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。     

基于渔业调查的利文斯顿岛西南部2012年秋冬季南极大磷虾体长时空分布

基于南极磷虾渔业科学观察员收集的南极大磷虾(Euphausia superba)体长数据,将研究区域划分成经纬度10'×10'小尺度单元,分析了利文斯顿岛西南部水域2012年秋冬季南极大磷虾体长分布的时空特征。结果表明,10个单元的平均体长范围为35.3～51.0 mm,其中最小体长为23.1 mm,最大体长为61.0 mm,各单元间体长分布存在显著性差异。由秋末转至冬初,南极大磷虾平均体长及优势体长范围均呈逐渐减小趋势。14～16时和22～24时南极大磷虾个体较小,而4～6时、8～10时以及20～22时的南极大磷虾则以大个体为主。一半以上(72%)的样本分布于40～80 m水层。80 m以深水层,南极大磷虾个体均大于38 mm。随着海区水深的增加,南极大磷虾平均体长逐渐减小,且南极大磷虾体长组成在不同水深海区呈现不同的分布模式。     

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。     

南极磷虾虾肉制取技术初步研究

以虾肉制取为目的,对南极磷虾进行了体长、体重、肉重及含肉量等生物学特性测定分析,在此基础上研究不同处理方式下南极磷虾脱壳的难易程度。结果表明:(1)南极磷虾样本体长范围25.41～54.65 mm,其中优势体长范围35.01～45.00 mm,占总数的54.98%;(2)南极磷虾体样本重范围0.15～1.58 g,优势体重范围0.61～0.80 g,占总数的30.76%;(3)南极磷虾样本含肉率范围25.42%～49.28%,不同体长磷虾的含肉率差别不明显,优势体长的磷虾平均含肉率为38.08%。其中体长30 mm左右的磷虾平均含肉率相对较高,为40.23%。体长在25 mm左右的磷虾平均含肉率相对较低,为33.33%;(4)新鲜的南极磷虾剥壳较容易,随着浸泡时间增加,虾肉的品质逐渐下降。蒸煮后磷虾更易于手工剥壳,但机器剥壳的效果却变差。冷冻后的磷虾品质有一定的下降,且壳肉分离的难度增加。总体剥壳得肉率较鲜虾有一定下降,其中机器剥壳得肉率下降尤为明显。     

人工条件下温度变化对南极大磷虾个体腹足摆动和生存状态的影响

为了探讨南极大磷虾(Euphausia superba)个体的温度适应性,通过设置渐变升温和骤变降温连续实验,分析了不同温度状态下南极大磷虾的生存状态和腹足摆动频率的变化特征,并对不同体长组南极大磷虾的温度适应性进行了对比研究。实验结果表明:渐变升温过程中,不同温度梯度的腹足摆动频率差异不显著(P﹥0.001),对1～5℃梯度内渐变升温有较好的生存适应性;在骤变降温过程中不同温度梯度的腹足摆动频率差异显著(P<0.001),对骤变降温的生存适应性较差。渐变升温过程中南极大磷虾对温度变化适应性存在显著的昼夜差异(P<0.05),白天对温度变化的适应性优于晚上,3～4℃梯度是影响渐变升温昼夜差异的主要梯度;骤变降温过程中昼夜差异不显著(P﹥0.05),在0～-0.5℃梯度内具有较为一致的适应性。不同体长组南极大磷虾腹足摆动频率差异显著(P<0.05),31～40 mm体长组个体的适应性较强,最大和最小体长组个体的适应性最弱,且存在一定的相似性。温度变化对南极大磷虾生存状态的影响较大,骤变降温对南极大磷虾生存状态的影响大于渐变升温过程。     

南极半岛邻近海域南极大磷虾(Euphausia superba Dana)的数量组成和分布

根据2010年1月23日?2月13日在南极南设得兰群岛和南奥克尼群岛邻近海域渔场采集的南极大磷虾(Euphausia superba Dana)样品,分析了南极大磷虾数量、个体体长分布和发育期组成等种群结构特点。样品由330 μm和500 μm浮游生物网垂直拖网和表层水平拖网两种采集方式所获。结果显示,采集样中,南奥克尼群岛水域的南极大磷虾平均密度为1.92 ind/m3,高于南设得兰群岛水域的相应值(0.35 ind/m3);出现的南极大磷虾个体发育期包括CI至CIII期原蚤状幼体、FI至FIV期和FVI期蚤状幼体、未成体、成体(包括雌体和雄体);各发育期个体中,原蚤状幼体数量较多;原蚤状幼体、蚤状幼体、未成体及成体的体长范围(平均体长)分别为1.76–4.96 mm (3.48 mm)、3.95–14.80 mm (5.96 mm)、16.87–39.85 mm (36.10 mm)、40.00–58.96 mm (43.94 mm)。CIII期原蚤状幼体和FI期蚤状幼体的生长率较高。推测,南奥克尼群岛水域南极大磷虾生殖季节始于9月末,集中出现在12月中上旬;而南设得兰群岛生殖季节应早于上述水域。比较两种采集方式,南极大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采集样的相应值,建议传统垂直拖网与水平拖网两种采样方式有效结合,可促进更全面了解大磷虾水平分布和种群结构特点。     

南极半岛邻近海域南极大磷虾(Euphausia superba Dana)的数量组成和分布

根据2010年1月23日-2月13日在南极南设得兰群岛和南奥克尼群岛邻近海域渔场采集的南极大磷虾(Euphausia superbaDana)样品,分析了南极大磷虾数量、个体体长分布和发育期组成等种群结构特点.样品由330μm和500μm浮游生物网垂直拖网和表层水平拖网两种采集方式所获.结果显示,采集样中,南奥克尼群岛水域的南极大磷虾平均密度为1.92 ind/m3,高于南设得兰群岛水域的相应值(0.35 ind/m3);出现的南极大磷虾个体发育期包括CI至CIII期原蚤状幼体、FI至FIV期和FVI期蚤状幼体、未成体、成体(包括雌体和雄体);各发育期个体中,原蚤状幼体数量较多;原蚤状幼体、蚤状幼体、未成体及成体的体长范围(平均体长)分别为1.76–4.96 mm (3.48 mm)、3.95–14.80 mm (5.96 mm)、16.87–39.85 mm (36.10 mm)、40.00–58.96 mm (43.94 mm).CIII期原蚤状幼体和FI期蚤状幼体的生长率较高.推测,南奥克尼群岛水域南极大磷虾生殖季节始于9月末,集中出现在12月中上旬;而南设得兰群岛生殖季节应早于上述水域.比较两种采集方式,南极大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采集样的相应值,建议传统垂直拖网与水平拖网两种采样方式有效结合,可促进更全面了解大磷虾水平分布和种群结构特点.     

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.     

南极大西洋扇区磷虾渔业渔获率突变特征及其致因分析

本研究利用CCARMLR数据库中提取的南极大西洋扇区(含48.1、48.2和48.3亚区)1982-2011年30年间的南极磷虾(Euphausia superba)年平均渔获率数据,运用Mann-Kendall法分析了其时间序列的发展趋势及突变特征.从趋势特征看,48区月均名义CPUE由1982年的5t/h左右,变化至2011年的10t/h左右.CPUE值时间序列呈现显著性周期波动,线性趋势年均增幅为0.221t/h.48.1亚区为主要捕捞区域,其CPUE线性趋势增幅最小,为年均0.088 t/h;而48.2亚区增幅最大,年增幅达0.323 9 t/h; 41.3亚区的年增幅为0.261 t/h.就渔获率突变特征而言,过去30年48区磷虾渔获率变化趋势为先缓后快的逐渐上升过程,渔获率突变点发生在1999年,这个突变在2001年后显著性存在.3个亚区磷虾渔获率均存在“上升突变”突变点.48.1亚区渔获率分别于2001年和2004年出现相交突变点,但均未通过α=0.05的显著线检验.48.2亚区分别于1995-1996年“向下突变”,但未通过α=0.05的显著线检验,1996-1997年出现“向上突变”,2000年通过α=0.05的显著线检验.48.3亚区突变发生在1992年,突变点通过α=0.05的显著线检验.结合海冰面积和捕捞(包括般队、捕捞技术、加工工艺)等因子分析突变的致因时,发现:(1)捕捞技术和加工工艺是最主要的致突变因子;(2)海冰面积在1983-1993年对渔获率突变有明显贡献;(3)空间上,越靠近南大陆,环境因子对突变的发生越容易产生作用.     

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。     

光照条件下南极磷虾的行为观察

2010—2011年随中国大型拖网加工船“安兴海”轮在南极南奥克尼群岛附近进行南极磷虾拖网作业,将作业过程中采集到的鲜活南极磷虾立刻转移至实验水箱,进行暂养并观察其行为。实验样本为45尾,体长为37~50 mm,整个实验持续时间为13 d,水面光照为220 lx,水温恒定在0 ℃。通过观察发现:(1) 南极磷虾进入实验水箱后体色迅速变为透明;(2) 在静水环境中,南极磷虾多数时间位置相对固定,集中于角落,沿箱壁进行角落间游动,较少穿过水箱中央,穿过水箱中央时有加速游动的现象;动水环境中能够顶流游动并形成集群,0.5 m/s时顶流游动,流速超过1 m/s时,集群消失;水流对南极磷虾的集群有极显著影响;(3) 南极磷虾进入水箱后第6天开始蜕壳,第6~9天均发现虾壳,实验对象平均体长增长5~8 mm。     

南极磷虾(Euphausia superba)脂肪与蛋白含量的季节变化

为了有效提取营养功效和附加值均更高的磷虾油,对南极磷虾(Euphausia superba)资源的综合开发利用提供参考,利用2013年7-8月和2013年12月-2014年5月在南乔治亚群岛和南设得兰群岛附近海域采集的南极磷虾样品,采用索氏抽提法,分别用无水乙醇、丙酮、石油醚、正己烷、乙酸乙酯、环己烷6种常见的有机溶剂作为提取试剂,对南极磷虾体内的脂肪进行提取,并确定最佳萃取溶剂.同时对南极磷虾脂肪、蛋白含量的季节变化及其与体长的关系进行了分析.结果显示,无水乙醇为南极磷虾脂肪提取的最佳溶剂.南乔治亚群岛海域7-8月南极磷虾脂肪含量和蛋白含量(干重)分别为(22.03±0.51)％和(64.52±0.16)％;其中,全长小于40 mm的磷虾个体,脂肪与蛋白含量均显著高于全长大于40 mm的个体(P＜0.05).从南极的初夏到秋末,南设得兰群岛海域的南极磷虾脂肪含量呈逐渐上升趋势,由12月的(19.83±0.04)％上升至翌年4月的最大值(30.584±0.02)％;5月则略有降低,为(28.66±0.03)％.与此相反,南极磷虾的蛋白含量则是12月最高、4月最低,分别为(66.75±0.14)％和(58.02±0.23)％;脂肪含量与蛋白含量呈显著负相关(P=0.005).研究结果对南极磷虾渔业及其生产安排具有直接的指导意义.     

Predicting early life connectivity of Antarctic silverfish,an important forage species along the Antarctic Peninsula

The early life stages of the Antarctic silverfish (Pleuragramma antarctica), an important prey species for higher predators in the Southern Ocean ecosystem, dominate the larval fish assemblages of the Bransfield Strait, one of the most important areas for larval retention off the Antarctic Peninsula. Nevertheless, the spatial location of areas where they were spawned and the timing of larval hatching remain unknown. By linking Lagrangian particle tracking simulations with age data obtained using otolith microincrements from fish caught north of Joinville Island in a pelagic survey, we estimated the distribution of hatch dates and subsequent growth rates of silverfish reaching the Bransfield Strait, and predicted the areas where they were spawned. Larval hatching peaked during the last week of December, and the inner shelf and shelf break, east of the Larsen Ice shelf, were the dominant areas predicted to contribute to larval assemblages in the Bransfield Strait. Over simulated periods of 600–630 days, 35–40% of particles remained within the Bransfield Strait, suggesting an important source of supply to higher predators feeding off the northern Antarctic Peninsula. The daily growth rate at the mean size of 22.3 mm was 0.18 mm, corresponding to a daily change in size of approximately 0.82% standard length (SL), and large variability in growth rate suggested a wide range of environmental conditions experienced during the period of advection from the spawning areas. These results provide spatial predictions that can be tested empirically in future studies, using the simulated trajectories to inform sampling design and spatial coverage.     

海冰与南半球环状模对南极布兰斯菲尔德海峡南极磷虾种群结构的影响

南极磷虾(Euphausia superba)是南大洋生态系统的关键物种,其生活史各阶段的生理过程与海冰密切相关。本研究基于开放获取数据库计算了布兰斯菲尔德海峡内反映南极磷虾种群结构特征的5个参数,包括补充指数和幼体、雌性、雄性平均体长以及雌性个体占比,并结合布兰斯菲尔德海峡及周围3个水域的海冰面积、水深、海底复杂度以及南半球环状模(SAM)逐日指数构建广义加性模型,探讨了海冰与气候事件对磷虾种群动态的影响。结果表明,磷虾幼体、雄性磷虾平均体长与60日前的威德尔海西北部海域海冰面积呈显著的负相关,磷虾补充指数与当日和60日前的SAM呈显著的正相关。随着海底复杂性的增加,磷虾补充指数显著下降。4个海域的海冰面积变化对磷虾补充指数和其他种群特征指标的影响存在差异。     

一株产吡咯喹啉醌南极海洋细菌的分离鉴定及生物活性

从采集自南极FAO 48.1海域海水样品中分离纯化到一株产吡咯喹啉醌(PQQ)海洋细菌,对其进行了细菌分类学鉴定、摇瓶培养发酵、发酵产物提取及HPLC定量分析,并对纯化的PQQ进行了针对一氧化氮(NO)抑制活性及羟自由基(.OH)清除抗氧化活性评价。结果表明,该菌株与副球菌属(Paracoccus sp.)内菌株的16S rRNA基因序列同源性较高。综合多个分类学指标的分析结果,将其鉴定为属于副球菌属,命名为Paracoccus sp.PQ-08。生物活性评价结果表明,PQQ可显著抑制人脐静脉内皮(ECV-304)模式细胞内诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)在mRNA转录水平及蛋白水平的表达量,明显降低胞内的NO释放量。当其作用浓度为100μM时,对iNOS蛋白表达的最高抑制率为67.9%(P<0.05)。此外,实验还证实PQQ具有较强的清除.OH的抗氧化活性。