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世界上很大一部分人口依赖海洋渔业获取食物和就业机会，这凸显了制定可持续开发策略的必要性。然而，渔业管理通常依赖单物种模型，忽略了生态相互作用和经济权衡，因而可能导致种群遭受超过可持续水平的捕捞。为弥补这一不足，我们开发了一种新型的、具有体型结构的多物种生物经济学模块，并将其整合到空间显式、基于个体的 OSMOSE 生态系统模型中。OSMOSE 表征了受捕捞鱼类群落，其中个体通过机会性且依赖体型的捕食者—猎物相互作用发生联系；这些相互作用被明确纳入生物经济学框架。 该生物经济学模型涵盖多个物种和体型类别，从而能够考虑依赖体型的市场价格。捕捞成本和利润采用扩展至多个相互作用物种的 Gordon–Schaefer 模型进行表征；消费者需求则使用嵌套 Dixit–Stiglitz 效用函数建模，该函数针对鱼类商品、物种和体型类别三个层级分别设定了常替代弹性。针对缺乏经验估计值的情形，我们以包含 15 个物种的北海 OSMOSE 配置为例，提出了一种估算生物经济学模块参数的方法。该方法成功估算出使模型能够实际运行所需的六个生物经济学参数。结果表明，成本参数的差异主要与物种生物量的变异相关，而非与捕捞渔具相关；相比资源可获得性，鱼类价格则更多地受到消费者需求的影响。该框架为评估不同气候变化情景下的经济后果以及支持可持续渔业管理提供了基础。
开发和参数化整合消费者需求的按体型结构多物种生物经济模型 | bioRxiv
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开发和参数化整合消费者需求的按体型结构多物种生物经济模型
查看 ORCID 资料 Emy Cottrant
查看 ORCID 资料 Nicolas Barrier
查看 ORCID 资料 Bruno Ernande
查看 ORCID 资料 Sophie Gourguet
查看 ORCID 资料 Alaia Morell
Hanna Schenk
查看 ORCID 资料 Yunne-Jai Shin
查看 ORCID 资料 Martin Quaas
doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749338
Emy Cottrant 1 UMR MARBEC； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Emy Cottrant 的 ORCID 记录
通讯作者： emycottrant{at}gmail.com
Nicolas Barrier 1 UMR MARBEC； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Nicolas Barrier 的 ORCID 记录
Bruno Ernande 1 UMR MARBEC； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Bruno Ernande 的 ORCID 记录
Sophie Gourguet 2 UMR AMURE； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Sophie Gourguet 的 ORCID 记录
Alaia Morell 3 普吉特海湾研究所； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Alaia Morell 的 ORCID 记录
Hanna Schenk 4 德国综合生物多样性研究中心（iDiv）哈勒—耶拿—莱比锡 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Yunne-Jai Shin 1 UMR MARBEC； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Yunne-Jai Shin 的 ORCID 记录
Martin Quaas 4 德国综合生物多样性研究中心（iDiv）哈勒—耶拿—莱比锡 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者 Martin Quaas 的 ORCID 记录
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摘要
世界上很大比例的人口依赖海洋渔业获取食物和就业机会，这凸显了制定可持续开发策略的必要性。然而，渔业管理通常依赖单物种模型，忽视了生态相互作用和经济权衡，因而可能导致鱼类资源被开发至超过可持续水平。为弥补这一缺陷，我们开发了一种新型的按体型结构的多物种生物经济模块，并将其整合到具有空间显式性的个体基础 OSMOSE 生态系统模型中。OSMOSE 模拟受捕捞鱼类群落，其中个体通过机会性且依赖体型的捕食者—猎物相互作用发生联系；这些相互作用被明确纳入生物经济框架。该生物经济模型涵盖多个物种和体型等级，并允许市场价格随体型变化。我们将 Gordon–Schaefer 模型扩展至多个相互作用的物种，以表示捕捞成本和利润；同时，采用具有三个层级的常替代弹性嵌套 Dixit–Stiglitz 效用函数，对鱼类商品、物种和体型等级的消费者需求进行建模。我们以包含 15 个物种的北海 OSMOSE 配置为例，提出了一种在缺乏经验估计值时估算生物经济模块参数的方法。该方法成功估算出了使模型能够运行所需的 6 个生物经济参数。结果表明，成本参数的差异主要与物种生物量的变异有关，而非与捕捞工具有关；相比资源可获得性，鱼类价格更多地受到消费者需求的影响。该框架为评估不同气候变化情景下的经济后果以及支持可持续渔业管理提供了基础。
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发布于 2026 年 9 月 7 日。
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Emy Cottrant
Nicolas Barrier
Bruno Ernande
Sophie Gourguet
Alaia Morell
Hanna Schenk
Yunne-Jai Shin
Martin Quaas
bioRxiv 2026.09.04.749338； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749338
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Emy Cottrant
Nicolas Barrier
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Sophie Gourguet
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Hanna Schenk
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Martin Quaas
bioRxiv 2026.09.04.749338； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749338
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749338v1?rss=1
🏷️ 多物种生物经济模型 体型结构模型 渔业生态系统 消费者需求 可持续渔业管理