114 高普考高考三級 漁業技術 水產資源學 考古題詳解

核心觀念

本題考查漁業資源評估與管理的五個基本名詞，涵蓋族群增長、非法漁業治理、共同管理、漁獲目標，以及漁具選擇性造成的年齡結構偏差。作答時應先給出精確定義，再說明其對資源評估或管理決策的意涵。

解題方法與名詞解析

（一）Intrinsic population growth rate（內在族群增長率）

指在特定環境條件下，族群不受密度制約、資源充足時，單位時間內的最大瞬時增長率，通常以 $r$ 表示。族群數量可用指數模型表示：

$$\frac{dN}{dt}=rN$$

其中 $N$ 為族群數量，$r$ 為內在增長率；$r>0$ 表示族群增加，$r<0$ 表示族群減少。若考慮環境承載量 $K$，可用邏輯斯蒂模型表示：

$$\frac{dN}{dt}=rN\left(1-\frac{N}{K}\right)$$

此時 $r$ 描述族群在低密度、資源充足時的增長能力，並非任何密度下都會維持的實際增長率。漁業管理可據此理解族群恢復速度與承受移除的能力；$r$ 較低的物種通常較難在過度捕撈後快速復原。

（二）IUU fishing（非法、未報告及不受規範漁業）

IUU 是 Illegal, Unreported and Unregulated 的縮寫，分別指：

• 非法漁業（Illegal）：違反國家法律、漁業管理措施或國際義務進行的漁撈活動。
• 未報告漁業（Unreported）：未向主管機關或相關管理組織申報，或申報不實、漏報漁獲。
• 不受規範漁業（Unregulated）：在適用的管理制度之外進行漁撈，或由未遵守相關管理措施的船舶進行漁撈。

IUU 漁業會使實際捕撈量高於統計資料所呈現的漁獲量，導致資源量評估、漁獲管制與管理成效判斷失準，也可能削弱守法漁民的公平性。管理上須結合船舶監控、漁獲追溯、港口國措施、執法與國際合作。

（三）Co-management（共同管理）

指政府與漁民、社區或其他利害關係人共同參與漁業資源管理，分享管理權責與決策過程的制度。共同管理不是政府完全退出，也不等於單純諮詢；其核心是政府與使用資源者共同制定、執行或監督管理措施。

漁民通常掌握在地漁場、季節與作業情形等知識，也直接受到管制措施影響。透過共同參與，可以提升規則的適切性、遵循度與監測能力，並增進管理正當性。

核心觀念

本題考查氣候變遷如何透過海洋環境與魚類生態，改變遠洋延繩釣漁業的資源分布、可捕性與漁獲表現，並據此提出可供漁政單位採行的管理措施。評估不能只比較單一年份的漁獲量；須結合氣候情境、漁業資料與資源評估，區分「魚群實際豐度改變」和「魚群位置、漁場或漁具效率改變」。

主要作用途徑包括：

• 海洋環境改變：海溫上升、海洋熱浪、海洋酸化、溶氧下降及洋流或鋒面改變，影響魚類生理、繁殖、餌料生物與棲地。
• 魚群分布與洄游改變：適溫棲地、產卵場與覓食場可能移動或縮減，進而改變主要漁場的緯度、經度、深度和季節性。
• 資源量與漁獲組成改變：成長、存活、補充量及死亡率可能改變，並連帶影響魚種組成、體長結構、混獲及瀕危或保育類物種的遭遇率。
• 漁業作業條件改變：漁場移動會增加航程、燃油與作業成本，也可能使船隊進入不同國家的管轄海域或區域性漁業管理組織（RFMO）管理水域。

解題方法

一、建立氣候與漁業資料的整合架構

以我國遠洋延繩釣主要目標魚種及相關漁場為範圍，整合下列資料：

1. 漁業作業與漁獲資料：船位、日期、作業海域、漁具設定深度、鉤數、作業時間、目標魚種與漁獲量，以及兼捕、丟棄和魚體長度資料。資料須有足夠的空間、時間解析度，並進行一致性檢核。
2. 環境與氣候資料：海表及次表層水溫、溶氧、海洋熱浪、海面高度、洋流、海洋酸化指標，以及海洋生產力或餌料生物代理指標。
3. 資源與生態資料：目標魚種的年齡或體長結構、成熟度、產卵與洄游資訊，以及混獲物種的遭遇與存活狀況。
4. 管理與經濟資料：配額、禁漁區與禁漁期、RFMO 措施、船隊作業成本和市場條件，用來評估生態變動對管理與產業的連鎖影響。

二、分析資源量、分布與漁獲表現

先整理單位努力漁獲量（CPUE），例如每千鉤漁獲量：

$$\mathrm{CPUE}_{i,t}=\frac{C_{i,t}}{E_{i,t}}$$

其中 $C_{i,t}$ 為第 $i$ 次作業的漁獲量，$E_{i,t}$ 為相對應的努力量。原始 CPUE 不能直接視為資源量，因為船舶可能追逐魚群、改變作業海域或調整下鉤深度，形成可捕性變化。應以廣義線性模型、廣義加性模型或其他標準化方法，控制年份、季節、海域、船舶、漁具、作業深度及環境變數，估計標準化 CPUE。

核心觀念

生態風險評估（ecological risk assessment, ERA）是依序辨識「受評估的生態對象、可能造成影響的壓力源，以及兩者的作用途徑」，再評估不利生態結果發生的可能性與後果嚴重程度，據以排列管理優先順序的方法。漁業中的壓力源可包括捕撈死亡、漁具造成的棲地破壞、混獲與棄捕，也可納入氣候變遷、污染或其他人為活動。

其核心不是只判斷目標魚種是否過度捕撈，而是評估漁業或其他壓力對多個生態組成的風險，包括目標種、副漁獲種、受保護種、棲地及生態群聚。評估結果是風險排序與管理決策的依據；風險較高表示應優先調查或採取管理措施，不等於已證明族群必然衰退。

與單一魚種資源評估的差異

單一魚種資源評估以特定魚種或族群為中心，通常利用漁獲量、努力量、體長、年齡、豐度與生物參數，估計資源量、死亡率、補充量或可持續漁獲量，再提出捕撈限額等管理建議。這類方法常需要較完整、長期且具代表性的資料，也較著重該魚種本身的族群狀態。

生態風險評估則以「壓力—生態對象—影響」為分析架構，可同時處理多種物種、棲地或生態群聚，並納入多種漁業與非漁業壓力。資料不足時仍可先用定性或半定量方式篩選高風險對象，因此特別適合多物種、多漁具或資料有限的漁業。它通常用來辨認優先處理的風險，不一定直接估算可捕量，也不能取代需要精確族群估計的資源評估。

解題方法：如何進行評估

漁業常用的架構之一是「漁業影響生態風險評估」（Ecological Risk Assessment for the Effects of Fishing, ERAEF）。它採分層評估，依風險與資料需求逐步深入：

1. 界定範圍與目標：明確指出評估的漁業、空間與時間範圍、管理目標，以及要評估的生態組成。
2. 辨識壓力與作用途徑：列出捕撈、混獲、漁具接觸棲地等壓力，說明它們如何影響各物種或棲地。
3. 初步篩選（Level 1）：以定性資料快速檢視各生態組成及影響途徑，排除有充分理由判定風險極低者，保留需要進一步評估者。
4. 半定量評估（Level 2）：對保留對象評估生產力與受漁業影響的程度。常用方法是生產力—易受影響度分析（Productivity–Susceptibility Analysis, PSA）。
5. 詳細定量評估（Level 3）：對高風險或管理上重要的對象，使用族群模型、空間模型或其他資料密集方法，進一步量化影響與不確定性。
6. 管理與追蹤：依風險結果安排研究、監測與管理措施，例如調整漁具、設置禁漁區、降低混獲或改善資料蒐集，再定期檢討。

核心觀念

年級群解析法（virtual population analysis, VPA；亦稱 cohort analysis）是依據一個年級群歷年各年齡的漁獲量，逆向重建該年級群在海中曾有的數量。其核心是「某年齡群的期初尾數，經過自然死亡與漁獲死亡後，成為下一年齡的期初尾數」；因此，若各年齡漁獲量已知，並給定自然死亡係數及末端條件，即可回推資源尾數與漁撈死亡係數。

令：

• $N_{a,y}$：第 $y$ 年、年齡 $a$ 的期初資源尾數。
• $C_{a,y}$：第 $y$ 年、年齡 $a$ 的漁獲尾數。
• $M_{a,y}$：自然死亡係數。
• $F_{a,y}$：漁撈死亡係數。
• $Z_{a,y}=M_{a,y}+F_{a,y}$：總死亡係數。

死亡係數是瞬時死亡率，存活比例遵循指數衰減。例如在總死亡係數 $Z$ 下，一年後存活比例為 $e^{-Z}$。

在漁獲與死亡均於一年中持續發生的假設下，Baranov 漁獲方程為：

$$C_{a,y} = N_{a,y}\frac{F_{a,y}}{Z_{a,y}} \left(1-e^{-Z_{a,y}}\right)$$

而同一群魚一年後的存活尾數為：

$$N_{a+1,y+1}=N_{a,y}e^{-Z_{a,y}}$$

已知漁獲量時，利用這兩式可逐年級群逆推資源數量，這就是 VPA 的理論基礎。

Pope（1972）近似法公式及推導

Baranov 漁獲方程涉及 $F$ 的非線性關係，直接反解較不方便。Pope（1972）以「漁獲集中在年中瞬間發生」近似連續漁獲，推導出簡便的年級群方程。

設年初有 $N_{a,y}$ 尾，漁獲發生前的半年只受自然死亡 $M$ 影響，故漁獲發生前尚存：

$$N_{a,y}e^{-M/2}$$

年中捕獲 $C_{a,y}$ 尾後，剩下 $N_{a,y}e^{-M/2}-C_{a,y}$ 尾；再經下半年自然死亡，年末存活數即為下一年齡、下一年的期初尾數：

$$N_{a+1,y+1} = \left(N_{a,y}e^{-M/2}-C_{a,y}\right)e^{-M/2}$$

整理得 Pope（1972）近似法的正向公式：

$$N_{a+1,y+1} = N_{a,y}e^{-M} - C_{a,y}e^{-M/2}$$

將此式反解，即得 VPA 常用的逆推公式：

$$N_{a,y} = \left(N_{a+1,y+1}+C_{a,y}e^{-M/2}\right)e^M$$

亦可寫成：

$$N_{a,y} = N_{a+1,y+1}e^M+C_{a,y}e^{M/2}$$

公式的方向是由年級群較老一歲時的尾數，與其前一年較年輕時的漁獲尾數，回推較年輕年齡的期初資源尾數。

如何求各年齡資源尾數及死亡係數

VPA 必須先有年齡別漁獲尾數及自然死亡係數，並提供末端年齡或末端年度的起算條件。實務上依下列方式計算：

1. 整理年齡別漁獲尾數：建立「年齡 × 年度」漁獲尾數表，確保資料是尾數而非僅有漁獲重量。
2. 設定自然死亡係數：依魚種生物特性估計或採用研究所得的 $M$；若分析期間內假設固定，則各年齡年度使用同一 $M$。
3. 設定末端條件：VPA 由較老年齡、較晚年度往較年輕年齡、較早年度回推，必須先指定終端年或最高年齡的 $F$、資源尾數或其他終端條件。最高年齡若設為「加齡群」，還須處理該年齡以上魚群累積在同一組的情況。
4. 套用 Pope 公式回推：對每個年級群逐格計算，例如已知 $N_{a+1,y+1}$、$C_{a,y}$ 及 $M$ 時，計算：

$$N_{a,y}=N_{a+1,y+1}e^M+C_{a,y}e^{M/2}$$

5. 計算總死亡與漁撈死亡係數：同一群魚的存活關係為 $N_{a+1,y+1}=N_{a,y}e^{-Z_{a,y}}$，因此：

$$Z_{a,y}=\ln\left(\frac{N_{a,y}}{N_{a+1,y+1}}\right)$$

再由 $Z=M+F$ 得：