中国开发利用西北太平洋秋刀鱼资源的探讨

西北太平洋的秋刀鱼(Cololabis saira),属颌针鱼亚目,竹刀鱼科,秋刀鱼属,又称竹刀鱼。体型细圆,棒状;背鳍后有5～6个小鳍,臀鳍后有6～7个小鳍;两颌多突起,但不呈长缘状,牙细弱;体背部深蓝色,腹部银灰色;吻端与尾柄后部略带黄色,最大体长可达40crn左右(图1)。     

西北太平洋公海春季秋刀鱼生物学特性的初步研究

根据2009年5～7月和2010年4～7月西北太平洋公海秋刀鱼海上调查数据,对西北太平洋公海秋刀鱼生物学特性进行了初步的研究。主要结果表明:2009年叉长范围为161～333mm,优势叉长组为260～320mm;2010年叉长范围为108～344mm,优势叉长组为240～300mm.经方差分析2009年和2010年叉长分布存在显著性差异,各年间雌雄叉长分布也存在显著性差异,但同时摄氏等级的年间差异不明显。2009年和2010年雌雄比分别为1.32和1.18。2年性腺成熟度都以Ⅱ、Ⅲ期为主。摄食等级都以1、2、3期为主,发现了空胃现象。2009年体质量范围为21-257g,2010年体质量范围为9-220g,2年间体质量分布存在显著性差异。通过方差分析2009年和2010间体长与体质量之间的关系存在显著性差异,说明这两年的秋刀鱼可能属于不同的种群。     

西北太平洋公海秋刀鱼碳、氮稳定同位素特征研究

秋刀鱼(Cololabis saira)广泛分布于西北太平洋海域,是我国重要的大洋性远洋作业对象之一。为研究秋刀鱼摄食以及营养生态位特征,基于2018年7～11月西北太平洋公海采集的秋刀鱼样本,分析了秋刀鱼肌肉样本的碳、氮稳定同位素特征。结果表明:(1)样本碳稳定同位素(δ¹³C)值范围在-24.60‰～-20.69‰之间,氮稳定同位素(δ¹⁵N)值范围在6.49‰～11.11‰之间,以桡足类作为基线生物,营养级范围在2.44～3.71之间。(2)雌雄样本间δ¹³C值、δ¹⁵N值、营养级均不存在显著性差异(P>0.05);雄性样本核心生态位(SEAc)和总生态位(TA)均高于雌性。(3)广义相加模型(Generalized Additive Model,GAM)显示,δ¹³C值、δ¹⁵N值和营养级值均随体长增加而增大(P<0.05);251～260 mm体长组间的SEAc高于其他体长组;聚类分析结果表明,体长小于280 mm和大于280 mm的...     

基于GAM和GLM模型的西北太平洋秋刀鱼CPUE标准化比较研究

秋刀鱼（Cololabis saira）是中国在西北太平洋海域的重要的捕捞对象之一,单位捕捞努力量渔获量（CPUE） 标准化是开展其资源评估研究的重要内容,许多统计模型被运用到CPUE标准化研究中。本文根据2003-2017年中国大陆在西北太平洋海域的秋刀鱼生产统计资料,结合卫星遥感获得的海洋环境数据如：海表面温度、海表面高度以及海温梯度等,基于广义线性模型（general linear model,GLM） 和广义加性模型（generalized additive model,GAM） 对中国大陆西北太平洋秋刀鱼渔业进行CPUE 标准化,并对两种模型的结果进行了对比分析研究。通过贝叶斯信息准则选择最佳GLM和GAM模型,使用解释偏差和5-fold交差验证来对比两个模型结果。GLM模型的最佳模型对CPUE偏差的解释率为21.57%,GAM的最佳模型对CPUE偏差的解释率为38.95%。通过5-fold交差验证分析发现,GAM模型标准化结果较优于GLM模型,因此,认为GAM模型更适合于西北太平洋秋刀鱼渔业CPUE标准化。     

基于耳石微结构的西北太平洋秋刀鱼(Cololabis saira)年龄与生长研究

根据2014年6月和10-11月在西北太平洋公海采集的168尾秋刀鱼样本,基于耳石微结构并结合基础生物学数据,鉴定了秋刀鱼的日龄,推算了孵化日期,并建立了生长模型和生长率。研究发现:耳石微结构从核心到透明区边缘,轮纹宽度由宽至窄,亮度由暗至明,标记轮多分布在透明区。日龄范围为204~549 d,优势日龄组为231~290 d和381~470 d,日龄最小个体体长207 mm,体质量39 g,日龄最大个体体长291 mm,体质量131 g。孵化日期为2012年12月至2014年4月,孵化高峰期出现在1-3月和8-10月,初步推算秋刀鱼主要分为春生群和秋生群产卵群体。体长和体质量生长模型符合Logistic生长模型。体长平均绝对生长率和相对生长率别为0.224 mm/d和0.000 88,绝对生长率随着日龄增加而减小。体质量平均绝对生长率和相对生长率别为0.293 g/d和0.003 25,最大绝对生长率（0.504 mm/d）和最大相对生长率（0.004 86）出现在351~400 d。     

利用渔场环境因子标准化西北太平洋柔鱼CPUE的研究

本文利用1998-2016年西北太平洋柔鱼渔业数据及其渔场（35°~45°N,140°~165°E）的海洋遥感环境数据,包括海表温度、海面高度异常和叶绿素浓度,采用基于渔场环境的方法标准化西北太平洋柔鱼单位捕捞努力量渔获量（catch per unit effort,CPUE）。结果表明:柔鱼高频次作业的海表温度范围为10.2~22.2℃（96.05%）,海面高度异常范围为-15.9~28.2 cm（97.91%）,叶绿素浓度范围为0.0~1.0 mg/m3（96.69%）。名义CPUE和基于环境因子的标准化CPUE年际变化趋势基本一致。但由于柔鱼作业方式高度集中,有效捕捞努力量远低于名义捕捞努力量,以及考虑环境因子影响效应,名义CPUE均低于标准化CPUE。在深入理解鱿钓渔业和其生物学特性的基础上,基于渔场环境因子准化后的CPUE更具代表性,建议在以后的柔鱼资源评估与管理中使用基于渔场环境因子的标准化CPUE。     

不同气候模态下西北太平洋秋刀鱼资源丰度预测模型建立

秋刀鱼（Cololabis saira）资源对海洋环境因素极为敏感,不同气候模态可能对秋刀鱼资源丰度产生不同的影响。根据1990-2014年西北太平洋日本的秋刀鱼渔业中单位捕捞努力量渔获量（CPUE,以此作为资源丰度）,以及相应产卵场、索饵场的海表温（SST）遥感数据,探讨太平洋年际震荡（PDO）指数冷、暖年下,秋刀鱼资源丰度CPUE变化与产卵场、索饵场SST的关系,并分别建立资源丰度的预测模型。研究表明,PDO冷年索饵场4月SST与年CPUE显著相关（P<0.05）,PDO暖年索饵场11月的SST与年标准化CPUE显著相关（P<0.05）。PDO冷、暖年的秋刀鱼资源丰度的预测模型中,CPUE均与索饵场11月的SST、索饵场4月SST呈现正相关的关系,统计学上为显著相关（P<0.05）。PDO冷年（2012年）和PDO暖年（2014年）的CPUE预测值与实际值相对误差分别为14.03%、-16.26%,具有较好的拟合效果。研究认为,不同气候模态下,可用于秋刀鱼资源丰度预测的环境因子不同,上述建立资源丰度模型可用于业务化运行。     

基于环境因子的东海马鲛鱼(Scomberomorus Niphonius)资源量评估

东海马鲛鱼(Scomberomorus Niphonius)的种群动态易受海洋环境条件的影响,在其资源评估和管理中需要考虑海洋环境条件的作用。假设马鲛鱼产卵场最适海表温度10～19℃(Suitable SST,Tsui)范围会影响种群环境容纳量(K),因此分别使用产卵季3月最适表温范围比值(Tsui-Mar)、4月最适表温范围比值(Tsui-Apr)和3、4月份最适表温范围比值的平均值(Tsui-Ave)作为剩余产量模型的环境因子,构建三种基于环境因子的剩余产量模型(environmentally dependent surplus production,EDSP),分别为Tsui-MarEDSP、Tsui-Apr-EDSP和Tsui-Ave-EDSP,利用贝叶斯估计模型参数,结果显示Tsui-Mar、Tsui-Apr、Tsui-Ave三个基于环境因子的EDSP模型偏差信息标准(deviance information criterion,DIC)值小于传统的剩余产量模型的DIC值,其中Tsui-Ave-EDSP模型DIC值最小,精度最高,估计的最大可持续产量(maximum sustainable yield,MSY)的范围为8.125×106～8.371×106 t,资源量(biomass)范围是1.429×106～1.455×106 t,从1994年到2015年,马鲛鱼的捕捞死亡率远低于目标死亡率(Ftar)和MSY水平捕捞死亡率(FMSY),种群资源量高于MSY水平资源量(BMSY)。东海马鲛鱼没有被过度捕捞或未发生过度捕捞,基于EDSP模型中的管理参考点更为保守,建议日后东海马鲛鱼的种群评估和管理应考虑产卵场环境条件。     

西北太平洋水声环境条件的分析研究

以西北太平洋（0°－60°N，100°－170°E），5°×5°方区为统计单位，分析研究了西北太平洋温、盐、密、声与深海声道等基本水声环境要素（条件）的时空分布变化规律。     

西北太平洋远东拟沙丁鱼渔场时空分布及其与环境因子关系研究

远东拟沙丁鱼(Sardinops sagax)是西北太平洋公海重要的捕捞品种,其资源时空分布受海洋环境影响。本文基于2017年西北太平洋灯光敷网渔船渔捞日志、海水表面温度(Sea Surface Temperature, SST)及叶绿素a(Chlorophyll-a, Chl-a)浓度数据,运用渔场重心分析、地统计插值、聚类分析法探究远东拟沙丁鱼渔场变动及其与海洋环境的关系。结果表明,远东拟沙丁鱼渔场分布于海洋锋带附近,集中分布于42.5°～43.5°N、152°～154.5°E;产量重心呈4—9月往东北迁移,9—11月往西南折回趋势;按空间距离大小可将产量重心分为3类：4月为1类,5、6、11月为1类,7—10月为1类。研究表明：西北太平洋远东拟沙丁鱼渔场的时空分布与海洋锋、Chl-a等环境因素有关。     

西北太平洋海洋净初级生产力与柔鱼资源量变动关系的研究

海洋初级生产力在海洋生态中扮演重要角色,其变化影响了海洋渔业的潜在产量。本文根据2004-2013年中国鱿钓组提供的西北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)捕捞数据和海洋遥感净初级生产力数据,研究了柔鱼冬春生西部群体资源量变动与净初级生产力的关系。结果发现,柔鱼渔场范围内净初级生产力在经度方向上呈明显的季节性变化,冬春季低,夏秋季高。捕捞月份7-11月对应的适宜净初级生产力范围分别为500~700 mg/(m2·d)(以碳计),500~800 mg/(m2·d),500~1000 mg/(m2·d),500~800 mg/(m2·d)和300~500 mg/(m2·d),最适净初级生产力分别为700 mg/(m2·d),600 mg/(m2·d),700 mg/(m2·d),600 mg/(m2·d)和400 mg/(m2·d)。7-11各月最适净初级生产力平均纬度与捕捞努力量纬度重心呈显著正相关关系(P<0.05),说明了捕捞努力量位置在渔场中不是随机分布,可能受最适净初级生产力的纬度分布的影响。柔鱼年间资源丰度与各年3月份净初级生产力以及7-11月份平均净初级生产力大小显著正相关(P<0.05)。推测每年柔鱼资源量大小可能是由3月份产卵场海域和7-11月捕捞月份渔场净初级生产力水平交互作用的结果。研究表明,异常环境条件(厄尔尼诺和拉尼娜事件)对柔鱼产卵场和渔场的净初级生产力具有显著影响,但调控机制不同。     

西北太平洋海域太平洋褶柔鱼秋生群产卵场指数动态评估

为探究太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)秋生群资源丰度波动的原因,本研究利用适宜产卵的海表温度(SST)和水深数据,构建了太平洋褶柔鱼秋生群1979—2018年40年潜在产卵场模型,在此基础上开发了适宜海表温度均值(MVSS)、适宜性海表温度加权面积(SSWA)和等温线经向位置(MP)3种产卵场指数...     

基于Argo浮标的西北太平洋环流特征分析

基于2004 年1 月～2009 年12 月月平均Argo(Array for Real-time Geostrophic Oceanography)温盐格点资料, 结合P-vector 方法重构了西北太平洋绝对地转流, 重点分析了西北太平洋环流时空变化特征。结果表明, 基于Argo 资料西北太平洋三维结构特征与以前的研究结果是一致的。与WOA09(World Ocean Atlas 2009)计算的纬向流相比, Argo 资料计算的纬向流要偏大。北赤道逆流(NECC)、北赤道流(NEC)、黑潮再生流(KCC)和黑潮延伸体(KE)都有明显的季节和年际变化。NECC 和NEC 基本上呈现春强秋弱的季节变化特征, KCC 和KE 的季节特征与NECC 和NEC 存在反相关系。NECC 和NEC 表现出周期为1～2 a 的年际信号, KCC 和KE 为非周期性的年际信号。表层NEC 流核所在位置以及NEC南边界位置都有南移的趋势。另外, NEC、KCC 和KE 的流量也呈逐渐增大的趋势。     

基于世代分析法的西北太平洋柔鱼冬春生西部群体资源评估

根据1996-2006年7～11月中国大陆鱿钓船在西北太平洋38°N～46°N、150°E～165°E海域的生产统计、平均渔获个体等数据,基于Pope提出的世代分析法估算了不同自然死亡系数下(M＝0.03～0.1/10 d)柔鱼冬春生西部群体7月的初始资源量,以及该群体为对象的渔业管理参考点,包括最大可持续产量(MSY)和逃逸率,并且拟合了该群体补充量与亲体量的关系,推测了2006-2020年资源量和渔获量的变化.结果表明,M为0.06/10 d为1个临界点,若实际M＜0.06/10 d则该群体处于过度开发状态;若M=0.06/10 d则该群体处于充分利用状态;若M＞0.06/10 d则该群体还有进一步开发利用的空间.补充量亲体关系表明,Beverton-Holt模型拟合效果略优于Ricker模型.要持续利用该资源,逃逸率应设在40%左右,其相应的MSY为10万t左右.文章模拟了M=0.06/10 d时不同捕捞强度下资源量变化状况,认为维持目前的捕捞努力量下,到2020年该群体的资源量都将处在稳定状态,且能保持每年9～10万t的渔获量.     

北太平洋秋刀鱼渔场形成与水温之间关系的初步研究

利用地理信息系统(GIS)技术对2004年7～9月在北太平洋秋刀鱼(Cololabissaira)资源调查中的渔业数据与水温之间的关系进行了初步分析。结果表明,各小渔场Ⅰ～Ⅳ的温跃层厚度及其平均值分别为23.21～45.23m(22.02m),9.26～26.16m(16.90m),19.03～27.60m(8.57m)和19.09～30.53m(11.44m)。各小渔场0～50m(50～100m)的温度梯度分别为0.46℃/m(0.40℃/m),0.36℃/m(0.14℃/m),0.49℃/m(0.24℃/m)和0.42℃/m(0.18℃/m)。50～100m水层时,各渔场最高单位捕捞努力量渔获量(CatchPerUnitEffort,CPUE)平均分布的各层温度范围较为接近,50m水层为3.00℃左右,75m水层约为2.00℃,100m水层为1.50℃左右。     

基于SAR海浪方向谱的西北太平洋海浪特性研究

应用中国海洋大学海洋遥感研究所基于Hasselmanns提出的MPI方法用C语言开发的SAR反演海浪方向谱的软件,对2003年1月—2012年1月间西北太平洋海域Envisat波模式数据进行海浪方向谱反演,共得到西北太平洋海域观测的海浪方向谱146 796个。统计由反演的海浪方向谱得到的海浪有效波高、平均波向、平均波周期等数据,分析了西北太平洋海浪场分布的特点,得到了一些有参考意义的结果。     

西北太平洋边缘海的污染

位于海岸带强烈活动区的远东海区的特点是同时受到所有形态污染物质的污染.此外,远东海区处在全球性自然因素,如太平洋金属矿带、火山活动、大量深部物质通过上升流活动区被带出地表和强大的海流的影响下,整个污染物质组合对生物体的共同作用加深了负面的生态影响.     

基于COI基因的西北太平洋金乌贼群体遗传学研究

对中日海域5个金乌贼群体123个个体的线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COI)基因片段进行测序,并应用于群体遗传多样性分析。经比对得到454bp的核苷酸序列,并发现34个多态性位点,单突变位点15个,简约信息位点19个,38个单倍型。群体遗传多样性较高,总群体的平均单倍型多样性指数Hd为0.904,平均核苷酸多样性Pi为0.007 7,平均核苷酸差异数K为3.490。遗传分化系数(Fst)及遗传距离均显示中国日照群体与日本群体之间遗传差异远大于日本群体之间的遗传差异。日照群体与日本4个群体之间的遗传分化系数(Fst)和遗传距离分别为0.642 9~0.725 9和0.012 8~0.014 3之间;日本爱知、爱媛、长崎、福井等群体之间遗传分化较小。单倍型网络图及贝叶斯树均表明5个金乌贼群体分为2大支系,4个日本群体为一个支系,中国日照群体单独为一支系。Tajima’D检验和Fu’s Fs检验及核苷酸错配分布说明,5个群体近期可能经历过种群扩张事件。     

基于水下滑翔机观测数据的西北太平洋混合层特征研究

基于水下滑翔机在2019年8至10月观测到的温盐资料,本研究分析了西北太平洋混合层总体的变化情况,并探讨了混合层异常变化的原因。结果表明,混合层温度总体上呈现随季节转换逐渐降低的趋势,混合层深度总体上呈现随季节转换逐渐增大的趋势。进一步的相关性分析得出,该海域混合层温度、混合层深度的变化特征主要是由外部大气强迫场(海面风场和净热通量)所决定的。水下滑翔机还观测到了混合层温度异常降低、混合层深度异常变浅的现象。通过计算混合层热收支发现,垂向夹卷作用是海洋混合层内温度降低和混合层深度变浅的主要原因。通过进一步计算研究海域冷涡的上升速度与海水垂向夹卷速度的变化情况,并结合卫星遥感资料,得出海洋的中尺度涡旋活动主导了混合层异常现象的发生。