南极海冰变动对西南大西洋阿根廷滑柔鱼资源丰度及空间分布的影响

南极海冰变化会是重要的大尺度环境变化,会对海洋环境及多种生物产生直接或间接影响。南极海冰覆盖范围(Sea Ice Extent)可以作为指示南极海冰变化的指数,本文探究其对西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)渔场的影响。根据2013-2018年1-6月中国鱿钓科学技术组提供的西南大西洋公海渔场阿根廷滑柔鱼捕捞数据、南极海冰覆盖范围数据以及作业渔场5m、55m、95m、195m海水温度数据,以单位捕捞努力量渔获量(CPUE)表征资源丰度,本文探究了南极海冰覆盖范围、不同水深海水温度对阿根廷滑柔鱼渔场变动的影响。结果发现,阿根廷滑柔鱼的捕捞量、CPUE、南极海冰覆盖范围与不同深度海水温度均有明显的年间及月间变化。相关分析法表明,南极海冰覆盖范围与CPUE在年间与月间变化上均为正相关;海冰覆盖范围与5m海水温度在年间与月间变化上均为负相关,而与95m海水温度在月间变化上呈正相关。依据频率分布法估算了不同海水深度滑柔鱼各月适宜和最适温度范围,不同深度的各月最适温度范围占渔场总面积比例与海冰覆盖范围呈正相关关系,推测海冰覆盖范围会影响不同深度的栖息地适宜比例,并进一步影响阿根廷滑柔鱼资源丰度。研究表明,南极海冰覆盖范围变化会显著影响阿根廷滑柔鱼渔场内不同水层的水温,进而影响其渔场的分布及资源丰度。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔场时空变化及其与表温的关系

阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)是西南大西洋重要的经济性头足类,也是中国大陆鱿钓渔业重要的捕捞对象,掌握其渔场时空分布特性及其与海洋环境之间的关系是合理开发、有效管理资源的基础。本文根据2000²010年中国大陆鱿钓渔业在西南大西洋39°2010年中国大陆鱿钓渔业在西南大西洋39°⁵1°S、57°51°S、57°⁶7°W海域的生产统计数据,对西南大西洋阿根廷滑柔鱼中心渔场时空分布及与海洋表层温度(sea surface temperature,SST)的关系进行了研究。结果表明,167°W海域的生产统计数据,对西南大西洋阿根廷滑柔鱼中心渔场时空分布及与海洋表层温度(sea surface temperature,SST)的关系进行了研究。结果表明,1⁵月间,阿根廷滑柔鱼产量及作业次数在纬度方向由南向北逐渐递增,经度方向上由西向东逐渐递增。不同年份间,阿根廷滑柔鱼渔场重心纬度方向上存在显著性差异,而经度方向分布则不存在显著性差异。相关性分析表明,15月间,阿根廷滑柔鱼产量及作业次数在纬度方向由南向北逐渐递增,经度方向上由西向东逐渐递增。不同年份间,阿根廷滑柔鱼渔场重心纬度方向上存在显著性差异,而经度方向分布则不存在显著性差异。相关性分析表明,1⁵月阿根廷滑柔鱼渔场重心纬度、经度的变化与SST之间存在显著相关性,并且渔场重心均随着SST的升高呈现向南和向西移动的趋势。     

阿根廷滑柔鱼能量积累的食物组成及其生态角色的研究进展

阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)是生长速度快、终生一次繁殖产卵、生命周期短的大洋浅海性头足类,也是世界上重要的经济物种。在西南大西洋生态系统中,阿根廷滑柔鱼发挥着重要的“生物泵”作用。在短暂的生命周期里,阿根廷滑柔鱼具有索饵–生殖洄游的生活史特征,并采取收入–资本混合型的生殖投入策略,即以现场摄食饵料吸收转化的能量投入为主、肌肉存储能量投入为辅。在不同的栖息海域与生长发育阶段,阿根廷滑柔鱼具有不同的食物组成。本文扼要概述阿根廷滑柔鱼的组织能量积累特点、能量积累过程的食物组成变化以及在西南大西洋生态系统中作为能量传输者的生态角色。同时,探讨了阿根廷滑柔鱼能量积累需求与洄游、摄食策略的关系,并对阿根廷滑柔鱼作为海洋食物网能量传输者的生态角色在气候变化、渔业活动背景下的变化做了展望分析,可为持续开发该种类资源提供资料参考。     

基于BP神经网络的阿根廷滑柔鱼资源CPUE标准化研究

西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex angentinus)是世界上重要的经济柔鱼类,也是我国远洋鱿钓的主要捕捞对象之一.单位努力量渔获量(CPUE)是渔业中广泛使用的表达种群丰度的指标,但CPUE易受到其他因素的影响,需对其进行标准化.本研究利用2012-2017年1-4月中国大陆西南大西洋阿根廷滑柔鱼鱿钓生产统计数据...     

基于最大熵模型分析西南大西洋阿根廷滑柔鱼栖息地分布

根据2008—2010年中国鱿钓船在西南大西洋海域得到的生产数据及海洋环境数据(海表面温度,sea surface temperature,SST;海面高度sea surface height,SSH;叶绿素-a浓度,chlorophyll-a,chl.a),利用最大熵模型(Max Ent)分析捕捞主渔汛期间(1—4月)阿根廷滑柔鱼的潜在栖息地分布,同时与实际作业位置相比较,结合海洋环境因子分析不同年份分布差异的原因。模型运算结果显示:阿根廷滑柔鱼潜在分布区域的变化与实际作业位置变动基本一致;南北方向上,2008年和2009年的潜在分布区域较为广泛,而2010年的潜在分布区域较为狭窄,且主要分布在45°S以南的区域。Jackknife检验表明,SST是影响阿根廷滑柔鱼分布的首要环境因子,SST等温线分布可用来表征海流的强弱进而影响阿根廷滑柔鱼的分布,其中12°C等温线可以作为寻找渔场的一个指标。SSH等高线分布及其涡的变化也会影响到阿根廷滑柔鱼分布。chl.a只能间接地反映阿根廷滑柔鱼渔场的分布,不能很好地作为表征其分布的环境因子。研究表明,分析阿根廷滑柔鱼栖息地分布及其差异原因应主要观察SST和SSH的变化。     

中国大陆阿根廷滑柔鱼鱿钓渔业CPUE标准化

阿根廷滑柔鱼是我国重要的头足类渔业之一,单位捕捞努力量渔获量(CPUE)标准化是对其资源进行评估的重要内容.研究根据2000-2010年中国大陆在西南大西洋的鱿钓产量统计数据和卫星遥感获得的海洋环境数据(表温,表温水平梯度,海面高度,叶绿素浓度),利用广义线性模型(general linear model,GLM)和广义加性模型(generalized additive model,GAM)对中国大陆西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔业CPUE标准化.GLM模型结果表明,年、纬度、表温以及交互项年与纬度对CPUE影响最大.GAM模型研究结果则表明年、月、经度、纬度、表温、海面高度以及交互项年与纬度、年与经度对CPUE影响较大.根据AIC准则,包含上述8个显著变量的GAM模型为最佳模型,对CPUE的解释率为49.20％.高CPUE出现在夏季表温为12～16℃、海面高度为-20 ～20 cm和46.5° ～48.5°S范围内.研究表明,GAM模型较GLM模型更适合用于西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔业CPUE标准化.     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼遗传多样性的微卫星分析

西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)是重要的经济大洋性头足类,其种群结构较为复杂。本研究采用8个微卫星标记,对西南大西洋阿根廷滑柔鱼群体的遗传多样性进行了检测。8个基因座位上,共检测出172个等位基因,每个基因座位检测到10～30个等位基因不等。8个位点的平均观测等位基因数为21.500 0,平均有效等位基因数为12.074 1。各位点的观测杂合度(Ho)变化范围为0.300 0～0.775 0,期望杂合度(He)为0.484 2～0.977 0,平均观测杂合度为0.504 6,平均期望杂合度为0.873 4。8个微卫星位点的多态信息含量(PIC)平均值为0.853 6。以卡方检验估计Hardy-Weinberg平衡,发现8个基因座位均不符合Hardy-Weinberg平衡。Fst分析显示该群体无明显的遗传分化。研究结果揭示:西南大西洋阿根廷滑柔鱼种群显示了高水平的微卫星多态性,该海域阿根廷滑柔鱼群体的遗传多态性水平在经历了近十年的密集捕捞压力后没有明显的变化,同时证明微卫星分子标记是研究该物种自然种群的有利工具。     

利用耳石微结构研究西南大西洋阿根廷滑柔鱼的日龄、生长与种群结构

根据我国鱿钓船2007、2008和2010年在西南大西洋作业期间采集的3 462尾阿根廷滑柔鱼样本(其中2007年308尾、2008年262尾、2010年2 892尾),利用耳石微结构研究了西南大西洋阿根廷滑柔鱼的日龄、生长和种群结构。结果表明,阿根廷滑柔鱼生命周期大约为1年,渔获物主要由冬生群(6—7月)和秋生群(3—5月)组成,不同年份捕捞群体有差异。不同产卵群体、不同性别的阿根廷滑柔鱼胴长和体质量生长均存在显著性差异。冬生群,雌、雄个体胴长的生长方程分别用指数和线性函数来拟合为最适,体质量生长方程则分别用幂函数和指数函数来拟合最适;秋生群,雌、雄个体的胴长生长方程分别用指数和对数函数拟合为最适,体质量生长方程分别用指数和对数函数拟合为最适。随着日龄增加,阿根廷滑柔鱼胴长和体质量相对生长呈现下降趋势,绝对生长率则呈增加趋势,同一日龄段内,雌性个体的胴长与体质量生长率都稍大于雄性个体生长率。     

2013年阿根廷鱿鱼生产出现好转

西南大西洋阿根廷巴塔哥尼亚外海的阿根廷滑柔鱼（以下简称阿根廷鱿鱼）的渔期为2～7月。     

基于SPiCT模型对数据有限短生命周期阿根廷滑柔鱼的资源评估

以西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)为研究对象,基于连续时间的随机剩余产量模型(a stochastic surplus production model in continuous time,SPiCT),分析了6种方案下参数估计的变化及其对资源评估的影响。对比6种方案中阿根廷滑柔鱼的产量和单位捕捞努力渔获量(catch per unit effort,CPUE)的估计值与观测值间的最小残差平方和,方案3(设置了K、r、q的先验分布)为最适方案。相应的资源评估结果显示,2010年西南大西洋阿根廷滑柔鱼捕捞死亡系数小于最大持续产量时捕捞死亡系数F_(MSY),渔获量小于最大持续产量MSY,预期平衡生物量EEB大于最大持续产量时的生物量B_(MSY),这表明该资源在2010年尚未被过度开发利用。SPiCT模型综合考虑了环境因子、种群间相互作用和网具选择性等因素引起的观测和过程误差,较S、F-EDSP、S-F-EDSP模型及其他离散模型对数据要求低,计算方法简单,更适合数据有限、短生命周期渔业种类的资源评估。另外,可捕系数q值的设置严重影响了SPiCT模型K、B的估计,优化估计可捕系数q将有利于提高其资源评估的准确性。     

Population structure of long tailed hake Macruronus magellanicus in the Pacific and Atlantic oceans: Implications for fisheries management

Pre-spawning adult samples of long tailed hake, Macruronus magellanicus, were obtained from fisheries vessels in one location in the southeast Pacific Ocean and three in the southwest Atlantic Ocean, at different latitudes. Population structure was determined based on six nuclear hypervariable microsatellite loci and on mitochondrial DNA sequence variation at the locus COI. Paired tests of genic differentiation for microsatellite loci indicate the existence of genetic population structure for this species, where significant differences exist between some southern and northern samples. Multivariate analysis (factorial correspondence analysis) of microsatellite variation showed differentiation between the Pacific and the Atlantic populations. Analysis of the mitochondrial variation confirmed the microsatellite analysis of population structure, and revealed some additional differentiation between northern and southern Atlantic samples and exclusive haplotypes in each region. These findings suggest that the species should be managed as north–south separate stocks in the Atlantic Ocean.     

Synchronicity in southern hemisphere squid stocks and the influence of the Southern Oscillation and Trans Polar Index

Squid are short lived, with highly labile populations that respond rapidly to changes in environmental conditions. This makes them a good model for studying the response of recruitment processes to environmental signals. This study examines the influence of the Southern Oscillation Index (SOI) and Trans Polar Index (TPI) on the environment and abundance of six species of commercially important squid from the southern hemisphere, all linked to major current systems connected by the Antarctic Circumpolar Current: Dosidicus gigas (Southeast Pacific), Loligo vulgaris reynaudii (Southeast Atlantic), Nototodarus sloanii, N. gouldi (Southwest Pacific), Illex argentinus and L. gahi (Southwest Atlantic). All fisheries displayed a high level of inter‐annual variability and a degree of synchronicity was seen to occur in the abundance of the three Pacific species. The SOI signal was reflected in the environment of each fishery, particularly in Pacific regions. Both indices are correlated with squid abundance, particularly during the early life history stages (SOI) and adult stages (TPI), suggesting some degree of latitudinal separation, with juveniles potentially influenced by environmental variability at lower latitudes and adults at higher latitudes.     

Association between the interannual variation in the oceanic environment and catch rates of bigeye tuna (Thunnus obesus) in the Atlantic Ocean

The environmental processes associated with variability in the catch rates of bigeye tuna in the Atlantic Ocean are largely unexplored. This study used generalized additive models (GAMs) fitted to Taiwanese longline fishery data from 1990 to 2009 and investigated the association between environmental variables and catch rates to identify the processes influencing bigeye tuna distribution in the Atlantic Ocean. The present findings reveal that the year (temporal factor), latitude and longitude (spatial factors), and major regular longline target species of albacore catches are significant for the standardization of bigeye tuna catch rates in the Atlantic Ocean. The standardized catch rates and distribution of bigeye tuna were found to be related to environmental and climatic variation. The model selection processes showed that the selected GAMs explained 70% of the cumulative deviance in the entire Atlantic Ocean. Regarding environmental factors, the depth of the 20 degree isotherm (D20) substantially contributed to the explained deviance; other important factors were sea surface temperature (SST) and sea surface height deviation (SSHD). The potential fishing grounds were observed with SSTs of 22–28°C, a D20 shallower than 150 m and negative SSHDs in the Atlantic Ocean. The higher predicted catch rates were increased in the positive northern tropical Atlantic and negative North Atlantic Oscillation events with a higher SST and shallow D20, suggesting that climatic oscillations affect the population abundance and distribution of bigeye tuna.     

个体差异对西南大西洋阿根廷滑柔鱼角质颚外部形态变化的影响

角质颚是头足类重要的硬组织,广泛用于头足类分类及资源量估算等研究中。根据2010年中国鱿钓船在西南大西洋海域采集的2 916对阿根廷滑柔鱼角质颚样本,对角质颚12项外部形态参数进行测量,根据主成分分析结果,以角质颚的上头盖长(UHL)、上脊突长(UCL)、上翼长(UWL)、下头盖长(LHL)、下脊突长(LCL)和下翼长(LWL)作为角质颚各区外部形态变化的特征指标,以头盖长和脊突长之比(HL/CL)、喙长和脊突长之比(RL/CL)、喙宽与脊突长之比(RW/CL)、侧壁长和脊突长之比(LWL/CL)、翼长和脊突长之比(WL/CL)分别作为角质颚各区外形变化的指标,利用方差分析(ANOVA)和最小显著差多重比较法(LSD)研究不同性别、性腺成熟度和胴长范围对角质颚各区生长和外形变化的影响。结果表明,不同性别间UHL、UCL、UWL、LHL、LCL和LWL的变化存在显著性差异,相同性别不同性腺成熟度、不同胴长范围内的UHL、UCL、UWL、LHL、LCL和LWL的变化均存在显著性差异,而不同性别、不同性腺成熟度和不同胴长范围间上、下颚的HL/CL、RL/CL、RW/CL、LWL/CL、WL/CL的变化不存在显著性差异,并且其值基本恒定,上、下颚分别为78.04%、22.46%、17.28%、81.41%、23.07%和50.69%、43.31%、41.13%、144.98%、93.68%。研究表明,不同个体对阿根廷滑柔鱼角质颚外部形态变化有显著的影响。     

Spatio‐temporal trends of sailfish,Istiophorus platypterus catch rates in relation to spawning ground and environmental factors in the equatorial and southwestern Atlantic Ocean

Spatial and temporal trends of sailfish catch rates in the southwestern and equatorial Atlantic Ocean in relation to environmental variables were investigated using generalized additive models and fishery‐dependent data. Two generalized additive models were fit: (i) ‘spatio‐temporal’, including only latitude, longitude, month, and year; and (ii) ‘oceanographic’, including sea surface temperature (SST), chlorophyll‐a concentration, wind velocity, bottom depth, and depth of mixed layer and year. The spatio‐temporal model explained more (average ~40%) of the variability in catch rates than the oceanographic model (average ~30%). Modeled catch rate predictions showed that sailfish tend to aggregate off the southeast coast of Brazil during the peak of the spawning season (November to February). Sailfish also seem to aggregate for feeding in two different areas, one located in the mid‐west Atlantic to the south of ~15°S and another area off the north coast of Brazil. The oceanographic model revealed that wind velocity and chlorophyll‐a concentration were the most important variables describing catch rate variability. The results presented herein may help to understand sailfish movements in the Atlantic Ocean and the relationship of these movements with environmental effects.     

海州湾双斑蟳栖息分布特征与环境因子的关系

为了解双斑蟳栖息分布规律,实验根据2011—2016年多个季度航次在海州湾进行的渔业资源和环境调查数据,采用广义线性模型(GLM)、广义可加模型(GAM)以及随机森林3种物种分布模型(SDMs)方法,结合AIC(akaike information criterion)准则、累积偏差解释率和交叉检验等评判指标筛选和构建了双斑蟳栖息分布模型,并分析了环境因子对双斑蟳分布的影响。结果显示,3种模型在解释因子与响应变量间的关系上基本一致;其中GAM在模型拟合上具有优势,而随机森林的预测性能明显高于传统的GLM和GAM。双斑蟳相对渔获量在年份和月份间的变异性最为显著,两个因子的解释率分别在18%和3.8%以上。水深和表层盐度对双斑蟳资源分布的影响较大,均与双斑蟳相对丰度呈正相关关系;双斑蟳分布总体呈现冬季相对较高,夏季东北部海域高、西南部低的特点,与海州湾水深分布特点基本一致。本研究还根据FVCOM(finite-volume coasta ocean model)模拟环境数据,利用随机森林分布模型估计了双斑蟳在海州湾海域2011年各个季节的空间分布,为渔业资源的开发和保护提供依据。     

季风变化对西北印度洋鸢乌贼渔业生物学及渔场学影响的研究进展

西北印度洋海域是世界著名的季风区, 在季风的控制下形成了季节性季风洋流, 洋流的运动改变了水体中各环境因子的分布, 进而对海域中栖息的各种海洋生物造成影响。鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)是一种短生命周期的经济头足类, 在西北印度洋海域资源量巨大, 是中国鱿钓渔业目前重要的开发对象。本文从生长与繁殖特性、种群划分及对环境适应性等方面介绍了西北印度洋鸢乌贼的渔业生物学特性, 分析了西北印度洋季风洋流与渔场的形成机理, 描述了西北印度洋的季风气候特点, 指出了印度洋偶极子对水体中环境因子的影响, 综合归纳了季风变化及异常气候对西北印度洋鸢乌贼生长、繁殖、洄游及资源分布的影响。此外, 还分析了当前研究的不足, 提出了利用耳石、角质颚等硬组织蕴藏的微化学和微结构信息, 深入开展季风变化及异常气候对鸢乌贼渔业生物学及渔场学影响的机制研究的展望, 为后续深入研究季风变化与鸢乌贼生长特性、洄游路线和资源分布的关系探明了方向。     

Evidence for spatial coherence in time trends of marine life history traits of Atlantic salmon in the North Atlantic

A hierarchical Bayesian life cycle model is presented that considers spatial covariation of marine life history traits of Atlantic salmon (Salmo salar) populations in the North Atlantic. The model is based on a collective analysis of the dynamics of 13 stock units (SUs) from two continental stock groups (CSGs) in North America and Southern Europe in a single hierarchical model over the period 1971–2014. The model sets up a new assessment framework for Atlantic salmon stocks. It also provides a framework to investigate the drivers of changes in Atlantic salmon population dynamics including disentangling the effects of fisheries from those of environmental factors in a hierarchy of spatial scales. It is used to test the hypothesis of a strong spatial synchrony in marine life history dynamics of Atlantic salmon populations. The trends in two key parameters associated with the early marine phase of the life cycle are estimated: (i) the marine survival during the first summer–autumn spent at sea and (ii) the proportion of fish maturing after the first winter at sea. The results provide evidence of a decline in the marine survival together with an increase in the proportion of fish that mature after the first winter at sea, common to all SUs. Our results show an increased coherence in the covariations of trends in these two marine life history traits related to geographic proximity of SUs which support the hypothesis of a coherent response of geographically proximate Atlantic salmon populations that likely share similar migration routes.     

阿根廷滑柔鱼渔场预报模型最适时空尺度和环境因子分析

根据2003―2011年主渔汛期间中国鱿钓船队在西南大西洋的鱿钓生产数据,结合海洋遥感获得的海表温度(SST)、海面高度(SSH)和叶绿素a浓度(CHL-a)数据,匹配组织成不同时空尺度和环境因子的样本集,使用人工神经网络(artificial neural network,ANN)作为中心渔场的预报模型,比较所匹配的样本集对阿根廷滑柔鱼中心渔场预报模型的影响。研究表明,样本的时间尺度为周时,1.0o×1.0o的空间尺度和环境因子为SST所建立的BP中心渔场预报模型,具有最高的预报精度和最小的平均相对变动值(average relative variance,ARV);样本时间尺度为月时,0.25o×0.25o的空间尺度和环境因子为SST所建立的BP中心渔场预报模型,具有最高的预报精度和最小的ARV值。对这两种最优样本集建立的BP中心渔场预报模型进行灵敏度分析发现,不同样本集建立的中心渔场预报模型表达的渔场栖息地适宜程度也不尽相同。研究认为,在建立中心渔场预报模型时,需要考虑海洋环境因子的时空尺度。