APPROXIMATE ESTIMATION OF RECRUITMENT IN FISH POPULATION UTILIZING STOCK DENSITY AND CATCH

밀도지수와 어획량으로서 수산자원의 가입량을 근사적으로 추정하는 방법

  • KIM Kee Ju (National Fisheries University of Busan)
  • Published : 1975.06.01

Abstract

For the calculation of population parameter and estimation of recruitment of a fish population, an application of multiple regression method was used with some statistical inferences. Then, the differences between the calculated values and the true parameters were discussed. In addition, this method criticized by applying it to the statistical data of a population of bigeye tuna, Thunnus obesus of the Indian Ocean. The method was also applied to the available data of a population of Pacific saury, Cololabis saira, to estimate its recuitments. A stock at t year and t+1 year is, $N_{0,\;t+1}=N_{0,\;t}(1-m_t)-C_t+R_{t+1}$ where $N_0$ is the initial number of fish in a given year; C, number o: fish caught; R, number of recruitment; and M, rate of natural mortality. The foregoing equation is $$\phi_{t+1}=\frac{(1-\varrho^{-z}{t+1})Z_t}{(1-\varrho^{-z}t)Z_{t+1}}-\frac{1-\varrho^{-z}t+1}{Z_{t+1}}\phi_t-a'\frac{1-\varrho^{-z}t+1}{Z_{t+1}}C_t+a'\frac{1-\varrho^{-z}t+1}{Z_{t+1}}R_{t+1}......(1)$$ where $\phi$ is CPUE; a', CPUE $(\phi)$ to average stock $(\bar{N})$ in number; Z, total mortality coefficient; and M, natural mortality coefficient. In the equation (1) , the term $(1-\varrho^{-z}t+1)/Z_{t+1}$s almost constant to the variation of effort (X) there fore coefficients $\phi$ and $C_t$, can be calculated, when R is a constant, by applying the method of multiple regression, where $\phi_{t+1}$ is a dependent variable; $\phi_t$ and $C_t$ are independent variables. The values of Mand a' are calculated from the coefficients of $\phi_t$ and $C_t$; and total mortality coefficient (Z), where Z is a'X+M. By substituting M, a', $Z_t$, and $Z_{t+1}$ to the equation (1) recruitment $(R_{t+1})$ can be calculated. In this precess $\phi$ can be substituted by index of stock in number (N'). This operational procedures of the method of multiple regression can be applicable to the data which satisfy the above assumptions, even though the data were collected from any chosen year with similar recruitments, though it were not collected from the consecutive years. Under the condition of varying effort the data with such variation can be treated effectively by this method. The calculated values of M and a' include some deviation from the population parameters. Therefore, the estimated recruitment (R) is a relative value instead of all absolute one. This method of multiple regression is also applicable to the stock density and yield in weight instead of in number. For the data of the bigeye tuna of the Indian Ocean, the values of estimated recruitment (R) calculated from the parameter which is obtained by the present multiple regression method is proportional with an identical fluctuation pattern to the values of those derived from the parameters M and a', which were calculated by Suda (1970) for the same data. Estimated recruitments of Pacific saury of the eastern coast of Korea were calculated by the present multiple regression method. Not only spring recruitment $(1965\~1974)$ but also fall recruitment $(1964\~1973)$ was found to fluctuate in accordance with the fluctuations of stock densities (CPUE) of the same spring and fall, respectively.

자원해석은 일반적으로 시계열적 견지에 입각하고 있으나, 본 연구에서는 단면적인 견지에서, 2년간의 자원변동을 극수적인 관계에서 파악하여 자원해석을 하였으며, 이것으로 각년의 가입량을 추정하는 방법 시도하였다. 이를 요약하면 다음과 같다. 1. 단일 population에 있어서 t 시기(년 또는 어기)와 t+1 시기와의 초기자원량(미수)의 관계는 $N_{0,\;t+1}=N_{0,\;t}(1-m_t)-C_t+R_{t+1}$ 단, $N_0$ : 초기자원량 (미수), C : 어획미수, R : 가입미수, m : 자연사망률 이다. 위의 식에서 다음의 관계가 성립된다. $\phi_{t+1}=\frac{(1-\varrho^{-z}{t+1})Z_t}{(1-\varrho^{-z}t)Z_{t+1}}-\frac{1-\varrho^{-z}t+1}{Z_{t+1}}\phi_t-a'\frac{1-\varrho^{-z}t+1}{Z_{t+1}}C_t+a'\frac{1-\varrho^{-z}t+1}{Z_{t+1}}R_{t+1}$ 단, $\phi$ : 밀도지수, M : 자연사망계수, Z : 감소계수, a' : 평균자원량에 대한 밀도지수 이 식에서 $\phi$$C_t$를 독립변수, $\phi_{t+1}$를 종속변수라해서 중회귀분석하여 $\phi_t$$C_t$ 의 각 계수를 구하고, 이 각 계수로서 저연사망계수 M, 단위노력당 어획계수 a'을 구하여 t+1연의 가입량추정치 $\hat{R}_{t+1}$를 구할 수 있다. 중회귀분석하는 데 있어서는 $R_{t+1}$이 거의, 같으며 $X_{t+1}$에 심한 차이가 없는 시기를 선정하여 취급할 수 있다. 2. 각 시기의 추정된 가입량은 가입량의 상대치로서 인정하는 것이 안전하다. 3. 밀도지수 대신으로 자원량지수를 사용하여도 같은 추정방법으로 가입량이 추정된다. 단, 어장면적을 고려해야 한다. 4. 변동관계를 미수로서 취급할 때는 이론적으로 가입량의 절대치를 구할 수 있으나, 중량으로 취급할 때는 이론적으로 가입량의 상대치를 구하게 된다. 그러나 어느 경우나 같은 추정방법이 적용된다. 5. 인도양의 bigeye tuna에 대하여 수전(1970)의 자료를 이용하여 본 추정방법에 적용시켜 보았다. 수전(1970)가 구한 M,q(단위노력당 어획계수)로서 계산된 각년의 가입량의 변화와 본연구에서 구한 각년의 가입량의 변화와는 극히 비례적이었다(Table 2, Fig.2). 6. 한국동안의 꽁치에 있어서 해황어황 주간예보 ($1964.3\~1974.8$ : 국립수산진흥원 포항지원)의 자료를 이용하여 어느 해의 춘하기의 밀도지수와 그해의 추동기의 밀도지수와의 관계에서 각년의 추기의 가입량을 추정하고 어느 해의 추동기의 밀도지수와 다음해의 춘하기의 밀도지수와의 관계에서 각년의 춘하기의 가입량을 추정하였다(Table4, Fig.5, Fig.7). 그 결과, 년금의 폭이 좁은 이 꽁치 군단에 있어서 각년의 밀도지수와 가입량이 상당히 비례적이었다.

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