声学仪器间干扰信号的消除及其在南极磷虾集群研究中的应用

为充分利用渔船采集的声学数据,基于Echoview渔业声学数据后处理软件的相关功能模块,建立了一种强干扰背景下的回波映像集群信号提取方法,并针对2011年2月在南奥克尼群岛周边水域采集的南极磷虾集群数据进行了应用研究,有效消除了回声数据中的强干扰信号。还原后的磷虾集群数据显示,南极磷虾集群具有明显的昼夜垂直移动特征,白天虾群几何中心分布水层的平均深度为77.4 m,虾群平均厚度为10.8 m;夜间分布水层变浅,平均深度为41.2 m,平均厚度为8.8 m。     

南极南奥克尼群岛2017年春季南极磷虾资源声学评估

南极磷虾（Euphausia superba）为南大洋中上层生态系统的关键种,对其生物量的研究有助于更准确地掌握磷虾的生态和分布信息。基于2017年我国南极磷虾声学调查采集的断面回波映像,应用声学回波后处理软件（Echoview）,评估了南奥克尼群岛周边水域的磷虾生物量。该海域磷虾体长范围为25.50~49.21 mm,平均体长为（33.01±4.06）mm;其中雌性平均体长为（33.15±3.90）mm,雄性平均体长为（32.68±4.43）mm,雌、雄磷虾体长无显著性差异。本海域声学映像可分为1338个积分单元,最大单元磷虾密度为554.07 g/m²,最小单元密度值为0 g/m²。调查海域磷虾分布不均匀,87.90%的积分单元无磷虾生物量。磷虾平均密度为71.01 g/m²,总生物量为1.77×10⁶ t,密度差异系数为97.4%。磷虾主要分布在水深<200 m的南奥克尼群岛大陆架海域,群岛东侧磷虾生物量多于西侧。积分单元中磷虾密度大于450 g/m²但小于600 g/m²的有2个,群岛东西两侧各1个;密度值大于300 g/m²但小于450 g/m²的积分单元有6个,5个位于群岛东侧。远离群岛的2个断面（1,9）和调查海域中心的2个断面（5,6）磷虾生物量较少。本海域磷虾的昼夜垂直移动对磷虾生物量评估也无影响。磷虾白天聚集在60~180 m水层,随着时间推移,磷虾逐渐向上或向下移动。光照强度是触发磷虾白天下沉、夜晚上浮的因素之一。     

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。     

商用探鱼仪南极磷虾声学图像的数值化处理

为充分利用渔船所获渔业资源的分布信息,提出了一组商用探鱼仪声学图像数值化处理方法,并将其应用于以数码相机拍摄的南极磷虾回波图像处理,对南极磷虾的集群特征进行了研究.通过对图像进行拍摄角度与亮度调整等预处理、像素色彩标准化与二值化处理后,对虾群厚度、密度中心以及相对集群密度等集群特征进行了分析.30幅图像的处理结果表明,图像所示虾群的平均厚度范围为5.6～55.8 m,中值厚度为25.7m,均值厚度为27.1 m;虾群密度中心所处水深为40.0～156.5m,中值水深为68.8m,均值水深为77.3 m.磷虾的集群特征存在较为明显的昼夜变化,白天集群密度高、厚度小,夜间密度低、厚度大.本研究所述方法为利用渔船商用探鱼仪进行渔业资源研究提供了一种有效技术手段.     

2017年秋季南奥克尼群岛海域南极大磷虾垂直分布与光照及垂向温盐关系

为了解南极大磷虾(Euphausia superba Dana)行为变化规律,基于2017年3月25日—4月3日在南奥克尼群岛海域43个站位点收集的声学和CTD数据,提取250 m以浅水层南极大磷虾群的深度和对应的温、盐信息,分析不同光照条件下南极大磷虾昼夜垂直分布特征。结果显示:黎明时段(6∶00—8∶00)磷虾群分布较分散,20～60 m(35.72%)和200 m以深(33.65%)虾群相对较多;白天时段(8∶00—16∶00)磷虾群则较多分布在40～120 m(58.52%)水层,多聚集在温跃层(54.55%)和盐跃层(63.64%)内;黄昏时段(16∶00—18∶00),温盐跃层内虾群减少;夜间时段(18∶00—次日6∶00)磷虾群主要分布在20～40 m(49.55%)和180 m以深(31.51%)两个水层,多聚集在温跃层(75%)和盐跃层(70%)外。本研究结果有助于进一步了解南极大磷虾的迁徙规律和资源分布。     

南奥克尼群岛海域南极磷虾昼夜集群及生物学特征

南极磷虾（）存在昼夜垂直移动现象,且具有集群特征。本研究从虾群形态特征及生物学角度对南奥克尼群岛海域南极磷虾昼夜垂直移动习性及虾群特征进行研究。结果表明,水平带状虾群在各时段呈主导性分布,但在各时段比例差异显著,曙光到黄昏时段,水平带状虾群比例存在先降后升的变化过程,在白天时段降到最低值,为65%;黄昏到曙光时段,水平带状虾群比例高且稳定。球状虾群保持着较为稳定的时间间隔,分散状虾群表现出在日升到白天时间段的连续性特征。南极磷虾虾群中心深度在不同时段具有较大差异,曙光和暮光时段是平均虾群中心深度的分界点;南极磷虾不同虾群形态中心深度也具有差异性,球状虾群平均虾群中心深度最大,分散虾群次之,水平带状虾群最小。不同时间段内虾群水温呈波动变化状态,变化范围为–1.6~1.3℃,最小值出现在暮光时段,最大值出现在夜间时段;虾群水温和虾群中心深度呈显著的负相关关系。南极磷虾体长在不同时段存在明显差异（<0.001）,各时段优势体长组差异明显,白天到下午时段优势体长组要明显高于其他时段优势体长组。     

2019年秋冬季南设得兰群岛南极磷虾集群时空分布特征

为了进一步研究南设得兰群岛附近海域南极磷虾集群时空分布特征,基于2019年秋冬季（4—7月）中国南极磷虾生产渔船声学调查及商业捕捞数据,从时空两个维度对南极磷虾集群中心深度、集群所处水深水温和集群形态进行了分析。结果显示,南设得兰群岛附近海域南极磷虾集群中心深度、集群所处水深水温和集群形态存在明显的时空差异。平均集群中心深度在4—7月总体呈递增趋势(变化范围为34.39～86.12 m),昼夜差异较小(P=0.325),峰值时段为日升阶段(sun rising, SRS)(64.06 m)和夜间(night, NIT)(65.32 m);平均集群中心深度低值区间为62.75°～63.75°S和58.25°～59.75°W,高值区间为61.75°～62.25°S和60.25°～61.75°W。平均集群所处水深水温在4—7月总体呈递减趋势(变化范围为-1.71～-1.50℃),昼夜集群水温差异明显,峰值时段为NIT(夜间)(-1.46℃)和暮光(evening twilight, ETW)(-1.4℃);平均集群所处水深水温低值区间为62.75°～63.75°S和61.25°～61.75°...     

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。     

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.     

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。     

采用声学方法研究2016年秋季布兰斯菲尔德海峡南极磷虾群昼夜垂直移动特征及其影响因素

近年来,南极磷虾渔业过于集中于布兰斯菲尔德海峡,这也使得该海区磷虾资源状况及其生态学特征日益受到关注。南极磷虾群具有较为明显的昼夜垂直移动特征,开展此方面的研究可为探索其渔场形成机制提供基础数据,并为磷虾渔业反馈式管理提供参考。基于磷虾渔船上Simrad EK80记录的相关声学数据,使用Echoview软件判别声学数据中的磷虾群体,对2016年秋季布兰斯菲尔德海峡南极磷虾群昼夜垂直移动特征进行分析,并进一步分析影响磷虾群昼夜垂直移动的因素。结果显示,3月和4月磷虾群深度基本维持在250 m以浅,虾群最大深度出现在日升时分的频次最高（22.9%）,而最浅深度出现在夜间时分的频次最高（36.0%）,同时在日升时分,虾群厚度达到最大值;白天磷虾群多集中在较深水层,夜间会上浮到较浅水层。随着月份的推移,磷虾群平均深度总体呈现加深的趋势。光强和海底深度是影响磷虾群深度变化的2个主要因素。     

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...     

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。     

Fine‐scale movements of the swordfish Xiphias gladius in the Southern California Bight

This study reports on the fine‐scale movements of swordfish (Xiphias gladius) outfitted with pop‐off satellite archival transmitters (PSATs) in the Southern California Bight (SCB). PSATs were deployed on basking swordfish using traditional harpoon methods from 2004 to 2006. Transmitters were programmed for short‐term deployment (2–90 days) and re‐acquired using a signal direction finder. High‐resolution (min^?1) depth and temperature data from nine swordfish (approximately 45–120 kg) were collected (>193 days). All swordfish displayed diurnal vertical movements similar to those reported for other geographic locations. The dominant diurnal movement pattern entailed swordfish remaining below the thermocline (>68 ± 15 m) during the day and near the surface, within the upper‐mixed layer, at night. Collectively, the average daytime depth (±SE) was 273 ± 11 m and the average night depth 31 ± 5 m. Three distinct vertical behaviors were recorded: 35% of the records following a strict diurnal pattern, with the entire day below the thermocline and the entire night near the surface; 52% of the records revealed routine surface‐basking events during the day, with an otherwise similar distribution at night; and 13% of the records exhibited surface‐oriented activity during the day and night. Surface basking (<3 m during the day) was recorded for eight individuals and occurred on 131 of the 193 days (68% of the dataset). Collectively, surface basking accounted for 8% of the total daytime records. The relevance of these vertical behaviors to SCB fisheries is discussed.     

黄海太平洋磷虾回波映像识别与资源密度评估

太平洋磷虾是黄海生态系统中浮游动物的关键种。为准确评估太平洋磷虾的资源密度,基于2010年1月黄海渔业资源调查过程中采集的声学和生物学数据,利用SDWBA目标强度理论模型,研究了太平洋磷虾38和120 k Hz目标的回声散射特性,并根据2个频率平均体积散射强度的差值(简称频差技术),开展了太平洋磷虾回波映像识别及资源密度评估研究。结果显示,太平洋磷虾的目标强度与其倾角和体长密切相关;120k Hz的目标强度明显高于38 k Hz,且两个频率的有效平均目标强度之差随着磷虾体长的增加而减小。数据处理结果显示,两个频率回声数据的平均体积散射强度(MVBS)呈线性关系,120 k Hz的MVBS比38 k Hz高约14.1 d B,与理论仿真结果一致;回声散射层内太平洋磷虾的资源密度为1.8~2531.8尾/m3,均值为255.1尾/m3。本研究对利用渔业声学技术开展浮游动物资源评估具有借鉴意义,未来还需要进一步对太平洋磷虾目标强度模型参数及目标识别方法进行完善,以提高其资源密度声学评估的准确度。     

Ontogenetic and diel variation in the vertical distribution of larvae of jack mackerel <Emphasis Type="Italic">Trachurus japonicus</Emphasis> in the East China sea

Larvae of jack mackerel Trachurus japonicus were sampled in seven depth layers (0–10 m, 10–20 m, 20–30 m, 30–40 m, 40–50 m, 50–70 m, and 70–100 m), with a closing-type frame net, on 26th–27th February, 2003, at Sta. V (27°50′N, 126°00′E) continental shelf edge in the southern part of East China Sea, to examine their vertical distribution. Most of the larvae (>90%) occurred in the upper 50 m layer during both day and night. In the daytime, larvae of length from 3.0 mm to 4.5 mm were most abundant in the 10–20 m layer, those from 5.0 to 6.0 mm were most abundant in the 20–30 m layer, those from 6.0 to 8.0 mm occurred at greater depth, in the 30–40 m layer, and those more than 9.0 mm were found in the 0–10 m layer and performed ontogenetic vertical migrations. Larvae from 6 mm to 8 mm length performed diurnal vertical migration, for the percentage (16.7%) of larval number in the 0–20 m layer in the daytime increased to 42.1% at night and the percentage (78.1%) in the 20–50 m layer in the daytime decreased to 49.0% at night.     

Movements and behaviors of swordfish Xiphias gladius in the United States Pacific Leatherback Conservation Area

This study reports on the movements of swordfish tagged within the Pacific Leatherback Conservation Area (PLCA), an expansive region (>500,000 km²) off the U.S. West Coast that has been seasonally restricted to drift‐gillnet fishing since 2001 to reduce leatherback sea turtle (Dermochelys coricea) interactions. Thirteen swordfish were outfitted with satellite‐linked archival tags scheduled for short (2–20 days, n = 11) and longer‐term (150 days, n = 2) data collection. All tags were deployed on basking swordfish using traditional harpoon‐based methods during the fall of 2012–2013, near offshore seamounts (35.6°N/122.9°W to 37.4°N/123.5°W). Depth and temperature data from 11 swordfish (~90 to 150 kg) resulted in <251 days of movement information from the PLCA region. All tagged individuals exhibited surface‐oriented nocturnal movements, spending >99% of the night above the average thermocline depth (37.5 m), with an average night depth of 8.3 ± 1.6 m. Daytime depth distribution was greater and more variable (mean 107.1 ± 21.2 m), with fish primarily displaying three behavioral patterns: (i) basking activity, 16.7% of the day, (ii) a mixed‐layer distribution between 3 m and the thermocline (26.8% of the day), and (iii) prolonged dives below the thermocline, 56.5% of the day. For seven of the tracks, daytime basking rates increased when thermocline depth was <37 m. As fish moved offshore, there was less variability in vertical movements with a reduction in both basking activity and mixed layer occupancy, as well as an increase in average daytime depth. These data are discussed with respect to the potential development of alternative fishery options for the PLCA.