113 專技高考高等考試 漁撈技師 水產資源學 考古題詳解

113 年・專技高考・高等考試・漁撈技師
試題代碼 水產資源學

第 一 題20 分

請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 20 分)

(一)分批產卵(Batch spawners)

(二)耗減資源法(Depletion methods)

(三)尾叉長(Fork length)

(四)分層取樣(Stratified sampling)

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核心觀念: 分批產卵是指同一繁殖季中,親魚將成熟卵分成數批,間隔一段時間陸續排出,而非一次排完。魚類卵巢內通常可同時觀察到不同成熟階段的卵母細胞;各批卵成熟後依序排放。

這種產卵方式會影響繁殖力的估算:若只計算某一時間點已成熟的卵,得到的是單次或當次批次繁殖力;要估算整個繁殖季的總繁殖力,還須考量一季內的產卵批數。分批產卵亦使產卵期拉長,有助於降低卵或仔魚集中遭遇不利環境的風險。

解題技巧: 抓住「同一繁殖季、分成多批、陸續排卵」三個關鍵;不要與「一年有多個繁殖季」混淆。

(二)耗減資源法(Depletion methods)

核心觀念: 耗減資源法是利用封閉或近似封閉的資源群,在一段期間內持續捕撈,使資源量逐漸下降,並根據捕撈努力量與單位努力漁獲量的變化,推估資源初始量或可捕量的方法。基本假設包括:調查期間資源沒有大量遷入或遷出、資源補充與自然死亡的影響可忽略或已納入考量,而且漁具捕獲率大致穩定。

常見的 Leslie 耗減法假設單位努力漁獲量與資源量成正比。令第 ii 次捕撈前的資源量為 NiN_i,單位努力漁獲量為 UiU_i,則:

Ui=qNiU_i=qN_i

其中 qq 為可捕率。累積捕獲量記為 CiC_i,則捕撈後剩餘量約為 Ni=N0−CiN_i=N_0-C_i,因此:

Ui=q(N0−Ci)=qN0−qCiU_i=q(N_0-C_i)=qN_0-qC_i

將各次的 UiU_i 對累積捕獲量 CiC_i 作圖並進行線性迴歸,直線斜率為 −q-q,橫軸截距估計為初始資源量 N0N_0。

解題技巧: 先辨認核心邏輯是「捕撈造成資源耗減」,再說明用漁獲或單位努力漁獲量隨累積捕獲量的變化來外推資源量。若資源持續補充、遷移明顯或捕獲率改變,估計便會受到影響。

(三)尾叉長(Fork length)

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第 二 題30 分

年魚卵生產模式(Annual egg production method, AEPM)是利用卵或仔稚魚的豐度估計產卵魚群豐度的方法,提供了非漁業依賴的生物量估值。

年魚卵生產模式之方程式為:

B=PFRB=\frac{P}{FR}

其中,BB 為產卵族群的總重量;PP 為年產卵總量;FF 為每公克體重的平均孕卵數;RR 為產卵雌魚對產卵魚群的重量比例。

目前某系群牙鮃之年產卵總量為 1.6×10121.6\times10^{12} 粒卵、每尾雌魚的平均孕卵數為 60,000 粒、每尾雌魚的平均重量為 300 公克。100 公斤的產卵魚群樣本中,有 60 公斤為雄魚,雌魚為 40 公斤。試問:

(一)產卵母魚對產卵魚群的重量比例?(10 分)

(二)每公克體重的平均孕卵數?(10 分)

(三)產卵族群的總重量為幾公噸?(10 分)

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核心觀念

年魚卵生產模式(Annual egg production method, AEPM)利用卵的年產量與雌魚的平均繁殖能力,估算產卵魚群的總重量:

B=PFRB=\frac{P}{FR}

其中:

  • BB:產卵族群總重量。
  • PP:年產卵總量,單位為粒卵。
  • FF:每公克體重的平均孕卵數,單位為粒卵/公克。
  • RR:產卵雌魚占產卵魚群的重量比例。

本題依序由樣本魚群求出 RR,再由每尾雌魚資料求出 FF,最後代入公式計算 BB。

解題方法

(一)產卵母魚對產卵魚群的重量比例 RR

樣本中雌魚重 4040 公斤,魚群總重 100100 公斤,因此:

R=雌魚重量魚群總重量=40100=0.4R=\frac{\text{雌魚重量}}{\text{魚群總重量}} =\frac{40}{100}=0.4

所以產卵母魚占產卵魚群重量的 40%40\%。

(二)每公克體重的平均孕卵數 FF

每尾雌魚平均孕卵數為 60,00060{,}000 粒,平均體重為 300300 公克。每公克體重的平均孕卵數為:

F=60,000 粒300 公克=200 粒/公克F=\frac{60{,}000\text{ 粒}}{300\text{ 公克}} =200\text{ 粒/公克}

(三)產卵族群總重量 BB

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第 三 題20 分

高登-雪佛模型(Gordon-Schaefer model)是應用於漁業的生物經濟模型之一,它可用於計算最大持續生產量。請論述應用該模式之限制。

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核心觀念

Gordon–Schaefer 模型將 Schaefer 的漁業生物模型與 Gordon 的經濟模型結合,用簡化的資源成長與捕撈關係分析漁業產量、努力量及經濟收益。其生物基礎通常假設魚群符合 logistic 成長:

dBdt=rB(1−BK)−Y\frac{dB}{dt}=rB\left(1-\frac{B}{K}\right)-Y

其中,BB 為資源量,rr 為內在成長率,KK 為環境容納量,YY 為捕獲量。捕獲量通常表示為:

Y=qEBY=qEB

qq 為固定的可捕性係數,EE 為漁撈努力量。若資源處於平衡狀態,捕獲量等於魚群自然成長量;此模型據此推估最大持續生產量(MSY)。在 logistic 成長假設下,MSY 發生於 B=K/2B=K/2,且:

MSY=rK4MSY=\frac{rK}{4}

Gordon 的經濟部分再以魚價與單位努力成本估算收益及成本,分析漁業在開放進入等條件下的經濟均衡。

解題方法

題目要求論述「應用該模式之限制」,作答重點是指出模型為求簡化而採用的假設,以及這些假設與實際漁業的落差。可依序從生物資源、捕撈技術、經濟市場、平衡狀態與管理尺度說明,並連結其對 MSY 或經濟均衡估計的影響。

模型應用限制

  1. 假設單一魚種且不考慮族群結構 模型通常將資源視為單一、均質的魚群,未呈現不同魚種間的捕食、競爭與混獲關係,也未充分反映魚群的年齡、體長、性別及成熟度差異。因此,模型估出的總生物量與產量,未必能反映族群結構或生態系的變化。

  2. 成長模式過度簡化 模型多假設魚群遵循固定參數的 logistic 成長曲線,並以固定的 rr 與 KK 描述資源。實際魚群的成長、補充量與環境容納量會受氣候、海洋環境、棲地變化及自然死亡等因素影響,未必符合固定的 S 形成長曲線。若成長模式或參數估計不適當,MSY 及其對應資源量也會產生偏差。

  3. 假設可捕性係數固定 Y=qEBY=qEB 假設單位努力量的捕獲能力與資源量呈固定比例關係。但漁具效率、船舶設備、漁場搜尋能力及漁民經驗會隨時間改變,使 qq 不一定固定。魚群聚集、棲地改變或漁業技術進步,也會使每單位努力量捕獲量與實際資源量的關係改變,因而影響以努力量或單位努力量漁獲量推估資源的準確性。

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第 四 題30 分

執行漁業管理的行政單位會利用適當的績效指標檢視管理目標是否達成,請針對各種漁業管理目標設計適當的績效指標。

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核心觀念

本題考查的是「管理目標—績效指標—參考點」的連結。管理目標須先說清楚希望漁業達到什麼狀態,再選擇能反映該狀態的指標,並以基準值或目標值判斷管理成效。指標應與目標直接相關、可量測、可長期追蹤,且資料取得成本合理。

漁業管理目標通常涵蓋生物資源、生態系、經濟效益、社會福祉及管理執行等面向。評估時不能只看漁獲量:漁獲量增加,可能來自捕撈努力量增加,不一定代表資源狀態改善。

解題方法與指標設計

作答時可按「目標面向 → 管理目標 → 可量測指標」逐項列舉。指標須能具體呈現目標是否達成;若目標是維持資源永續,單列總漁獲量不足,宜搭配資源量、漁獲努力量或漁獲死亡率等指標。

管理目標可採用的績效指標
維持目標魚種資源永續,避免過度捕撈資源生物量或產卵親魚生物量(SSB);漁獲死亡率 FF;資源量相對於管理基準點的比例,例如 B/BMSYB/B_{\mathrm{MSY}};幼魚比例、平均體長及補充量趨勢
維持穩定且合理的漁業產出單位努力漁獲量(CPUE)趨勢;主要魚種年漁獲量及其波動;漁獲量相對於總可捕量(TAC)的達成率
提高漁業經濟效益漁業淨收益、平均漁獲價格、每艘船或每單位努力的收益;漁業資本報酬率或成本收益比
促進公平分配及漁村社會福祉漁業從業者所得與所得穩定度;漁業就業人數;不同規模或類型漁民的配額、漁獲及收益分配情形;漁村人口與生計穩定度
降低對生態系的衝擊混獲量及混獲率、易受威脅物種的混獲死亡量;丟棄漁獲比例;底棲棲地受漁具影響的範圍;非目標物種及生物多樣性指標
確保管理措施有效執行違規件數或違規率;
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