基于渔业数据的南极磷虾48渔区渔场时空分布

根据我国2010—2019年南极磷虾(Euphausia superba)捕捞渔船的生产资料,分析了南极海域48渔区南极磷虾渔场的分布特点,采用重心迁移轨迹模型和标准差椭圆(SDE)模型探讨了南极磷虾的渔场变动特征和规律。结果显示,南极磷虾捕捞量主要集中在48.1亚区,占比为70.30%,48.2亚区和48.3亚区的产量相差很小,占比分别为14.28%和15.42%;年间单位捕捞努力量渔获量(CPUE)曲线上升,最小值为2012年,最大值为2019年;月间CPUE先增后降,最小值为1月,最大值为6月。48.1亚区的年间和月间渔场重心均往西南方向移动;48.2亚区年间的渔场重心东移,但移动范围较小,月间规律不强;48.3亚区年间渔场重心南移,月间渔场重心向西北移动。经SDE分析可知,48.1亚区渔场分布范围最广、离散程度最大,48.3亚区渔场方向性最强、向心力最明显。48.1亚区渔场重心主要分布于布兰斯菲尔德海峡,48.2亚区渔场重心分布于南奥克尼群岛东侧,48.3亚区渔场重心分布于南乔治亚群岛东北侧。聚类结果表明,48.1亚区年间渔场重心均较为集中,48.2和48.3亚区除2017年外,其他年间渔场重心较为集中。     

2012/2013渔季CAMLR 48区南极磷虾(Euphausia superba)资源时空分布

根据2013年1–9月辽宁远洋渔业有限公司“福荣海”轮南极磷虾拖网调查数据,以3n mile/h拖曳获得的产量作为CPUE指标,对南极磷虾资源时空分布进行了分析。结果显示,1–6月的月均CPUE值相对稳定,7–9月逐月下降。各渔区中平均CPUE值以48.1区最高,为(25.12±31.04) t/h;48.3区最低,为(11.49±12.06) t/h;CPUE值的波动幅度48.1区大于48.2和48.3区。48.1区的南极磷虾群主要分布于0 –100 m水层,CPUE值以25–50 m水层为最高;48.2区虾群主要分布于50–150 m水层,CPUE值以100–150 m水层最高;48.3区虾群主要分布于100–250 m水层,CPUE值以200– 250 m水层最高。海底深度<500 m的近岸海域是磷虾主要集群分布区和商业捕捞渔场,以水深<250 m的浅水区渔场虾群密度最大,平均CPUE值为(17.54±35.26) t/h,水深250–1500 m的深水区渔场平均CPUE值变化较小,在12.0–14.0 t/h之间波动,但水深>1500 m时,平均CPUE值降到(9.62±9.54) t/h。作业渔场的表温SST主要集中在－1–2℃,当SST为－1–0℃时,平均CPUE值最高。探捕调查发现了5个主要的磷虾集群,集群时间可达30 d以上,但集群密度随时间发生变化。调查结果可为研究南极磷虾渔场形成机制和渔业管理提供基础数据,并为商业捕捞提供参考。     

2012/2013渔季CCAMLR 48区南极磷虾(Euphausia superba)资源时空分布

根据2013年1–9月辽宁远洋渔业有限公司"福荣海"轮南极磷虾拖网调查数据,以3n mile/h拖曳获得的产量作为CPUE指标,对南极磷虾资源时空分布进行了分析。结果显示,1–6月的月均CPUE值相对稳定,7–9月逐月下降。各渔区中平均CPUE值以48.1区最高,为(25.12±31.04)t/h;48.3区最低,为(11.49±12.06)t/h;CPUE值的波动幅度48.1区大于48.2和48.3区。48.1区的南极磷虾群主要分布于0–100 m水层,CPUE值以25–50 m水层为最高;48.2区虾群主要分布于50–150 m水层,CPUE值以100–150 m水层最高;48.3区虾群主要分布于100–250 m水层,CPUE值以200–250 m水层最高。海底深度500 m的近岸海域是磷虾主要集群分布区和商业捕捞渔场,以水深250 m的浅水区渔场虾群密度最大,平均CPUE值为(17.54±35.26)t/h,水深250–1500 m的深水区渔场平均CPUE值变化较小,在12.0–14.0 t/h之间波动,但水深1500 m时,平均CPUE值降到(9.62±9.54)t/h。作业渔场的表温SST主要集中在-1–2℃,当SST为-1–0℃时,平均CPUE值最高。探捕调查发现了5个主要的磷虾集群,集群时间可达30 d以上,但集群密度随时间发生变化。调查结果可为研究南极磷虾渔场形成机制和渔业管理提供基础数据,并为商业捕捞提供参考。     

基于广义可加模型研究时间和环境因子对南极半岛北部南极磷虾渔场的影响

基于南极海洋生物资源养护委员会(CCAMLR)统计公报(Statistical Bulletin,Volume 23)提供的数据,利用广义可加模型(generalized additive model,GAM),实验对1998-2009年南极半岛北部(CCAMLR 48.1、48.2和48.3小区)内的南极磷虾渔场时空分布及其与环境因子(表温和叶绿素a浓度)之间的关系进行了研究.结果表明,模型对3个小区的单位捕捞努力量渔获量(catch per unit fishing effort,CPUE)总偏差解释率分别为51.11％、69.25％和65.82％,其中各小区贡献最大的因子均为月份.1998-2009年期间,3个小区内各年平均CPUE保持相对稳定.48.1小区各年间平均CPUE值变化最小,而48.3小区则较48.2小区大.3个小区之间及48.2小区和48.3小区内年均CPUE差异不明显,而48.1小区内平均CPUE则存在显著性年份差异.从CPUE月均变化可以看出,3个小区均呈单峰分布,48.1～48.3小区的峰值分别出现在4月、5月和6月.3个小区之间平均CPUE月变化不显著,但各区内平均CPUE则存在显著的月变化.48.1～48.3小区南极磷虾渔场的适宜表温范围分别为-3～2℃、-2～2℃和0～5℃,但CPUE主要分别集中在表温-2～1℃、-1～0℃和1℃左右以及0.8～2.4℃范围内.48.1小区(53％)、48.2小区(39％)和48.3小区(51％)3个小区较大比例的CPUE值处于叶绿素a浓度为0～0.2 mg/m3的范围内.     

基于广义可加模型分析时空和环境因子对2013年南极磷虾资源分布的影响

根据2013年1—9月南极磷虾拖网调查数据,以单位捕捞努力量渔获量作为资源密度指标,分析南极磷虾资源空间分布特征和月间变化。结果表明,1—6月的月均单位捕捞努力量渔获量值相对稳定,7—9月逐月下降。渔区的平均单位捕捞努力量渔获量值以48.1小区最高,为(25.12±31.04)t/h,48.3小区最低,为(11.49±12.06)t/h;单位捕捞努力量渔获量值的波动幅度48.1小区大于48.2小区和48.3小区。广义可加模型筛选出的解释变量对南极磷虾空间分布的影响由大到小依次为:月份、经度、拖网深度、水深、纬度和表层水温。各因子的偏差解释率分别为16.82%、11.17%、3.98%、1.75%、1.54%和0.88%,所有因子对单位捕捞努力量渔获量的总偏差解释率为36.14%。本次调查的结果可为研究南极磷虾渔场形成机制和渔业管理提供参考。     

南极半岛周边海域南极大磷虾生物学 特性的初步研究

根据2010年1月24日-2月11日在南极半岛周边CCAMLR辖区48.1区和48.2区的拖网磷虾渔获数据,对南极大磷虾的生物学特性进行了初步分析.结果表明:两区南极大磷虾的体长范围为33.65～ 65.80 mm,优势体长为50.00 ～58.00 mm,占60.66％;平均体长48.1区略大于48.2区,雌性大于雄...     

南极磷虾中层拖网捕捞参数对CPUE变动的影响

根据中国在南极海洋生物资源养护委员会(CCAMLR)48.1亚区和48.2亚区内2010—2014年南极磷虾拖网渔船的捕捞数据,采用广义可加模型(generalized additive model, GAM)分析各拖网捕捞参数(因子)对南极磷虾汛期单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE )的影响。结果表明:2010—2014年我国南极磷虾作业渔场主要位于南极半岛等岛屿的周边海域,CPUE 值月变化明显,2—5月为捕捞高峰期。 CPUE 最高值为2014年,最低值为2012年,年平均CPUE呈略上升趋势。从月变化来看,除6月外,标准化 CPUE 均大于名义 CPUE;且最大值出现在4月或5月,最小值均出现在10月。GAM分析表明各捕捞参数对 CPUE 的影响由大到小依次为:拖网速度、网口高度、网口水平扩张、拖曳水深、曳纲长度;各因子的偏差解释率分别为22.8%、14.5%、12.7%、6.0%、1.6%,所有因子对 CPUE 的总体偏差解释率为57.6%。研究认为,我国南极磷虾捕捞作业中最适拖网速度范围2.6~3.1 kn;最适网口高度范围22~30 m;最适网口水平扩张范围20~25 m;最适曳纲长度范围100~200 m;最适拖曳水深范围0~40 m。     

南极半岛邻近海域长臂樱磷虾的数量分布与生长发育

利用2010年1月23日~2月13日在南极半岛邻近海域南设得兰群岛（CCAMLR 48.1亚区内）和南奥克尼群岛（CCAMLR 48.2亚区内）南极大磷虾Euphausia superba Dana渔场采集的浮游动物样品,对长臂樱磷虾Thysanoessa macrura G.O.Sars数量密度、体长分布及发育期组成等进行了研究;样品由330 μm浮游生物垂直拖网和500μm表层水平拖网采集。调查海域表层水温范围为0.37～2.49 ℃,平均1.58℃;盐度范围为32.91～34.32,平均33.88。长臂樱磷虾广泛分布于调查水域;以垂直网样计,48.1亚区的平均密度为261.6 ind/1 000m3,48.2亚区为391.5 ind/1 000 m3,各站位的分布密度与表层水温呈显著正相关（P=0.04）。长臂樱磷虾由CII期原蚤状幼体至成体间的所有发育期个体组成,以蚤状幼体数量居多;蚤状幼体、未成体及成体的体长范围与平均体长分别为2.74～6.80 mm、5.15 mm,6.81～16.20 mm、8.15 mm,15.40～20.70 mm、17.98 mm。蚤状幼体各期生长率范围为0.013～0.064 mm/d,两亚区间无显著差异（P=0.37）,各期均值为0.040 mm/d;48.1亚区长臂樱磷虾生殖季节的估测结果为9月末~10月,48.2亚区内为10月初~11月中旬。长臂樱磷虾在水平网中的出现频率和个体出现数量均高于垂直网,说明在磷虾水平分布和生长发育研究中,水平拖网可作为垂直拖网的有效补充发挥重要作用。     

2013/14渔季南设得兰群岛海域南极磷虾渔场时空变动及CPUE影响因素分析

本文根据2013/14渔季"福荣海"轮在南设得兰群岛海域生产期间收集的数据,对南极磷虾渔场时空变动和影响CPUE变动的因素(时空、放网时间、拖速、拖曳深度、水深和水温)进行分析。结果表明:(1)48.1亚区磷虾渔场随时间变化由乔治岛东北部向乔治岛和南极半岛之间水域移动;(2)平均CPUE具有明显的时空差异,4月上旬平均CPUE最高(44.41t/h),放网时间在[8:00,18:00)时,平均CPUE较高,超过20 t/h;(3)拖速[3,3.3)kn时平均CPUE最高(27.20 t/h),拖曳水深在(20,40]m时,平均CPUE最高(34.35 t/h),海底深度在[100,200)m时,平均CPUE最大(34.48 t/h),水温小于-1.8℃时平均CPUE最高(36.20t/h)。本研究结果可为南极磷虾生物资源开发提供基础数据,并为海上生产提供指导性参考。     

南极半岛邻近水域南极大磷虾商业捕捞群体的年龄结构时空变化

2009/2010和2010/2011两渔季,我国渔轮在南极公约区内、位于CCAMLR48.1亚区邻近南设得兰群岛和48.2亚区邻近南奥克尼群岛的南大西洋水域开展了南极磷虾捕捞作业。根据两渔季采集的捕捞群体中南极大磷虾体长及性比资料,利用体长频数的混合分布法,比较和分析了两渔季我国商业捕捞所获南极大磷虾Euphausia superba Dana的种群年龄结构特点。结果表明,2009/2010和2010/2011渔季夏至秋初(12月～翌年4月),近南极半岛的南设得兰群岛和南奥克尼群岛附近水域,南极大磷虾捕捞群体中至少有5个年龄组,雌雄性比、种群年龄组成存在较为明显的年间和季节、区域差异。48.1亚区近南设得兰群岛水域,2009/2010和2010/2011渔季的1月和12月,南极大磷虾以5+龄虾数量最多,雌性临产个体占相当比例(>40%),雌性临产个体的年龄分布为3+～5+龄,以5+龄为主。而48.2亚区邻南奥克尼群岛的水域,2009/2010渔季的2月,以5+龄虾数量最多,出现一定比例的5+龄雌性临产个体;2010/2011渔季2～4月连续3月,随时间后移,该水域的大磷虾年龄构成由复杂转为单一;以3+龄虾数量最多,雌雄比值增加;雌性临产个体由很少至基本不出现(<1%);各年龄组生长率随月减少,3～4月均为负值。由上述结果推测,2010/2011渔季南极大磷虾产卵高峰期应早于2011年2月,较2009/2010渔季有所提前。     

基于空间自相关模型的南极半岛北部水域南极磷虾渔场时空演变特征

南极磷虾是南极海域生态系统的关键物种,是南极渔业的主要捕捞对象,其渔场具有显著的时空分布特征.为明晰南极半岛北部水域磷虾渔场的变动情况,本研究根据中国2010—2020年南极磷虾渔业统计资料,运用全局Moran's I指数和热点分析对该水域磷虾渔场的时空分布特征进行了分析.结果显示,南极半岛北部水域磷虾渔获量在空间分布...     

南极磷虾渔业CPUE及其丰度估算适用性

作为一种衡量渔业资源丰度变化的指标,CPUE常用于多种渔业资源评估。南极磷虾作为一种集群性的生物资源,其资源存在着较为明显的时空变化特征,加之该物种本身所具有的特殊性以及渔业特点,这也使得采用CPUE作为衡量该资源丰度指标的有效性存在着较大的不确定性。为此,本实验详细介绍了4种南极磷虾渔业CPUE的常用估算方法,并总结了这些方法所具有的特点、优势以及劣势,在此基础上从时空尺度和环境影响因素等方面对南极磷虾渔业CPUE估算的影响进行了分析。最后,实验就CPUE作为评估南极磷虾资源丰度的适用性及可行性进行了探讨。近年来,南极磷虾渔业日益受到全球的关注,但如何将渔业调查数据纳入到南极磷虾资源评估当中,一直未得到统一的结论,从而导致基于生态系统的南极磷虾渔业管理进展缓慢,本研究结果可为更好地开展南极磷虾资源评估和丰度估算提供思路。     

基于点模式模型的南极半岛北部南极磷虾渔场的时空变动

南极磷虾作为南极生态系统中的关键物种,磷虾渔场时空演变规律对于磷虾海洋生态功能影响及其资源管理十分重要。本研究利用我国磷虾渔业生产数据,按照月份组合,针对南极半岛北部磷虾渔业,采用点模式方法,利用3个空间因子:经度、纬度和离岸距离,获得各月磷虾资源分布最佳点模式模型和模型的方差分析结果,并以最佳点模式模型推知可能潜在的渔场分布。结果显示,(1)12月磷虾渔场离岸距离最大(为45 km),随后,渔场逐渐向南设得兰群岛岸线逼近,至3月时渔场离岸最近,3月之后,磷虾渔场逐渐远离海岸线,4月和5月渔场离岸距离大约在13 km左右。(2)点模式模型的方差分析结果发现,12月,1月,3月和4月最优点模式模型对模型的方差解释率分别为59%、60%、57%和68%,空间因子能够较好拟合磷虾渔场分布,而2月和5月,空间点模型对总体方差的解释率分别为38%和32%。(3)夏季12—1月,磷虾渔场分布在乔治王岛北部;2月,在利文斯顿岛周围形成第2个渔场,以及布兰斯菲尔德海峡中部形成第3个渔场;3—5月渔场基本分布在布兰斯菲尔德海峡沿南极半岛岸线平行方向分布。研究表明,南极半岛北部磷虾渔场的离岸距离远近与该海域海冰边界消融和生长的规律相吻合;基于空间因子点模式模型在大部分月份均能较好地拟合磷虾渔场的时空演变规律,再配合单位捕捞努力量渔获量(CPUE)数据,可以作为探测磷虾群热区的潜在手段。     

南极普里兹湾南极大磷虾资源时空分布与海洋环境要素的相 关性

基于我国第29次南极科学考察在普里兹湾附近海域断面的调查,对2012年12月31日至2013年3月5日期间,普里兹湾南极大磷虾(Euphausia superba Dana)资源时空分布和资源量评估展开研究。结果表明,调查海域大磷虾平均资源密度为32.8 g/m2,总资源量为9.34×107 t;普里兹湾附近海域大磷虾资源量年度变化明显,种群年龄结构以2+龄或3+龄的补充群体为主,补充群体的生长状况将直接影响资源量变化;调查期间大磷虾主要集群于普里兹湾口的陆架坡折区,其范围为70.50°E~75.50°E、67°S~68.5°S,海底水深介于250~1 000 m;叶绿素浓度与大磷虾资源时空分布极显著相关(P0.01),相关系数为0.193;未发现水温、盐度和海底水深与大磷虾资源时空分布的直接相关关系(P0.05);盐度与叶绿素浓度呈显著负相关关系(P0.01),相关系数为–0.23;叶绿素浓度深层极大值现象(简称DCM现象)出现在以73°E 67°S为中心的普里兹湾口附近海域,DCM现象可能与冬季残留水团关系密切。     

南极磷虾调查CPUE指数变动的影响因素初步分析

根据2010年1月~2月在南极南设得兰群岛和南奥克尼群岛周围水域开展的南极磷虾拖网调查期间收集的数据,对南极磷虾CPUE指数变动的影响因素(包括表温、水深、拖速和拖曳深度)进行了分析。结果表明:(1)开始捕捞至结束捕捞的表温相差较小时,平均CPUE相对较高(250 kg/min);(2)起放网表温在0.5~1.0℃和1.0~1.5℃时,平均CPUE均较高(250 kg/min);(3)当海底平均深度大于2 000 m时,CPUE均最低(100 kg/min);(4)随着拖速和拖曳深度的增加,平均CPUE逐渐减小,当拖速小于2.5 kn及拖曳水深小于25 m时,平均CPUE达到最大,分别为364.46 kg/min和347.59 kg/min。本研究结果可为开发南极磷虾资源提供基础数据,并为海上生产提供指导性参考。     

拖网作业参数对南极磷虾捕捞效率的影响

为了解南极磷虾(Euphausia superba Dana)拖网作业中捕捞效果及影响因素,根据 2017 年 12 月 2018 年 6月随“龙腾”轮在南极海域生产时收集的作业参数、网具深度和声学数据等信息,利用声学方法获取磷虾集群质量中心深度与期望入网渔获量,结合网位变化和渔捞统计情况量化捕捞效率;利用广义可加模型(GAM)分析不同拖速和曳纲长度下,网位与磷虾集群质量中心的偏离程度,研究其对网具捕捞效率的影响。结果表明:(1)磷虾集群质量中心水深为(37.29±9.72) m,拖网稳定拖曳期间网位深度为(30.72±10.41) m,网位调整幅度为(11.52±7.09) m。网位与磷虾集群质量中心深度偏离(6.33±3.58) m。(2)网次渔获量为(16.25±6.77) t,拖曳过程中网口始终对准磷虾集群质量中心进入网口的磷虾总量为(27.06±10.19) t,捕捞效率为(63±19)%。(3)网位与磷虾集群质量中心深度差值对捕捞效率影响极显著(P<0.001),两者吻合较好时捕捞效率高;拖速与捕捞效率呈显著相关关系(P<0.05),拖速增大网位上升,捕捞效率越低;曳纲长度增加网位下降,但曳纲长度变化与捕捞效率相关性不明显(P=0.087)。研究结果将有助于南极磷虾拖网作业中有效利用磷虾行为特征,改善网具性能,提高拖网捕捞效率。     

南极磷虾生物量估算方法

南极磷虾是南大洋生态系统食物网中的关键种,在南大洋中上层生态系统中起着至关重要的连接作用,其资源的养护和持续利用受到国际社会日益关注。磷虾研究已有90多年的历史,其生物量及其分布一直是研究的重点。生物量评估方法也在不断发展,从早期的浮游动物干重法、生产量与生物量比例系数转换法,到网具采样法以及现在流行的声学法,评估手段也变得更为高效。本文通过系统梳理磷虾生物量的主要评估方法,分析其优缺点,并着重从磷虾目标强度模型(TS)参数的海上实测、声学数据中磷虾信号的提取,磷虾单位平方海里声学反射系数(NASC)的计算,基于渔船声学数据修正磷虾渔业单位捕捞努力量渔获量(CPUE),基于渔船声学数据的磷虾集群、洄游和渔场形成机制研究等5个方面对现行生物量声学评估法提出改进建议,提高资源评估的精度,以期为磷虾生物资源的开发与管理提供科学依据。