨向性,能夠被最終誘集到指定區(qū)內(nèi)聚集,聚集率達(dá)100%。

在魚類音響馴化的研究中,國內(nèi)外學(xué)者多關(guān)注聲音誘集效果的好壞[22],常使用正弦波連續(xù)音,而對其他波形是否會影響到聲音誘集的效果卻很少關(guān)注。姜昭陽等[26]于2007年,應(yīng)用400 Hz的矩形波連續(xù)音對鯉和草魚進(jìn)行了音響馴化試驗(yàn)。結(jié)果表明:鯉和草魚的最高聚集率分別為 100%和98.8%,平均聚集率為89.7%和94.1%。比張沛東等[23]用400 Hz正弦波連續(xù)音得到的平均聚集率96%和100%偏低,平均聚集時間也明顯縮短。但是兩次試驗(yàn)的條件不盡相同,對于兩種波形聲波的誘集效果還需商榷。2008年,姜昭陽等[27]又應(yīng)用300 Hz的矩形波連續(xù)音對真鯛進(jìn)行了音響馴化試驗(yàn),得出結(jié)論:“對于骨鰾類和部分對聲音敏感的海水非骨鰾類進(jìn)行音響馴化,采用的聲音頻率為300～400 Hz時,即便選取不同的波形,其馴化效果也不會有顯著差別?！?/p>

2009年,邢彬彬等[28]使用400 Hz正弦波連續(xù)音對不同體長的鯉進(jìn)行音響馴化,探討了聲音對不同體長鯉的誘集效果。結(jié)果表明:體長較小的鯉相對于體長較大的鯉聚集效果要好 (不包括聚集時間的比較)。這一結(jié)論印證了古河太郎[29]“有些魚類幼魚時期具有某些趨向性,而成魚后這種趨向性就會消失”的說法。張國勝等[30]使用300 Hz正弦波連續(xù)音對黑鯛進(jìn)行音響馴化。結(jié)果表明,利用音響馴化技術(shù)可以較大地提高黑鯛對餌料的利用率。

4 聲誘捕撈技術(shù)的應(yīng)用前景

1)促進(jìn)漁具漁法的改革與創(chuàng)新

2)有效利用復(fù)雜、危險水域的漁業(yè)資源

對于一些底質(zhì)復(fù)雜、岸線曲折的水域,普通的拉網(wǎng)、拖網(wǎng)等拖曳性漁具不能應(yīng)用,定置漁具也多受限制。光、電捕撈網(wǎng)具也因受空間、時間以及自身特點(diǎn) (如傳播距離等)的條件限制往往在這些復(fù)雜、危險的水域不能應(yīng)用[1,3,20]。但利用聲誘捕撈技術(shù)卻能很好的做到這一點(diǎn),因?yàn)槁曇羰芸臻g和時間的影響小,傳播距離遠(yuǎn),能改變漁具的應(yīng)用范圍,從而變被動性漁具為主動性漁具。

3)保障漁業(yè)資源的可持續(xù)利用

可持續(xù)發(fā)展,是指既滿足當(dāng)代人的各種需求又不至于對后代人的需求構(gòu)成危害的發(fā)展模式。21世紀(jì)漁具漁法的設(shè)計,應(yīng)圍繞保護(hù)漁業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境這一新概念來進(jìn)行。在新的漁具設(shè)計制作和使用過程中,將根據(jù)綠色設(shè)計的原理,充分考慮漁具漁法對資源和環(huán)境的影響,從而保障漁業(yè)資源的長期持續(xù)發(fā)展[32-38]。聲誘捕撈技術(shù)既不破壞環(huán)境又能進(jìn)行選擇性捕撈,利于漁業(yè)資源的保護(hù)和有效利用,能達(dá)到可持續(xù)利用的目的。

4)開發(fā)音響馴化型海洋牧場

牧場化養(yǎng)殖是一種增養(yǎng)殖漁業(yè)系統(tǒng),即在某一水域內(nèi),建設(shè)適應(yīng)水產(chǎn)資源生長的人工生息場,采用增殖放流和移殖放流的方法將生物種苗經(jīng)過中間育成或人工馴化后放流到該水域,利用水域自然生產(chǎn)力和微量投餌培育,采用聲、光、電等先進(jìn)的魚群控制技術(shù)和環(huán)境監(jiān)控技術(shù)對其進(jìn)行科學(xué)的管理,使其資源量增大,然后有計劃且高效率地進(jìn)行捕獲的一種未來漁業(yè)模式。關(guān)于牧場化養(yǎng)殖的應(yīng)用與研究,目前各水產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的國家側(cè)重于海洋牧場的建設(shè),特別是結(jié)合了聲誘捕撈技術(shù)的 “音響馴化型海洋牧場”。其中日本在海洋牧場及其相關(guān)領(lǐng)域的研究居于世界前列[8,39-41]。而中國在這方面的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他水產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的國家。中國在20世紀(jì)80年代曾提出開發(fā)建設(shè)海洋牧場的設(shè)想,20世紀(jì)80—90年代投放了大量的人工魚礁,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。但是,到20世紀(jì)末中國海洋牧場的開發(fā)還僅限于投放人工魚礁,另外,對海洋牧場的研究也不夠重視,特別是結(jié)合聲誘捕撈技術(shù)的音響馴化型海洋牧場這一海洋高新技術(shù)的開發(fā)研究還沒有真正開展起來。因此,聲誘捕撈技術(shù)在中國今后的音響馴化型海洋牧場建設(shè)中將具有廣泛的應(yīng)用前景。

5)開發(fā)淡水牧場化養(yǎng)殖新模式

聲誘捕撈技術(shù)在淡水漁業(yè)發(fā)展中也具有廣泛的應(yīng)用前景。在進(jìn)入21世紀(jì)之后,隨著淡水漁業(yè)的快速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及對生態(tài)、資源和環(huán)境保護(hù)呼聲的日益高漲,淡水牧場化養(yǎng)殖方式作為新興的環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的漁業(yè)養(yǎng)殖模式必將是淡水漁業(yè)未來發(fā)展的趨勢。同時,聲音誘集技術(shù)在有效的人工放流、人工馴化、投餌控制、資源監(jiān)測技術(shù)在淡水牧場化養(yǎng)殖中也必將得到廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展[10]。據(jù)統(tǒng)計,中國現(xiàn)有大、中、小型湖泊3萬多個,大、中、小型水庫8萬多座,其中可養(yǎng)殖的面積達(dá)到300多萬m2,占中國內(nèi)陸水域可養(yǎng)殖面積的70%以上[3,20]。隨著淡水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,這個面積還會不斷擴(kuò)展。因此,中國完全有條件建立自己的淡水牧場養(yǎng)殖漁業(yè)模式。

中國是一個漁業(yè)生產(chǎn)大國。近20年來,中國漁業(yè)產(chǎn)業(yè)取得了很大的發(fā)展,水產(chǎn)品總產(chǎn)量大幅度增長,漁業(yè)綜合生產(chǎn)能力顯著增強(qiáng)。但是,也有許多不足之處,較歐美、日本等漁業(yè)發(fā)達(dá)國家還是有很大的差距,漁業(yè)裝備較落后,人員配置不合理,專業(yè)研究人員較少,創(chuàng)新意識還需要提高。為促進(jìn)中國淡水牧場的發(fā)展,當(dāng)前需要研發(fā)一些應(yīng)用在聲誘捕撈技術(shù)中的先進(jìn)的魚類聽覺設(shè)備,來音響馴化魚類;有必要設(shè)立一個與其相關(guān)的水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會,學(xué)習(xí)海洋牧場的管理經(jīng)驗(yàn),結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù),對淡水牧場進(jìn)行科學(xué)有效的管理;有必要成立專門的聲誘捕撈研究機(jī)構(gòu),加強(qiáng)對聲誘捕撈技術(shù)的研究[42],只有這樣,中國淡水漁業(yè)才能擁有更輝煌的將來。

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A review of fishing technology by acoustic attraction

ZHANG Guo-sheng,YANG Chao-jie,XING Bin-bin

(The Research Center for Marine Ranching Engineering Technology of Liaoning,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China)

The conceptand research status of fishing by acoustic attraction are introduced in world.Then the role of the fishing by acoustic attraction in protection of fishery resources and environment is considered based on present problems with fisheries.The application of the fishing by acoustic attraction is discussed and establishmentof freshwater ranching fisheries is suggested in China.

fishing technology by acoustic attraction;fishery resources;application prospect;freshwater ranching

S973.4

A

2095-1388(2012)04-0383-04

2012-05-28

農(nóng)業(yè)部 “948”項(xiàng)目 (2011-G29)

張國勝 (1960-),男,博士,教授。E-mail:hyx-zhang@dlou.edu.cn