2020年秋季南极布兰斯菲尔德海峡南极磷虾集群时空分布

南极磷虾是南极海洋生态系统中的关键物种,具有重要的商业开发潜力,但其集群的类型与分布存在较大时空异质性,这增加了南极磷虾资源评估的难度,也对南极磷虾渔业的海上作业与企业生产安排带来了较大的挑战.为了探究布兰斯菲尔德海峡渔场内南极磷虾的集群分布和结构特征,提高渔船作业效率,基于渔船采集的声学数据,分析其时空分布特征,昼夜...     

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...     

南极磷虾渔船船速对科学探鱼仪有效探测深度的影响

渔业资源声学调查评估的基本条件之一是科学探鱼仪的有效探测深度可以覆盖目标的主要分布水层.针对利用渔船采集声学数据开展南极磷虾资源调查评估,本研究基于后处理方法获得声学数据背景噪声强度,建立一种科学探鱼仪有效探测深度的评估方法,并以南极磷虾渔船"福荣海"轮为例,评估船速变化对该船船载Simrad EK60型科学探鱼仪(3...     

海洋渔业资源声学评估技术及在南极磷虾资源声学评估中的应用

声学方法评估渔业资源于20世纪70年代开始在国际上推广。如今,声学方法已成为海洋生物资源评估的重要手段。我国于2009年启动南极海洋生物资源开发项目,越来越多的研究目光投向南极磷虾资源。作为南大洋生态系统中的关键物种,南极磷虾具有复杂的集群和生物特性,其资源评估的准确性尚有较多限制因子。作为传统资源评估的重要补充和延伸,声学技术在南极磷虾资源的评估上日益受到重视。本文在总结声学资源评估一般过程(航线设计、声学仪器校正、数据采集、目标强度确定、数据处理及生物量评估等)的基础上,结合南极磷虾的集群特点,分析了声学技术在南极磷虾资源评估上的应用及面临的问题(如,背景噪音剔除、种类鉴别和目标强度确定等)。     

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。     

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。     

基于变点分析的南极半岛南极磷虾资源分布空间格局尺度效应

南极磷虾是南极生态系统的关键物种,其资源分布具有显著的时空异质性.为了分析不同空间尺度对南极磷虾资源空间格局的影响,实验利用1996—2011年南极半岛海域的南极磷虾生物量数据,通过全局Moran's I、Geary's C与Ripley's K函数对该资源的空间格局进行分析,并对不同空间尺度下各空间指标进行变点检测....     

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。     

南极半岛海域南极磷虾资源时空分布格局及尺度研究

生物资源分布格局依赖于空间尺度,不适宜的尺度可能会产生误导性的结果。作为南极生态系统的关键物种,南极磷虾的资源分布存在着极为显著的时空异质性,分布格局难以预测。为此,本研究利用科学调查数据,以5′为间隔将数据处理为5′×5′至60′×60′等12个空间尺度,从而针对南极磷虾资源主要分布区的南极半岛开展多尺度分析,并计算不同空间尺度下南极磷虾资源密度分布的Moran''s I指数。结果表明,不同空间尺度下南极磷虾资源密度分布的空间格局存在着差异,其中11个空间尺度下的南极磷虾资源密度分布均呈现出聚集趋势。通过Moran''s I指数与空间尺度的相关图确定了南极磷虾资源密度分布的特征空间尺度为25′×25′（以Moran''s I指数首次穿过y=0所对应的尺度确定）和15′×15′（相关图与Moran''s I指数为零时无显著差异的最小尺度确定）,并建议将15′×15′作为该区域南极磷虾资源分布研究的最适空间尺度。     

基于渔港抽样调查不同捕捞方式CPUE单位标准化新方法

本研究是在阐明传统CPUE(Catch Per Unit Effort)单位表述多样性的基础上,分析传统CPUE存在的不确定性、单位不统一性以及解析与意义不完整等问题。对24个CPUE单位,首先通过通用性标准,筛选出各种捕捞方式均能适用的8个CPUE单位;再通过相似性标准,对CPUE单位聚类分成2组,并在每组中筛选出最佳单位为kg/(kW·d)和kg/d;最后通过稳定性筛选标准对其标准差与变异系数值计算,最终得到CPUE的标准单位:kg/(kW·d),并确定CPUE的表达形式。本研究还基于CPUE单位标准化进行了实证分析,对2016年4个季度南海三省区的9种主要作业类型渔船的生产调查数据进行了分析比较,捕捞能力大小依次为:围网双拖刺网罩网张网单拖拖虾笼壶钓具。CPUE经单位标准化后已具备进行捕捞产量统计、评估渔船捕捞能力、衡量资源相对丰度指数、评估渔业资源利用水平等功能。     

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。     

Standardising the CPUE for the <Emphasis Type="Italic">Illex argentinus</Emphasis> fishery in the Southwest Atlantic

The catch per unit effort (CPUE) is a widely used index for assessing the abundance of exploited populations in fishery management. To obtain appropriate CPUE values, it is essential to standardise catch-effort data from fisheries. This task is particularly important for squid fisheries because squid generally have a short life-span and are vulnerable to environmental variability, and thus effective fishery management should take such factors into account. In this study, we analysed unit catches of paired vessels operating under similar fishing conditions to calculate their relative fishing power (RFP) in order to standardise the CPUE of the Taiwanese fleet jigging for Illex argentinus in the Southwest Atlantic. To evaluate the appropriateness of the method, we used a logbook dataset covering eleven years (1993–2003), in which 93.5% of the total catch during the period was included. The results indicate that 98.7% of the fishing effort can be standardised according to the estimated RFP. Compared to nominal CPUE, the standardised CPUE values projected an explainable temporal pattern, indicating an increasing trend in abundance from 1995 to 1999 and a subsequent sharp plunge from 1999 to 2003. However, the RFP was not related to apparent physical factors of the vessel, such as gross tonnage or vessel length. Our evaluations suggest that the RFP method is appropriate for standardising the CPUE, so that it can serve as an abundance index that reflects the annual recruitment size of the squid fishery, because the quality of the method can potentially take possible affecting factors into account in order to satisfy the general assumptions of standardisation criteria. However, the effects of varying the settings of parameters should be carefully examined prior to applying this standardisation method to other squid fisheries.     

A new spatial framework incorporating uncertain stock and fleet dynamics for estimating fish abundance

Relative abundance indices based on catch and effort data can become biased unless consideration is given to the spatial dynamics of the fishery such as changes in either the spatial distribution of fishing effort or the range of the stock over time. The construction of such indices therefore needs to take into account features of the fishery itself. In this paper, a general framework is presented for developing more appropriate abundance indices based on fishery catch and effort data. In developing this framework, it adopts the approach of (i) developing a range of hypotheses which encompass the uncertainties in the spatial–temporal dynamics of the stock and the fishing effort, (ii) identifying the hypotheses underlying the different CPUE series, and (iii) evaluating the available information relative to these hypotheses as the basis for evaluating CPUE indices. Observations from the fishery for southern bluefin tuna (Thunnus maccoyii) are used to illustrate various hypotheses about the nature of the fishery which can be used to construct indices of stock abundance while a simple simulation framework is used to explore the implications of some of these hypotheses on the accuracy of such indices.     

Development of performance indices for the Newfoundland and Labrador snow crab (Chionoecetes opilio) fishery using data from a vessel monitoring system

This study investigates the potential for using data from a vessel monitoring system (VMS) to create indices of commercial fishery performance that may be used in monitoring snow crab resource status. Fishing hours were screened from hourly positional signals to create an index of fishing effort (hours fished) for comparison with that derived from logbooks (number of trap hauls). Similarly, a VMS-based fishing catch per unit of effort (CPUE) index was developed for comparison with CPUE derived from logbooks. Analysis of these indices showed that VMS-based fishing effort and CPUE indices can be interpreted to provide reliable complementary or alternative indices to logbooks for assessment of fishery performance in the Newfoundland and Labrador (NL) snow crab (Chionoecetes opilio) fishery. We also developed a VMS-based index of fishing efficiency and illustrate how it can be applied toward understanding various behaviors and anomalies in the fishery. VMS data may offer other potential applications for snow crab assessment and management. Our approach and methods are applicable to other commercial fishery resources worldwide that are monitored using vessel monitoring systems.     

1999—2011年东、黄海鲐资源丰度年间变化分析

根据1999—2011年我国鲐大型灯光围网渔业数据,使用广义线性模型(generalized linear model,GLM)和广义加性模型(generalized additive model,GAM)估算了影响CPUE的时间(年、月)、空间(经度、纬度)、捕捞性能和环境效应[海表面温度(sea surface temperature,SST)、海表面高度、海表面叶绿素浓度],并以年效应作为资源丰度指数,分析了东、黄海鲐资源丰度的年间变化,东、黄海鲐资源丰度指数的年间变化与产卵场海表面温度以及捕捞强度间的关系。GAM结果表明,时间、空间、捕捞和环境变量对CPUE偏差的解释率为11.69%,其中变量年的解释率最大,占总解释率的38%。结果显示,1999—2011年东、黄海鲐鱼资源丰度指数(abundance index,AI)总体上呈下降趋势,2008年以来更是持续下降,丰度指数由2008年的1.22降至2011年的0.82。东、黄海鲐资源丰度指数年间与产卵场呈正相关,关系式为AI=-3.51+0.23SST(P0.05),这表明较高的产卵场SST对鲐资源量增加有利。过高的渔获量以及我国群众围网渔业渔船数量的快速增长是导致近年来鲐鱼资源下降的重要原因。     

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。     

Inherent bias in using aggregate CPUE to characterize abundance of fish species assemblages

We have analyzed the practice of assessing an assemblage of fish species in a multispecies fishery on the basis of aggregate catch per unit effort (CPUE), which is the summed catch of all species per unit of effort. We show that at the onset of fishing or of a large positive or negative change in fishing effort, aggregate CPUE will be hyper-responsive, that is, relative change of aggregate CPUE will be greater than that of aggregate abundance. We also show that as the fishery reaches equilibrium, the aggregate CPUE in most circumstances will continue to be hyper-responsive, with a greater relative change from its value at the start than the aggregate abundance. However, there are less likely circumstances in which the aggregate CPUE will be hyper-stable compared to aggregate abundance. The circumstances leading to hyper-responsiveness or hyper-stability depend on the distribution of productivity and fishery vulnerability parameters among the species in the aggregation.     

大眼金枪鱼渔场与环境关系的研究进展

大眼金枪鱼是金枪鱼远洋渔业的主要捕捞对象。本文从大眼金枪鱼适宜环境因子、大眼金枪鱼渔场变动、资源丰度及其与环境因子间关系的研究方法等几方面总结了大眼金枪鱼渔场与环境关系的研究进展。大眼金枪鱼种群资源丰度的指标主要是CPUE和标准化后的CPUE,CPUE标准化的方法主要是GLM模型和GLM/HBM模型;目前,分析大眼金枪鱼资源变化与环境间关系的研究方法主要有聚类分析法、G IS软件定性分析法和栖息地指数模型。其中,聚类分析适用于研究大眼金枪鱼的渔场变动,包括系统聚类分析法、动态聚类分析法和灰色星座分析法,利用G IS软件定性分析适用于分析单个环境因子对渔场产生的影响;而栖息地指数模型能综合多个环境因子,分析它们共同对渔场产生的影响。