东南太平洋茎柔鱼渔业生物学研究进展

<正>茎柔鱼(Dosidicus gigas)是头足类中个体最大、资源最丰富的种类之一[1],广泛分布于东太平洋的加利福尼亚(37°N)到智利(47°S)的海域中,在赤道附近可向西至125°W[1-4],有学者认为其分布范围在赤道附近可达到140°W[5]。20世纪90年     

西北太平洋日本鲭渔业生物学和渔业海洋学研究进展

【目的】加深了解日本鲭(Scomber japonicus)的渔业生物学和渔业海洋学,为后期的研究以及对其资源的合理利用提供科学依据。【方法】对西北太平洋日本鲭的群体划分、年龄与生长、摄食生态、繁殖习性和洄游等生物学研究进展、资源开发利用状况及其管理制度进行归纳总结。【结果】大多数学者采用地理分布和形态差异为基础对日本鲭进行群体鉴别,利用遗传信息鉴别的研究较少。日本鲭太平洋群体寿命约为7、8龄,对马暖流群体约为6龄,不同群体生长存在差异。不同年龄的成熟比例受成长变化的影响,各群体有不同的洄游路径。海洋环境和气候对日本鲭的资源变动和渔场分布产生重要影响,渔场变迁受黑潮影响显著。日本评估的对马暖流群体的资源量被严重低估,其管理方案不符合我国国情。【结论】为可持续开发和合理利用日本鲭资源,需要加强对日本鲭分子遗传学的分析,研究"黑潮大弯曲"对日本鲭渔场具体的影响机制,充分考虑海洋环境因子和气候变化对产卵群体和渔场的影响以及结合国情制定合理的管理措施等。     

中西太平洋鲣鱼渔业研究进展

为研究中西太平洋鲣鱼渔业的科学研究现状,以"skipjack"和"pacific"为关键词,在Web of Science数据库进行文献检索,对相关的文献记录进行统计,并对不同的研究方向进行了综述。结果共查到到相关文献104篇,其中多是对鲣鱼的生物学现状研究,主要围绕其年龄生长、性腺成熟和摄食情况进行了全面分析;也有一定量的论文对鲣鱼渔场的渔情预报研究,围绕渔场与极端气候变化关系、渔场与不同层次环境因子之间的关系开展分析;同时中西太平洋渔业委员会也开展了鲣鱼的资源评估工作,积累了多年的资料,对中西太平洋的鲣鱼资源有了基本的了解。今后应着重开展加工―捕捞―销售一条龙式的产业方式来发展鲣鱼渔业,通过分析鲣鱼可能的洄游路线确保合理利用该资源;利用更加高精度的数据进行渔场预报分析,进一步完善不同方法 CPUE标准化方式,以更好地评估中西太平洋鲣鱼资源。     

西北太平洋柔鱼渔场分布与海面高度关系的初步研究

根据2012年7—11月(1—19周)我国鱿钓船在西北太平洋鱿钓作业数据,结合遥感获得的海面高度数据,分析了以周为时间单位的柔鱼产量重心空间分布及其规律,结果表明:第1—7周柔鱼产量重心主要集中在海面高度距平值SSHA0的海域,第8—11周柔鱼产量重心的优势范围同时包含SSHA0及SSHA0的海域,第12—14周主要集中在SSHA0的海域,第15—19周集中SSHA0的海域;7—11月西北太平洋柔鱼洄游过程分布在不同海面高度的海域中,且海面高度特征值差异明显,这可能与黑潮延伸区海洋锋面、上升流等活动剧烈有关。     

西北太平洋秋刀鱼椎骨形态的初步研究

根据2011年7—9月于西北太平洋采集的秋刀鱼(Cololabis saira)样本,对其椎骨形态特征进行观察与测量,并利用主成分分析方法研究形态参数,研究了主要形态参数与叉长的关系。结果显示,秋刀鱼具有66~67枚椎骨,其中具有67枚椎骨的秋刀鱼比率较大(67.57%),肋骨39对,具有66和67枚椎骨的秋刀鱼在26~28 cm间比例较大,椎骨数目与秋刀鱼生长不相关(r=0.13)。横轴直径、外径不存在性别间差异(P0.05),纵轴直径、观察面面积、观察面周长之间存在性别间差异(P0.05),骨长性别差异极显著(P0.01)。椎骨的纵轴直径、横轴直径、周长和面积的变化趋势基本一致,于第20枚椎骨出现最大值,外径和骨长则先增加后缓慢减小,最大值出现在第10枚椎骨附近,椎骨各形态参数最大值出现在尾椎部位。椎骨形态参数主成分分析结果,横轴直径作为椎骨宽度的表征指标,外径作为椎骨长度的表征指标。横轴直径、外径的变化适合用对数函数表示,分布范围主要在1.5~2.5 mm,与秋刀鱼的叉长呈显著正相关,适合用对数函数表示。     

西北太平洋台风对冷涡及叶绿素浓度的影响

【目的】研究2007—2017年间西北太平洋过境冷涡的11个台风导致浮游植物生长和冷涡(CCE)变化现象。【方法】统计并计算出可能影响叶绿素(Chl-a)浓度变化的因素:台风性质(强度、移动速度、强迫时间)、台风前混合层厚度(MLD)、降雨量、海表面温度(SST)、埃克曼抽吸速率(EPV)和两层约化重力模式下的涡动能(EKE),其中EPV和EKE分别代表上升流和湍流混合强弱。【结果与结论】通过线性回归分析发现,除台风强度、SST与Chl-a浓度相关性不显著(P0.05),移动速度Uh、强迫时间、降雨和MLD、EPV、EKE与Chl-a均有显著相关性(P0.05),并建立了冷涡背景条件下的多元线性回归模型:?=0.006-0.038 x_1+0.0257x_2+0.023 8 x_3。浮游植物生长主要取决于上升流和湍流混合对营养盐的输送作用,慢而尺度大台风意味着受台风强迫时间长,足以超过地球自转调整的时间则会引起强上升流(EPV)以及湍流混合输送营养盐,促进Chl-a浓度大幅度增加,强湍流混合同时也需要降雨抑制,避免破坏浮游植物光合作用,台风前CCE区域MLD(25m)与Chl-a呈现出正相关。     

近30年西北太平洋热带气旋时空特征分析

 本文利用近30年热带气旋年鉴建立了西北太平洋热带气旋灾害数据库,以.NET和ArcGIS Engine搭建了二次开发平台(其包括登录界面、图查属性、 属性查图、数据库分析处理等功能),分析了西北太平洋热带气旋的时间特征、空间特征,以及时空变化特征。结果表明,30年来西北太平洋共生成905次热带气旋,年均30.2次/年。其中,7-10月最容易发生热带气旋,占所有热带气旋的35.7%,8月份达到峰值,达21.5%,2月最不容易发生热带气旋,发生频率仅为0.6%,而8-10月是强台风和超强台风发生的月份。热带气旋源地集中区位于(10°~22°N,112°~120°E)、(8°~20°N,126°~134°E)和(6°~20°N,136°~150°E),具有纬度带和经度带的分布特性。源地的空间分布存在明显的季节变化和月变化特征,在季节尺度上,夏季主要集中在偏北偏西位置,并向南向东偏移,冬季向北向西偏移;在月尺度上,1-4月源地相对分散;5-6月相对于1-4月的源地位置发生向西向北方向转移;7月向东向北扩散,8-9月向西扩散,9月源地相对集中,10月热带气旋源地南移, 11-12月热带气旋源地范围明显减小。     

西北太平洋柔鱼中心渔场环境分析系统的设计与开发

针对海洋渔业领域中,运用SST(海洋表层温度)数据进行中心渔场预测分析的实际情况以及地理信息系统的设计,完成了西北太平洋柔鱼中心渔场环境分析系统的需求分析、总体设计,并采用ArcGIS软件为二次开发平台研发了原型系统。系统采用三层结构模型,运用关系型数据库存储空间数据,实现了空间数据和属性数据一体化的无缝管理;并且采用成熟的COM技术和先进的WebService技术用于系统的集成与发布,确保了系统的可靠性、规范性和可扩展性,为海洋渔业部门提供决策支持。     

西北太平洋柔鱼资源与海洋环境的GIS空间分析

本文根据1995～2001年的西北太平洋地区(35°N～45°N,140°E～170°W)巴特柔鱼资源调查与生产的实际情况对柔鱼渔获量进行了研究,并利用同期遥感反演的海洋表层温度数据(SST)和近表层叶绿素a数据(Chlorophylla),拓展了GIS的空间分析功能,定量地研究了我国远洋柔鱼产量与水温、叶绿素等海洋要素场之间的关系,揭示西北太平洋柔鱼中心渔场的环境特征,以期为我国西北太平洋海区的鱿鱼生产服务。     

东太平洋赤道公海茎柔鱼生物学特性

根据2013年4~6月在赤道公海探捕期间采集茎柔鱼样本,研究赤道公海茎柔鱼渔业生物学特性。结果表明,不同性别、不同月份,茎柔鱼胴长和体质量组成不同。雌、雄性样本的胴长范围分别为93~495 mm和94~406 mm,优势胴长组分别为260~340 mm和240~320 mm,分别占样本总数72.53%和70.26%;雌、雄性样本体质量范围分别为25~3 900 g和33~2170 g,优势体质量组分别为400~1 200 g和200~1 000 g,分别占样本总数82.71%和87.82%。雌、雄性茎柔鱼净体质量比例分别介于31.69%~80.51%和37.05%~81.35%之间,平均值分别为60.45%和62.73%。协方差分析表明,茎柔鱼胴长与体质量、胴长与净体质量的生长均存在性别间差异,胴长与体质量的生长都最适合用幂函数表示,而胴长与净体质量的生长,雌、雄性样本分别最适合用幂函数和指数函数表示。不同月份茎柔鱼性别比例构成不同,4月、5月和6月性别比例分别为1.87∶1、1.61∶1和1.17∶1,全部样本的性别比例为1.61∶1。不同月份茎柔鱼性腺成熟度的组成不同。不同性别、不同月份间茎柔鱼胃含物等级组成存在差异。     

西北太平洋上层海洋对连续多个台风的响应

【目的】研究Merantia、Malaks、Megi、Chaba4个连续台风引起上层海洋的响应。【方法】基于遥感和再分析数据,分析台风前海洋环境、台风做功(W)、强迫时间(tf)、降水等要素分布特征,探讨上层海洋稳定度、上升流、湍流混合动力机制如何影响中尺度涡区域的海表温度(SST)、浮游植物繁殖程度,引入动力学参数S判断海洋内部上升流和混合重要性。【结果和结论】冷涡(CE)区域海洋表层降温(SSC)(3.5℃)和叶绿素a(Chl-a)质量浓度(0.5mg/m3)对于台风响应比暖涡(AE)区更为剧烈,与其内部热力学结构有关,出现在Megi过境CE区,主要原因是海洋本身CE特征、强上升流(EPV)=2.5×10-4 m/s,S<1,台风向海洋输入巨大的能量(W>80 kJ)引起剧烈的混合夹卷、强降雨,导致海水迅速重新层化、逐渐加强的非线性CE有更强的封闭性,这些机制的共同作用将底层(营养盐跃层100m以下)富含营养盐的冷水输送到上层;Malaks过境CE(124.9°E,22.3°N)缺乏强上升流(EPV=5×10-5 m/s),以湍流混合为主(S>1);Merantia使CE区域表现下沉流(EPV<0),SSC主要是湍流混合的作用(W>25kJ),Chl-a浓度增长到0.27mg/m3。AE热力学结构比较稳定,连续台风导致SSC<2℃,Chl-a增加仅200%,Merantia、Malaks过境AE(125.1°E,20.6°N)分别以强上升流(S<1)和湍流混合(S>1)为主,混合层厚度约80 m,同时AE周围无强障碍带,易与周围水体交换,Chl-a浓度微弱增加。     

基于气候和环境因子的近海鲐鱼资源评估

【目的】研究环境与气候因子对鲐鱼的生长、繁殖和补充的影响。【方法】根据我国东、黄海鲐鱼灯光围网渔业捕获量、捕捞努力量建立剩余产量模型,尝试用6月产卵场(127°30′E、29°30′N)的平均海表温(SST)、Nino 3.4区海表温度距平值(Nino-SSTA)、太平洋中高纬年代际振荡(PDO)和南方涛动指数(SOI)4个因子对剩余产量模型进行优化,分析SST、Nino-SSTA、PDO和SOI对东、黄海鲐鱼资源量和最大可持续产量的影响。【结果】经过Pearson相关性分析,发现PDO对CPUE残差无影响,对SST、Nino-SSTA和SOI有影响。选取相关性较高的SST、Nino-SSTA对模型进行优化,发现优化后的模型对鲐鱼渔获量的拟合效果比优化前显著增强。【结论】6月份产卵场SST、Nino 3.4区海表温度距平值对鲐鱼资源变化有明显的影响,建议在渔业管理中应根据各年环境因子的情况确定最大可持续产量,合理制定管理策略。     

西北太平洋秋刀鱼资源丰度预报模型构建比较

根据1989—2012年西北太平洋秋刀鱼(Cololabis saira)的单位捕捞努力量渔获量(CPUE)以及对应的海洋环境因子数据,包括1-12月各月的Trans-Nino指数(TNI)、1月黑潮区域海表面温度(SST_(黑潮))、6月亲潮海表面温度(SST_(亲潮)),采用BP神经网络预报模型,对西北太平洋秋刀鱼资源丰度进行预测分析。通过10种神经网络模型比较,以及实际CPUE的验证,以拟合残差最小的预报模型作为最优预报模型。研究表明:各月TNI指数、1月黑潮区域海表面温度、6月亲潮海表面温度对西北太平洋秋刀鱼资源丰度影响显著,结构为14-10-1的BP神经网络模型相对误差仅为0.000 681,可作为西北太平洋秋刀鱼资源丰度的预报模型。     

Fishing Ground Distribution of Neon Flying Squid(Ommastrephes bartramii) in Relation to Oceanographic Conditions in the Northwest Pacific Ocean

Neon flying squid, Ommastrephes bartramii, is a squid species of the North Pacific Ocean, which plays an important economical role in the international fishery. Logbook data for Chinese squid-jigging fishery over 2004–2011 were used to evaluate the relationship between the fishing grounds of the squid and the convergent frontal areas, which were defined by the contour lines of specific sea surface temperature(SST) and chlorophyll-a(Chl-a) concentration. Our results indicate that the SST in the range of 15 to 19℃ and the Chl-a concentration in the range of 0.1 to 0.4 mg m~(-3) are the favorable conditions for the aggregation of the squid. Additionally, we deduced that the SST at 17.5℃ and the Chl-a concentration at 0.25 mg m~(-3) are the optimal environmental conditions for the aggregation of O. bartramii. In August, the annual CPUE is positively correlated with the proportion of the fishing grounds with favorable SST and Chl-a concentration, as well as the combination of the two variables, implying that the abundance of the squid annually is largely depending on the presence of the favorable environmental conditions for fishery in August. Minor spatial difference between mean latitudinal location of the 17.5℃ SST and 0.25 mg m~(-3) Chl-a fronts can increase the CPUEs of O. bartramii. Furthermore, the monthly latitudinal gravity centers of the CPUE closely followed the mean latitudinal position of the contour lines of the 17.5℃ SST and the 0.25 mg m~(-3) Chl-a concentration. Our findings suggest the convergent oceanographic features(fronts) play significant roles in regulating the distribution and abundance of the western stock of the winter-spring cohort of O. bartramii, which can help people to improve their ability to discover the O. bartramii fishing grounds with higher productivity.     

Seismic Images of Shallow Waters over the Shatsky Rise in the Northwest Pacific Ocean

Recent studies have demonstrated the ability of seismic oceanography to reveal finescale vertical structures of water column in the oceans based on multichannel seismic(MCS) reflection data. Such information can clarify the dynamic processes of mixing, exchange, and translation of water mass and energy. In this study, we present four MCS lines and satellite data to show high-resolution seismic images of shallow waters over the Shatsky Rise in the Northwest Pacific Ocean, where the Kuroshio Extension passes and bifurcates. One of our MCS transects crossed the center of an anticyclonic warm eddy on August 28, 2010, confirmed by satellite data such as sea level anomaly(SLA), geostrophic current anomaly(GCA), and sea surface temperature anomaly(SSTa).The seismic image showed that the eddy vertical structure featured a bowl-like shape and onion-like internal layering. The slightly tilted( 0.5°) surface of the eddy was 400 m below the sea surface, indicating a subsurface eddy. The eddy was inferred to have a radius of 50 km and a maximum thickness of 500 m. Other MCS sections demonstrated the submesoscale structure of oceanfronts,characterized by the dipping reflectors( 2°– 3°) at the boundaries between water masses with differing properties. In addition, the discrepancies in SLA, GCA, and SSTa between water masses resulted in different seismic reflectivities. The water masses with high SLA, anticyclonic GCA and positive SSTa featured high-amplitude, continuous, clear-layered, and non-linear reflections, whereas those with low SLA, cyclonic GCA, and negative SSTa were associated with weak, fragmented, less stratification, and more linear reflectors.     

Age and Growth of Chub Mackerel （Scomberjaponicus） in the East China and Yellow Seas Using Sectioned Otolith Samples

Although chub mackerel (Scomberjaponicus) is a primary pelagic fish species,we have only limited knowledge on itskey life history processes.The present work studied the age and growth of chub mackerel in the East China and Yellow Seas.Agewas determined by interpreting and counting growth rings on the sagitta otoliths of 252 adult fish caught by the Chinese commercialpurse seine fleet during the period from November 2006 to January 2007 and 150 juveniles from bottom trawl surveys on the spawn-ing ground in May 2006.The difference between the assumed birth date of 1 st April and date of capture was used to adjust the agedetermined from counting the number of complete translucent rings.The parameters of three commonly used growth models,the vonBertalanffy,Logistic and Gompertz models,were estimated using the maximum likelihood method.Based on the Akaike InformationCriterion (AIC),the von Bertalanffy growth model was found to be the most appropriate model.The size-at-age and size-at-maturityvalues were also found to decrease greatly compared with the results achieved in the 1950s,which was caused by heavy exploitationover the last few decades.     

北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)资源渔场研究进展

分析柔鱼的资源现状、种群结构、洄游和集群分布等,介绍其渔场形成、类型、分布以及影响渔场时空分布的海洋环境因子,并以柔鱼早期生活史为线索,分析了影响柔鱼资源补充量的环境因子、气候条件,并归纳了柔鱼渔场预报模型及资源评估常用模型。研究认为,今后应开展国际合作,加强对北太平洋柔鱼生活史过程的研究,了解其产卵场和索饵场的范围,以及洄游路线及时空变化规律,分析大尺度范围气候变化、捕捞作业、被捕食压力等对其资源的影响,结合海洋遥感、地理信息系统、物理海洋学等学科,开展多学科合作,对其种群动力学过程进行系统研究。     

台风“麦莎”对西北太平洋近岸和离岸浮游植物叶绿素浓度的影响

研究了一个强度较强、移动较快的台风"麦莎"对浮游植物叶绿素a浓度的影响。利用卫星遥感资料,分析了台风"麦莎"经历前后海表叶绿素a浓度、海表温度(SST)和风速的变化,并初步讨论了近岸与离岸海域海表叶绿素a浓度在台风影响下的不同响应。结果表明,台风"麦莎"对东海海域产生了较大影响。台风路径附近的近岸、离岸海域SST响应都十分明显,台湾岛以东的离岸海域SST平均值约由台风前29°C降为台风中的26.4°C,台风后回升至最大值27.8°C。中国大陆东南沿海的近岸区域SST从台风前28.6°C达到台风中最低值26.1°C,台风后回升至最大值28°C。离岸海域海表叶绿素a浓度始终保持在较低的水平,由台风前0.049 mg·m-3增长至台风后0.077 mg·m-3,在台风期间保持缓慢增长的趋势。而近岸区域在强烈风场的影响下,近岸台风发生前存在的较高值区出现了急剧的衰减,由台风前1.83 mg·m-3降至台风中0.73 mg·m-3,并在台风过境后两天迅速回升至1.17mg·m-3。台风期间近岸海域海表叶绿素a浓度和风速呈负相关,台风后近岸海域叶绿素a浓度恢复至台风前水平时间很短,出现了与离岸海域截然不同的响应变化。     

基于遥感水质的夏季东海鲐鱼渔情预报研究

根据2007~2009年7~9月渔汛期间我国鲐鱼灯光围网在东海的生产数据,利用海表温、叶绿素浓度、悬浮物浓度和透明度等遥感水质数据,分别将作业网次比例和单网次产量(CPUE)作为适应性指数,利用算术平均数(AM)和几何平均数(GM)分别建立基于海表温、叶绿素浓度、悬浮物浓度和透明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栖息地指数模型拟合效果较好(P<0.01),在HSI大于0.5的海域,2007~2009年7~9月平均作业网次比例在65%以上,各月平均CPUE均高于19.82 t/net。研究认为,AM模型稍优于GM模型。利用2010年7~9月生产数据及遥感水质数据对AM模型进行验证,分析认为,87%以上的作业网次和产量分布在HSI高于0.5的海域,CPUE为14~17 t/net,且较稳定,波动较小。研究认为,基于遥感水质数据的AM栖息地指数模型能较好地预测东海鲐鱼渔场。