生态学收获理论

生态学收获理论第1页/共24页收获理论很早以来在林、渔业生产中，人们就已经意识到对所取资源应该进行持续利用，如我国古代的一些著作就有叙述：“不可涸泽而渔、不可焚林而猎”。如何从一个目标种群中获得一个长期的最大持续产量，又不会因收获是一个种群接近灭绝是生态学基本原理在林、渔业生产中的一个重要应用。第2页/共24页主要内容最大持续产量环境波动与种群结构第3页/共24页1、最大持续产量—MSY在介绍最大持续产量前，先就将生态学中有关种群动态的两个基本原理简要回顾一下：种群的增长可分为5个时期：

1、开始期，此时个体数很少，密度增长缓慢；

2、加速期，个体数增加，密度增长加快；时5

3、转折期，个体数达到饱和密度一半（K/2）

时，密度增长最快；

4、减速期，个体超过K/2时，密度增长变慢；

5、饱和期，个体数达到饱和，密度最大。第4页/共24页第5页/共24页1、最大持续产量—MSY

在不损害种群本身再生产能力的情况下，从种群资源中持续获得的最大产量。①、种群密度增加，最初出生率>死亡率。②、种群密度接近K时，出生率下降，死亡率上升。③、种群密度为K时，出生率=死亡率，种群稳定。第6页/共24页1、最大持续产量—MSY

种群结构包括年龄结构和性比，通过年龄结构种群分为增长型、稳定型、下降型三类，而性比同年龄结构一起作用直接影响到该种群的繁殖成效，最终影响种群动态。第7页/共24页1、最大持续产量—MSY

最大净生产量发生在中等密度、种群中存在许多繁殖个体，而种内竞争又相对较低的情况下。这一最大净增加量发生在种群密度Nm，代表人们可以长期从种群中收获的最大数量——MSY.第8页/共24页1、最大持续产量—MSY最大持续产量原理有以下限制：1、假设一个恒定不变的环境和一条不变的补充量曲线。

2、忽略种群的年龄结构，不考虑存活率和繁殖力随年龄的变化。

3、用于估测补充量曲线的种群数据通常不理想，在生产实践中，很难做出可靠的MSY估测。第9页/共24页2、MSY的计算1）由逻辑斯谛方程dN/dt=rN(1-N/K)得知，种群的最大增加量发生在S曲线拐点即N=K/2时；2）将N=K/2代入逻辑斯谛方程，得:d(K/2)/dt=rK/2(1K/2K)=rK/4；3）因此，由逻辑斯谛增长方程估测的MSY=rK/4。由逻辑斯谛增长方程估测的MSY=rK/4知，只要了解某一种群的环境容纳量K和瞬时增长率r两个参数，就能求出理论上的最大持续产量MSY和保持该产量的种群水平Nm。第10页/共24页3、配额限制与努力限制在实践中通过配额限制与努力限制两种简单方式收获MSY。第11页/共24页3、配额限制与努力限制

配额(quota)限制：控制在一定时期内收获对象个体的数量或生物量，允许收获者在每一季节或每年收获一定数量的猎物种。这种方式较受欢迎，因为MSY配额是正好平衡净补充量的部分，如果收获保持在这个水平，种群的净补充量正好被收获平衡，从而使种群稳定在密度Nm。但配额应充分低于MSY配额，否则可能导致种群灭绝。第12页/共24页配额限制第13页/共24页努力限制

努力限制：控制在一定时期内对猎物种的收获努力。如出多少次船，撒多少网等等。

捕捞努力量：用特定时间内投入渔业捕捞的生产工具数量和强度表示。努力限制通过调节收获努力可以减少配额限制带来的潜在危险，具有明显的直观优势。第14页/共24页第15页/共24页努力限制在一定的收获努力条件下，收获量随种群大小而改变，因此可表示为一条通过原点，随努力而变化的直线。MSY努力正好平衡种群的净补充量。对降低的种群密度减少收获努力意味着在低于MSY收获努力的下面有一最适经济努力，在这一最适经济努力下获得的收获量称最大经济产量MEY。第16页/共24页4、环境波动与种群结构1）毫无疑问收获会对猎物种群产生很大压力。但不良环境也可导致猎物种群在某些年份数量的急剧降低，且环境波动在各个尺度上都可能发生。2）收获模型大多不能预测环境波动的影响，极少能为减少环境波动对收获对象种群的冲击留一个安全区。第17页/共24页粪鸟种群和南美西海岸秘鲁鯷鱼捕捞量的变化；箭头指厄尔尼诺年以及这些年气候变化的强度。第18页/共24页4、环境波动与种群结构点：

MSY模型有一系列缺点，其没有考虑种群的结构，如个体的大小、年龄。1.首先多数收获行为只对种群的一部分感兴趣；2.其次种群的补充量实际上是一个受多种因素影响的因子，成体存活率、繁殖力、幼体存活率、生长率等都能影响种群的补充量。第19页/共24页5、动态库模型dynamicpoolmodel

相比MSY模型，动态库模型可通过考虑不同年龄组的出生率、生长率和死亡率来改善模型性能。捕捞业通常可控制的一个方面是猎物大小，如拖网渔业网眼的大小。运用动态库模型可理论上检测捕获不同大小猎物对猎物种群的影响。第20页/共24页5、动态库模型dynamicpoolmodel

相比MSY模型，动态库模型可通过考虑不同年龄组的出生率、生长率和死亡率来改善模型性能。捕捞业通常可控制的一个方面是猎物大小，如拖网渔业网眼的大小。运用动态库模型可理论上检测捕获不同大小猎