中国近海鲐鱼资源时空分布与海洋净初级生产力的关系研究

海洋净初级生产力影响了浮游动植物的空间分布和丰度，因此决定了海洋渔业的潜在产量。本文根据2006-2015年7-9月中国远洋渔业数据中心提供的中国近海鲐鱼捕捞数据和海洋净初级生产力遥感数据，以单位捕捞努力量渔获量（CPUE）表征资源丰度，以经度和纬度重心表征空间分布，分析研究了鲐鱼资源丰度和空间分布与海洋净初级生产力的关系。研究结果表明，2006-2015年鲐鱼产量、CPUE、经度和纬度重心呈现明显的月份和年际变化，7-9月渔场内净初级生产力空间分布模式不同。频率分布结果表明7-9月鲐鱼对应的适宜净初级生产力浓度范围分别为300~500 mg/（m2·d）（以碳计，下同），300~400 mg/（m2·d），300~400 mg/（m2·d）。相关分析结果表明，鲐鱼资源丰度与适宜净初级生产力海域范围比例呈显著正相关，且鲐鱼纬度重心与适宜净初级生产力海域平均纬度呈显著正相关关系，这表明渔场内的净初级生产力大小和分布模式显著影响鲐鱼的资源丰度和渔场重心位置。在鲐鱼主要分布海域25°~30°N，120°~130°E范围内，鲐鱼资源丰度与净初级生产力大小呈显著负相关关系。此外，不同气候条件下鲐鱼渔场净初级生产力大小变化不同，2007年和2010年强拉尼娜年份以及2009年中强厄尔尼诺年份鲐鱼渔场范围海洋净初级生产力降低，但适宜的海洋净初级生产力范围增大，导致鲐鱼资源丰度上升；而2015年超强厄尔尼诺年份鲐鱼渔场范围内海洋净初级生产力上升，但适宜的海洋净初级生产力范围显著减小，因此鲐鱼资源丰度相对降低。研究表明，中国近海鲐鱼资源时空分布与海洋净初级生产力具有显著关联。     

3种柔鱼线粒体基因与核核糖体基因片段序列比较分析

为准确检测柔鱼（Ommαstrephesbartram川、茎柔鱼（ Dosidicus gigas）与阿根廷滑柔鱼（ IIIex argentinus ） 的种间遗传差异,对线粒体16SrRNA、细胞色素b（Cytb）与编码核糖体大亚基的基因（28SrDNA）片段序列进 行测定。经比对获得同源片段序列的长度分别为444、430、464坤,其中16SrRNA与28SrDNA基因片段上分别存在3处和47处碱基插入/缺失。核昔酸组成分析表明;3种柔鱼在3个基因片段上的核音酸组成差异不显著, 在线粒体2个基因片段上的A＋T含量（16SrRNA;69.90%、72.01%、74.66%; Cytb; 63.61%、68.91%、71.65% ） 均明显高于C＋C含量（16SrRNA;30.10%、27.99%、25.34%; Cytb; 36.39%、31.09%、28.35% ）,而在28SrDNA 基因片段上的A＋T含量（37.16%、36.74%、38.29% ）明显低于C＋C含量（62.84%、63.26%、61.71 %）0 3种柔鱼 在28SrDNA基因片段上检测到的核昔酸替代率最低,为6.68%,而蛋白质编码基因Cytb核昔酸替代率最高,为 20.93%,核营酸替代均发生在密码子第3位点上,而且未引起氨基酸替代。基于邻接法、最大简约法与最大似然 法重建的系统树显示,柔鱼与茎柔鱼的亲缘关系较近。根据C严b基因片段序列分析,柔鱼与茎柔鱼和阿根廷滑柔鱼的分歧时间分别为653-790万a和765 - 925万a,种间分化事件发生在中新世至上新世间。     

基于灰色系统的西北太平洋柔鱼冬春生群资源丰度预测模型

柔鱼（Ommastrephes bartramii）是西北太平洋重要的经济头足类之一,科学预测柔鱼资源丰度有利于其合理的开发和利用。研究结合1998-2008年北太平洋柔鱼生产统计数据和产卵场环境及其气候因子,使用灰色关联分析和灰色预测建模的方法,对产卵期内（1-4月）影响柔鱼冬春生群体资源丰度（CPUE）的产卵场环境以及气候指标进行分析,并建立柔鱼冬春生群体资源丰度的预报模型。结果表明,产卵期内影响柔鱼冬春生群体资源丰度的因子依次是:3月份产卵场平均海表面温度SST（average sea surface temperature）、1月份太平洋年代际震荡指数PDO（Pacific Decadal Oscillatio index）,4月份Niño3.4指标和4月份平均叶绿素浓度Chl a（average chlorophyll a concentration）。灰色预报模型分析表明,基于3月份SST、1月份PDO和4月份Chl a的GM（1,4）模型有着较好的预测效果,其预测准确率在80%以上,可用于西北太平洋柔鱼冬春群体资源丰度的预测。     

西北太平洋环境变化对柔鱼冬春生群体资源丰度年间变化的影响

The neon flying squid Ommastrephes bartramii is an economically important species in the Northwest Pacific Ocean. The life cycle of O. bartramii is highly susceptible to climatic and oceanic factors. In this study, we have examined the impacts of climate variability and local biophysical environments on the interannual variability of the abundance of the western winter-spring cohort of O. bartramii over the period of 1995–2011. The results showed that the squid had experienced alternant positive and negative Pacific Decadal Oscillation(PDO) over the past 17 years during which five El Ni?o and eight La Ni?a events occurred. The catch per unit effort(CPUE) was positively correlated with the PDO index(PDOI) at a one-year time lag. An abnormally warm temperature during the La Ni?a years over the positive PDO phase provided favorable oceanographic conditions for the habitats of O.bartramii, whereas a lower temperature on the fishing ground during the El Ni?o years over the negative PDO phase generally corresponded to a low CPUE. The same correlation was also found between CPUE and Chl a concentration anomaly. A possible explanation was proposed that the CPUE was likely related to the climateinduced variability of the large-scale circulation in the Northwest Pacific Ocean: high squid abundance often occurred in a year with a significant northward meander of the Kuroshio Current. The Kuroshio Current advected the warmer and food-rich waters into the fishing ground, and multiple meso-scale eddies arising from current instability enhanced the food retention on the fishing ground, all of which were favorable for the life stage development of the western squid stocks. Our results help better understand the potential process that the climatic and oceanographic factors affect the abundance of the winter-spring cohort of O. bartramii in the Northwest Pacific Ocean.     

An evaluation of underlying mechanisms for “fishing down marine food webs”

自1998年“捕捞降低海洋食物网”概念首次提出以来,渔获物平均营养级（Mean trophic level of fisheries landings,MTL）广泛用于评估捕捞活动对生态系统完整性的影响,并指导管理机构的政策制定。近年来研究表明,掌握MTL的潜在变化机制对于以MTL作为渔业可持续性指标至关重要。根据联合国粮农组织FAO提供的渔获统计数据,结合Fishbase提供的相关鱼种营养级,本文探讨了全球三大洋14个FAO渔区MTL的变化趋势,并进一步分析不同MTL变化趋势下高营养级鱼种和低营养级鱼种渔获量的变动情况。研究表明, MTL呈上升和回升状态均可能伴随着低营养级鱼种渔获量的下降。此外,通过观察营养级高于3.25鱼种的MTL以区分“捕捞降低海洋食物网”和“捕捞沿着海洋食物网”现象需考虑生态系统的群落结构和开发历程。利用渔获物平均营养级评价渔业可持续性必须综合考虑高营养级和低营养级鱼种,以及群落结构和开发历程的掩盖效应。     

太平洋褶柔鱼冬生群资源丰度变动对ENSO事件的响应研究

太平洋褶柔鱼为大洋性经济鱼种，具有一年生命周期，其资源变动受气候和海洋环境条件的显著影响。本研究根据日本提供的2003-2012年太平洋褶柔鱼冬生群体的渔业统计数据，结合产卵场环境数据以及尼诺指数ONI（定义为Niño 3.4区海表温度距平值），分析不同气候条件下（厄尔尼诺和拉尼娜）太平洋褶柔鱼冬生群体产卵场海表温度（SST）、叶绿素a（Chl-a）浓度以及适宜产卵面积（SSA）的变动情况及对其资源丰度（CPUE）的影响。结果表明，太平洋褶柔鱼冬生群体产卵场SST、Chl-a浓度和SSA具有明显的季节性变化。相关分析表明，各年CPUE与Chl-a浓度以及SSA具有显著的正相关关系（p<0.05），但与SST相关性不显著（p>0.05）。此外，厄尔尼诺和拉尼娜事件通过驱动太平洋褶柔鱼冬生群体产卵场SSA和关键海域（25°-29°N，122.5°-130.5°E）内的Chl-a空间分布和大小变化，从而改变其资源丰度，但影响作用随各异常事件的强度不同而变化，具体表现为：发生弱强度厄尔尼诺事件时，产卵场SSA较高，Chl-a浓度处于较低水平，导致资源补充量处于较低水平，CPUE降低；发生中等强度厄尔尼诺事件时，产卵场SSA较低，但Chl-a浓度处于较高水平，导致资源补充量增加，CPUE处于上升水平；发生中等强度拉尼娜事件时，产卵场SSA和Chl-a浓度均处于较高水平，资源补充量显著增加，CPUE显著升高。研究表明，厄尔尼诺和拉尼娜事件对太平洋褶柔鱼冬生群体产卵场摄食孵化环境和资源丰度变动具有显著影响。     

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。     

黑潮延伸体区域叶绿素季节变化以及中尺度涡对其影响机制研究

中尺度涡是影响西北太黑潮延伸体南北海域叶绿素分布的重要因子。通过对2012—2018年NOAA遥感水色卫星数据和法国COPERNICUS流场资料的统计分析，发现中尺度涡对表层叶绿素浓度的影响具有明显的季节性特征。在春季有17%的气旋涡导致中心叶绿素高值结构且多数向西传播，而其余季节对叶绿素浓度影响较弱。反气旋涡导致环状叶绿素高值结构，在春、秋两季常有发生，在冬夏出现频次少。中尺度涡影响叶绿素能力的季节差异可能与营养盐背景场、光限制、等密线等季节性变化有关，不能只考虑风和流场的垂向输运机制。叶绿素浓度在一定程度上反映浮游植物生物量，对黑潮延伸体海域有重要生态意义。因此，该区域服务渔业的中尺度涡研究应该考虑这种季节特征。     

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。     

An assessment of “fishing down marine food webs” in coastal states during 1950–2010

渔获物平均营养级（Mean trophic level of fishery landings,MTL）是目前评估人类捕捞活动影响的研究中使用最广泛的生物多样性指标之一。根据联合国粮农组织FAO提供的渔获生产统计数据,结合Fishbase提供的相关鱼种营养级数据,本文评估了1950-2010年太平洋、大西洋和印度洋各沿海国海洋渔业开发状态。研究发现,在全球三大洋75个主要捕捞国中,43个国家MTL呈显著下降趋势,发生了Pauly于1998年提出的“捕捞降低海洋食物网”现象;但是,仅16个国家MTL的下降是由于高营养级种类的衰退,而27个国家属于“捕捞沿着海洋食物网”的下降机制。此外,20个国家MTL呈恢复上升趋势,但是,该恢复上升趋势通常伴随着传统低营养级种类产量的大幅下降;在上述20个国家中,11个国家的低营养级鱼类产量呈显著下降趋势。需谨慎分析“捕捞降低海洋食物网”现象,掌握MTL的潜在变化机制。