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高考申論題 110年 [漁業技術] 水產資源學

第 一 題

📖 題組:
單位加入漁獲量模式(yield per recruit models)是常被用來進行漁業資源評估的模式之一,此模式同時考慮魚類個體的成長及族群量的變化, (一)請說明此模式的前提(assumptions)有那些? (二)請寫出單位加入漁獲量的公式(當 W = aL3), (三)請將體重、族群量及生物量(biomass)隨著年齡的改變畫在同一個圖上, (四)請畫出單位加入漁獲量的等值線圖,X 軸為漁獲死亡係數,Y 軸為初捕年齡。(25 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

請說明此模式的前提(assumptions)有那些?

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看到單位加入漁獲量模式(Yield per recruit, YPR),應直覺聯想 Beverton-Holt YPR 模型的穩定狀態(steady-state)本質。思考方向可從族群動力學的核心參數(加入、成長、自然死亡、漁獲死亡)出發,逐一列出其「恆定」或「不受密度依賴影響」的假設條件。

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【破題】 單位加入漁獲量模式(Yield per Recruit, YPR 模型,通常指 Beverton-Holt 模型)旨在評估每一單位加入量在特定的漁獲死亡率與初捕年齡下所能提供的漁獲量。此模式是基於系統處於穩定狀態(steady-state)的基礎上進行推導。 【論述】

小題 (二)

請寫出單位加入漁獲量的公式(當 W = aL3)

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看到此題,應立即聯想到 Beverton-Holt 的單位加入漁獲量(Yield per recruit, YPR)模式。關鍵是將 von Bertalanffy 成長方程式與異速成長方程式(W=aL^3)結合,並利用二項式展開法,寫出積分後的離散總和公式,同時務必標註所有參數的生物學意義與單位(或性質)。

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【解題思路】利用 Beverton-Holt 單位加入漁獲量模式,將 von Bertalanffy 成長方程式的三次方展開式代入漁獲量積分方程求解。 【詳解】 已知:

小題 (三)

請將體重、族群量及生物量(biomass)隨著年齡的改變畫在同一個圖上

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作答此題需結合族群動力學的兩大基礎:個體成長(von Bertalanffy 模型)與族群衰亡(指數衰減模型)。在圖上分別繪出呈S型上升的體重曲線、呈指數下降的族群量曲線,並將兩者相乘得出呈鐘型(先升後降)的生物量曲線,務必標示出生物量最高點即為「臨界年齡」。

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【破題】 同一年級群的魚類在生命週期中,其生物量(Biomass, $B_t$)的變化是由該年齡的族群數量(Number, $N_t$)與個體平均體重(Weight, $W_t$)之乘積所決定(即 $B_t = N_t \times W_t$)。 【論述】

小題 (四)

請畫出單位加入漁獲量的等值線圖,X 軸為漁獲死亡係數,Y 軸為初捕年齡。

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看到此題,應立即聯想到 Beverton-Holt 單位加入漁獲量模式的「等值線圖(Yield Isopleth Diagram)」。解題關鍵在於明確標示 X 軸為漁獲死亡係數(對應漁獲努力量),Y 軸為初捕年齡(對應網目大小),並畫出如同等高線般的 YPR 曲線,最後必須點出「最佳漁業線(Eumetric fishing curve)」與診斷「成長過漁」的管理意義。

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【破題】本題要求說明與繪製 Beverton-Holt 單位加入漁獲量(YPR)等值線圖(Yield Isopleth Diagram)。此圖呈現漁獲死亡係數與初捕年齡的交互作用,為評估成長過漁及制定最佳漁業管理策略的核心工具。 【論述】 一、圖表座標與結構說明

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