基于GAM的西北太平洋日本鲭资源丰度预测模型建立

日本鲭(Scomber japonicus)是西北太平洋重要的鱼类资源之一,科学预测日本鲭的资源丰度有利于其资源的合理开发和利用。本研究依据日本渔业机构提供的1987–2012年日本鲭太平洋群体的资源量数据,结合产卵场和渔场的海洋环境数据以及气候因子,使用广义加性模型对影响日本鲭太平洋群体的海洋环境和气候因子进行分析,筛选出有显著影响的因子并建立该群体的资源量预测模型。结果表明,与该群体资源量有显著关系的影响因子有:北极涛动指数、太平洋年代际振荡指数、渔场海表面高度、渔场海表面盐度和渔场海表面温度。基于赤池信息准则筛选出的4个资源量预测模型分析表明,包含北极涛动指数、渔场海表面高度和渔场海表面温度的模型有较好的预测效果,该模型的验证结果也通过了t检验(P<0.05),可用于日本鲭太平洋群体资源量的预测。     

南海鸢乌贼中型群雄性个体肌肉和性腺组织能量积累及其分配

利用组织能量密度测定技术和残差指标分析方法, 分析了南海鸢乌贼中型群雄性个体肌肉组织和性腺组织的能量积累及其分配变化过程。结果显示, 胴体、尾鳍、足腕、精荚复合体、精巢等组织的能量密度值分别为21.16±1.44、21.98±1.51、21.44±1.50、20.83±1.70和21.41±1.70kJ?g ^-1。胴体和精荚复合体两组织的能量密度在不同性腺成熟度之间均存在显著性差异, 而尾鳍、足腕、精巢等3种组织的能量密度则在不同性腺成熟度之间均没有统计学差异。个体总能量积累为299.31±90.81kJ; 随着个体生长, 总能量积累呈现增加的趋势。胴体、足腕和尾鳍等肌肉组织的能量占比为95.31%~98.04%, 随着性腺发育呈现降低的趋势; 精巢和精荚复合体等性腺组织的能量总投入占比为2.63%~5.33%, 随着性腺发育呈增加的趋势, 并在Ⅴ期达到最大值。同时, 残差指标分析显示, 胴体、尾鳍、足腕等肌肉组织能量积累-胴长残差与性腺组织能量积累-胴长残差呈显著的正相关关系, 表明个体性腺发育过程中肌肉组织能量没有转化用于性腺组织的生长发育, 其生殖能量投入倾向于外源性投入。初步掌握了南海鸢乌贼中型群雄性个体肌肉和性腺组织能量的积累变化过程, 为深入了解它们的繁殖策略和为可持续开发利用该种类资源提供了科学基础。     

Morphological beak differences of loliginid squid,Uroteuthis chinensis and Uroteuthis edulis,in the northern South China Sea

The mitre squid(U roteuthis chinensis) and the swordtip squid( U. edulis) are Indo-Pacific cephalopod species that are abundant in the western Pacific Ocean. They are currently exploited in the East and South China Seas and make up a significant portion of the Chinese neritic squid catch. Beaks, the feeding organs of squid, are important for individual size and biomass estimation because of their high resistance to degradation in predator stomachs and consistent dimensions. In this study, 104 U. chinensis and 143 U. edulis individuals were sampled from northern South China Sea with mantle length from 70 to 260 mm and 96 to 284 mm, respectively. The results indicated that morphological beak values were greater for U. edulis, compared to U. chinensis, for upper hood length(UHL), upper crest length(UCL), upper lateral wall length(ULWL), lower crest length(LCL), and lower lateral wall length(LLWL). According to principal component analysis, UHL/ML, UCL/ML, ULWL/ML, LCL/ML, LLWL/ML and LWL/ML could represent the characteristics of beaks for U. chinensis, while UHL/ML, UCL/ML, ULWL/ML, LHL/ML, LCL/ML and LLWL/ML could represent it for U. edulis. According to Akaike's information criterion(AIC) values, a power function was the most suitable model for U. chinensis, while a linear function was the most suitable model for U. edulis. The beak variable-mantle length ratio(beak variable/mantle length) declined with the increasing of mantle length and declined sharply at the early stage of growth in both beaks and species. The ratio changed quickly after achieving the mantle length of 140 mm for U. chinensis, while the ratio changed quickly after 170 mm for U. edulis. Beaks in both species experienced sharper changes through maturity stage I to II than other maturity stages. This study gives us basic beak morphology information for U. chinensis and U. edulis in the East and South China Seas. Geometric morphological methods combined with dietary analysis should be used in the future.     

东南太平洋秘鲁鳀资源量预报模型的构建

秘鲁鳀（Engraulis ringens）是栖息于东南太平洋沿岸的一种小型中上层鱼类。有效地对秘鲁鳀资源量进行预报将有助于为我国鱼粉进口企业提供决策支撑。为此,本研究结合秘鲁鳀生物（上一个渔汛季度的资源量、渔获物中的幼鱼比例）和环境（渔场水温和nino1+2区的温度距平）因素及捕捞量为预报因子,利用主成分分析和多元线性回归的方法对17个渔汛季度（2006年至2014年第一渔汛季度）秘鲁鳀的资源量建立预报模型并利用主成分分析的结果对影响秘鲁鳀资源变动的因子进行初步评价。研究表明,随着时间的推移样本量的增加,模型拟合资源量与真实资源量的平均相对误差逐渐下降,拟合资源量序列与真实资源量序列的相关系数逐渐增加。最终模型5（建模数据为2006-2013年第二渔汛季度的数据,验证数据为2014年第一渔汛季度的数据）能够很好地拟合出秘鲁鳀资源量的大小及变动趋势拟合资源量序列与真实资源量序列的相关系数为0.861;拟合资源量序列与真实资源量序列的平均相对误差为12%;预报得到的2014年第一渔汛季度的数据与真实值相比,相对误差为1%。结合主成分分析的结果对影响秘鲁鳀资源变动的因素进行评价结果表明,第一主成分的方差贡献率为46%,其中环境因素占据了最大的载荷;第二主成分的方差贡献率为23%,同样环境因素占据了最大载荷,但是,排名第二和第三的因素分别是上一个渔汛季度的资源量和捕捞量,其载荷相当;第三和第四主成分的方差贡献率分别为9%和7%,其中幼鱼比例占的载荷最大。根据各主成分得分序列与资源量序列的相关系数结果,环境因子对秘鲁鳀资源变动有重要影响。     

基于复合模型的西南大西洋阿根廷滑柔鱼（Illex argentinus）时空分布研究

本文利用2003-2011年西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔业数据和海洋环境数据,包括海表温度（sea surface temperature, SST）,海面高度（sea surface height, SSH）和叶绿素浓度（chlorophyll a, Chl a）,开发基于广义加性模型（GAM）和神经网络模型（NNM）的复合模型研究滑柔鱼资源时空分布。GAM用于选择关键影响因子,并分析与单位捕捞努力量渔获量（catch per unit effort, CPUE）的关系,NNM用于建立关键影响因子与CPUE之间的预报模型。结果表明：GAM选择的影响因子的偏差解释率为53.8%,空间变量（经度和纬度）,环境变量（SST、SSH、Chl a）均匀CPUE之间存在显著相关性。CPUE与SST和SSH之间为非线性关系,与Chl a之间为线性关系。NNM模型的MSE和ARV较低,其精度高且稳定。此复合模型也能够解释解释西南大西洋阿根廷滑柔鱼时空变化趋势和迁徙模式。     

西北太平洋日本鲭渔业生物学和渔业海洋学研究进展

【目的】加深了解日本鲭(Scomber japonicus)的渔业生物学和渔业海洋学,为后期的研究以及对其资源的合理利用提供科学依据。【方法】对西北太平洋日本鲭的群体划分、年龄与生长、摄食生态、繁殖习性和洄游等生物学研究进展、资源开发利用状况及其管理制度进行归纳总结。【结果】大多数学者采用地理分布和形态差异为基础对日本鲭进行群体鉴别,利用遗传信息鉴别的研究较少。日本鲭太平洋群体寿命约为7、8龄,对马暖流群体约为6龄,不同群体生长存在差异。不同年龄的成熟比例受成长变化的影响,各群体有不同的洄游路径。海洋环境和气候对日本鲭的资源变动和渔场分布产生重要影响,渔场变迁受黑潮影响显著。日本评估的对马暖流群体的资源量被严重低估,其管理方案不符合我国国情。【结论】为可持续开发和合理利用日本鲭资源,需要加强对日本鲭分子遗传学的分析,研究"黑潮大弯曲"对日本鲭渔场具体的影响机制,充分考虑海洋环境因子和气候变化对产卵群体和渔场的影响以及结合国情制定合理的管理措施等。     

西北太平洋环境变化对柔鱼冬春生群体资源丰度的影响

During 1995–2011, annual production of winter-spring cohort of Ommastrephes bartramii for Chinese squidjigging fishery has greatly fluctuated, which is closely related to the environmental conditions on the spawning and fishing grounds. To better understand how squid recruitment and abundance were influenced by ocean environmental conditions, biological and physical environmental variables including sea surface temperature(SST), SST anomaly(SSTA), chlorophyll a(Chl a) concentration and the Kuroshio Current were examined during years with the highest(1999), intermediate(2005), and lowest(2009) catches. Catch per unit effort(CPUE) of the squid-jigging vessels was used as an indicator of squid abundance. The results indicated that high SST and Chl a concentration on the spawning ground in 1999 resulted in favorable incubation and feeding conditions for squid recruitment. Whereas the suitable spawning zone(SSZ) in 2009 shifted southward and coincided with low SST and Chl a concentration, resulting in a reduction in the squid recruitment. The small difference of SSZ area in the three years suggested the SSZ provided limited influences on the variability in squid recruitment. Furthermore,high squid abundance in 1999 and 2005 was associated with warm SSTA on the fishing ground. While the cool SSTA on the fishing ground in 2009 contributed to adverse habitat for the squid, leading to extremely low abundance. It was inferred that strengthened intensity of the Kuroshio force generally yielded favorable environmental conditions for O. bartramii. Future research are suggested to focus on the fundamental research on the early life stage of O. bartramii and mechanism of how the ocean-climate variability affects the squid abundance and spatial distribution by coupling physical model with squid biological process to explore transport path and abundance distribution.     

利用BP神经网络标准化东南太平洋茎柔鱼(Dosidicus gigas)资源丰度

东南太平洋茎柔鱼(Dosidicus gigas)是短生命周期大洋性经济鱼类,其资源量受环境因素变化的影响较大。根据我国鱿钓船队2013~2017年在东南太平洋的生产统计数据,结合海洋环境数据包括海表面温度(SST)、海表面盐度(SSS)、叶绿素a浓度(chl a),运用BP神经网络(back propagation network)模型来标准化单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE,也称名义CPUE)。以均方误差(mean square errors, MSE)和平均相对变动值(average relative variances, ARV)为最优模型判断依据,比较隐含层节点3-10的神经网络模型,发现6-9-1结构为最优模型。用Garson算法解释模型结果,发现各输入层因子对东南太平洋茎柔鱼资源丰度影响重要度排序为chl a、SST、经度(Lon)、SSS、纬度(Lat)、月份(Month)。并作名义CPUE和标准化CPUE资源丰度对比分布图,结果显示CPUE与标准化CPUE总体分布状况基本一致,但局部区域存在明显差异, 80°~85°W及10°~20°S海域适宜鱿钓生产,表明BP神经网络模型可以适用于东南太平洋茎柔鱼的CPUE标准化,从而为鱿钓渔业生产提供一定参考依据。     

智利外海南极褶柔鱼的形态学及部分生物学特征

描述了智利外海南极褶柔鱼Todarodes filippovae的形态特征,并参考前人研究资料,确定了其分类地位,同时对其作了初步分析。鉴定认为:该种系柔鱼科、褶柔鱼亚科、褶柔鱼属的南极褶柔鱼;其最北分布可到27°57′S,比原先文献报道的35°S偏北;渔获物的调查期间的胴长为157～366mm,体重为65～960g,性腺成熟度以Ⅰ、Ⅱ期为主,占总样本的71%。同时,还建立了胴长与体重、胴长与角质额喙长的关系式。     

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。