东南太平洋秘鲁海域光合有效辐射对茎柔鱼资源丰度和空间分布的影响研究

光合有效辐射（PAR）是海洋初级生产力的重要驱动因素之一,因此对海洋鱼类的资源丰度和空间分布产生潜在影响。本文根据2006-2015年1-12月中国鱿钓科学技术组提供的秘鲁外海茎柔鱼捕捞数据和光合有效辐射卫星遥感数据,以单位捕捞努力量渔获量（CPUE）表征资源丰度,以CPUE的纬度重心表征渔场空间分布,评估了东南太平洋秘鲁海域光合有效辐射对茎柔鱼资源变动的影响。结果发现,茎柔鱼渔场的产量、捕捞努力量、CPUE和PAR呈现明显的月间变化,其中CPUE和PAR月间变化规律表现为1-6月降低,7-12月增加的趋势。相关分析法表明,CPUE与PAR呈正相关关系,7月和8月相关性显著,而其余月份相关性不显著。依据频率分布法估算了各月适宜和最适PAR范围,各月最适PAR范围占渔场总面积比例与CPUE呈显著正相关关系,推测茎柔鱼资源丰度可能由各月适宜PAR面积大小决定;同时,最适PAR纬度与CPUE纬度重心呈显著正相关,说明茎柔鱼渔场的空间分布受最适PAR纬度的显著影响。此外,拉尼娜年份茎柔鱼适宜PAR面积要显著高于厄尔尼诺年份。研究表明,茎柔鱼资源丰度和空间分布受光合有效辐射的显著影响,其调控作用在不同气候条件下呈现不同的变化规律。     

异常气候条件下秘鲁外海茎柔鱼栖息地的时空变动

茎柔鱼主要分布于东太平洋，是我国鱿钓渔船的主要捕捞对象，气候变化对其栖息地有较大影响。本研究依据1950?2015年海表温度(SST)、海表高度距平(SSHA)以及尼诺指数(Ni?o3.4指数)，计算秘鲁外海茎柔鱼栖息地适宜性指数(HSI)，分析在厄尔尼诺(El Ni?o)、正常气候和拉尼娜(La Ni?a)条件下适宜栖息地的时空变动。分析表明，海表温度距平(SSTA)和SSHA与Ni?o3.4指数的变化趋势基本相同，Ni?o3.4指数与SSTA和SSHA均呈显著正相关，但与HSI值呈显著负相关。依据气候事件的定义，将研究年份划分为El Ni?o年，正常年和La Ni?a年。研究发现，在El Ni?o年，茎柔鱼渔场水温变暖，海面高度上升，适宜的SST和SSHA范围缩小，导致适宜的栖息地面积范围缩减；而在正常气候和La Ni?a年份，茎柔鱼渔场水温变冷，海面高度下降，适宜的SST和SSHA范围增大，因此适宜的栖息地面积范围增加。此外，Ni?o3.4指数和茎柔鱼渔场HSI纬度重心呈显著正相关，在El Ni?o事件下适宜的栖息地纬度重心向南偏移。研究认为，不同ENSO事件下茎柔鱼渔场环境变化显著，进而影响茎柔鱼适宜的栖息地范围及其空间分布。     

秘鲁外海茎柔鱼渔场分布与表温及表温距平值关系的初步探讨

根据2006年6~11月我国远洋船队秘鲁茎柔鱼生产统计及其表温(SST)、表温距平值(SSTA)数据,利用GIS软件ArcGIS9.0,对各月平均日产量(CPUE)和SST、SSTA关系的分布图进行绘制并分析,计算作业渔场重心。结果表明,6~8月的产量和CPUE比其他月份高。6~11月作业渔场在80°W~85°W,10°S~15°S,渔场重心在81°W~84°W,11°S~14°S。产量主要集中在12°~14°S海域,约占年总产量的72.72%,与2004-2005年有较大差异。6月作业渔场的SST为21~23℃,7、8月分别为19~21℃和18~20℃,9~11月为18~21℃。6月作业渔场的SSTA为0.1~0.2℃,7、8月分别为0.5~0.7℃,9~11月分别为0.2~0.6℃、1.0~1.4℃和0.4~0.7℃。研究认为,茎柔鱼渔场分布与SST、SSTA关系密切,可作为寻找中心渔场的海洋环境指标。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼资源时空分布研究

通过了解西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illexargentinus)资源丰度年间变化规律,从而对阿根廷滑柔鱼的资源可持续开发与管理打下基础。作者根据2012～2017年西南大西洋阿根廷滑柔鱼生产统计数据,利用灰色关联评价等数理方法对西南大西洋资源渔场的时空分布特征进行了分析。结果表明,2012～2017年间西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔场重心主要在经度上分布于58°W～63°W海域,纬度主要集中在41°～44°S、47°～48°S两个区域,高平均网次产量(10 t/网)的海域主要在57°W～67°W、41°S～42°S和57°W～67°W、44°S～50°S海域。灰色关联度表明:6年间,以2015年滑柔鱼资源状况最好,其次是2014年,2012年最差,2013年、2016年和2017年处于中间水平。利用灰色关联分析的阿根廷滑柔鱼资源丰度变化趋势可用于其资源的可持续开发与管理。     

东太平洋赤道海域茎柔鱼小型群体资源分布及其渔场环境特征

茎柔鱼(Dosidicus gigas)是我国远洋渔业的重要捕捞对象。当前针对茎柔鱼渔场分布及其与环境关系的研究多集中于秘鲁海域,针对赤道海域茎柔鱼特定种群小型群体资源分布及其渔场环境特征研究较少。根据2019年12月至2020年2月茎柔鱼生物学数据,2019年12月至2020年4月生产和环境数据,运用胴长-体重关系拟合、地统计插值、广义可加模型(GAM)探究其资源分布及渔场环境状况。结果表明：东太平洋赤道海域茎柔鱼胴长范围为136~407 mm,体重范围为117~1557 g；2019年12月至2020年4月各月渔获量呈先增加后减小趋势,2月渔获量最高；CPUE曲线除2月增加外,总体呈下降趋势；渔场集中分布于0°~3°S、105°W~114°W海域,不同月份渔场重心经向变化明显；渔场最适SST范围是24.5~25.5 °C,最适Chl-a范围是0.16~0.20 mg/m3,月份是影响茎柔鱼CPUE的主要因子。研究表明：该海域茎柔鱼渔获主要为小型群体；小型群体生长发育期(2–3月)对渔场分布有重要影响,生长发育期前茎柔鱼集群度高,生长发育期后逐渐分散活动；单一影响因子与茎柔鱼CPUE相关性不显著,综合考虑其他环境因素及其交互影响是今后的研究方向。     

基于微卫星标记的茎柔鱼赤道海域群体与秘鲁外海群体遗传变异分析

茎柔鱼广泛分布在东太平洋海域,分布海域广、群体结构复杂,赤道附近海域(120°W~110°W)群体与秘鲁外海(5°S~20°S)群体是否存在关联,目前尚不清楚。本文通过基因组高通量测序技术获得了12个多态性SSR位点,利用这12个位点,对茎柔鱼赤道海域群体与秘鲁外海群体进行遗传变异分析。结果表明,所有的SSR位点均为高度多态性位点(PIC为0.795~0.945),位点DG07与DG09极显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.01)。赤道海域群体(Ho=0.725,Hc=0.897)与秘鲁外海群体(Ho=0.697;He=0.874)均显示出较高的遗传多样性水平,群体间存在显著的遗传分化(Fst=0.020 46,P0.01)。太平洋赤道海域近表层存在的复杂海流系统有可能阻碍群体间发生基因交流。建议将茎柔鱼赤道海域群体与秘鲁外海群体看作2个管理单元。     

秘鲁外海茎柔鱼栖息地适宜性年代际变动

茎柔鱼广泛分布于东南太平洋海域，是我国重要的远洋捕捞对象之一，其种群易受气候和栖息地环境的影响。利用海表面温度(SST)和海表面高度距平(SSHA)两个关键环境因子，计算1950?2015年1?12月秘鲁外海茎柔鱼栖息地适宜性指数(HSI)，对比分析太平洋年代际涛动(PDO)位于冷暖位相下茎柔鱼渔场环境以及栖息地质量的变动。结果显示，1950?2015年PDO呈现冷、暖、冷3个位相变化，其中PDO冷位相内的SST距平(SSTA)和SSHA明显低于PDO暖位相。交相关分析结果表明，PDO指数与SSTA和SSHA均呈显著正相关，而HSI与PDO指数、SSTA和SSHA均呈显著负相关。PDO位于冷位相时，茎柔鱼渔场内水温变冷，海面高度下降，适宜的SST和SSHA范围增加，因此茎柔鱼有利的栖息地面积增大；而PDO位于暖位相时，水温增暖，海面高度上升，适宜的SST和SSHA范围缩减，导致茎柔鱼适宜的栖息地面积缩小。研究认为，太平洋年代际涛动调控了茎柔鱼渔场内的环境变化，进而对茎柔鱼栖息地质量及适宜栖息地范围产生显著影响。     

东太平洋赤道海域茎柔鱼(Dosidicus gigas)小型群体资源分布及其渔场环境特征

茎柔鱼(Dosidicus gigas)是我国远洋渔业的重要捕捞对象。当前针对茎柔鱼渔场分布及其与环境关系的研究多集中于秘鲁海域,而在赤道海域则研究较少。根据2019年12月至2020年2月在赤道海域获取的茎柔鱼生物学数据,以及同期的渔业生产和环境数据,运用胴长-体重关系拟合、Arcgis地统计插值、广义可加模型(GAM)探究其资源分布及渔场环境状况。结果表明:东太平洋赤道海域茎柔鱼胴长范围为136~407 mm,体重范围为117~1 557 g; 2019年12月~2020年4月各月渔获量呈先增加后减小趋势, 2月渔获量最高; CPUE (单位捕捞努力量渔获量)除2月增加外,总体呈下降趋势;渔场集中分布于0°~3°S、105°~114°W海域,不同月份渔场中心经向变化明显;渔场最适SST范围是24.5~25.5 ℃,最适chl a范围是0.16~0.20 mg/m³,月份是影响茎柔鱼CPUE的主要因子。进一步分析表明:该海域茎柔鱼渔获主要为小型群体;小型群体生长发育期(2~3月)对渔场分布有重要影响,生长发育期前茎柔鱼集群度高,生长发育期后逐渐分散活动;单一影响因子与茎柔鱼CPUE相关性不显著,综合考虑其他环境因素及其交互影响是今后的研究方向。     

2014年智利外海东部海域智利竹筴鱼CPUE的时空分布

根据2014年4~9月"开富"号大型拖网加工船在东南太平洋智利外海的东部海域进行智利竹筴鱼拖网作业的生产数据及NOAA遥感卫星记录的海表温度(SST)数据,研究并分析了智利竹筴鱼的网产量、单位捕捞努力量渔获量(CPUE)的月份及季节变化;不同季节智利竹筴鱼产量分布频次与SST的关系;各月的CPUE空间均值分布与SST的关系;不同季节CPUE空间均值及中心渔场的时空分布;以及放网次数和CPUE空间均值的空间分布.结果表明:冬季智利竹筴鱼的月均CPUE高于秋季,且两者均显著高于初春的月均CPUE,平均网产量的月份及季节变动规律与CPUE的变化相同;智利竹筴鱼的秋季产量集中在SST为12.5~13.0℃及13.5~14.0℃的海域,冬季产量集中在SST为12.5~13.5℃及15.0~16.0℃的海域,初春产量则集中在SST为15.5~16.0℃的海域;4~5月在SST为13.5~14.0℃内的智利竹筴鱼的CPUE较高,6月在SST为11.0~11.5℃内的CPUE较高,7~8月在SST为12.5~13.0℃的CPUE较高,9月在SST为15.5~16.0℃内的CPUE较高.中心渔场随着季节的变化则持续向北进行转移;CPUE在纬度方向的波动较大,在27°~28°S、37°~39°S及40°~44°S这3个范围内CPUE均值高于5 t/h,在79°~81°W范围内,CPUE空间均值介于10~15 t/h.     

基于BP神经网络的西北太平洋柔鱼资源丰度时空变化研究

西北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)是我国鱿钓船队重要捕捞对象,其资源分布的时空变化对资源的可持续开发和利用有重要影响。本文以2000?2015年7?10月西北太平洋柔鱼渔业数据的单位捕捞努力量渔获量作为应变量,以年份、月份、经度、纬度、海表面温度、海表盐度、海面高度、叶绿素a浓度作为自变量,构建BP神经网络模型,推测该段时间西北太平洋柔鱼丰度时空变化规律,并探究环境因子对柔鱼资源丰度的影响。通过比较,确定输入层为年份、月份、经度、纬度、海表面温度和海表盐度,隐含层神经元数量为8的模型均方误差最小,模型最优。结果表明,单位捕捞努力量渔获量年间波动明显,每年的7月、10月柔鱼资源丰度较低,且空间分布分散在整个作业渔场,8月、9月资源丰度较高,并集中在41.5°～43.5°N, 155°～160°E局部区域。研究认为,海表面温度和海表盐度对柔鱼资源丰度时空变动有较大影响,在今后柔鱼资源评估与管理中予以考虑。     

基于角质颚碳氮稳定同位素探索茎柔鱼地理种群连通性及其洄游

本文分析了2009、2010和2013年期间采集于哥斯达黎加、厄瓜多尔、秘鲁和智利外海的茎柔鱼的角质颚下颚的δ¹³C和δ¹⁵N含量。各海区的稳定同位素含量反应了不同海区背景值的不同，海区间稳定同位素含量差异显著，其中厄瓜多尔外海最低，智利外海最高。δ¹³C和δ¹⁵N散点图显示，尽管秘鲁海区的同位素值与哥斯达黎加和智利的存在一定的重叠，但是δ13C和δ15N值可明显将各海区的样本明显分开。哥斯达黎加、厄瓜多尔和智利外海样本的δ¹³C和δ¹⁵N值分布相对集中以及三海区之间的δ¹³C和δ¹⁵N值差异显著说明，采自哥斯达黎加、厄瓜多尔和智利外海的茎柔鱼样本属于不同地理群体，它们的产卵起源不同，各自在相对狭小的地理区域内移动，相互之间没有种群交流。与之相比，δ¹³C和δ¹⁵N值变化范围广说明，秘鲁外海茎柔鱼样本的幼体是来自不同海区，经理不同的移动路线和索饵场。秘鲁和智利外海茎柔鱼样本的同位素值存在一定的重叠可能是由于两者之间存在一定的种群交流所致。总体来说，通过分析茎柔鱼角质颚稳定同位素的空间差异有助于我们了解其不同地理种群的迁徙策略以及相互之间的连通性。     

Oceanographic influences on the distribution and relative abundance of market squid paralarvae (Doryteuthis opalescens) off the Southern and Central California coast

Market squid (Doryteuthis opalescens) are ecologically and economically important to the California Current Ecosystem, but populations undergo dramatic fluctuations that greatly affect food web dynamics and fishing communities. These population fluctuations are broadly attributed to 5–7‐years trends that can affect the oceanography across 1,000 km areas; however, monthly patterns over kilometer scales remain elusive. To investigate the population dynamics of market squid, we analysed the density and distribution of paralarvae in coastal waters from San Diego to Half Moon Bay, California, from 2011 to 2016. Warming local ocean conditions and a strong El Niño event drove a dramatic decline in relative paralarval abundance during the study period. Paralarval abundance was high during cool and productive La Niña conditions from 2011 to 2013, and extraordinarily low during warm and eutrophic El Niño conditions from 2015 to 2016 over the traditional spawning grounds in Southern and Central California. Market squid spawned earlier in the season and shifted northward during the transition from cool to warm ocean conditions. We used a general additive model to assess the variability in paralarval density and found that sea surface temperature (SST), zooplankton displacement volume, the log of surface chlorophyll‐a, and spatial and temporal predictor variables explained >40% of the deviance (adjusted r² of .29). Greatest paralarval densities were associated with cool SST, moderate zooplankton concentrations and low chlorophyll‐a concentrations. In this paper we explore yearly and monthly trends in nearshore spawning for an economically important squid species and identify the major environmental influences that control their population variability.     

Iron,macronutrients and diatom blooms in the Peru upwelling regime: brown and blue waters of Peru

Surface water transects and vertical profiles for dissolved iron, macronutrients, chlorophyll a (Chl a), and hydrographic data were obtained in the Peru upwelling regime during August and September 2000. The supply of the micronutrient iron, relative to that of the macronutrients nitrate, phosphate and silicic acid, is shown to play a critical role in allowing extensive diatom blooms to develop in the Peru upwelling system. The extremely high-chlorophyll “brown waters of Peru” (with Chl a concentrations between 20 and 45 μg/l) result from massive diatom blooms with maximal photochemical efficiencies (F_v/F_m >0.6) occurring in the iron-rich upwelling region observed over the broad continental shelf off northern and central Peru. The source of the upwelled water in this region is the nutrient-rich subsurface countercurrent in contact with the organic-rich shelf sediments. This subsurface shelf water is suboxic and has extremely high concentrations of dissolved Fe (>50 nM) in the near-bottom waters. In marked contrast, relatively low-chlorophyll “blue waters” (Chl a <2 μg/l) with low concentrations of dissolved Fe (<0.1 nM) and high unutilized macronutrient concentrations are observed in the coastal upwelled waters along the southern coast of Peru and in the offshore regions of the Peru Current. Southern Peru is a region without a wide shelf to serve as a source of iron and, as a result, dissolved Fe concentrations in the near-bottom suboxic waters of this region are an order-of-magnitude lower than observed off northern and central Peru. In addition, the offshore Peru Current is a broad, Fe-limited, high-nitrate, lower than expected chlorophyll region extending hundreds of kilometers offshore into the northeast region of the South Pacific subtropical gyre and northwestward into the South Equatorial Pacific.     

利用基于表温因子的栖息地模型预测西北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)渔场

根据1999—2004年8—10月主渔汛期间我国鱿钓船在150—165°E海域的鱿钓生产数据,结合其表温及表温梯度,分别将作业次数百分比和单位渔船日产量作为适应性指数,利用算术平均法(AM)和联乘法(GM)分别建立基于表温因子(表温和表温水平梯度)的综合栖息地指数模型。结果表明,AM栖息地指数模型和GM栖息地指数模型均拟合较好,在HSI大于0.6的海域,1999—2004年间其作业次数平均比重分别在70%以上,平均日产量均在2t/d以上。但AM模型稍优于GM模型。利用2005年8—10月生产数据及表温资料对AM模型进行验证,分析认为作业渔场主要分布在HSI大于0.6海域,其作业次数比重达到80%以上,各月平均CPUE均在3.0t/d以上。研究表明,基于表温和表温水平梯度的AM栖息地模型能获得较好预测西北太平洋柔鱼中心渔场。     

2004年北太平洋柔鱼钓产量分析及作业渔场与表温的关系

根据2004年5—11月我国鱿钓船在北太平洋生产数据,结合表温资料,按经纬度1°×1°的格式,利用Marineexplorer4.0软件作图进行分析。结果表明,5—7月在160°E以东海域作业,产量较低;8—10月在150°—160°E海域作业,为生产作业的产量高峰期,占总产量的62.5%;11月在150oE以西海域作业,产量也较低。在150°E以西海域CPUE最高,150°—160°E中部海域次之,160°E以东海域最低。作业渔场的适宜表温呈现出季节性变化。各月适宜表温分别为:5月12℃～14℃;6月15℃～16℃;7月14℃～16℃;8月18℃～19℃;9月16℃～17℃;10月15℃～16℃;11月12℃～13℃。K-S检验表明,上述表温可作为寻找中心渔场的指标。     

北太平洋柔鱼不同阶段角质颚微量元素含量差异及洄游路径推测的应用

大洋性鱿鱼的洄游路径能够给我们重要的信息，帮助我们了解其时空分布的变化。标记-重捕和电子标记方法在施行过程中仍存在一些问题。头足类的硬组织，如角质颚，有着稳定的形态特征和类似耳石的连续生长纹，同时包含丰富的生态信息，可以为我们研究物种的时空分布提供相关信息。本研究中，我们以北太平洋柔鱼为研究对象，基于不同角质颚生长阶段进行取样来重建鱿鱼的洄游路径。研究结果认为，通过电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）取样，发现角质颚的喙端矢状平面（RSS）检测到9种微量元素。针对上述几种元素，发现不同生长阶段的磷（P）、铜（Cu）和锌（Zn）存在显著差异。利用钠（Na）、磷和锌与海表面温度（SST）建立线性回归模型。基于贝叶斯模型，计算出不同时期柔鱼出现的较高概率的海域。结合不同时期的高概率分布海域，建立起柔鱼的洄游路径，该结果与前人研究结果一致。本研究也证实了角质颚可以为研究大洋性柔鱼的洄游路径提供有效的信息。     

The foraging ecology of an oceanic squid,Todarodes filippovae: The use of signature lipid profiling to monitor ecosystem change

Signature lipid/fatty acid and stomach content analyses were used in combination to examine the feeding ecology of Todarodes filippovae, an abundant oceanic squid with a broad circumpolar distribution in continental slope waters in the Southern Ocean. Both techniques show a diet that is closely linked to prey availability and abundance, with some specialisation occurring for Myctophid fishes which dominated the diet numerically and taxonomically. Mean monthly differences in total lipid content of the digestive gland correlated with satellite-derived sea surface chlorophyll, illustrating that the diet is closely linked to short-term (monthly) temporal changes of primary productivity. Multidimensional scaling analysis of prey and T. filippovae signature fatty acid profiles revealed apparent intra-specific predator to prey relationships. Significant season versus site interactions for various lipid classes and fatty acids were observed, further indicating that temporal dietary shifts are related to site-specific oceanography and ecosystem structure (prey composition and/or productivity). Comparing fatty acid profiles with other Southern Ocean squid species, interspecific similarities and differences in diet composition were evident. Results demonstrate that signature lipid profiling of squid can be used as a complimentary or even alternative and cost effective tool to examine key changes in prey-community structure and ecosystem productivity. Such knowledge is fundamental to better understanding the effects of environmental perturbations from fisheries, climate change and pollution.     

基于Aquarius 卫星数据的孟加拉湾海表盐度分析

海洋表面盐度(Sea Surface Salinity,SSS)是海洋的重要物理和化学参量,SSS的时空分布与全球大洋环流和水汽循环密切相关。本文基于美国国家航空航天局(NASA)发射的Aquarius卫星3 a的SSS遥感数据,给出了孟加拉湾及其附近海域海表盐度的空间分布特征,并重点分析了影响孟加拉湾海表盐度变化的可能因素。研究结果从一个侧面说明了利用Aquarius卫星遥感观测海洋大尺度盐度变化的可行性。