黄海南部春季蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)渔场海洋学特征与渔期渔场分布

以国家"973"项目资料和历史资料为基础,研究了黄海南部水域渔业海洋学特征、蓝点马鲛洄游行为及与渔场形成、渔期更迭关系.侧重分析2006和2007年春季水温年际变化对蓝点马鲛渔场、渔期分布的影响.结果表明,相对于2006年冷春,2007年黄海南部水域升温较早,渔汛盛期出现于4月25日,较2006年的5月1日左右明显提前,10℃等温线分布是早春南黄海蓝点马鲛鱼群分布与形成渔场的重要因子,而密集中心渔场往往出现于5月初;文中还讨论了南黄海大沙和吕泗渔场的性质特征,以期为蓝点马鲛渔情预报提供基础资料.     

产卵期及越冬期蓝点马鲛渔场分布变化及其与海表温度的关系

蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)是我国近海重要经济鱼类,近年来产量维持在40万t左右,是我国近海资源衰退背景下,少数保持持续高产的种类之一。为研究近年来蓝点马鲛渔场分布状况,本文根据2009～2016年农业部海洋捕捞动态信息采集网络中的蓝点马鲛CPUE数据以及卫星遥感海水表温(SST)数据,分析了产卵期及越冬期蓝点马鲛渔场分布变化及其与SST的关系。结果表明,越冬期黄渤海蓝点马鲛渔获重心逐渐向东南移动,东海渔获重心逐渐向东北移动;产卵期黄渤海渔获重心逐渐向西北移动,东海渔获重心逐渐向西南移动,渔获重心的变化与蓝点马鲛越冬、产卵洄游趋势一致。2月和4月渔获重心经纬度变化与整个海域的SST距平变化相关性不显著(p0.05),但CPUE分布与SST异常相关。本研究探索了蓝点马鲛产卵期及越冬期浮拖网作业渔场变化,为蓝点马鲛渔场研究及资源变动提供了参考依据。     

黄渤海蓝点马鲛种群变动与海表面温度的关系

本文基于1992—2012年黄渤海海域蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)渔获量,利用实际种群分析方法推算了蓝点马鲛再生产成功率(Recruitment Per Spawner,RPS),并研究了其与黄渤海海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)的关系。研究表明,蓝点马鲛RPS与SST于4月在长江口附近海域负相关性较强,于5月在海州湾与长江口附近负相关性较强,于6月在辽东湾、莱州湾、海州湾负相关性较强,于8—11月在黄海西南部海域负相关性较强,以上相关性均达0.6以上(P0.05)。根据负相关性较强区域的出现位置与时间,推测过高的SST抑制了性成熟成鱼产卵和当年幼鱼的摄食过程,从而影响次年的补充量,导致RPS降低。研究结果可为我国海洋渔业的保护、管理和开发提供一定的理论参考与数据支撑。     

基于分类回归树算法的东南太平洋智利竹筴鱼渔场预报

为了提高智利竹筴鱼渔场预报水平和满足渔业捕捞生产的需要,利用2002—2008年的东南太平洋公海海域捕捞的中国大型拖网渔船共计15艘的生产统计资料,以及海洋环境数据(包括海表温度、叶绿素a浓度、表温距平、叶绿素a浓度距平、海表温度梯度强度和海面高度异常等数据),基于CART的算法,构建了智利竹筴鱼渔场决策树预报模型。用含1 114条记录的数据集对模型进行训练,并采用ROC方法对该模型诊断中心渔场的准确性进行了分析。最后将该模型应用于2009年各月份的智利竹筴鱼中心渔场预报,并与实际渔场位置进行了对比,结果显示预报渔场与实际生产位置基本一致,表明利用CART决策树方法建立智利竹筴鱼渔场预报模型是可行的。     

应用自由度调整复相关系数方法进行渔期预报的研究

在大多数预报问题中,一般都采用逐步回归方法解决因子选择问题,且用复相关系数的大小判断预报方程的优劣.事实上,不能单凭复相关系数的大小决定预报方程的取舍. 本文应用自由度调整复相关系数的方法对如何合理地选择预报方程进行了研究,并用此方法对长江口蓝点马鲛春汛渔期预报方程进行了最佳选择,得到了较好结果.回报检验结果误差最大的年度为2天,预报的结果也是令人满意的.     

基于海表温度和海面高度的东太平洋大眼金枪鱼渔场预测

开展东太平洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)渔场预报技术研究,建立基于多环境因子渔场预报模型,将对该资源的高效开发和利用具有重要的意义。作者根据2009~2011年东太平洋海域(20°N~35°S、85°W~155°W)延绳钓生产统计数据,结合海洋遥感获得的表温(SST)和海面高度(SSH)的数据,运用一元非线性回归方法,以渔获量为适应性指数,按季度分别建立了基于SST和SSH的大眼金枪鱼栖息地适应性指数,采用算术平均法获得基于SST和SSH环境因子的栖息地指数综合模型,并用2012年各月实际作业渔场进行验证。研究结果显示,大眼金枪鱼渔场多分布在SST为24~29℃、SSH为0.4~0.8 m的海域。指数模型较好地拟合了因子适应性曲线(P0.05)。基于栖息地指数的2012年大眼金枪鱼中心渔场预报准确性平均达63%,可为金枪鱼延绳钓渔船寻找中心渔场提供指导。     

基于提升回归树的东、黄海鲐鱼渔场预报

为提高东、黄海鲐鱼渔场预报准确率、降低渔业生产成本,研究提出了一种基于提升回归树的渔场预报模型。研究采用2003—2010年我国大型灯光围网渔捞日志数据,以有网次记录的小渔区为渔场,以渔捞日志未记录的区域作为背景场随机选择假定非渔场数据,以海表水温等环境因子作为预测变量构建东、黄海鲐鱼渔场预报模型并以2011年的实际作业记录对预报模型进行精度验证。验证计算得到预报模型的AUC(area under receiver operating curve)值为0.897,表明模型的预报精度较高。模型的空间预测结果表明,预报渔场与实际作业位置基本吻合,其位置移动也与实际情况相符。这表明基于提升回归树的渔场预报模型可以用来进行东、黄海鲐鱼渔场的预报。     

基于朴素贝叶斯的西北太平洋柔鱼渔场预报模型的建立

西北太平洋是中国进行柔鱼(Ommastrephes bartramii)捕捞生产的重要海区,准确预报渔场出现的位置对提高渔业捕捞产量、节省燃油有重要的意义。本研究利用2002—2011年中国在该海域的历史产量数据、渔场时空数据以及包括海表温度、叶绿素浓度a、表温梯度强度和叶绿素梯度强度在内的海洋环境数据,基于朴素贝叶斯方法,建立了西北太平洋柔鱼渔场的预报模型。为满足朴素贝叶斯方法对条件独立性的假设,利用独立成份分析,重新获得相互独立的属性变量。通过求Cohen′s Kappa系数最大值的方法,确定3种CPUE类型的先验概率,建立可用于渔场预报的朴素贝叶斯预报模型。作为实际验证,将2012年7~11月我国柔鱼渔船在西北太平洋实际生产数据与预报的高CPUE渔场位置进行叠加,平均综合预报精度达到69.9%,表明该模型对西北太平洋渔场的预报具有较好效果和可行性。     

象山港蓝点马鲛8种同工酶特征分析

为探究蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)的生化遗传特征,采用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析了6尾象山港蓝点马鲛个体(3雄,3雌)的9种组织(心脏、鳃、肠、肌肉、胃、肝、眼、肾和性腺)中乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、葡萄糖脱氢酶(GDH)、葡萄糖6磷酸脱氢酶(G6PDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、酯酶(EST)、山梨醇脱氢酶(SDH)和苹果酸酶(MEP)等8种同工酶的表达模式。结果表明,同工酶呈现出组织特异性,LDH、MDH和G6PDH在9种组织中均有表达,GDH在肝脏和眼中弱表达;在各种组织中,肝脏中同工酶表达最广泛,8种同工酶均有表达,其中EST的酶条带比较丰富,GDH和G6PDH在肝脏中活性较高。各种同工酶表达谱在雌雄个体组织间无差别。研究结果可为象山港蓝点马鲛的种质鉴定提供一定的理论依据。     

渤海蓝点马鲛食物链结构的研究

从60年代起,我国开始进行鱼类食性的研究(杨纪明、郑严,1962;杨纪明、林景祺，1966),并且开始以食性分析的方法,对特定海区内的鱼类食物关系进行研究(邓景耀等,1986;张其永等,1981),这为海洋食物链研究提供了初步资料。但至今尚未见有单种鱼食物链结构的研究报道。 蓝点马鮫 Scomberomorus niphonius (Cuvier et Valenciennes)为暖水性、洄游性、中上层鱼类。通常每年6月进入渤海产卵,11月前后离开渤海,向深海做越冬洄游(韦晟,1980)。蓝点马鲛作为渤海的重要经济鱼类之一,近些年来资源量一直保持相对稳定(韦晟,1982;朱德山、韦晟,1983)。进行蓝点马鲛的食物链研究,一方面有助于进行蓝点马鮫资源的预测、增殖及管理,另一方面对阐明渤海生态系统中的能量转换也具有一定意义。本文试图对蓝点马鲛食物链结构问题进行讨论。     

表层水温结构变化对东南太平洋秘鲁鳀渔场的影响

秘鲁鳀（Engraulis ringens）是栖息于东南太平洋沿岸的小型中上层鱼类,掌握其渔场变化及其与海洋环境因子的关系有利于企业把握该渔业的生产情况。研究结合2005-2014年渔汛期间秘鲁各港口出港的船数及其所获得的秘鲁鳀渔获量和表层水温数据（海表面温度,sea surface temperature,SST）,以单位捕捞努力量的渔获量（catch per unit effort,CPUE）和捕捞努力量（Effort）数据构建的渔场指数（fishing ground index,FGI）为渔场指标,对秘鲁鳀的渔场类型进行分类,探讨水温结构变化对秘鲁鳀渔场的影响。方差分析表明:渔场指数在不同渔汛阶段（渔汛前期、中期和末期,P<0.01）和不同捕捞区域（北部、中部和南部,P<0.01）都有着极显著的差异。以表层水温大于20℃的海水是否入侵到近岸为标志,可以将秘鲁鳀渔场分成两种类型:大于20℃的海水没有入侵到沿岸（A型渔场）和入侵到沿岸（B型渔场）。研究表明,在渔汛前期和中期阶段,A型渔场的出现有利于渔场的形成,其中渔汛前期沿岸19℃或20℃等温线的出现以及渔汛中期沿岸18℃或19℃等温线的出现可以作为中心渔场形成的指标。     

基于贝叶斯分类器的南海黄鳍金枪鱼渔场预报模型

本文利用来自中西太平洋渔业委员会(WCPFC)黄鳍金枪鱼延绳钓2000-2011年的历史渔获数据和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)气候预报中心提供的海表温度最优插值数据和法国空间局(CNES)卫星海洋数据中心提供的多卫星融合高度计月合成海面高度资料,基于贝叶斯分类器,根据模型中环境因子的选取以及渔区分类策略的不同预拟了8种构建方案对2011年南海外海黄鳍金枪鱼的渔场进行分类预报,并将预报结果与实际渔场进行对比检验,比较分析不同方案对最终分类结果和精度的影响。检验结果表明,方案1-8总体精度分别为71.4%、75%、70.8%、74.4%、66.7%、68.5%、57.7%和63.7%。方案1-6在65%以上,均能够满足实际渔场预报业务化需求。采用SST和SSH双环境因子的方案均比采用单SST环境因子的方案总体精度稍高,一定程度上提高了预报精度,其中采用去除SST和SSH相关性的第一主分量作为预报因子的方案2达到了75%最高精度。采用CPUE平均值正负标准差作为节点比以33.3%与66.7%作为节点来区分高、中、低CPUE渔区的预报结果要更加准确。因此在模型筛选的基础上,选用模型方案2完成南海金枪鱼渔场渔情预报服务系统的系统实现。     

卫星遥感在东海渔场速报中的应用

去年11～12月预报中心进行了一次东海渔场表层水温及流系速报试验。在试验期间,遥感应用部利用自行开发的微机系统。实时地接收到和处理NOAA卫星数字信号,得到了东海大面积海表温度(SST)的分布,预报台根据卫星遥感的SST数据以及航测、船测、浮标数据和历史资料及时地做出了东海表层水温和流系速报,提供给渔业部门使用。收到了良好的效果。本文就卫星信号的接收和处理,卫星遥感产品的制作等问题作一简单的介绍。 一、接收和处理系统的构成和功能 我们这套卫星信号实时接收和处理系统是在原有国产的卫星云图接收机的基础上,配上PC386微机以及相应的硬件和自行开发的一系列软件构成的。     

复经验正交函数方法在黄海水温预报中的应用

本文介绍了复经验正交函数(CEOF)方法,并首次将其应用于黄海的水温预报,同时与依据同样资料采用经验正交函数(EOF)方法所作的预报进行了对比.比较可知,在黄海表层水温预报中,应用复经验正交函数方法所作的预报,其精度较应用经验正交函数方法提高0.20℃左右,底层预报精度相当.     

蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)两种Wap65基因克隆及蛋白功能的研究

采用同源克隆及Race技术获取了蓝点马鲛Wap65-1和Wap65-2基因的c DNA全长序列,长度分别为1659 bp和1725 bp,各自编码426和436个氨基酸。通过Clust W同源性及进化树分析表明:蓝点马鲛Wap65-1与Wap65-2基因的同源性为60%,处于不同的分支上。进一步对该鱼的幼体进行热诱导,通过q RT-PCR分析表明:两种基因在高温诱导下均有上调,而Wap65-2基因上调呈现显著性差异(P0.05)。在此基础上,构建两种基因冷休克表达系统,成功实现了两种蛋白的可溶性表达,而且发现Wap65-2对高温胁迫下E.coli BL21(DE3)的存活具有较强的保护作用。本研究为蓝点马鲛耐热品种的培育奠定了理论基础。     

基于随机森林的印度洋长鳍金枪鱼渔场预报

为了提高远洋渔场预报水平和满足渔业生产的需要,提出了一种基于随机森林建立印度洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)渔场预报模型的方法。选取2002-2009年各个月份印度洋5°×5°格点渔业环境和时空数据(包括海表温度、叶绿素a浓度、表温距平、叶绿素a浓度距平、海表温度梯度强度和海面高度异常等数据)作为预测变量,利用长鳍金枪鱼的CPUE(Catch per unit effort,单位:尾/千钩数)的三分位点将渔区划分为高CPUE、中等CPUE和低CPUE三种类型,作为响应变量,对数据进行训练。结果表明,当随机森林中决策树达到100以上时,袋外数据OOB(out-of-bag)的分类误差率趋于平稳。将训练得到的随机森林用于2010年印度洋长鳍金枪鱼分月渔场的预测,其概率等值面图与实际生产的渔场分布进行叠加比较,显示高CPUE渔场概率分布与实际渔场的位置及范围变化情况符合。通过ROC(Relative Operating Characteristic)分析,高CPUE、中等CPUE和低CPUE的AUC(Area Under ROC Curve)分别达到0.847、0.743和0.803,表明预测精度较高。最后对中等CPUE渔区预测精度相对较低的原因进行了分析。     

基于GAM和GWR模型分析环境因子对南极磷虾资源分布的非线性和非静态性影响

分析南极磷虾分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,对南极磷虾的高效捕捞和管理具有重要意义。本研究基于“龙腾”船2015、2016年在南设得兰群岛捕捞作业的渔捞日志数据,应用广义加模型(Generalized additive model,GAM)和地理权重回归模型(Geographical weighted regression,GWR)探究南极磷虾(Euphausia superba)渔场分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,并比较这2种模型的模拟性能,为南极磷虾的渔场渔情预报、资源评估和渔业管理提供基础数据。GAM模型结果显示,2015、2016年单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)与作业水深均呈显著负相关关系(P<0.01),表明在作业水深范围内,南极磷虾在较浅水域集群密度较高;2015年CPUE与表层水温呈显著正相关关系(P<0.01),但在2016年呈显著负相关关系(P<0.01),推测是由于2年调查作业位置不同所致;CPUE与离岸距离关系不显著(P≥0.05)。GWR模型结果显示,作业水深对CPUE的影响无显著的空间变化(P>0.05);海水表温和离岸距离对CPUE的影响具显著的空间变化(P<0.01),表明这2个因子对南极磷虾渔场分布的影响在空间上不连续,存在显著空间非静态性。GAM模型可用于研究资源分布与驱动因子的一般规律;GWR模型作为全局回归模型的有效补充,可用于探究一般规律不适合的特殊区域,便于发现资源分布的“热点”区域,未来在海洋生物资源分布研究中将有广阔的应用前景。     

基于神经网络的南太平洋长鳍金枪鱼渔场预报

南太平洋长鳍金枪鱼是我国远洋渔业的重点捕捞对象;对南太平洋长鳍金枪鱼进行准确的渔场预报;可以提高捕捞效率;提高渔业的生产能力。本研究根据1993-2010年南太平洋长鳍金枪鱼的延绳钓生产数据以及海洋卫星遥感数据（海水表面温度;SST;海面高度;SSH）和ENSO（El Niño-Southern Oscillation）指标;采用DPS（data processing system）数据处理系统中的BP人工神经网络模型;以渔获产量（单位时间的渔获尾数）和单位捕捞努力量渔获量（CPUE;Catch per unit of effort）分别作为中心渔场的表征因子;并作为BP模型的输出因子;以月、经度、纬度、SST、SSH和ENSO指标等作为输入因子;分别构建4-3-1;5-4-1;5-3-1;6-5-1;6-4-1;6-3-1等BP模型结构;比较渔场预报模型优劣。研究结果表明;以CPUE作为输出因子的BP人工神经网络结构总体上较优;其中以6-4-1模型结构为最优;相对误差只有0.006 41。研究认为;以CPUE为输出因子的6-4-1结构的人工神经网络模型;能够准确预报南太平洋长鳍金枪鱼的渔场位置。     

台湾海峡1997～1998年夏汛中上层鱼类中心渔场的变动与表层水温的关系浅析

针对台湾海峡中上层鱼类中心渔场的变动问题,通过对1997－1998年夏汛期间AVHRR遥感表层水温（SST）的分析,发现相应于北部和西南部中心渔场在1998年范围缩小、南界大幅北移0．5个纬度的现象,1997年渔场南界一线的SST,在1998年升高可达1℃,推测SST的这种变化,是中心渔场出现明显位称的原因之一,并且与此期间发生的El Nino事件可能存在着某种关联。     

夏季东海渔场鲐鱼产量与海洋环境因子的关系

根据2002～2004年7～9月我国东海灯光围网渔业生产统计数据,结合卫星遥感获取的海表面温度(Sea surface temperature, SST)、叶绿素a浓度及海面高度数据(Sea surface height,SSH),分析鲐鱼渔场分布与其SST、叶绿素a浓度和SSH之间的关系.统计各月鲐鱼产量在SST、叶绿素a浓度上的频次分布,以确定各月中心渔场的最适SST和叶绿素a浓度范围,并对不同月份鲐鱼产量与SST和叶绿素a浓度关系进行分析和比较.利用Marine Explore4.0软件将每日鲐鱼产量和SSH图像进行空间展布,分析中心渔场形成与SSH分布的内在规律.研究结果显示,鲐鱼产量和当年SST成正比,东海SST的高低基本上决定了当年鲐鱼产量的高低,但并未发现叶绿素a浓度越高渔获产量也越高的规律,说明叶绿素a浓度并非鲐鱼渔场形成的最主要因素.夏季东海SST、叶绿素a浓度分布状况及其分布的季节变化决定了夏季东海鲐鱼作业渔场在东海南部和北部适宜SST、叶绿素a浓度不同的范围,但各年渔场SST以及叶绿素a浓度分布的总体趋势一致,鲐鱼产量集中分布在叶绿素a浓度较低、SST较高的东海南部渔场和叶绿素a浓度较高、SST较低的东海北部长江口渔场:7、8月鲐鱼中心渔场分布在东海南部海域,最适SST分别为27～29 ℃和28～30 ℃,最适叶绿素a浓度均为0.10～0.30 mg/m3;9月东海南部渔场最适SST为27～28 ℃,最适叶绿素a浓度为0.10～0.30 mg/m3,东海北部渔场最适SST为26～27 ℃,最适叶绿素a浓度为1.00～3.00 mg/m3.鲐鱼渔场和SSH之间有很好的匹配关系,中心鱼场通常位于SSH极大值和极小值交汇的海域、并靠近极大值海域一侧,即出现在冷水团和暖水团交汇区靠近暖水团一侧.研究表明,渔场最适SST和叶绿素a浓度以及SSH作为确定潜在中心渔场的指标各具优势,将三者结合、综合分析,预报潜在渔场的位置更为可靠.