利用后向预报方法分析印度洋黄鳍金枪鱼资源评估模型

当前,对渔业资源评估模型的诊断与选择,主要依赖于模型对观察数据的拟合度,很少评价模型的预测能力、并将其作为评价渔业资源评估与管理质量的依据。为此,本文利用后向预报方法评价了印度洋黄鳍金枪鱼(Thunnus albacores)资源评估模型的预测能力,并在此基础上分析了印度洋黄鳍金枪鱼的资源评估与管理质量。研究表明,在利用贝叶斯剩余产量模型对印度洋黄鳍金枪鱼进行资源评估时,存在如下问题:(1)拟合较好的模型其预测能力较差;(2)利用不同时段数据拟合模型时,采用DIC(Deviance Information Criterion)选择的最佳模型缺少稳定性;(3)不同模型估计的TAC (Total Allowable Catch)存在较大差异。据此可以判断,利用贝叶斯剩余产量模型对印度洋黄鳍金枪鱼进行资源评估与管理效果较差。本研究结果表明:(1)利用后向预报方法可评价模型的预测能力、DIC选择模型的稳定性,从而能在一定程度上判断模型模拟的种群演化动态是否正确、资源评估结果是否存在问题;(2)利用后向预报方法可揭示评估结果的不确定性及其可能引起的渔业管理风险,从而有利于避免渔业管理风险、实现渔业管理目标。     

中国近海三种重要渔业资源的生物学参考点评估

中国近海大多数渔业都属于数据有限渔业,用对数据要求较高的复杂模型无法对这些渔业资源做出有效评估,因此用数据有限评估模型评估渔业资源的研究具有重要意义。本文使用经典剩余产量模型(CEDA和ASPIC)和两种新型有限数据评估模型(贝叶斯Schaefer剩余产量模型(BSM)和蒙特卡洛MSY估算模型(CMSY)),评估了黄渤海鳀鱼(Engraulis japonicus)、东海带鱼(Trichiurus lepturus)和南海金线鱼(Nemipterus virgatus)这三种重要渔业资源的生物学参考点和资源现状。研究表明:黄渤海鳀鱼MSY估计值为80×10~4～83×10~4 t,生物学参考点F/F_(MSY)估计值小于1.0而B/B_(MSY)略小于1.0,表明这种渔业捕捞强度适中但资源尚未得到完全恢复。东海带鱼MSY估计值为58×10~4～64×10~4 t,F/F_(MSY)估计值大于1.0而B/B_(MSY)估计值小于1.0,表明这种渔业存在过度捕捞且资源已经衰退。南海金线鱼MSY为30×10~4～32×10~4 t,F/F_(MSY)估计值大于1.0而B/B_(MSY)估计值小于1.0,表明这种渔业存在过度捕捞且资源已经衰退。以上4种模型均可适用于中国近海数据有限的渔业资源,但两种经典剩余产量模型对三种渔业数据的拟合不够稳定(相关系数R~2波动较大),因此取BSM和CMSY模型的评估结果作为重要参考,但这两种有限数据评估模型的拟合效果尚需进行深入研究。     

近十年渔业发展研究——基于CiteSpace的可视化分析

为了推进渔业可持续发展,在系统梳理近十年内我国学者对渔业发展研究成果基础上,厘清其主题、热点以及趋势等相关问题。以“渔业发展”为关键词,在中国知识资源总库(CNKI)中收集2010—2020年间的文献作为数据样本,采用CiteSpace软件进行作者、机构合作和关键词共现等分析。结果表明：(1)形成4个主要的作者研究团队,(2)形成9个中高产机构;(3)研究主题聚焦在渔业、休闲渔业、海洋渔业、对策、现代渔业、水产品、渔业资源、水产养殖、渔业生产等方面。针对现有成果中关于渔业结构调整和新型渔村建设存在的不足,提出大力发展远洋渔业、借鉴日本“6次产业化”的经验和建设共享渔村等建议。     

基于生物资源的万山海洋牧场生境适宜性评估

万山群岛海域生态环境日益恶化、渔业资源持续衰退,因此建设万山群岛海洋牧场,修复海域生态环境、实现渔业资源可持续利用迫在眉睫。针对现阶段基于海洋生物资源的海洋牧场适宜性评估的研究较少,本研究利用渔业资源调查和全球物种数据库记录数据及13个环境因素数据,采用物种分布模型MaxEnt对选择的白姑鱼、日本金线鱼、红星梭子蟹和浅缝骨螺潜在分布区进行预测,探讨海洋生物地理分布与海洋环境因素之间的关系进而进行万山海洋牧场生境适宜性评估,结果表明:(1)各模型AUC值均大于0.9,说明构建的模型对这些物种潜在分布的模拟效果较好,后续可采用MaxEnt模型对4种生物的栖息地分布区进行预测;(2)海底浮游植物密度、海底温度以及海底硅酸盐浓度是影响这4种海洋生物栖息地分布的关键环境因子;(3)基于该4种海洋物种MaxEnt模型的HSI分布区所存在重叠区域来看,海洋牧场拟建设区域应为纬度21.85°N~22.15°N,经度113.6°E~114.2°E。研究结果可为万山海洋牧场规划和建设提供科学依据。     

国内外休闲渔业产业研究进展——基于CiteSpace的可视化知识图谱分析

休闲渔业是将渔业资源、休闲娱乐、生态环境有机结合,实现一、二、三产业融合的一种新兴产业,是渔业多功能性的拓展,其发展能够加快渔业转型升级、渔民增收、促进渔区的繁荣与发展。本文基于1997—2020年的Wob of Science和CNKI数据库中休闲渔业与产业相关研究主题的文献样本数据,利用Excel和Citespace软件,通过文献共被引分析、关键词共现分析、关键词聚类分析和突现词探测等,系统梳理并对比了国内外休闲渔业产业间的研究前沿、热点与发展趋势。结果表明：(1)欧美国家较早开始研究休闲渔业,侧重于对休闲渔业发展的可持续性研究,但对于休闲渔业与产业间研究相对较少。国内大多是对休闲渔业的发展政策与对策进行研究,近年来对于休闲渔业与产业研究热度不断上升,主要活跃在2006年以后。(2)通过对比国内外关键词共现图谱发现,国外对于休闲渔业产业的研究多为垂钓者行为,评析垂钓渔业的发展,探究海洋环境保护和气候变化对休闲渔业的影响。国内主要从与三产融合的角度来扩展,强调渔业与相关产业有机结合为新型交叉产业,促进渔业转型升级以提高渔民增收。(3)国内外休闲渔业与产业领域研究学者彼此之间的合作都相...     

渔业资源生物经济模型研究现状

渔业资源生物经济模型是渔业资源经济实现优化配置的重要手段,对指导渔业资源科学管理和可持续利用具有重要作用。作者通过查阅大量文献,分析了渔业资源生物经济模型研究现状,探讨了今后发展趋势。分析认为,渔业资源生物经济模型已从1950年代静态简单的Schaefer-Gordon产量经济模型,发展到目前综合生态、环境、社会和经济等因素的动态模型,而国内在这一领域的研究则明显滞后。分析认为,利用计算机技术来模拟不同开发策略下的渔业资源优化配置结果,可为渔业管理决策提供科学依据,这将是今后发展重点和趋势。但上述研究需要建立一整套系统渔业资源监测与评估系统,以及社会、经济等方面的数据采集系统。     

适用于短生命周期种类资源评估模型的研究现状与展望

近几十年来随着传统鱼类资源衰退,短生命周期种类的资源量和捕捞产量出现了增长,并已成为世界海洋捕捞业的重要捕捞对象,为使渔业资源可持续利用,必须制定合理的渔业管理计划,实现对渔业资源的科学管理。对渔业资源进行科学的评估是制定渔业管理计划的基础,渔业资源评估模型则是进行渔业资源评估的重要工具,对短生命周期种类资源进行科学评估和管理是一个极为重要的课题。但是短生命周期种类具有生命周期短、生长快、资源丰富以及产卵种群多的特点,资源量极易受海洋环境影响的独特的生活史特征,使得世界各国对短生命周期种类资源评估和管理的研究处在发展初期。本文首先介绍了短生命周期种类的生物学特点,接着简要介绍了传统资源评估模型的分类,最后详细阐述了目前应用于短生命周期种类的资源评估模型与方法,同时,本文对渔业资源评估模型中存在的问题进行了探讨,并对其未来的发展进行了展望。     

数据缺乏条件下的渔业资源评估方法研究进展

全球范围内绝大多数渔业处于数据缺乏的状态,而常规的资源评估方法需要准确的生物学信息和完整的渔获数据,通常并不适合此类渔业资源的评估。数据缺乏方法(DLM)正是适用于此类情况的渔业资源评估方法,DLM的研究已经成为渔业资源研究的热点。作者对DLM的近期发展作了简要回顾,重点对主要的DLM方法和数据需求进行了分析比较,指出这些方法的应用需要注意的问题。历史渔获量是大多数DLM方法运用的必要数据(如DCAC、Catch-MSY模型),而关于资源丰度的相对指标和重要生活史参数(如种群内禀增长率、自然死亡系数),则是运用这些方法的必要补充。此外,对运用DLM所需的主要生物学参数的估算方法进行了简介。最后对DLM方法的使用及其在国内渔业中的运用提出了建议。     

山东半岛南部近岸海域渔业资源群落结构的季节变化

根据2006年夏、冬季和2007年春、秋季在山东半岛南部近岸海域进行的渔业资源底拖网调杏资料,初步分析了该海域渔业资源群落结构特征.结果表明,该海域4个航次的调查共捕获渔业资源种类72种.2006年夏、冬,2007年春、秋4个航次的单化网次渔获量分别为18.1、6.9、1.3、10.3 kg/h.生物量的季节变化,依次呈夏季>冬季>秋季>春季.优势种类主要为赤鼻棱鲲(Thryssa kammalensis)、长蛇鲻(Saurida elongate)、方氏云鳚(Enedrias fangi)及口虾蛄(Oratosquilla orato-ria)、剑尖枪乌贼(Loligo edulis)、鹰爪虾(Rachypenaeus curvirostris)等.根据4个航次的调查数据,分别计算了渔业生物群落的种类丰度指数R、Shannon-Wiener多样性指数H'、Pielou均匀度指数J'.通过聚类分析、单因子相似性分析(ANOSIM)、相似性百分比分析(SIMPER),以及对该海域游泳动物资源结构现状与历史调查数据对比分析表明,该海域渔业资源群落结构存在衰退现象.本研究为山东半岛南部海域渔业生物多样性保护和资源管理提供了参考依据.     

山东半岛南部近岸海域渔业资源群落结构的季节变化

根据2006年夏、冬季和2007年春、秋季在山东半岛南部近岸海域进行的渔业资源底拖网调查资料,初步分析了该海域渔业资源群落结构特征。结果表明,该海域4个航次的调查共捕获渔业资源种类72种。2006年夏、冬,2007年春、秋4个航次的单位网次渔获量分别为18.1、6.9、1.3、10.3 kg/h。生物量的季节变化,依次呈夏季>冬季>秋季>春季。优势种类主要为赤鼻棱鳀(Thryssakammalensis)、长蛇鲻(Sauridaelongate)、方氏云鳚(Enedrias fangi)及口虾蛄(Oratosquillaorato-ria)、剑尖枪乌贼(Loligoedulis)、鹰爪虾(Rachypenaeus curvirostris)等。根据4个航次的调查数据,分别计算了渔业生物群落的种类丰度指数R、Shannon-Wiener多样性指数H′、Pielou均匀度指数J′。通过聚类分析、单因子相似性分析(ANOSI M)、相似性百分比分析(SI MPER),以及对该海域游泳动物资源结构现状与历史调查数据对比分析表明,该海域渔业资源群落结构存在衰退现象。本研究为山东半岛南部海域渔业生物多样性保护和资源管理提供了参考依据。     

休闲渔业经济研究进展

发展休闲渔业是推进现代渔业建设的重要内容,既有助于进一步拓展渔业功能,促进渔业增效和渔民增收,又是实施乡村振兴战略和建设海洋经济强国的重要举措。研究通过文献计量分析与文献梳理,整理回顾了国内外休闲渔业经济研究进展,结果表明：(1)当前国内外休闲渔业经济研究的规模较小,尚未形成显著的研究热点;(2)国内外休闲渔业经济研究在研究主题、研究方法、研究尺度与数据来源等多方面存在显著差异。国际研究主要关注休闲渔业产业的经济与社会影响,并主要通过旅游资源价值评估法与投入产出分析法来评估休闲渔业活动带来的经济和社会价值。国内研究尚未形成专题研究,也没有主流的研究方法,多为定性研究。国内休闲渔业研究应借鉴国际研究方向,逐渐展开对地区休闲渔业产业活动的实证研究。对比不同区域休闲渔业产业发展的差异,并量化休闲渔业产业的经济与社会影响,从而为政府决策提供科学依据,提高中国休闲渔业产业发展水平。     

渔获量时间序列长度对基于CMSY方法的资源评估结果的影响

大多数渔业种类由于数据缺乏,无法使用传统的渔业资源评估方法开展评估和管理。越来越多的研究采用CMSY等基于有限数据的评估方法,但CMSY方法在渔获量数据时间序列长度有限、存在误差等情况下的评估可靠性尚有待验证。本研究运用CMSY方法对黄海3种产量较高的经济鱼类开展资源评估,探索渔获量数据时间序列长度、不同渔业发展阶段,以及观测误差水平对评估结果的影响。结果表明,鲐、带鱼和银鲳在2000年后均出现产量高于最大可持续产量(MSY)的情况,资源处于过度利用状况(B/B_MSY<1、 F/F_MSY>1),近10年来开发强度降低,但生物量仍处于较低水平(B/B_MSY<1)。评估模型的回溯性分析结果差异较小,表明评估结果稳定。从数据长度上看,使用遍历产量上升和下降过程的长时间序列数据,其评估结果更为稳定。在观测误差大于20%的情况下,模型对MSY和B_MSY出现高估,但结果仍较为稳健。在CMSY方法的应用中应注意选取长时间序列的产量数据,在评估结果不确定性高的情况下应采取相对保守的渔业管理措施。     

西白令海狭鳕渔场与环境因子关系研究

根据2013~2018年白令海海域拖网作业的狭鳕( Theragra chalcogramma)渔获数据以及环境数据,利用GAM模型对CPUE进行了标准化,建立了三个基于不同环境因子的剩余产量模型:(1)基于SST因子的剩余产量模型;(2)基于SST和Chl-a因子的剩余产量模型;(3)基于SST、Chl-a和SSHA因子的剩余产量模型,分析了环境因子对西白令海狭鳕资源的影响。研究表明:基于SST和Ch-a因子的剩余产量模型拟合程度最好,表达式为Cm=0. 9343f-0. 0003 fm^2+0.155Tmfm +0.325 4cam fm,狭鳕资源量的变动受捕捞努力量、渔场SST以及Chl-a控制。分析认为:SST是导致西白令海狭鳕CPUE产生月间波动的最重要的环境因子,Chl-a对狭鳕CPUE也有一定的影响,而SSHA的影响则相对较小。建议将SST以及Chl-a作为狭鳕渔场分析与渔情预报研究的重要环境因子。     

基于不同环境因子的中西太平洋鲣鱼资源丰度灰色预测模型构建

鲣Katsuwonus pelamis广泛分布于各大洋热带和亚热带海域,其中以中西太平洋资源量最为丰富。综合评价环境因子对鲣鱼资源量的影响,构建科学的资源预报模型可为我国可持续合理开发该鱼种提供参考。本研究利用1998—2013年中西太平洋渔获量数据,以单位捕捞努力量渔获量(CPUE)为资源相对丰度指标,利用灰色关联方法分析鲣鱼资源相对丰度与环境因子之间的关联度,选取合适的环境因子,并基于不同环境因子构建不同的灰色预测模型对鲣鱼资源相对丰度进行预测,比较选择最优模型。结果表明, 中西太平洋鲣鱼的产量逐年递增,而CPUE在年间有着较大的波动。灰色关联分析认为,海表面温度与CPUE的平均关联度最大,其次为Nino3.4区海表温度距平值,其他的环境因子与CPUE的关联度较小。基于多环境因子的预测模型中,包含所有因子(海表面温度、海表面高度、叶绿素质量浓度a和Nino3.4区海表温度距平值)的模型M1有着最佳的拟合效果,实际值与预测值的相对误差为6.475 2,相关系数为0.687 4;而基于单一环境因子的预测模型中,去除11月SST数据的模型S2有着最佳的拟合效果,实际值与预测值的相对误差为7.419 2,相关系数为0.791 0。相比多环境因子的预测模型,单一环境因子预测模型有着较高的稳定性,实际值与预测值直接相关性也较高,可以作为中西太平洋鲣鱼资源相对丰度预报的最优模型。     

基于CiteSpace的海岸带地质灾害风险评估研究知识图谱分析

海岸带地质灾害严重影响了沿海地区的发展。为分析国内外海岸带地质灾害风险评估研究现状、发展态势及为我国在这一领域内的科研及防灾减灾等工作开展提供借鉴,本文以Web of Science和中国知网数据库中的相关文献为基础,运用CiteSpace软件对该领域的国内外发文量、发文国家和关键词进行知识图谱分析,探讨其研究热点及演变趋势。研究结果表明：(1)国内外研究均呈增长趋势,我国是该领域主要发文国家之一;(2)印度等国家发文量较多,且国家间存在合作研究关系,但不同国家的研究侧重点不同;(3)国内外关于海岸带地质灾害风险评估领域的研究热点包括海水入侵风险、海岸侵蚀风险和考虑其它地质灾害或综合灾害影响的海岸脆弱性及灾害风险评价;国际上,以气候变化和人类活动影响下的海岸带灾害管理研究亦为该领域研究热点之一;(4)随着时间的推移,国内外在该领域针对灾害风险的研究更加细化、评估手段更加多样、评估对象趋向完善。即海岸带地质灾害风险评估研究仍处于发展阶段,并取得了阶段性成果。但其理论和评价体系仍待完善;同时,我国在该领域的研究对象应不断完善,研究手段应更加系统、全面。     

大陈洋产卵场保护区综合健康状况评价

产卵场保护区建立是养护渔业资源和渔业可持续发展的重要方式,为验证大陈洋产卵场保护区建立的效果,以大陈洋产卵场保护区为研究区域,基于层次分析法(analytic hierarchy process),以2018年春(4月)、秋(11月)两季渔业资源和环境调查数据为依据,从产卵场保护区的环境和生态(一级指标)角度考虑,建立以污染物、水质、群落结构、资源密度等7个二级指标和26个三级指标的评价体系,通过综合健康评价指数(comprehensive health indicator,Ic,h),表征大陈洋产卵场保护区健康状况,并利用2021年春(4月)、秋(11月)两季渔业资源调查数据与保护区建立初期渔业资源情况进行对比。结果显示:2018年大陈洋产卵场保护区春季和秋季Ic,h分别为0.514和0.511,均处于亚健康状态。虽然保护区内环境状况优良,但保护区内生物多样性低,资源密度和资源补充群体数量不足,这表明大陈洋产卵场保护区渔业资源情况不容乐观。经过一段时间的恢复,保护区内渔业资源情况略有所好转,说明保护区的设立有一定的效果。综合健康评价体系在一定程度上客观地反映了大陈洋产卵场保护区健康状...     

海洋捕捞与海水养殖监管系统研究

文章针对海洋渔业由于过度捕捞造成渔业资源枯竭的问题,提出了一种基于海洋遥感(ORS)、全球定位系统(GPS)和海洋地理信息系统(MGIS)等高新技术的海洋捕捞与海水养殖监管系统设计方案,可以远程自动对海洋渔业区域的水质多参数信息和养殖环境视频信息进行综合采集、传输及监控,也可以自动采集传输渔船RFID身份识别信息、渔船AIS自动识别信息、渔船GPS定位信息和捕捞生产视频信息等,并通过海洋精细渔业专家系统ES进行渔业养殖监控、渔业环境资源监测评估、渔船船数和功率数控制和海洋捕捞生产渔情监测等。该系统可以实现海洋渔业精细化捕捞和海洋渔业精细化养殖,促进海洋渔业可持续发展。     

利用元胞自动机探讨商业性CPUE与资源量之间的关系

构造1个集鱼类资源增长、渔船捕捞及鱼群分布与渔船作业间相互作用的元胞自动机模型,以探讨鱼群探捕与渔船作业可能对商业性CPUE与资源量之间关系的影响.文中分别模拟了(1) 鱼群集中或随机分布,渔船随机分布;(2) 鱼群由随机逐渐集中,渔船通过捕捞数据也逐渐集中分布,同时规定每艘船的最大捕捞量;(3) 鱼群由分散到集中再到分散,而渔船集中在鱼群分布概率最大区;(4) 渔船从随机分布到逐渐集中分布,鱼群集中分布不变等4种渔业上客观存在的情形.在渔船随机分布的情形下,不管鱼群如何分布,商业性CPUE与资源量均呈线性关系;在鱼群分布逐渐集中、渔船由于渔民经验积累也随之逐渐集中的情形下,商业性CPUE与资源量能表现出高稳性和高贫化性的特点.由于鱼群的集散或渔船进入渔区的时间长短不一,会造成商业性CPUE与资源量负相关的现象.上述模拟情况说明,在渔业资源评估中需要关注模型应用的前提条件以及模型的完善.文中还探讨了元胞自动机在渔业资源评估中应用的可行性.     

海上风电场建设与运行对渔业资源群落结构及空间分布的影响研究

作为新能源发展的前沿领域,海上风电发展迅猛,然而大规模发展海上风电给海洋生态环境带来的潜在影响尚不明确。为评估海上风电场建设与运行对相关海域渔业资源的影响,文章于2021年在桂山海上风电场海域开展渔业资源调查,对比分析风电场内外、风电建设区和运行区以及风电场建设前后的渔业资源群落结构、优势种、物种更替率、资源密度和空间分布特征。研究结果表明：7-9月和12月航次分别捕获游泳动物84种、88种、105种和99种,其中鱼类和甲壳类居多,任意2个航次间的物种更替率变化范围为41.0%~93.4%;12月的Shannon-Wiener指数和丰富度指数均最高,7月的Pielou均匀度指数最高;与风电场建设前相比,风电场建设活动在建设阶段短期内改变渔业群落结构和优势种组成,降低渔业群落多样性和资源密度;风电场运行阶段的渔业资源种类数量和资源密度均有所恢复,风电桩基具有一定的人工鱼礁效应。研究结果将为海上风电场建设和运行对渔业资源的长期影响研究提供基础数据和决策指导。     

利用生物量动态模型与Euler-Lotka方程估算亲体-补充量模型的陡度参数

陡度是亲体与补充量模型中的关键参数,能反映补充量受亲体量的约束程度,但该参数难以通过渔业资源评估模型直接估计,而随意假设则可能会降低渔业资源评估结果的可靠性。因此,本文提出了利用生物量动态模型(Biomass dynamic model)与Euler-Lotka方程估计陡度经验分布的方法。先利用贝叶斯生物量动态模型估计内禀增长率的分布,在此基础上,利用Euler-Lotka方程估计陡度的经验分布,再以印度洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)陡度估计为例,展示了该方法。研究表明:陡度的估计受资源丰度指数、自然死亡系数、性成熟率、生长参数等数据的影响;当使用中国台湾延绳钓渔业在15°S~45°S、55°E~100°E海域的标准化CPUE、4种自然死亡系数与4种性成熟率时,生物量动态模型能较好估计内禀增长率,估计的陡度均值在0.80~0.87之间,与大西洋、北太平洋长鳍金枪鱼陡度值基本一致,估计结果具有合理性;同时,本文陡度估计支持印度洋长鳍金枪鱼资源处于健康状态的判断。研究结果将进一步丰富陡度估计方法,为陡度的合理假设及印度洋长鳍金枪鱼的资源评估提供理论支持。