基于GAM模型研究金枪鱼围网沉降性能影响因素

金枪鱼围网渔业是现代金枪鱼渔业中捕捞效率最高的方法,研究围网沉降性能与影响因子之间的关系有利于提高围网捕捞效率.利用2011年9-12月金枪鱼围网渔船“金汇7号”在中西太平洋作业时所收集的数据,实验分析了围网沉降深度(H)与放网时间(T),放网速度(V0),括纲(L)及跑纲(L1)的投放长度,10、60和120 m 3个水层流速(V10,V60及V120)等因子之间的关系,并利用广义加性模型(GAM)评价了各因子对沉降深度的影响.结果表明:(1)网具中部沉降深度与时间的关系为H=-0.000 2 t2 +0.408 6 t+1.809 9(R2 =0.999 3);(2)沉降速度随着深度的增加而减小,网具中部沉降速度与时间的关系为V=2.5 ×107 t2-6×104 t +0.4412(R2 =0.985 2);(3)GAM模型中的逐步回归分析表明,T、V60、V120和L4个因子对H影响显著,且影响大小依次为V120、L、T和V60;(4)GAM模型分析表明,沉降深度随放网时间的增加而增大,放网时间集中在500 ～550 s;流速的大小与沉降深度呈负相关;括纲投放长度主要集中在1 800 m左右.     

基于广义加性模型研究影响罩网沉降性能的因子

为全面了解罩网网具沉降性能,为罩网模型试验的开展及渔具渔法的改进提供参考,该研究于2016年3月在南海中南部进行海上试验,采用多项式回归和广义加性模型(Generalized Additive Model, GAM)对罩网沉降性能进行分析研究。结果显示:1)自由沉降是影响网具总沉降深度的更为关键的因素。2) 90.0～119.9 s是较为适宜的自由沉降时间。3)自由沉降速度先短时间内增大后逐渐减小,最大值出现在沉降第10秒;阻尼沉降速度在前50 s相对稳定,之后迅速降低。4)自由沉降时间、风速、风流向夹角对自由沉降深度影响显著;自由沉降时间、风速、渔船漂流速度、风流向夹角对阻尼沉降深度影响显著。研究表明:1)风速、风流向夹角对自由沉降深度与阻尼沉降深度的影响是复杂且非线性的,它们可能通过波浪和改变船、网相对位置影响网具沉降。2)渔船漂流速度对阻尼沉降深度影响显著,它可能会影响罩网网口的闭合程度与网具绞收。     

流速和放网模式对金枪鱼围网网具形态的影响

网具形态是金枪鱼围网作业性能的一个重要指标，受网线材料、沉子配重、海流等诸多因素影响。为探究放网模式和流速对金枪鱼围网网具形态的影响，本研究依照上海开创远洋渔业有限公司金枪鱼原型围网，根据田内准则制作模型网，在日本下关西日本日网公司专业动水槽进行模型实验。实验设置3种放网模式（顺流放网、侧流放网、背流放网），3种流速（0 cm/s、5 cm/s、8 cm/s），比较各放网模式下，流速对金枪鱼围网网具沉子纲沉降深度、纵向网衣轮廓、浮沉子纲水平包围面积和浮沉子纲水平包围形状的影响。结果显示：（1）0 cm/s流速下放网，网具沉子纲沉降深度最大（1.21 m），浮沉子纲水平包围面积最大（8.44 m²，9.89 m²），纵向网衣轮廓最佳；（2）顺流5 cm/s条件下放网，网具浮沉子纲水平包围形状最佳；（3）顺流、背流放网，网具最大沉降深度随着流速增加逐渐减小[1.21 m（0 cm/s） > 1.17 m（5 cm/s） > 1.13 m（8 cm/s），1.21 m（0 cm/s） > 1.16 m（5 cm/s） > 1.10 m（8 cm/s）]，网具最大沉降深度与流速显著相关（>0.05）；（5）3种放网模式下，流速与网具浮沉子纲水平初始包围面积不相关（<0.05）。综上建议，有流时为确保网具形态最佳及网具沉降深度最大，应首先采用侧流放网。     

网目尺寸对金枪鱼围网沉降性能及网具形态的影响

根据以往的研究结果和海上网具性能实测,并在听取生产第一线船长意见的基础上,把上海开创远洋渔业有限公司现行金枪鱼围网主网衣下部约三分之一网衣的网目尺寸放大50%,即从260 mm增大到390 mm,以探讨改进围网渔具的沉降性能。实验应用田内准则换算并制作成模型网,在日本下关西日本日网公司专业围网动水槽进行模型试验,比较了侧流、背流、顺流(流速8 cm/s,相当实物网0.20 m/s)3种相对流向的放网模式下放网以及无流(0 cm/s)海况下放网,网目尺寸改变前后围网的沉降性能、网具形态和闭合效果。结果显示,主网衣下部网目尺寸从30 mm (对照网,相当于实物网网目尺寸260 mm)放大到45 mm (试验网,相当于实物网网目尺寸390 mm),网具的沉降深度和沉降速度分别提高1.6%和1.1%;试验网的收绞时间比对照网缩短14.3%,且能保持较好的形态;有流时的3种放网模式下,试验网和对照网浮子纲在放网结束时刻的初始包围面积基本相同;在收绞结束时,试验网浮子纲包围面积为对照网的1.33倍,绞纲结束前6 s,试验网沉子纲包围面积为对照网的1.79倍,说明增大网目尺寸有利于网具包围面积的增大,改善了被围鱼群的活动空间。     

基于海上实测的金枪鱼围网下纲沉降及提升性能

研究围网网具生产作业性能,对于研究人员设计金枪鱼围网及渔业从业人员改进捕捞操作具有重要的参考作用。本研究根据大型金枪鱼围网渔船在中西太平洋作业时所搜集的网具数据,系统分析了网具在沉降及提升阶段,网具下纲各个部位的沉降深度、沉降速度及提升深度和提升速度的变化情况。结果表明:(1)网具自然沉降深度从取鱼部到后网头呈依次递增趋势,最大沉降深度则呈现中部高,两端低的趋势,绞纲对于网具沉降具有显著影响;(2)网具自然沉降速度从取鱼部到后网头呈现递减趋势,下纲各个部位平均沉降速度则较为一致,维持在0.16 m·s-1左右;(3)在提升过程中,网具两端最先被提升,中部最后被提升,且网具在水下60~80 m完成包围;(4)网具下纲各个部位提升速度先缓慢上升,后快速增加,包围完成后快速下降。     

各地信息

由上海市海洋渔业公司承担的1984年度上海市水产重点科研项目“深水围网网具和渔法研究”于今年9月8～10日在无锡通过技术鉴定。新型深水围网网具采用梯形结构、方型网头等,改善了原有围网性能,沉降速度比原有围网增加25％以上。沉降深度也大大增加,平均为101.5米,最大达140米。为此提高了围网有效捕捞深度。通过两年来的海上试捕,效果良好。特别是于9～11月在外海深水的澎钓渔场生产,产量比原有围网提高一倍左右。该项目在围网性能研究方面,对流速、括纲长度和收绞速度等因素对围网沉降性能的影响,作了较系统全面的测试与分析,为围网的设计和渔法的改进,     

金枪鱼围网沉降性能对自由鱼群捕获率的影响

本研究分析了2006-2012年中国金枪鱼围网船队89个网次的沉降性能与捕获率之间的关系,结果表明:(1)网具中部最大沉降深度的95％置信区间为195.3～209.3 m,网具中部平均沉降速度的95％置信区间为0.181～0.192 m/s; (2)海上测定的数据显示,不同沉降速度组对应的捕获率具有显著性差异(P＜0.1),捕获率随着沉降速度的增加明显上升(20.0％～66.7％),而捕获率在不同沉降深度组间呈现出无规律的变化;(3)Logistic回归全模型的筛选结果表明,虽然沉降深度(D)的回归系数差异不显著(P＞0.1),但投网成功的概率与沉降速度(回关系紧密(P＜0.1),模型预测的不同沉降速度所对应的捕获率也与实际观察结果相吻合.由此建议在今后研究中应致力于提高网具沉降速度而非增加网具沉降深度.     

光诱罩网沉降性能对鸢乌贼渔获率的影响

根据2013—2016年南海光诱罩网船68个网次的作业数据,利用广义加性模型(generalized additive model,GAM)和Logistic回归模型,分析了沉降性能与鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)渔获率之间的关系。结果表明,网具最大沉降深度的范围为53.53~103.10 m,平均沉降速度的范围为0.188~0.421 m·s~(–1),不同年份间最大沉降深度和平均沉降速度差异显著(P0.05),2015年和2016年的最大沉降深度和平均沉降速度明显高于2013年和2014年;鸢乌贼渔获率及投网成功率均与最大沉降深度关系密切(P0.1),而与平均沉降速度关系不显著(P0.1)。渔获率整体上是随着最大沉降深度的增加而增大。为达到80%以上的投网成功率,建议最大沉降深度增加至90 m以上。     

金枪鱼围网沉降特性

根据沿围网下纲缚扎的10只温度深度计(TDR-2050型)自动记录的23网次有效数据,对中国中西太平洋金枪鱼围网的下纲沉降速度、沉降深度及其与时间的关系进行了研究。结果表明:(1)网具未达到理论沉降深度,网具中部平均沉降深度为160 m,为最大拉紧高度(311.1 m)的51.4%;(2)网具中部沉降深度与时间的关系为h=–0.000 2t2+0.3663 t;(3)网具各部位的沉降速度不同,取鱼部最慢,网具中部次之,后网头最快;(4)下纲各部位沉降速度均随着深度的增加而减小,沉降速度波动幅度随深度增加按大—小—大的规则变化;(5)网具中部沉降速度与时间的关系为:v=3×10–7t2–7×10–4 t+0.418 9。本研究结果可为改善金枪鱼围网沉降性能提供基础数据,并为海上生产提供指导性参考。     

基于鱼类游泳能力的鱼道设计流速解析

短须裂腹鱼（Schizothorax wangchiachii）是黑水河流域生态修复重要的保护鱼类,为了使过鱼设施取得最佳过鱼效果,鱼类有更好的上溯路径,需要针对性探究过鱼对象的游泳能力指标;基于鱼道的水力学特性,对短须裂腹鱼感应流速、临界游泳速度、爆发游泳速度以及游泳耐力进行研究。结果表明,短须裂腹鱼的感应流速为（0.09±0.03）m/s,相对感应流速为（0.39±0.15）BL/s,流速0.04~0.14 m/s,趋流率（F）随流速（V）增大而显著增大,F=0.7576lnV+2.485（R2=0.97,P＜0.01）;临界游泳速度（Ucrit）为（1.41±0.18）m/s,相对临界游泳速度（U’crit）为（6.27±1.14）BL/s;递增流速法测得的爆发游泳速度(Uburst)为（1.83±0.23）m/s,相对爆发游泳速度(U’burst)为（7.95±1.04）BL/s;固定流速法测得爆发游泳速度为1.8 m/s,持续游泳速度为1.2 m/s,在1.2~1.8 m/s耐久游速区间,持续游泳时间（T）随游泳速度（V）增大而减小,lgT = -4.5015V+9.468 (R2=0.69,P＜0.01)。结合鱼道水力学特性,推荐鱼道最小流速为0.20 m/s,高速区流速小于1.44 m/s,鱼道进口部分流速为1.20~1.44 m/s,休息池段流速为0.20~1.16 m/s。     

The effects of variables on the success of Thunnus thynnus fishing in the Eastern Mediterranean Sea

This research focuses on the relationships between fishing success and various influential factors by using a statistical model based on observed data. The potential factors that significantly impact fishing success results were determined using in situ dataset collected with geographic coordinates in 126 fishing operations by three purse seines. A generalized additive model (GAM) for catch variables of Atlantic bluefin tuna Thunnus thynnus (presence–absence) was used to analyse fishing success under different variables: fishing operation (shooting duration, closing the racing duration, setting speed, sinking speed), gear design (length–height ratio), geophysical coordinates (latitude and longitude) and environmental conditions (sea surface temperature, depth, current speed at 10 m). The best fit model results showed that sea surface temperature makes a major contribution to the successful fishing of T. thynnus, as evidenced in previous work. In addition, some other factors (depth, shooting duration, closing the lacing duration, current speed at 10 m, setting speed, sinking speed, and length–height ratio) also affect the success of T. thynnus fishing in the Eastern Mediterranean Sea. These results help to indicate several fishing strategies that will be adopted to encourage fishers to increase their efforts.

     

Characterizing environmental and spatial variables associated with the incidental catch of olive ridley (Lepidochelys olivacea) in the Eastern Tropical Pacific purse‐seine fishery

In the Eastern Tropical Pacific (ETP), a region of high fishing activity, olive ridley (Lepidochelis olivacea) and other sea turtles are accidentally caught in fishing nets with tuna and other animals. To date, the interaction between fishing activity, ocean conditions and sea turtle incidental catch in the ETP has been described and quantified, but the factors leading to the interaction of olive ridleys and fishing activity are not well understood. This information is essential for the development of future management strategies that avoid bycatch and incidental captures of sea turtles. We used Generalized additive models (GAM) to analyze the relationship between olive ridley incidental catch per unit effort (iCPUE) in the ETP purse‐seine fisheries and environmental conditions, geographic extent and fishing set type (associated with dolphins, floating objects or in free‐swimming tuna schools). Our results suggest that water temperature, set type and geographic location (latitude, longitude and distance to nesting beaches) are the most important predictor variables to describe the probability of a capture event, with the highest iCPUE observed in sets made over floating objects. With the environmental predictors used, sea surface temperatures (SST) of 26–30°C and chlorophyll‐a (chl‐a) concentrations <0.36 mg m^?3 were associated with the highest probability of an incidental catch. Temporally, the highest probability of an incidental catch was observed in the second half of the year (June to December). Four regions were observed as high incidental catch hotspots: North and south of the equator between 0–10°N; 0–10°S and from 120 to 140°W; and along the Colombian coast and surrounding regions.     

深水围网沉降性能的测试及渔法研究

本文根据近几年来在较深水域的渔场探捕实践和我国机轮围网现有设备条件，设计了深水围网网具，在较深水域的渔场进行了探捕作业。在不同流速、括纲长度和绞收速度等情况下，对网具沉降速度和深度分别作了测试和分析，从而得出了上述变量与网具沉降性能的关系。结果如下：(1)围网网具各部位的自然沉降速度是不同的，取鱼部最慢，网翼中部次之，后网翼最快。在放网过程中，网具各部位都按慢——快——慢的不规则速度自然沉降的。(2)在围网作业过程中，流速愈大，愈不利于网具沉降；括纲愈长，愈有利于网具沉降；括纲绞速愈快，网具沉降深度的损失愈大，在一定流速范围内，括纲绞速对网具的沉降起主要作用。     

基于网具模型试验的金枪鱼围网性能分析

模型试验根据田内准则,选择大小尺度比分别为:λ=20∶1,λ￠=1∶1,制作的模型网规格为:网衣长109 m,网高15.6 m,上纲80.9 m,下纲98 m,下纲基本重量为0.663 kg/m,浮力配备25 N/m,模型网和实物网的缩结系数相同。试验结果显示,围网中部下纲沉降深度(D)和时间(t)的关系:D=–0.0014t2+0.276t–0.6476(R2=0.9953);下纲重量对沉降性能有显著影响,而放网速度对沉降性能的影响并不显著,但两者交互项对沉降深度有显著影响;在0.531~0.663 kg/m的范围内,随下纲重量增加,沉降深度呈大幅度增加趋势,而沉降速度呈递减趋势;在0.663~0.759 kg/m范围内,沉降深度小幅度递减,而沉降速度大幅度提高。当下纲重量为0.663 kg/m时,沉降速度随放网速度的增加而增加;随着沉降时间的增加,下纲张力在0~20 s范围内波动较大,之后保持一定的平稳状态。本研究通过对金枪鱼围网模型网制作的分析与探讨,旨在更好地通过模型试验研究金枪鱼围网网具性能。     

Swimming activities of zoospores in Laminaria japonica (Phaeophyceae)

ABSTRACT: The release of zoospores from zoosporangia in Laminaria japonica mainly occurred at night. The maximum swimming speed of the zoospores was observed immediately after release (~160 μm/s), and then decreased with time. The zoospores exhibited clear chemotaxis to high concentrations of nitrate-N and phosphate-P. Only half of the zoospores were observed to swim against seawater with a flow velocity of 124 μm/s. The zoospores became floating spores after they stopped swimming in the seawater. Low light and low water temperature conditions prolonged the swimming period of the zoospores. However, the photosynthesis of the zoospores was suppressed in low water temperatures, and was also limited under high light irradiance. These results suggest that photosynthesis in zoospores does not prolong their swimming period, and that when their swimming energy is exhausted, floating spores appear.     

一种围网沉降数据仪的设计

在围网改进设计阶段常用模型网具进行模拟实验,其中沉降数据是其重要参数。设计了微型围网沉降数据记录仪。仪器采用MSP430F149单片机作为主控芯片,通过传感器模块获取水中的压强数据,经校正后储存在非易失固态存储芯片中;通过串口读出校正的压强数据,从中可以计算出围网的深度,结合数据采样频率计算出下沉速度。设计的数据仪具有体积小(5.2 cm×3.0 cm×2.1 cm)、重量轻(约33 g)的特点,仪器平均密度为1 007 kg/m3,接近海水密度,可在几乎不影响网具本身沉降状态的情况下进行测量。试验表明,在2.6 m的量程内,相对误差≤1.50%。