生態(tài)學收獲理論

生態(tài)學收獲理論第1頁/共24頁收獲理論很早以來在林、漁業(yè)生產中，人們就已經意識到對所取資源應該進行持續(xù)利用，如我國古代的一些著作就有敘述：“不可涸澤而漁、不可焚林而獵”。如何從一個目標種群中獲得一個長期的最大持續(xù)產量，又不會因收獲是一個種群接近滅絕是生態(tài)學基本原理在林、漁業(yè)生產中的一個重要應用。第2頁/共24頁主要內容最大持續(xù)產量環(huán)境波動與種群結構第3頁/共24頁1、最大持續(xù)產量—MSY在介紹最大持續(xù)產量前，先就將生態(tài)學中有關種群動態(tài)的兩個基本原理簡要回顧一下：種群的增長可分為5個時期：

1、開始期，此時個體數(shù)很少，密度增長緩慢；

2、加速期，個體數(shù)增加，密度增長加快；時5

3、轉折期，個體數(shù)達到飽和密度一半（K/2）

時，密度增長最快；

4、減速期，個體超過K/2時，密度增長變慢；

5、飽和期，個體數(shù)達到飽和，密度最大。第4頁/共24頁第5頁/共24頁1、最大持續(xù)產量—MSY

在不損害種群本身再生產能力的情況下，從種群資源中持續(xù)獲得的最大產量。①、種群密度增加，最初出生率>死亡率。②、種群密度接近K時，出生率下降，死亡率上升。③、種群密度為K時，出生率=死亡率，種群穩(wěn)定。第6頁/共24頁1、最大持續(xù)產量—MSY

種群結構包括年齡結構和性比，通過年齡結構種群分為增長型、穩(wěn)定型、下降型三類，而性比同年齡結構一起作用直接影響到該種群的繁殖成效，最終影響種群動態(tài)。第7頁/共24頁1、最大持續(xù)產量—MSY

最大凈生產量發(fā)生在中等密度、種群中存在許多繁殖個體，而種內競爭又相對較低的情況下。這一最大凈增加量發(fā)生在種群密度Nm，代表人們可以長期從種群中收獲的最大數(shù)量——MSY.第8頁/共24頁1、最大持續(xù)產量—MSY最大持續(xù)產量原理有以下限制：1、假設一個恒定不變的環(huán)境和一條不變的補充量曲線。

2、忽略種群的年齡結構，不考慮存活率和繁殖力隨年齡的變化。

3、用于估測補充量曲線的種群數(shù)據(jù)通常不理想，在生產實踐中，很難做出可靠的MSY估測。第9頁/共24頁2、MSY的計算1）由邏輯斯諦方程dN/dt=rN(1-N/K)得知，種群的最大增加量發(fā)生在S曲線拐點即N=K/2時；2）將N=K/2代入邏輯斯諦方程，得:d(K/2)/dt=rK/2(1K/2K)=rK/4；3）因此，由邏輯斯諦增長方程估測的MSY=rK/4。由邏輯斯諦增長方程估測的MSY=rK/4知，只要了解某一種群的環(huán)境容納量K和瞬時增長率r兩個參數(shù)，就能求出理論上的最大持續(xù)產量MSY和保持該產量的種群水平Nm。第10頁/共24頁3、配額限制與努力限制在實踐中通過配額限制與努力限制兩種簡單方式收獲MSY。第11頁/共24頁3、配額限制與努力限制

配額(quota)限制：控制在一定時期內收獲對象個體的數(shù)量或生物量，允許收獲者在每一季節(jié)或每年收獲一定數(shù)量的獵物種。這種方式較受歡迎，因為MSY配額是正好平衡凈補充量的部分，如果收獲保持在這個水平，種群的凈補充量正好被收獲平衡，從而使種群穩(wěn)定在密度Nm。但配額應充分低于MSY配額，否則可能導致種群滅絕。第12頁/共24頁配額限制第13頁/共24頁努力限制

努力限制：控制在一定時期內對獵物種的收獲努力。如出多少次船，撒多少網等等。

捕撈努力量：用特定時間內投入漁業(yè)捕撈的生產工具數(shù)量和強度表示。努力限制通過調節(jié)收獲努力可以減少配額限制帶來的潛在危險，具有明顯的直觀優(yōu)勢。第14頁/共24頁第15頁/共24頁努力限制在一定的收獲努力條件下，收獲量隨種群大小而改變，因此可表示為一條通過原點，隨努力而變化的直線。MSY努力正好平衡種群的凈補充量。對降低的種群密度減少收獲努力意味著在低于MSY收獲努力的下面有一最適經濟努力，在這一最適經濟努力下獲得的收獲量稱最大經濟產量MEY。第16頁/共24頁4、環(huán)境波動與種群結構1）毫無疑問收獲會對獵物種群產生很大壓力。但不良環(huán)境也可導致獵物種群在某些年份數(shù)量的急劇降低，且環(huán)境波動在各個尺度上都可能發(fā)生。2）收獲模型大多不能預測環(huán)境波動的影響，極少能為減少環(huán)境波動對收獲對象種群的沖擊留一個安全區(qū)。第17頁/共24頁糞鳥種群和南美西海岸秘魯鯷魚捕撈量的變化；箭頭指厄爾尼諾年以及這些年氣候變化的強度。第18頁/共24頁4、環(huán)境波動與種群結構點：

MSY模型有一系列缺點，其沒有考慮種群的結構，如個體的大小、年齡。1.首先多數(shù)收獲行為只對種群的一部分感興趣；2.其次種群的補充量實際上是一個受多種因素影響的因子，成體存活率、繁殖力、幼體存活率、生長率等都能影響種群的補充量。第19頁/共24頁5、動態(tài)庫模型dynamicpoolmodel

相比MSY模型，動態(tài)庫模型可通過考慮不同年齡組的出生率、生長率和死亡率來改善模型性能。捕撈業(yè)通常可控制的一個方面是獵物大小，如拖網漁業(yè)網眼的大小。運用動態(tài)庫模型可理論上檢測捕獲不同大小獵物對獵物種群的影響。第20頁/共24頁5、動態(tài)庫模型dynamicpoolmodel

相比MSY模型，動態(tài)庫模型可通過考慮不同年齡組的出生率、生長率和死亡率來改善模型性能。捕撈業(yè)通常可控制的一個方面是獵物大小，如拖網漁業(yè)網眼的大小。運用動態(tài)庫模型可理論上檢測捕獲不同大小獵