西北印度洋鸢乌贼内壳形态特性研究

为探究西北印度洋鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)内壳的形态特性,利用2019年9—11月中国灯光罩网作业在西北印度洋海域采集的594尾鸢乌贼样本,通过内壳结构研究生长特性及不同性别间生长差异。主成分分析表明,内壳长(gladius length, GL)、翼长(vanes length, VL)、尾锥长(cones length, CL)、尾锥宽(greatest width of cones, GWC)和叶轴最大宽度(greatest width of proostracum, GWP)可作为描述西北印度洋鸢乌贼内壳外形变化的特征参数。协方差分析表明,除VL外所有特征参数与胴长(mantel length, ML)的生长关系均存在性别间显著性差异;所有特征参数与体重(body weight, BW)的生长关系也均存在性别间显著性差异。根据方程拟合与AIC(Akaike''s Information Criterion)比较,内壳的参数与胴长和体重均具有显著相关性,可以用线性函数、幂函数、对数函数等表示。由于内壳参数测量相对于胴长测量误差小更准确,因此内壳参数可用于鸢乌贼生物学特性的研究。对比不同头足类内壳结构与胴体的函数关系的差异,可用内壳参数作为种群划分的参考,也为利用内壳结构研究鸢乌贼渔业生物学及资源评估提供了参考依据。     

基于GAM模型西北印度洋鸢乌贼CPUE标准化

单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort,CPUE)是资源评估的前提和基础,为了更好地评估西北印度洋鸢乌贼资源,采用广义加性模型(generalized additive model,GAM)对2016~2020年西北印度洋鸢乌贼的CPUE进行了标准化。结果显示,月份、海表温度(sea surface temperature,SST)、海面高度(sea surface height,SSH)、经度和纬度对CPUE呈显著性影响,通过对不同GAM模型的AIC(Akaike information criterion)值比较,由月份、SST、SSH、经度和纬度5个因子构成的GAM模型为最优CPUE标准化模型,对CPUE偏差的解释率为40.3%。研究表明,西北印度洋鸢乌贼高CPUE主要出现在9月至翌年3月,海域范围为16°~19°N、60°~65°E,SST为25~28℃、SSH为0.2~0.4m的海域内。整体而言,标准化CPUE低于名义CPUE,但二者的变化趋势基本一致。     

印度洋西北海域鸢乌贼渔场分布与海面高度的关系

根据2004年9月至2005年1月我国鱿钓船在印度洋西北海域进行鸢乌贼（Symlectoteuthis oualaniensis）调查的数据,并结合海面高度,利用Marineexplorer4．0软件对渔获量分布及其与海面高度图进行了叠加分析。结果表明,高渔获量的中心渔场大多分布在海面高度Hss≤0的附近海域,在Hss≥0的附近海域有一定的渔获量。研究认为,中心渔场分布在冷暖涡的交汇处,但是渔场的中心偏向于Hss≤0的冷水涡一侧。     

印度洋西北部海域鸢乌贼渔场分布及其与海面温度的关系

根据2004年9月-2005年4月印度洋西北海域鸢乌贼生产调查资料及海面温度数据,按经纬度1°×1°空间分辨率,采用软件Marine Explorer 4.0和数理统计方法对鸢乌贼作业渔场分布及其与海面温度的关系进行了分析。结果显示,9月-翌年1月作业渔场分布比较分散,分布在11°30′~19°30′N,58°~64°E海域;2-4月作业渔场分布比较集中,主要分布在15°~16°30′N,60°~61°30′E。各月份的平均日产量波动不大。作业渔场的适宜海面温度为25~29℃。经Kruskal-Wallis统计检验,调查期间各个温度组作业CPUE不存在显著性差异。     

不同气候年间西北印度洋鸢乌贼角质颚微结构及生长特性差异

为研究不同气候年间西北印度洋鸢乌贼角质颚的生长变化特性,根据2019年(厄尔尼诺)和2020年(正常)相同月份(2～5月)中国灯光罩网渔船于西北印度洋采集的1 896尾鸢乌贼样本,通过角质颚研磨,对不同气候年间角质颚的微结构及其生长特性进行了对比研究。结果表明,西北印度洋鸢乌贼角质颚微结构包括头盖和脊突两部分,日龄生长纹以明暗交替的方式呈周期性生长,2019年角质颚生长纹间隔及宽度都较小,色素沉积更浅,纹路异常现象较多。协方差分析表明,不同气候年间角质颚外形特征参数与日龄的关系均存在性别间显著性差异。2019年雌性个体所有外形特征参数与日龄的关系均最适用指数函数表示,但2020年雌性个体所有外形特征参数与日龄的关系均最适用对数函数表示; 2019年雄性个体除下脊突长LCL (lower crest length)与日龄的关系最适用指数函数表示外,其余特征参数与日龄的关系均最适用幂函数表示,2020年雄性个体所有外形特征参数与日龄的关系均最适用线性函数表示。除2020年雄性个体6项特征参数的绝对生长率AGR (absolute growth rate)和瞬时相对生长率IRGR(insta...     

印度洋西北部公海鸢乌贼资源特征及其与海况的关系

根据2004年9月~2005年4月我国鱿钓船在印度洋西北部12°N~21°30′N,58°E~65°E获得的鸢乌贼资源调查资料,对其资源特征及其与海况关系进行了分析。研究认为,调查海域内鸢乌贼均有一定的分布,其中以14°30′N、60°E~63°E附近海域CPUE为最高。渔获物胴长范围为163~560 mm,优势胴长组为280~440 mm,占总数的70.51%,平均胴长为365.0 mm。渔获个体组成随纬度变化差异显著,而随经度变化差异不明显。16°N以南海域,雌性个体一般以Ⅰ、Ⅱ期为主;16°N以北海域,则以Ⅲ~Ⅴ期为主。分析还认为,鸢乌贼分布与表温、海面高度距平关系密切,9~11月适宜表温为27~28℃,12月~翌年3月为26~27℃,高产渔场大都分布在海面高度距平SSHA≤0的附近海域。     

印度洋北部鸢乌贼CPUE标准化初步研究

本研究根据中国远洋渔业协会鱿钓技术组和公海围拖网技术组提供的2017—2019年印度洋北部鸢乌贼3种捕捞方式(灯光敷网、灯光罩网和鱿钓)的生产统计数据,结合时空因子(年、月、经纬度)和环境因子(海表温度、海表盐度、光合有效辐射、风速和流速),利用广义线性模型(GLM)找出主要影响因子,并以广义可加性模型(GAM)找出因子变化规律并进行CPUE标准化研究。结果表明：GLM模型分析得出,年、月、纬度、海表温度、风速、流速以及作业方式因子均为显著性变量,对CPUE的影响较大。将上述的显著性影响因子加入GAM模型,根据AIC准则,包含这7个因子的GAM模型的AIC值最小为最优模型,对CPUE的总偏差解释为21.6%,其中作业方式对CPUE的影响最大,解释了5.6%的总偏差,随后依次是年、纬度、月、海表温度、流速、风速。名义CPUE与标准化CPUE年间变化趋势一致,且月间变化趋势整体较为相似。研究表明,基于GLM模型和GAM模型标准化的CPUE能够较全面、真实地反映印度洋鸢乌贼资源密度的变化情况,其中作业方式、海表温度、流速和风速对印度洋鸢乌贼资源密度影响较大。因此在后续的渔情预报研究中,可以将...     

基于动量自适应BP神经网络的鸢乌贼模式识别

近年来, 计算机模式识别技术因其识别结果准确、快速, 而不断被用于生物判别邻域。本文利用MATLAB软件实现动量自适应BP神经网络(back propagation neural networks)对西北印度洋、中东太平洋和南海3个海区的鸢乌贼角质颚及其胴长进行模式识别。研究结果显示, 训练成型的神经网络收敛误差仅为4.416×10^-2, 加入动量和自适应学习率的BP神经网络对鸢乌贼地理种群的识别率有显著提高。3个海区的正确识别率分别为100%、88.89%和94.12%, 总成功率为 93.24%, 说明角质颚外部形态和胴长可用于鸢乌贼地理种群的区分。而BP神经网络的其他学习算法, 如梯度下降法、单一动量法和单一自适应法的总识别率分为74.32%, 77.03%和87.84%。本研究的识别效果稳定, 对于大样本训练集的识别率也高达92.77%, 为头足类的种群判别提供了新的方法和思路。     

基于耳石微结构的南海鸢乌贼日龄和生长研究

年龄和生长速度等参数是渔业资源评估和管理的基础。鸢乌贼生命周期短、生长速度快。为研究鸢乌贼的日龄和生长, 利用2016年10月—2017年9月灯光罩网作业方式采集的南海鸢乌贼样本, 通过耳石微结构研究南海鸢乌贼不同种群、性别间的日龄组成和生长的差异, 结果表明: 1) 鸢乌贼中型群日龄范围48~125d, 优势日龄61~80d, 雌雄个体日龄组成差异显著; 微型群日龄范围44~95d, 优势日龄51~70d, 雌雄个体日龄组成差异极显著。2) 鸢乌贼中型群孵化时间为2016年7月—2017年7月, 1月和7—8月为孵化高峰期; 微型群孵化时间为2016年6—10月和12月至翌年2月, 1月和8月为孵化高峰期。3) 中型群雌雄胴长、体质量与日龄分别符合对数和线性关系; 微型群雌雄胴长与日龄分别符合对数和Logistic关系, 而体质量与日龄符合Logistic关系。4) 南海鸢乌贼微型群生长速度大于中型群, 微型群雄性个体生长速度大于雌性, 而中型群雄性个体生长速度小于雌性。通过对耳石生长纹的分析, 了解鸢乌贼的日龄组成、推算孵化时间、选出合适的生长方程及估算生长速度, 为渔业生物学提供基础资料。     

东太平洋赤道海域鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)和茎柔鱼(Dosidicus gigas)的食性比较研究

柔鱼亚科(Ommastrephinae)近缘种鸢乌贼(Sthenoteuthisoualaniensis)和茎柔鱼(Dosidicus gigas)为重要的大洋性经济头足类,二者在东太平洋赤道海域均有分布。研究以同一航次捕获的两种头足类为研究对象,结合传统胃含物分析和DNA条形码技术对二者食物组成及其差异开展研究,以分析同域近缘头足类间的摄食习性及差异。结果表明,鸢乌贼和茎柔鱼均以鱼类、头足类和甲壳类为主要食物来源,ANOVA显示,两者在Shannon多样性指数和饵料生物头足类和鱼类N%上均存在显著差异, SIMPER分析进一步表明,种间胃含物组成差异最主要体现在鱼类的种类组成和个数百分比上。研究结论直观反映了同域近缘头足类物种食物特化的现象,为后续探究头足类近缘种共存机制提供了数据支持。     

基于稳定同位素的东太平洋大青鲨(Prionace glauca)营养级研究

碳、氮稳定同位素为分析淡水和海洋生态系统的生物营养关系提供了有力手段,但在大洋鱼类中的应用还很少。本研究以热带东太平洋大青鲨(Prionace glauca)整节脊椎骨作为样品(叉长范围153—242cm),运用稳定同位素技术,分析大青鲨的δ~(13)C值和δ~(15)N值及其变化,比较不同基线生物的选择对营养级计算的影响。结果表明,大青鲨δ~(13)C范围为–15.76‰—–13.41‰,最大差值2.35‰;δ~(15)N范围为10.62‰—17.72‰,最大差值7.1‰;δ~(13)C值和δ~(15)N值随个体长度的变化不明显(可能原因是样品鱼均为较大个体),性别间的差异不显著,但不同基线生物的选择对营养级计算值的影响较大。本文研究表明,通过整节脊椎骨的稳定同位素测定来获得大青鲨的摄食特征信息是可行的。由于基线生物对营养级计算的影响问题难以在短期内解决,今后可将相对营养级或营养级的变化作为重点,研究人类活动(如捕捞)对大洋鱼类摄食和营养级的影响。     

基于稳定同位素的六指马鲅(Polynemus sextarius)食性特征

利用稳定同位素方法对南海大鹏湾海域六指马鲅(Polynemus sextarius)及其食物的碳和氮稳定同位素比值(δ13C和δ15N值)进行分析,定量研究了不同食物对六指马鲅的贡献比率,研究结果表明:六指马鲅的δ13C值在–16.9‰—–16.1‰间,δ15N值的范围为14.0‰—15.4‰,δ13C和δ15N值的变化范围均较小,表明六指马鲅的食物来源较为单一。六指马鲅的食物主要由近缘新对虾(Metapenaeus affinis)、口虾蛄(Oratosquilla oratoria)、桡足类和蟹类组成,它们的营养位置分别为2.97±0.21、3.18±0.08、1.82±0.08和2.53±0.66,均低于六指马鲅的3.34±0.13。其中蟹类为六指马鲅的主要食物,平均贡献率为50.8%;其次为口虾蛄和近缘新对虾,平均贡献率分别为24.9%和17.0%;桡足类的平均贡献率最低,仅为7.3%。相关分析显示,六指马鲅的δ13C和δ15N值与其个体体长间均存在显著的正相关关系,说明不同大小的六指马鲅食物组成有差异。     

南海西沙群岛海域鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)角质颚微结构及生长特性研究

角质颚是鸢乌贼重要的摄食器官,信息储存能力强,被广泛用于重建头足类生活史等研究。根据2017年5—8月中国灯光罩网渔船在南海西沙群岛海域采集的860尾鸢乌贼样本,结合经研磨后角质颚微结构中的日龄轮纹,对角质颚微结构及其外形生长特性展开了研究。结果表明,鸢乌贼角质颚上颚微结构分为头盖部和脊突部,两部均由明暗交替的日龄生长纹组成,头盖部的日龄生长纹较为清晰且易于读取。选取上头盖长(UHL)、上脊突长(UCL)、上侧壁长(ULWL)、上翼长(UWL)、下头盖长(LHL)、下脊突长(LCL)、下侧壁长(LLWL)和下翼长(LWL)作为描述西沙群岛海域鸢乌贼角质颚生长的外形特征参数。协方差分析表明,角质颚外形特征参数不存在性别间显著性差异。AIC分析表明, UCL和LCL与日龄的生长关系最适用线性生长模型表示, ULWL和LLWL与日龄的生长关系最适用对数生长模型表示, UHL、UWL、LHL和LWL与日龄的生长关系则均最适用于逻辑斯蒂生长模型表示。随着日龄的增加,鸢乌贼角质颚外形特征参数与胴长的比值基本稳定。日龄范围为211—240 d时,鸢乌贼角质颚UHL、UCL、UWL、LHL、LCL、LLWL和LWL的绝对生长率(AGR)较低。鸢乌贼角质颚在日龄介于121—210 d时生长迅速,在日龄介于211—240 d时生长速率下降,日龄211—240 d可能是鸢乌贼角质颚外部形态生长的拐点。研究结果为后续利用角质颚研究南海鸢乌贼的渔业生物学、生态学和关键生活史提供了科学依据。     

不同气候条件下南海西沙海域鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)渔业生物学比较研究

为探讨不同气候条件对鸢乌贼(Sthenoteuthisoualaniensis)渔业生物学影响,根据2015年8月(厄尔尼诺年)、2016年8月(拉尼娜发生期)和2017年8月(正常时期)我国灯光罩网船在南海采集的1 970尾鸢乌贼样本,对其胴长、体重、性腺成熟度、胃饱满度、初次性成熟胴长进行了比较研究。结果表明:不同年间鸢乌贼雌雄比例不同, 2017年最高, 2015年次之, 2016年最低;优势胴长组不同,2015年最大, 2017年次之, 2016年最小;优势体重组也不同, 2015年最大, 2017年次之, 2016年最小。协方差分析表明不同年间胴长与体重的关系均不存在性别间显著性差异, 2015、2016和2017年分别最适用线性、幂和指数函数表示;不同年间样本性成熟组成存在差异,雌雄样本性成熟样本分别占对应总数的30.96%和25.40%、46.41%和11.15%、7.35%和28.46%;胃饱满度组成也不同。不同年间初次性成熟胴长不同, 2015、2016和2017年雄性初次性成熟胴长分别为184.12、144.41、132.70 mm;雌性分别为192.66、143.68、188.52 mm。结果表明,不同气候变化引起的海洋环境的变化对鸢乌贼渔业生物学产生影响:温度升高导致鸢乌贼个体减小,性成熟胴长减小,雌雄间的个体差异变大。     

南沙群岛北部海域鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)夏季渔业生物学研究

采用自动鱿钓(AJ)和灯光罩网(LAFN)定点采样,对南沙群岛北部海域(12—16°N,112—116°E)鸢乌贼生长、繁殖、摄食及资源分布等进行研究。结果表明:灯光罩网渔获中鸢乌贼的胴长范围为65—231mm,体质量范围为6—580g;自动鱿钓鸢乌贼胴长范围为108—215mm,体质量范围为38—400g。自动鱿钓和灯光罩网鸢乌贼雌雄性比分别为32.0和1.4。南沙鸢乌贼雌性个体出现两个性腺发育高峰期,即101—120mm与161mm以上胴长组,4—7月为繁殖高峰期。鸢乌贼以大眼标灯鱼、尖头燕鳐等中上层鱼类为主,还摄食同类以及钩腕乌贼属等其它头足类及少数蟹类,雌雄个体摄食强度随胴长增加而增加。自动鱿钓CPUE(单位捕捞努力量渔获量)为1—38pc/(line·h),平均值为12pc/(line·h);而灯光罩网CPUE为15—50kg/net,平均值为35.7kg/net。南沙群岛北部海域鸢乌贼具有重要的经济学和营养生态学研究价值,灯光罩网是开展南海鸢乌贼渔业资源研究的较佳采样方式。     

南海大眼金枪鱼(Thunnus obesus)摄食生态研究

根据2011年12月—2013年2月于我国南海海域采用金枪鱼延绳钓以及灯光罩网调查捕获的大眼金枪鱼(Thunnusobesus)的各项基础生物学以及胃含物的数据,对其摄食生态进行了分析研究。结果表明:(1)南海海域大眼金枪鱼的食物组成包括鸢乌贼、帆蜥鱼、金色小沙丁鱼、飞鱼、竹荚鱼、鲐鱼、小公鱼属、圆鲹属以及不可辨别的鱼类与虾类,其主要饵料生物为鸢乌贼(%IRI=45.21),其次为金色小沙丁鱼(%IRI=21.36)和帆蜥鱼(%IRI=13.72);(2)空胃率与平均饱满指数随季节变化明显,空胃率在春季时会达到顶峰(37.9%),秋季时最低(16.7%),呈先下降后上升趋势,同时平均饱满指数也在春季达到最高值(0.33),随季节下降并稳定于0.1,空胃率随性腺成熟度的提高有明显上升趋势,平均饱满度指数在性成熟度Ⅰ期与Ⅵ期均呈现高值(1.18、1.04);(3) Shannon-Weiner多样性指数H′和Pielou均匀度指数J随季节变化呈现出明显的变化,Shannon-Weiner多样性指数H′随叉长组基本在1.52—1.72之间变化, Pielou均匀度指数J随性腺成熟度的提高有逐步下降的趋势;(4)营养长度(NR)较高,说明其摄食的饵料成分多、氮来源较复杂,基础食物来源(CR)和生态位总空间(TA)的冬季指标值近乎夏季指标的两倍;通过δ15N稳定同位素法计算大眼金枪鱼的平均营养级为4.73。总体上,南海海域大眼金枪鱼主要以头足类和鱼类为食,其摄食习性与季节和个体发育相关,在食物链中处于较高营养位置。     

西北太平洋柔鱼角质颚微结构及其生长纹周期性研究

本文分析了采集于北太平洋海域的35尾柔鱼(Ommastrephes bartramii)角质颚的微结构,并对其生长纹的周期性进行了验证。研究结果显示:上颚喙部截面由头盖和脊突两部分组成,周期性的生长带明显,每条生长带由明、暗相间的两条生长纹组成。头盖部的生长纹明显比脊突部的清晰,两者交汇于内轴成""形。喙部顶端以及后端常有明显的标记轮,其形成与个体发育期的特殊事件以及外界的突发事件有关。角质颚生长纹数目与耳石日龄相当(P0.05),证明柔鱼角质颚生长纹的沉积为"一日一纹"。根据角质颚生长纹估算柔鱼的生命周期小于1年,样本胴长、体重和角质颚喙长与日龄呈显著的逻辑斯蒂关系。研究结果不仅为柔鱼类年龄鉴定和生长估算提供新方法,而且为我国头足类学者开展相关研究提供重要基础。