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。     

基于声学映像的南奥克尼群岛海域南极磷虾集群特征

为确定南奥克尼群岛海域南极磷虾(Euphausia superba)集群特征,本研究根据2017年3-4月我国南极磷虾探捕项目采集的断面声学数据,使用通用声学数据后处理软件,研究了该海域的南极磷虾集群特征信息。本研究共检测并提取了2539个磷虾集群的高度、长度、分布深度、集群间距、集群面积及集群磷虾密度信息,其中白天集群1389个,夜晚集群1150个。通过集群特征值的统计,将该海域集群分为3类。聚类A的虾群密度最大[(19.24±27.00)ind/m~3],聚类B的虾群最深[(174.74±53.30) m],聚类C的虾群面积最大[(2868.62±2149.75) m~2]。聚类A和聚类B的集群长度无显著性差异(P0.05),聚类A和聚类C的集群深度无显著性差异(P0.05)。A类集群主要分布在南奥克尼群岛北部及西北部的深水区,水深1000 m。B类和C类集群在整个调查海域均有分布,其中B类集群多分布在群岛大陆架海域,水深200 m。不同区域的集群分布信息不同,离岛屿最远的东西两个断面集群较少,分布比较分散。本研究结果表明大部分的磷虾个体位于少数的大型集群中,集群磷虾密度和集群间距间存在正相关关系;未来通过磷虾集群与外界因子(环境因子,捕食者)相关性的研究,可以帮助我们更为准确地了解集群结构与形成机制,预测磷虾资源分布。     

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...     

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。     

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。     

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。     

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。     

拖速和曳纲长度对南极磷虾中层拖网网位的影响

利用2015年2—7月随青岛远洋捕捞有限公司南极磷虾(Euphausia superba)大型中层拖网渔船"明开轮"赴南极南舍得兰群岛水域执行农业部南极海洋生物开发利用项目期间收集的网位(D)、网口高度(H)、曳纲投放长度(L)和拖速(V)等数据,分析了拖速和曳纲长度对拖网网位和网口高度的影响。本研究中,网口高度定义为网口上下纲深度之差;网位定义为网口中心位置水深。根据渔船作业习惯和虾群群体特点,曳纲投放长度范围138~258 m,每档间隔20 m。拖速1~3 kn,间隔0.5 kn。结果表明:(1)网口高度变化范围为13.6~24.1 m,网位水深变化范围为50~70 m;(2)作业过程中,南极磷虾拖网网位变化主要由曳纲长度决定,曳纲从138 m开始投放时,每增加20 m,网位平均下降深度约1.9 m,网口高度平均减小1.1 m,曳纲长度对网位和网口高度均产生极为显著的影响(P0.01);(3)拖速由1.0 kn变化至3.0 kn时,网位平均上升速率约2.9 m/kn,网口高度平均减小速率为2 m/kn,平均降低19.8%,拖速对网位和网口高度的影响显著(P0.05);(4)不同曳纲长度时的各拖速区间内的平均网位变化速率呈先减小后逐渐增大的规律。本研究结果不仅可为南极磷虾渔船船长根据虾群的群体大小、水层变化及其与网具的位置关系,适时调整曳纲长度和拖速,使网位到达预设水层,实现瞄准捕捞提供参考,还可为研究南极磷虾拖网网具性能的优化以及南极磷虾拖网网具设计的改进提供基础资料。     

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。     

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(EuphausiasuperbaDana)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(P0.001),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(P0.05),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。     

发展我国南极磷虾渔业的探讨

南极磷虾不但资源量巨大，而且营养价值高，已引起世界各国的极大关注。自６０年代初期前苏联进行试捕调查以来，至今已有几十个国家对南极磷虾进行调查研究。前苏联、日本等国先后从７０年代开始对南极磷虾进行商业性捕捞，已形成年捕捞量数十万ｔ的规模。我国是海洋渔业资源不多，渔民人数多及捕捞生产能力较高，渔业技术较发达的国家。国内市场需求水产品数量很大，急切地谋求对外发展。重视发展我国的南极磷虾渔业，积极开发利用     

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...     

基于点模式模型的南极半岛北部南极磷虾渔场的时空变动

南极磷虾作为南极生态系统中的关键物种,磷虾渔场时空演变规律对于磷虾海洋生态功能影响及其资源管理十分重要。本研究利用我国磷虾渔业生产数据,按照月份组合,针对南极半岛北部磷虾渔业,采用点模式方法,利用3个空间因子:经度、纬度和离岸距离,获得各月磷虾资源分布最佳点模式模型和模型的方差分析结果,并以最佳点模式模型推知可能潜在的渔场分布。结果显示,(1)12月磷虾渔场离岸距离最大(为45 km),随后,渔场逐渐向南设得兰群岛岸线逼近,至3月时渔场离岸最近,3月之后,磷虾渔场逐渐远离海岸线,4月和5月渔场离岸距离大约在13 km左右。(2)点模式模型的方差分析结果发现,12月,1月,3月和4月最优点模式模型对模型的方差解释率分别为59%、60%、57%和68%,空间因子能够较好拟合磷虾渔场分布,而2月和5月,空间点模型对总体方差的解释率分别为38%和32%。(3)夏季12—1月,磷虾渔场分布在乔治王岛北部;2月,在利文斯顿岛周围形成第2个渔场,以及布兰斯菲尔德海峡中部形成第3个渔场;3—5月渔场基本分布在布兰斯菲尔德海峡沿南极半岛岸线平行方向分布。研究表明,南极半岛北部磷虾渔场的离岸距离远近与该海域海冰边界消融和生长的规律相吻合;基于空间因子点模式模型在大部分月份均能较好地拟合磷虾渔场的时空演变规律,再配合单位捕捞努力量渔获量(CPUE)数据,可以作为探测磷虾群热区的潜在手段。     

2013年冬季南乔治亚岛南极磷虾群昼夜垂直移动研究

关于冬季南极磷虾群昼夜垂直移动方面的研究可为探索其渔场形成机制提供基础数据,并为其越冬策略研究提供参考。基于2013年冬季南乔治亚岛南极磷虾渔业调查期间收集的相关数据,对冬季南乔治亚岛南极磷虾群昼夜垂直移动进行了研究。结果发现,磷虾群平均深度维持在表层以下100～300 m,磷虾群最深出现在日升时分,而最浅则出现在夜间时分;7—9月,随时间的推移,磷虾群所处水层呈加深趋势。夜间、白天和黄昏时段磷虾群平均深度呈现较为明显的月份差异。白天磷虾群多集中在较深水层,夜间会上浮到较浅水层。     

南极磷虾产业发展最新动向

在全球渔业资源衰退,大多数海洋渔业品种被过度捕捞的大背景下,南极磷虾巨大的资源量越来越引人关注。本文对近年来南极磷虾捕捞产量的变动情况和南极磷虾产业的发展现状与趋势进行了分析论述。随着南极磷虾捕捞产量的快速增长、加工技术日趋完善、新产品开发应用力度加大和市场的不断拓展,人们对南极磷虾产业的发展前景充满期望。