利用栖息地适宜指数分析秘鲁外海茎柔鱼渔场分布

根据2003—2007年秘鲁外海茎柔鱼渔获数据以及海洋环境数据[表温(SST),表温水平梯度、表层盐度(SSS)、海面高度(SSH)、叶绿素(Chl-a)浓度],利用主成分分析法确定各环境因子的权重,分别采用权重求和法和几何平均法进行栖息地适宜指数(HSI)建模分析,选择最优模型进行实证分析,结果表明,权重最高的环境因子为SST,最小的为Chl-a浓度。HSI值较高的海区一般位于200海里专属经济区外附近海域。经统计比较,用权重求和法计算所得HSI值好于几何平均法。利用2008年茎柔鱼生产数据进行实证分析,产量和作业次数随HSI值升高而增加,权重求和法的HSI模型可用于茎柔鱼渔场的实时动态预报。分析还显示,HSI分布情况与研究海域的的海洋环境密切相关,HSI不小于0.8的海区一般处在水团交汇处。     

秘鲁外海茎柔鱼渔场时空分布分析

秘鲁外海茎柔鱼是重要的经济性种类,掌握其渔场时空分布规律有助于资源的合理利用。本文根据2003—2004年和2006—2009年我国鱿钓船在秘鲁外海的生产统计和海洋表面温度(SST)等资料,使用空间距离和聚类分析的方法,对其各年间渔场时空分布进行分析比较。结果表明,各年产量重心的分布都存在一定差异,产量重心在经度上随月份整体上呈现向西移动的趋势,在纬度方向上1～6月整体上呈向北移动的趋势,7～12月则表现出向南移动的趋势。聚类分析表明,2003、2006和2008年;2004、2007和2009年空间分布格局各为一类。空间距离分析表明,2006和2009年产量重心差异最大,其中前者平均产量重心为82°23′W、12°53′S,后者为81°47′W、14°27′S,南北相差约1.5个纬度。研究认为,渔场分布的月间变化是由茎柔鱼南北洄游所引起的,年间渔场分布差异与SST等海洋环境关系密切。     

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。     

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。     

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(Niño3.4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 Niño)、正常气候和拉尼娜(La Niña)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Niño3.4指数的变化趋势基本相同,Niño3.4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 Niño年,正常年和La Niña年。研究发现,在El Niño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 Niña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,Niño3.4指数和茎柔鱼渔场HSI纬度重心呈显著正相关,在El Niño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。     

基于综合环境因子的协同克里金法分析茎柔鱼资源丰度空间分布

茎柔鱼是我国重要的远洋捕捞对象之一,研究其资源丰度空间分布问题,有助于更好地理解茎柔鱼的生态习性,并提高我国鱿钓渔船的生产效率。本文利用上海海洋大学鱿钓技术组提供的2003-2012年6-9月秘鲁外海茎柔鱼捕捞数据,结合海表面温度（SST）,海表面高度（SSH）,海表面盐度（SSS）和叶绿素浓度（Chl a）进行协同克里金插值预测其资源丰度的空间分布。为了解决协同克里金插值中4个环境因子的权重问题,本文将4个环境因子进行归一化处理,利用主成分分析方法将其整合为单一综合环境因子,以此作为协变量。将综合环境因子与单位捕捞努力量渔获量（CPUE）进行相关性检验后进行协同克里金插值,根据平均误差（ME）,均方根误差（RMSE）和标准化均方根（RMSSE）对插值结果评价,探讨此种方法的可行性。研究结果认为:（1）主成分分析方法获得的6-9月份的综合环境因子均与CPUE具有显著相关性;（2）6-7月份ME分别为0.002 6和0.002 5,预测准确性很高,平均预测结果稍高于实际观测值;而8-9月份的ME分别为-0.007 8和-0.000 2,预测准确性较高,平均预测结果稍低于实际观测值。6月份的RMSE估值精度最高,8月份的估值精度最低。6-7月份的RMSSE值小于1,说明都高估了预测的不确定性,8-9月份的RMSSE值大于1,说明都低估了预测的不确定性,则在6-9月份中的预测精度和准确性上会有一定程度的偏差。从ME、RMSE和RMSSE三者综合来看,6-9月的预测值具有一定的可靠性。     

秘鲁外海茎柔鱼脂肪酸组成的月间差异研究

掌握茎柔鱼营养成分和食性的月间差异,对其渔业资源合理开发与利用具有重要意义。茎柔鱼(Dosidicus gigas)是东太平洋特有的头足类种类,是我国远洋鱿钓渔业最重要的鱿鱼经济物种。本研究以2020年5月、6月、10月、11月捕获自秘鲁外海的茎柔鱼为研究对象,采用Folch法提取脂肪酸,以气相色谱-质谱法测定其肌肉脂肪酸构成及含量,利用非度量多维尺度分析(NMDS)法检验不同月份肌肉脂肪酸组成的差异,使用相似性分析(ANOSIM)对比其差异的大小,同时结合特征脂肪酸指示不同月份茎柔鱼食性变化,旨在探究秘鲁外海茎柔鱼不同月份间脂肪酸组成及差异。结果显示,在同一月份不同脂肪酸组成方面,4个月份茎柔鱼脂肪酸均以多不饱和脂肪酸为主(59.40%～60.85%),其次是饱和脂肪酸(29.18%～31.65%),单不饱和脂肪酸的含量最少(8.52%～10.31%)。在月间差异方面,5月与10月(P=0.001)、5月与11月(P=0.001)、6月与10月(P=0.001)、6月与11月(P=0.003)脂肪酸组成百分比显示出明显差异,C16∶0、C18∶0、C18∶1n9、C20∶1、C20∶...     

智利外海茎柔鱼(Dosidicus gigas)耳石外部形态特征分析

根据2008年1—5月智利外海茎柔鱼资源调查中随机采集的663尾样本(雌性464尾,雄性199尾),对其耳石形态特征进行观察与测量。观测表明,茎柔鱼耳石具有长窄的吻区和宽大的翼区。对耳石10项形态参数进行主成分分析,结果显示,耳石总长(TSL)、吻侧区长(RLL)、翼区长(WL)可以作为耳石长度特征的代表,最大宽度(MW)则可代表耳石宽度特征。雌性个体TSL、RLL、WL和MW与胴长(ML)之间为线性关系(Y=a+b×ML)(P0.05),生长系数b在1.9358—2.9607间,其中MW的最小,WL的最大,耳石各区为均匀生长。雄性个体TSL、RLL、WL和MW与ML之间为幂函数关系(Y=c×MLd)(P0.05),生长系数d在0.9165—1.1877间,其中TSL生长速度慢于ML,RLL和MW基本与ML一致,WL则快于ML,耳石各区为非均匀生长。     

基于不同权重的栖息地指数模型预报阿根廷滑柔鱼中心渔场

本文根据2003-2009年1-5月和2011年1-5月西南大西洋海域阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)的生产数据,结合遥感获得的海表面温度(SST)和海表面高度(SSH)数据,利用不同权重的栖息地指数模型来预报阿根廷滑柔鱼的中心渔场。采用外包络法,利用作业次数与SST、SSH建立适应性指数(SI)模型,依据作业次数比重和产量比重来比较不同权重的算术加权模型(AWM),从而筛选出最佳模型,并对最佳模型进行验证。结果显示,确定AWM(a=0.3,SST权重为0.3,SSH的权重为0.7)为最佳模型,当栖息地适应性指数(HSI)大于0.6时,作业次数的比重为93.23%,产量比重为89.28%,当HSI小于0.4时,作业次数的比重为2.12%,产量比重为3.35%。利用2011年1-5月的生产数据和环境数据对AWM(a=0.3)进行验证,结果显示,在HSI大于0.6的海域,各月作业次数比重均在91%以上,产量比重均在95%以上。研究表明,在阿根廷滑柔鱼渔场形成中SSH比SST更为重要,基于SST和SSH的AWM(a=0.3)能够较好地预测西南大西洋阿根廷滑柔鱼的中心渔场。     

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。     

Size increment of jumbo flying squid Dosidicus gigas mature females in Peruvian waters, 1989–2004

Changes in population structure of the jumbo flying squid Dosidicus gigas in Peruvian waters were studied based on size-at-maturity from 1989 to 2004. From 1989 to 1999, mature squid belonging to the medium-sized group prevailed, but from 2001 on, mature squids were larger. This change is not related to the changes in sea surface temperature and we hypothesized that it was caused by the population increase of mesopelagic fishes as prey.     

基于最大熵和栖息地指数模型预测东、黄海日本鲭渔场分布

最大熵模型（Maximum Entropy Model,Maxent）和栖息地指数（Habitat Suitability Index,HSI）模型均广泛应用于渔情预报研究中。为比较两模型渔情预报效果以提升日本鲭（Scomber japonicus）资源的科学管理水平,本研究利用2003−2012年东、黄海日本鲭的渔业数据以及海表温度、海面高度、海表盐度、海表温度梯度等海洋环境数据,构建最大熵模型和HSI模型,以分析、比较两模型对东、黄海日本鲭栖息地的预测效果,并利用受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic,ROC）曲线下面积（Area Under Curve,AUC）、模型预测的渔场概率与实际渔获量百分比之间的对应关系对两模型渔情预报效果进行了定量评价。结果表明：（1）最大熵模型预测的渔场发生高概率位置与捕捞位置基本重合,在无历史捕捞数据海域预测渔场发生的概率较低;HSI模型预测的高栖息地指数位置与捕捞位置部分重合,在无历史捕捞数据海域也可获得较高的栖息地指数,将非渔场预测为渔场的概率较高;（2）最大熵模型和HSI模型的月平均AUC值分别为0.95和0.66,故最大熵模型的预测结果相对较好;（3）使用HSI模型时,应在模型中加入非渔场数据,并加强对此类数据的收集,否则该类模型预报渔场时有扩大化的可能;使用最大熵模型时,必须提高渔业数据的空间覆盖率,否则无法全面反映渔场时空分布动态。本文研究结果可为提升东、黄海日本鲭渔情预报精度提供参考。     

基于Schaefer模型的东南太平洋茎柔鱼资源评估和管理

东南太平洋茎柔鱼(Dosidicus gigas)是世界范围内最重要的经济头足类之一,也是我国鱿钓渔船的重要捕捞对象。本文根据2003—2012年中国大陆的渔业数据和FAO统计的东南太平洋茎柔鱼产量数据,利用Schaefer模型,基于贝叶斯统计方法,分基准方案和敏感性分析方案对东南太平洋茎柔鱼资源进行评估,并对其管理策略做了风险分析。结果表明,年渔获量和CPUE数据为贝叶斯资源评估模型提供了足够多的信息。2003—2012年捕捞死亡率低于目标参考点F0.1,渔获量小于最大可持续产量,资源量大于目标参考点Bmsy,资源状况良好,未遭受过度捕捞。在基准方案下,最大可持续产量为142.9万吨,维持最大可持续产量的资源量为214.7万吨,此时的捕捞死亡率为0.682;在敏感性分析方案下,最大的可持续产量为152.5万吨,维持最大可持续产量的资源量为229.6万吨,此时的捕捞死亡率为0.691。决策分析和风险分析表明,当捕获率设定为0.3以下时,资源能够得到较好的养护,资源崩溃的可能性很低。将捕获率设定在0.3左右是最适的管理策略,此时的持续产量为99万吨左右。     

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。