以遥感夜间灯光数据为基础的西北太平洋秋刀鱼渔船识别

研究和开发利用大洋性生物资源是实现我国海洋渔业可持续发展的重大战略需求,西北太平洋秋刀鱼是近年来我国重点开发的大洋性渔业资源之一,因此利用卫星来监测渔船时空分布动态成为了解秋刀鱼渔业资源变动的重要数据源。本研究采用峰值检测和阈值分割等方法对西北太平洋夜间灯光数据进行识别,利用地理信息系统技术对渔船位置信息和数量进行提取分析。通过西北太平洋秋刀鱼资源调查的渔捞日志和经过筛选的北太平洋渔业委员会(NPFC)渔船列表数据对识别结果进行验证。结果显示,本研究所用的夜间灯光渔船识别方法可以精确识别西北太平洋密集作业及外围分散作业的秋刀鱼渔船。以此为基础可以有效地分析秋刀鱼渔场的时空变动。结合美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的海表温度(SST)数据绘制等温线,进一步分析作业渔场的时空变化,发现夜间灯光渔船作业的温度范围随着秋刀鱼洄游而变化。2016年7—9月渔场的SST波动较大是因为这一时期秋刀鱼在黑潮—亲潮广泛的交汇区域洄游,分布更为广泛,9月之后作业渔场SST变动趋于稳定。该研究结果将来会对远洋渔场环境实时变化、鱼群分布预测、渔船动态及法律支撑等提供有效信息。     

基于GAM和权重分析的西北太平洋秋刀鱼渔情预报研究

为了提高秋刀鱼(Cololabis saira)渔情预报模型的时空分辨率, 提升生产经济效益, 本研究基于 2013─2016 年 7—11 月中国在西北太平洋公海的秋刀鱼生产数据及海洋环境数据, 利用广义可加模型(generalized additive models, GAM)分别拟合单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE)的适宜性指数(suitability index, SI)与各海洋环境变量之间的 SI 模型, 结合提升回归树模型(boosting regression tree, BRT)进行权重分析, 建立以月份为周期的秋刀鱼栖息地适宜性指数(habitat suitability index, HSI)模型。结果表明, (1) GAM 能较好地拟合适宜性指数与环境变量的关系, 获得最优环境变量参数值;(2) 环境变量对 CPUE 影响权重的前 3 位分别为海表温度梯度、海表温度和混合层深度, 其中, 在秋季 9—11 月海表温度梯度的权重值均为最高;(3) HSI 模型的检验和评价总体准确率分别为 82.0%和 73.2%, 秋季可达 87.7%和 77.9%, 在盛渔期 10 月, 预测准确率达 89.4%;(4) HSI 高值区与秋刀鱼实际渔场在空间分布基本一致。研究表明该模型适用于秋刀鱼的渔情预报, 并在每天的速报中具有明显优势。     

西北太平洋公海秋刀鱼渔场及CPUE值的时空分布

为了初步掌握西北太平洋公海秋刀鱼渔场的变动规律,利用"欧亚1号"渔船2014年5—11月的渔捞数据,对西北太平洋公海秋刀鱼渔场的空间分布进行了研究分析,结果表明,西北太平洋公海秋刀鱼各月作业渔场分布较广,作业区域范围在38°N~48°N、147°E~163°E之间;捕捞作业渔场西北太平洋秋刀鱼洄游路线基本一致;8月份的月平均单位捕捞努力量渔获量(CPUE)最低,仅为9.1 t/d,9—11月份CPUE平均值较高;39°N~40°N的CPUE平均值较高,为36.10 t/d,146°E~147°E的CPUE平均值较高,为52.29 t/d;捕捞作业区域的作业水温范围在9.8~16.5℃区间内,其中接近72%的作业时间处于12~14℃之间;西北太平洋公海秋刀鱼渔场时空分布具有明显的季节变化,CPUE值波动范围较大。     

农业部办公厅关于严格遵守北太平洋渔业管理组织有关管理措施的通知

<正>农办渔[2015]64号《北太平洋公海渔业资源养护和管理公约》(以下简称"公约")已于2015年7月19日正式生效。公约管理对象为除高度洄游鱼类、溯河和降河产卵物种、沿岸国定居物种以外的其他所有北太平洋公海渔业资源,例如鱿鱼、秋刀鱼、鲐鱼等。近期,北太平洋渔业管理委员会(以下简称"委员会")召开了第一次会议,通过了关于数据报送和养护秋刀鱼资源等措施。     

据日本推算2011年度秋刀鱼的资源量为253万t

秋刀鱼为冷水性中上层洄游性鱼类,分布于北太平洋的秋刀鱼有四个种群,从西向东看分别有日本海种群、西北太平洋种群、北太平洋中部种群、加利福尼亚种群,其中以西北太平洋种群的资源量最高,利用最多,产量也最大。现下,在西北太平洋从事秋刀鱼捕捞的国家和地区主要有,日本、     

北太平洋小型中上层鱼类资源对气候–海洋变化的响应研究进展

小型中上层鱼类是北太平洋海域重要的渔业资源,具有生命周期短、生长速度快、高集群性等特点,其资源年间波动显著,且受气候-海洋变化的影响。本文围绕秋刀鱼（Coloabis saira）、鲣（Katsuwonus pelamis）、鲐（Scomber japonicus）、鳀（Engraulis japonious）、竹䇲鱼（Trachurus japonicus）、沙丁鱼（Sardinops sagax）6种主要的小型中上层鱼类,回顾了厄尔尼诺-南方涛动（El Niño/La Niña-southern oscillation,ENSO）、太平洋年代际振荡（the Pacific decadal oscillation,PDO）、黑潮-亲潮（Kuroshio-Oyashio,KR-OY）等关键气候-海洋指数的特点及对鱼类栖息地环境和资源变动的影响。概括了气候-海洋变化对小型中上层鱼类的洄游分布和资源丰度的直接影响过程,以及对亲体繁殖产卵、仔稚体成活率和资源量波动间接的滞后影响过程。建议：（1）在多种气候-海洋指数基础上添加种群动态过程、捕捞方式系数、自然死亡率等参数构建生物量动态模型,揭示气候-海洋变化对渔业资源量的影响过程;（2）结合北太平洋涛动（North Pacific oscillation,NPO）、北极涛动（Arctic oscillation,AO）、北太平洋环流振荡（North Pacific gyre oscillation,NPGO）等其他北太平洋主要气候,基于物理海洋模型及空间耦合水动力学模型研究大尺度海流、中尺度涡旋对小型中上层鱼类影响。     

西北太平洋公海秋刀鱼渔场分布与海表温度锋的相关关系

西北太平洋公海秋刀鱼渔业是我国重要的经济渔业之一,其渔场分布与海表温度及温度变化息息相关。本研究通过海表温度（SST）的遥感数据计算海表水平温度梯度（SSTG）,根据2013—2015年中国（不含中国台湾省）北太平洋公海秋刀鱼渔业生产数据,分析海表温度锋与秋刀鱼资源丰度和渔场时空分布的关系。结果显示,秋刀鱼作业渔场主要分布于37°~49°N,145°~165°E;SST为10~14 ℃时,单位捕捞渔获量（CPUE）与SST呈负相关,SST为14~17 ℃时呈正相关,最适宜SST为12.5~14.5 ℃。当SSTG为0.01~0.06 ℃/km时,CPUE与SSTG呈显著线性正相关,最适宜SSTG为0.01~0.05 ℃/km。作业海域温度锋与CPUE呈显著正相关,相关系数为0.81;CPUE作业点到锋面的距离（DIST）表现出明显的季节特征,在夏季6—8月,当DIST为0~100 km范围内时,CPUE与DIST呈线性正相关,在秋季9—11月,CPUE与DIST呈对数负相关,90%以上的作业点出现在DIST为0~50 km范围内。研究表明,海表温度影响着秋刀鱼洄游渔场分布,亲潮黑潮交汇区形成冷水楔,海表温度锋集聚,进而秋刀鱼鱼群集群,形成高产渔场。     

不同气候模态下秘鲁外海茎柔鱼栖息地的季节性分布

茎柔鱼（Dosidicus gigas）为环境敏感型头足类,气候的多元变化促使茎柔鱼栖息地发生变动。本研究利用海表温度（SST）和海表面高度（SSHA）两个关键环境因子构建栖息地适宜性指数（HSI）模型,结合太平洋年代际涛动（PDO）指数,分析1950-2015年不同气候模态下秘鲁外海茎柔鱼栖息地的季节性分布规律。结果发现,PDO冷期茎柔鱼栖息地适宜性较高;而PDO暖期栖息地适宜性较低。相较于PDO冷期,PDO暖期下茎柔鱼适宜栖息地分布向东南移动。适宜栖息地的分布位置与适宜的SST和SSHA的重叠区域重合,表明两个关键环境因子与栖息地分布显著相关。此外,适宜栖息地指数距平值与PDO指数的年际变化呈显著负相关关系。春季茎柔鱼渔场栖息地适宜性高于冬季,且冬季适宜栖息地的分布相较春季偏东南方向。茎柔鱼渔场6-11月适宜的SST和最适宜的SST在经度和纬度上的分布存在显著差异,春季（9-11月）最适宜的SST分布逐月向西北方向移动;冬季（6-8月）最适宜的SST分布逐月向东南方向移动。推测不同气候模态下茎柔鱼栖息地季节性分布差异,可能是由于最适宜的SST显著的月间分布差异所致。研究表明,不同PDO时期下茎柔鱼栖息地适宜性具有显著季节性差异,其差异可由环境因子的月间变动来解释。     

基于栖息地指数的东太平洋长鳍金枪鱼渔场分析

长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)是东太平洋海域重要的金枪鱼种类之一,也是我国金枪鱼延绳钓的主要捕捞对象之一。本文根据2009~2011年美洲间热带金枪鱼委员会(IATTC)在东太平洋海域(20°N~30°S、85°W~150°W)长鳍金枪鱼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,以渔获产量、单位捕捞努力量CPUE为适应性指数,按季度分别建立了基于SST和SSH的长鳍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,在东太平洋长鳍金枪鱼的栖息地预测中,以CPUE为适应性指数的栖息地指数模型比以渔获量为适应性指数的栖息地指数模型预测更为准确。2012年中心渔场的预报准确性达75%以上,具较高预报准确度,可为金枪鱼延绳钓渔船寻找中心渔场提供指导。     

基于垂直水温因子的秘鲁外海茎柔鱼春、夏季栖息地分布

为了研究温度变动对茎柔鱼(Dosidicus gigas)资源丰度和栖息地的分布的影响, 利用 2006—2015 年秘鲁外海春夏季节(9 月至翌年 2 月)茎柔鱼渔业捕捞数据结合中上层垂直水温数据(0 m, 50 m, 100 m 和 150 m)建立栖息地适宜性(habitat suitability index, HSI)模型, 分析秘鲁外海茎柔鱼渔场以及栖息地的时空分布。通过计算适宜栖息地内的茎柔鱼资源量占比, 并用 2014—2015 年的数据进行验证。结果发现, 基于垂直水温因子和算术平均法的栖息地模型可以较好模拟出茎柔鱼栖息地适宜性指数。空间相关分析结果显示, 秘鲁外海水域各水层水温与栖息地适宜性呈现负相关关系。茎柔鱼的 CPUE 和适宜栖息地面积的变化相对平稳, 没有明显的年间和月间差异, 两者之间呈现显著的正相关关系。茎柔鱼的渔场重心和栖息地重心存在显著的年间和月间变化, 均呈现向东南方向移动的趋势, 同时春季适宜栖息地面积与夏季相比明显减少。茎柔鱼渔场的经纬度重心的月间和年际变化与栖息地经纬度重心的移动具有一致性, 两者之间呈现明显的正相关。研究表明, 茎柔鱼的资源丰度与适宜栖息地密切相关, 其适宜栖息地存在明显的年间和月间变化, 这可能是造成秘鲁外海茎柔鱼时空分布变动的重要原因。     

Modelling the impacts of environmental variation on habitat suitability for Pacific saury in the Northwestern Pacific Ocean

We developed habitat suitability index (HSI) models for two size classes of Pacific saury Cololabis saira in the Northwestern Pacific Ocean. Environmental data, including sea surface temperature, sea surface height, salinity, and net primary production, and catch and effort data from Taiwanese distant‐water stick‐held dip net fisheries during the main fishing season (August–October) during 2002–2015 were used. Habitat preferences and suitable habitat area differed between size classes. The suitable habitat was located between 40–47.5°N and 145–165°E for large‐sized Pacific saury but encompassed a greater area (35–47°N and 140–165°E) for medium‐sized Pacific saury. Both size classes were affected by substantial interannual variation in the environmental variables, which in turn can be important in determining the potential fishing grounds. We found a significant negative relationship between the suitable habitat area and the Niño3.4 indices with a time‐lag of 6 months for the large‐sized (r = ?0.68) and medium‐sized (r = ?0.42) Pacific saury, respectively, as well as the total landings of Pacific saury by all fishing fleets (r = ?0.46). As remotely‐sensed environmental data become increasingly available, HSI models may prove useful for evaluation of possible changes in habitat suitability resulting from climate change or other environmental phenomena and in formulating scientific advice for management.     

西北太平洋秋刀鱼舷提网捕捞技术

自2003年我国大陆成功开发了西北太平洋秋刀鱼渔场之后，秋刀鱼已逐步进入中国大陆市场。对于秋刀鱼捕捞技术，在历经刺网、围网等渔具后，现基本以舷提网捕捞作业为主。根据2004年6—10月大连“国际903”号生产调查船在西北太平洋海域进行探捕调查的生产情况，对秋刀鱼舷提网的捕捞技术，从渔捞设备至捕捞具体操作技术进行介绍。     

On the relationship between the Oyashio front and saury fishing grounds in the north-western Pacific: a forecasting method for fishing ground locations

The relationships between fishing ground locations of Pacific saury (Cololabis saira) and the two Oyashio fronts, the offshore front between 146^oE and 155^oE and the coastal Oyashio intrusion, before the saury fishing season, were examined using data from 1971 to 1991. Interannual geographical shifts of both the offshore Oyashio front and saury fishing grounds had a dominant interdecadal fluctuation. In years when the offshore front shifted north (south), the fishing grounds were formed relatively nearshore (offshore). When the offshore front shifted north, the fishing grounds were formed further nearshore in years the coastal Oyashio intrusion extended south. When the offshore front shifted south, on the other hand, the southward extension of the coastal intrusion did not necessarily cause formation of coastal fishing grounds. These results showed that locations of the fishing grounds depend not only on local and instantaneous oceanographic environments around the fishing grounds, but also on oceanographic conditions over an extensive range of the Oyashio area. This might indicate that the ecology of the saury's northward migration, through mixed water regions between the Kuroshio and Oyashio fronts in spring and summer, has a close relation to the shift of the offshore Oyashio front over a time range of months. A practical forecasting method for locations of saury fishing grounds is proposed based on the oceanography before the fishing season.     

Comparisons of monthly and geographical variations in abundance and size composition of Pacific saury between the high-seas and coastal fishing grounds in the northwestern Pacific

The monthly and geographical abundances and size compositions of Pacific saury were compared between the high-seas and coastal fishing grounds in the northwestern Pacific during 2000–2005 based on Taiwanese fishery data. The large-sized saury was dominant (44.3–71.4% of the catch) in the beginning of the fishing season, while the medium-sized saury followed and dominated from September to the end of the fishing season (70.1–92.4% of the catch). In the high seas, the total catch per unit effort (CPUE) (about 71.2% of the mean coastal value) and both the large- (about 55.0%) and medium-sized saury CPUEs (about 81.8%) were significantly smaller than those in the coastal waters. The mean proportions of the large- and medium-sized saury in the high-seas catch were about 86.6 and 107.0% of the coastal values, respectively. CPUEs for the total catch and the catch of medium-sized saury varied in a highly consistent way. The total and medium-sized CPUEs were negatively correlated with the sea-water temperature. When the temperature was held the same statistically, the total and medium-sized CPUEs were larger in the shoreward, southward, and shallower waters of the fishing grounds, while the large-sized CPUE was larger in the shoreward waters.     

Locations of early fishing grounds of saury in the northwestern Pacific

In the north-western Pacific, we found that locations of early fishing grounds of Pacific saury, Cololabis saira, are affected by two factors, the size composition and the meridional shift of the offshore Oyashio Front (OOF). Early fishing grounds are formed nearshore from the central Kuril Islands to Hokkaido in northward OOF years. In southward OOF years, they are far from the coasts. There also exists a tendency that early fishing grounds are formed south-westward (north-eastward) in years when a large (medium or small) size class of saury is dominant and when the OOF shifts north (south). These results support the hypothesis that saury migration is considerably influenced by oceanographic conditions, and that a large size class of saury leads to migration that can reach the vicinity of Japan early in the fishing season.     

基于贝叶斯Schaefer模型的西北太平洋秋刀鱼资源评估和管理

秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋温带海域的主要捕捞对象之一,也是西北太平洋渔业重要的组成部分。本研究根据北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的2003～2017年渔获量数据以及中国秋刀鱼组织提交的单位捕捞努力渔获量数据(Catch per unit effort, CPUE),基于贝叶斯Schaefer剩余产量模型,分基准方案和敏感性分析方案对西北太平洋秋刀鱼资源状况进行了评估,并对其管理策略做了风险分析。结果显示,基准方案和敏感性分析方案下模型参数预测值以及生物学参考点估计值比较相近。在基准方案下,估算的最大可持续产量(Maximumsustainableyield,MSY)为75.26×10~4t,最大可持续产量的资源量BMSY为240.14×10~4t,此时的捕捞死亡率为0.32。在敏感性分析方案下,估算的最大的可持续产量MSY为70.03×104t,最大可持续产量的资源量BMSY为232.53×104t,此时的捕捞死亡率为0.31。该海域秋刀鱼资源状况良好,未经受过度捕捞。风险评估分析表明,为使秋刀鱼资源可持续利用,需将捕获率设定在0.3左右。     

西北太平洋公海7~9月秋刀鱼渔场分布及其与水温的关系

根据2003~2005年7~9月西北太平洋公海秋刀鱼生产数据和水温遥感数据,对西北太平洋公海秋刀鱼作业渔场分布及其与表温和上层水温结构的关系进行了分析。结果认为,随着时间的推移,7~9月西北太平洋公海秋刀鱼渔场重心有从西南向东北变动的趋势;各月产量重心处水温结构有较大差异,9月混合层深度较7月和8月有所加深,渔场也较后者向北移动;各月高产渔区0~15m温度梯度都在0.25℃/m以下,0~40m温度梯度在0.1℃/m左右,40~60m温度梯度在0.25~0.42℃/m之间。灰色关联度分析表明,渔区月产量受到众多因素的影响,其中捕捞努力量、渔区平均日产量和表温是其主要影响因子,对渔区平均日产量影响较大的有表温、0~15m温度梯度、0~40m温度梯度和月份,其关联度都在0.80以上。