文章發表於2019年七月份Marine and Freshwater Research。
漁獲物的年齡資訊及成長曲線在評估一個魚群的資源健康狀態時扮演了非常重要的角色。例如：漁業管理者可藉由漁獲物的年齡組成及成長曲線來瞭解一個魚群的死亡率、達成熟年齡，及漁具選擇性等科學數據。進行魚類年齡與成長估計時，最常見的方法為採集耳石進行年齡估計。耳石採樣即為統計學上的樣本抽樣，採集大量的耳石樣本數才足以代表該魚群或漁獲物的年齡組成。
常見耳石採樣方法：隨機採樣或依照長度分層採樣估計漁獲的年齡組成。隨機抽樣方法為由漁獲中隨機採樣耳石並構建年齡組成（Random otolith sampling, ROS）。分層採樣為依照長度分層抽樣方法，首先將於體長分進長度相對較小（例如 5 或 10 公分） 的不同體長間距組，再於每一個體長間距組進行固定樣本之隨機抽樣（Fixed-otolith subsampling, FOS），或利用漁獲量之體長分布來作為依據進行樣本之隨機抽樣 （Proportional-otolith subsampling, POS）。另一種採樣方法較不常見，首先同樣於每一個體長間距組（間距可較大）進行固定樣本之隨機抽樣，之後再用利用漁獲量之體長分布來對估計的年齡組成進行加權（Reweighting otolith sampling, REW）。此外，大部分的年齡成長研究皆假設讀齡沒有誤差，該假設可能無法代表實際讀齡存在著誤差的情況。有研究指出忽略讀齡誤差會低估成長曲線估計結果的未確定性，進而影響後續判斷一個魚類資源健康狀況的結果。
本研究以台灣東部海域的太平洋黑鮪主角，我們透過電腦模擬來檢測上述四種耳石採樣方法（ROS； FOS；POS；REW）及讀齡誤差對於漁獲物的年齡組成估算及成長曲線估計結果的影響。研究結果顯示，FOS的採樣準確度最低，POS的採樣準確度最高；ROS則是一種有效的採樣方法，且具有較低的估計誤差。
圖一、2020年屏東「第一鮪」由東港籍漁船「宏吉財號」捕獲，拍賣價格每公斤單價9000元，總價228萬6000元，為19年以來「第一鮪」拍賣最高價格的紀錄。（照片：東港區漁會）。
圖二、漁港觀察員進行太平洋黑鮪體長量測記錄（攝於東港魚市場，張以杰）。
圖三、太平洋黑鮪耳石縱切面在光學顯微鏡下的影像。（a）樣本（體長為186公分）的耳石輪紋明暗對比清晰 （如黑色實箭頭處） ，圖（b）樣本（體長為205公分）的部分耳石輪紋明暗對比較不清楚 （如虛線方框內 ），顯示讀齡可能會產生誤差。
表一、依照讀齡的準確性（accurate）和精準度（precision）透過電腦模擬五種讀者的讀齡狀況，表中的a代表各個讀者的讀齡結果；b為已知的真實年齡；c為不準確讀者的固定讀齡偏差（ageing bias）；σi則代表讀者在第i個黑鮪耳石樣本的讀齡誤差。
我們也發現，對於不精確的讀者，採用多次讀齡的中間估值（中位數）仍可的得到相當準確及精確的估計結果。然而，若是讀齡有偏差（😎你怎麼讀的?）將對漁獲物的年齡組成估算及成長曲線結果的造成巨大的影響，且改影響比讀齡不精確或是上述任一種耳石採樣方法所造成的影響還要來的大（也太嚴重了！😂）。
圖四、四種耳石採樣方法（ROS；FOS；POS及REW，以不同顏色表示）在不同樣本數（樣本數100及500）、讀齡誤差（五種讀者）、及多次讀輪情況下（僅讀一次，FR及多次讀輪取中位數，MR）與已知“真值”結果（成長速率K及最大平均體長L∞）一致的機率。機率越高代表該方法愈好。
那要採集多少個耳石樣本才夠呢？我們發現500顆耳石是足夠的樣本數，我們也建議目前漁業署在執行的太平洋黑鮪漁獲文件計畫（Catch Document Scheme，CDS）時，漁港觀察員可以依據本研究結果來做為生物樣本採集的參考準則。
延伸閱讀：Chang, Y.J., Hsu, J., Shiao, J.C., Chang, S.K. (2019, Jul). Evaluation of the effects of otolith sampling strategies and ageing error on estimation of the age composition and growth curve for Pacific bluefin tuna Thunnus orientalis. Marine and Freshwater Research, 70(12): 1838–1849.
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