智利外海茎柔鱼耳石微量元素研究

茎柔鱼(Dosidicus gigas)是东太平洋海域重要的经济头足类,分布很广,群体结构和生活史过程复杂。头足类耳石生态信息丰富,多被用于生活史重建、群体划分等领域的研究。本研究根据我国鱿钓船2007和2008年在智利外海采集的茎柔鱼样本,利用激光剥蚀电感等离子质谱法(Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)分析了18枚茎柔鱼耳石的微量元素组成及其分布特性。分析表明,茎柔鱼耳石主要由48种元素组成,含量最多的前10位元素分别为钙(Ca)、锶(Sr)、钠(Na)、硅(Si)、钾(K)、镁(Mg)、钡(Ba)、锌(Zn)、锰(Mn)和锂(Li)。方差分析表明,不同性别间茎柔鱼耳石的Ca、Sr、K、Mg、Ba、Zn、Mn和Li含量不存在显著性差异,而Na和Si差异性明显;不同孵化群体间,除Zn和Mn不存在显著性差异外,其余元素的含量均存在显著性差异;茎柔鱼耳石的不同部位间,Sr、Na、K、Mg、Ba、Zn、Mn和Li的含量都存在显著性差异,而Ca和Si不存在显著性差异。研究表明,Sr、Ba、Mg、K和Li比较适合用于研究茎柔鱼群体的划分、洄游分布等方面的研究。     

秘鲁外海茎柔鱼渔场分布和水温结构的关系

分布在东南太平洋海域的茎柔鱼是重要的经济性头足类,是我国鱿钓船队的主要捕捞对象之一。研究茎柔鱼渔场分布及其与水温的水平、垂直结构等关系,是探索渔场形成机制及其规律的重要内容。本文根据2006年1-12月我国鱿钓船在秘鲁外海的渔捞记录、表温（SST）和5～180 m垂直水温等资料,用3种方法计算SST的水平梯度（D_max,D_square和D_mean）,用ArcGIS 9.0和Sufer 8.0软件分析绘制单船平均日产量(CPUE)和SST、SST水平梯度关系的分布图、水温垂直结构分布图,分析茎柔鱼渔场分布及其与水温结构的关系。结果表明,全年中心渔场分布在80～85°W、10～17°S,SST为18～28 ℃,产量分布呈现明显的空间变化。其中,6-8月为全年最高产时期,其中心渔场分布在81～83°W、12～13°S,相应的SST为18～23 ℃。SST水平梯度与渔场分布关系密切,水平梯度D_square和产量的拟合度为最优（P<0.001）,中心渔场相应的D_square为0.6～1.7 ℃。水温垂直结构分析认为,6-8月通常在81°W、12～13°S附近形成上升流中心,中心渔场基本位于上升流冷水团边缘81°30′～82°30′W。研究认为,该渔场因上升流而形成,主要分布在上升流引起冷水与外洋暖水的交汇区,与SST、SST水平结构、水温垂直结构关系极为密切。     

性成熟和个体大小对智利外海茎柔鱼耳石生长的影响

根据2007-2008年智利外海茎柔鱼资源调查期间采集的样本,以耳石最大宽度MW与其总长TSL之比作为表征耳石生长的指标,利用方差分析研究性成熟和个体大小对耳石生长的影响。分析认为,雌性个体的耳石MW/TSL与性腺成熟度存在相关性,性成熟度Ⅰ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅲ级个体的耳石MW/TSL存在显著差异(P<0.05);而雄性个体的耳石MW/TSL与性腺成熟度无关。雌性个体的耳石MW/TSL与胴长也存在着相关性,胴长300～400mm的个体与500～600mm和600～700mm、胴长400～500mm与500～600mm和600-700mm的雌性个体,它们耳石MW/TSL差异显著(P<0.05),胴长为400～500mm至500～600mm的个体,其MW/TSL增加迅速,差异极显著(P<0.01)。胴长350～400mm与400～500mm、400～450mm与450～500mm的雄性个体,它们耳石MW/TSL也存在显著差异(P<0.05),胴长400～450mm时的MW/TSL值为最小。研究表明,性成熟和个体大小对智利外海茎柔鱼耳石的生长有影响,但雌雄个体有差别。     

智利外海茎柔鱼角质颚微结构及其年龄与生长研究

文章利用2010年4-6月智利外海采集的148尾茎柔鱼(Dosidicus gigas)样品,分析了茎柔鱼角质颚微结构,并对其年龄和生长进行了研究。结果表明,茎柔鱼角质颚上颚喙部截面由头盖和脊突两部分向前延伸组合而成,周期性生长带明显,每条生长带由明、暗两条生长纹组成,头盖与脊突部的生长纹交汇于内轴成"<"形。标记轮与异常结构的形成与个体发育期的特殊事件以及外界的突发事件有关。根据角质颚生长纹估算茎柔鱼日龄,推测茎柔鱼样本孵化日期为2009年3-11月,主要为6-7月;胴长与角质颚日龄呈显著的幂函数关系,其中雌性茎柔鱼胴长的平均瞬时生长率(Instantaneous growth rate,IGR)和绝对生长率(Absolute daily growth rates,AGR)分别为0.14%·d^-1和0.60 mm·d^-1,雄性茎柔鱼胴长的平均IGR和AGR分别为0.11%·d^-1和0.47mm·d^-1。研究结果为柔鱼类年龄鉴定和生长估算提供了新方法,并为中国开展头足类相关研究奠定了基础。     

哥斯达黎加外海茎柔鱼耳石形态学分析

茎柔鱼是大洋性重要经济头足类,其耳石包含着重要的生态信息。根据2009年7-8月哥斯达黎加外海采集的茎柔鱼耳石样本,分析其耳石外部形态,探讨耳石形态差异及生长模式。研究认为,茎柔鱼左右耳石及其分区间的形态差异均不显著(P>0.05)。主成分分析认为,耳石总长(TSL)、吻侧区间长(RDL)、吻侧区夹角(RDA)可表征左耳石形态特征,TSL、吻区基线长(RBL)、RDA可表征右耳石形态特征。在整个生长过程中耳石各部分均异速生长,其形态变化趋势为整体狭长、吻区长窄、背区宽大,符合中上层头足类耳石特征。耳石生长表现为两个阶段,TSL为1 600 μm前后其耳石形态出现显著差异。RDL/TSL由上升变为下降(P<0.05),RBL生长速度迅速上升(P<0.01),RDA由下降变为上升(P<0.05),TSL＝1 600 μm可作为栖息水层变化的重要标志。     

智利外海智利竹筴鱼与茎柔鱼栖息地变动对ENSO事件响应的差异

探究同海域物种栖息地变动的同步性有利于有效利用和管理多个关联物种资源。本研究利用 2011—2016 年秋季智利外海茎柔鱼(Dosidicus gigas)渔业数据及海表面高度距平值(SSHA)、海表面盐度(SSS)、400 m 水层温度 (Temp_400 m)等环境数据和 2013—2016 年秋季智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)渔业生产数据及海表面温度(SST)、 混合层深度(MLD)、400 m 水层温度(Temp_400 m)构建了不同权重的栖息地模型, 各种类选取最优栖息地模型并利用 2017 年数据进行验证。此外, 基于最优模型分别追算 1950—2017 年智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)与茎柔鱼栖息地适宜性指数(HSI), 并分析其对 ENSO(El Ni?o-Southern oscillation, 厄尔尼诺与南方涛动)事件响应的差异。结果表明, 智利竹筴鱼与茎柔鱼最优栖息地模型均能较好地预测两者潜在分布。厄尔尼诺事件期间, 各环境变量表现为海温偏高, 海面高度空间上由东北向西南方向递减, 混合层较浅, 智利北部海表面盐度高于南部; 物种生境变化表现为智利竹筴鱼适宜面积增加, 最适 HSI 重心向西移动, 而茎柔鱼适宜面积减小, 最适 HSI 重心向西南方向移动。拉尼娜事件期间各环境变量表现为海温偏低, 海面高度空间上由东北向西南方向递增, 混合层加深, 海表面盐度变化与厄尔尼诺期间相似且差异较小; 此事件期间, 智利竹筴鱼适宜面积于西南方向显著减少, 最适 HSI 重心向东南方向偏移, 而茎柔鱼适宜面积于高纬度方向上增幅显著, 最适 HSI 重心向东北方向移动。智利竹筴鱼与茎柔鱼适宜面积在不同 ENSO 事件下变化差异可能与东南太平洋智利海域分布的海流及两者摄食对象生物量的变化有关。     

哥斯达黎加外海茎柔鱼耳石的微量元素

实验通过激光剥蚀电感等离子质谱法分析哥斯达黎加外海茎柔鱼耳石的微量元素,了解其微量元素组成及其与表温关系,推测其不同生活史阶段的栖息环境.结果表明,茎柔鱼耳石含有54种元素,其中Ca、Na和Sr为主要元素.总体耳石Sr/Ca大于太平洋褶柔鱼、巴塔哥尼亚枪乌贼和黵乌贼.胚胎期耳石Sr/Ca最高,随着年龄增加而下降.Sr/Ca与表温呈反比例关系.不同孵化月份的茎柔鱼在不同生长阶段的耳石Sr/Ca差异不明显.Ba/Ca可看做茎柔鱼垂直移动的指标元素,茎柔鱼仔鱼至成鱼期耳石Ba/Ca呈“U”型变化,与其幼体生活在海水表层,成体生活在较深层海水相对应.茎柔鱼耳石Mg/Ca核心高外围低,可能与耳石生长率逐渐减小有关,Mg/Ca与表温呈正相关.此外,研究认为茎柔鱼胚胎期是以自身携带的卵黄囊为营养物质,此时耳石的微量元素与亲体的遗传因素相关,与外界水环境无关.     

厄尔尼诺和拉尼娜事件对秘鲁外海茎柔鱼渔场分布的影响

研究大范围环境变化对茎柔鱼渔场分布的影响,对指导渔业科学生产、掌握资源变动规律具有重要意义。根据2005—2009年我国鱿钓船鱿钓生产数据,结合表温(SST)、0~200 m垂直水温(15 m水层温度T15,50 m水层温度T50,100 m水层温度T100,200 m水层温度T200)等资料,研究厄尔尼诺和拉尼娜事件对秘鲁外海茎柔鱼渔场分布的影响。结果表明,2006和2009年10—12月受厄尔尼诺影响,作业渔场分布在79°W~84°W、10°W~17°S海域,最适SST为19~22℃;2007年10—12月受拉尼娜影响,作业渔场分布在81°W~85°W、10°W~14°S海域,最适SST为17~20℃,中心渔场作业范围相比厄尔尼诺年份向北偏移1°~2°,平均SST降低2℃。各层水温分布表明,2007年10—12月T15和T50水温均明显高于2006年10—12月,最大温度差值为6~9℃;T100和T200温度差别较小,最大温度差值为1℃。水温垂直结构结果表明,2006年10—12月作业渔场未形成明显的上升流,主要分布在外洋水与沿岸水交汇处;2007年10—12月的沿岸一侧形成了势力强劲的上升流,作业渔场主要分布在上升流等温线密集交汇处。此外,由于受上升流的加强使栖息水层营养盐丰富,更有利于茎柔鱼索饵,导致茎柔鱼渔场分布也出现一定转移。研究表明,秘鲁外海中心渔场位置的变化与厄尔尼诺和拉尼娜事件具有密切关系。     

智利外海茎柔鱼渔场集鱼灯灯光的配置

智利外海茎柔鱼是我国鱿钓船的主要捕捞对象之一,集鱼灯灯光配置是高效捕捞技术的重要内容.本文根据智利外海茎柔鱼作业渔场的实测灯光强度,推算其灯光衰减系数.同时,在理论上建立灯光水中照度计算模式,并以"新世纪52号"鱿钓渔船为例进行灯光配置的分析与探讨.研究结果认为,智利外海金属卤化物灯的水中衰减系数为0.2.分析表明,随着鱿钓船集鱼灯灯高的增加,照度0.1～10 lx之间的诱集水体体积(下称为"有效体积")不断增加,但增加幅度呈递减趋势,目前该船的灯高(6.5 m)较为合适;集鱼灯间距在0.55 m时所对应的有效体积最大,建议该船的灯距可从0.5 m增大到0.55 m;随着集鱼灯总功率的增加,有效体积不断增加,并在300 kW附近达到最大值,而后随着总功率的增加而减少,建议该船集鱼灯总功率可从360 kW降到300 kW.研究表明,不同作业海域和不同钓捕对象对鱿钓船集鱼灯有着不同的要求和配置,集鱼灯总功率并不是越大越好.     

基于垂直水温因子的秘鲁外海茎柔鱼春、夏季栖息地分布

为了研究温度变动对茎柔鱼(Dosidicus gigas)资源丰度和栖息地的分布的影响, 利用 2006—2015 年秘鲁外海春夏季节(9 月至翌年 2 月)茎柔鱼渔业捕捞数据结合中上层垂直水温数据(0 m, 50 m, 100 m 和 150 m)建立栖息地适宜性(habitat suitability index, HSI)模型, 分析秘鲁外海茎柔鱼渔场以及栖息地的时空分布。通过计算适宜栖息地内的茎柔鱼资源量占比, 并用 2014—2015 年的数据进行验证。结果发现, 基于垂直水温因子和算术平均法的栖息地模型可以较好模拟出茎柔鱼栖息地适宜性指数。空间相关分析结果显示, 秘鲁外海水域各水层水温与栖息地适宜性呈现负相关关系。茎柔鱼的 CPUE 和适宜栖息地面积的变化相对平稳, 没有明显的年间和月间差异, 两者之间呈现显著的正相关关系。茎柔鱼的渔场重心和栖息地重心存在显著的年间和月间变化, 均呈现向东南方向移动的趋势, 同时春季适宜栖息地面积与夏季相比明显减少。茎柔鱼渔场的经纬度重心的月间和年际变化与栖息地经纬度重心的移动具有一致性, 两者之间呈现明显的正相关。研究表明, 茎柔鱼的资源丰度与适宜栖息地密切相关, 其适宜栖息地存在明显的年间和月间变化, 这可能是造成秘鲁外海茎柔鱼时空分布变动的重要原因。     

赤道海域茎柔鱼栖息地月间分布及与环境因子的关联

茎柔鱼是我国主要捕捞的经济头足类之一,探究其栖息地的空间分布与环境的关系可以帮助企业有效利用和开发渔场。本研究利用2012~2018年我国鱿钓渔船在赤道海域的捕捞数据,选取海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)、海表面盐度(Sea Surface Salinity,SSS)、叶绿素浓度(Chlorophyll-a, Chl-a)、净初级生产力(Net Primary Production,NPP)、光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)、涡旋动能(Eddy Kinetic Energy,EKE)和海平面异常(Sea Level Anomaly,SLA)7个环境因子以月为单位建立最大熵模型,分析赤道海域茎柔鱼栖息地的月间时空变化及环境因子的影响差异。结果表明：各月模型模拟的适宜栖息地空间分布与实际作业位置较好吻合,1~8月份适宜栖息地向东南海域移动,随后月份逐渐转向西北海域。环境因子贡献率表明各月间环境因子对茎柔鱼栖息地分布影响具有明显差异,关键环境因子的适宜范围呈现出明显的季节变化,但各月对SST的空间分布表现出较高的敏感性。研究表明,最大熵模型能较好模拟茎柔鱼栖息地的分布情况,月间时空分布特征显著,海流和涡旋可能会对茎柔鱼的渔场形成和分布具有较大影响。     

浙江南部外海头足类种类组成和数量分布

根据2006年5月、8月、11月和2007年2月浙江南部外海底拖网渔业资源调查资料,用渔获率作为资源分布的数量指标,对浙江南部外海头足类种类组成、数量分布、季节变化趋势作了定量分析。结果表明:浙江南部外海调查海域头足类种类有36种,其中:群体数量较大,经济价值较高的常见种有杜氏枪乌贼、剑尖枪乌贼、中国枪乌贼、长蛸、针乌贼、真蛸、神户乌贼、珠乌贼、罗氏乌贼、短蛸、椭乌贼、太平洋褶柔鱼、多钩钩腕乌贼等13种。调查海域以夏季头足类资源密度较高,数量分布主要集中在100~200 m水深的外侧海域;秋季和冬季尽管头足类资源数量在下降,但其数量的地理分布与夏季相近;而春季分布较密集的区域则在80~200 m水深海域。年间不同水深海域的头足类资源密度是80~100 m水深海域低于100~200 m水深海域。与近海渔场相比,浙江南部外海调查海域头足类种类多而且资源较丰富,其渔获量仅次于鱼类,是浙江南部外海底拖网的主要捕捞对象,特别是枪乌贼科的种类是今后可供底拖网作业开发利用的主要渔业资源之一。     

Identifying potential habitat distribution of the neon flying squid (Ommastrephes bartramii) off the eastern coast of Japan in winter

Habitat suitability index (HSI) models were applied to identify the potential habitat distribution of the neon flying squid (Ommastrephes bartramii) off the eastern coast of Japan during winter. We used an ocean reanalysis product, a satellite‐derived dataset, and commercial fisheries data during 2003–2008 to develop the HSI models, and illustrated the characteristics of the ocean environments at the fishing ground of the neon flying squid, focusing on a typical fishing ground formation event in 2006. The estimated HSI fields of the neon flying squid using three‐dimensional (3D) ocean environmental parameters showed a clear relationship between the squid habitat and the edge of a warm core ring south of the Oyashio water; this is considered a key characteristic of fishing ground formation, as noted in Sugimoto and Tameishi (Deep‐Sea Research, 39, 1992 and S183). This result suggests that mixing of the warm and nutrient‐poor Kuroshio water and the cold and nutrient‐rich Oyashio water at the edge of the ring could provide favorable conditions for the foraging of the neon flying squid. The warm water condition in the subsurface layers could be a further advantage to the formation of a stable fishing ground for the neon flying squid. Comparison of the Akaike Information Criteria among a satellite‐data‐based model, a reanalysis‐based model using the same parameters as the satellite‐based model, and a reanalysis‐based model using 3D ocean environmental parameters, showed an apparent improvement in the performance of the reanalysis‐based model using the 3D parameters, reproducing realistic features of the squid fishing ground during the winter of 2006.     

Seasonal potential fishing ground prediction of neon flying squid (Ommastrephes bartramii) in the western and central North Pacific

We explored the seasonal potential fishing grounds of neon flying squid (Ommastrephes bartramii) in the western and central North Pacific using maximum entropy (MaxEnt) models fitted with squid fishery data as response and environmental factors from remotely sensed [sea surface temperature (SST), sea surface height (SSH), eddy kinetic energy (EKE), wind stress curl (WSC) and numerical model‐derived sea surface salinity (SSS)] covariates. The potential squid fishing grounds from January–February (winter) and June–July (summer) 2001–2004 were simulated separately and covered the near‐coast (winter) and offshore (summer) forage areas off the Kuroshio–Oyashio transition and subarctic frontal zones. The oceanographic conditions differed between regions and were regulated by the inherent seasonal variability and prevailing basin dynamics. The seasonal and spatial extents of potential squid fishing grounds were largely explained by SST (7–17°C in the winter and 11–18°C in the summer) and SSS (33.8–34.8 in the winter and 33.7–34.3 in the summer). These ocean properties are water mass tracers and define the boundaries of the North Pacific hydrographic provinces. Mesoscale variability in the upper ocean inferred from SSH and EKE were also influential to squid potential fishing grounds and are presumably linked to the augmented primary productivity from nutrient enhancement and entrainment of passive plankton. WSC, however, has the least model contribution to squid potential fishing habitat relative to the other environmental factors examined. Findings of this work underpin the importance of SST and SSS as robust predictors of the seasonal squid potential fishing grounds in the western and central North Pacific and highlight MaxEnt's potential for operational fishery application.     

Specific accumulation of heavy metals in squid collected from offshore Korean waters: preliminary results for offshore biomonitoring and food safety assessment

ABSTRACT:   Japanese common squid Todarodes pacificus collected from the East Sea/Sea of Japan were analyzed for cadmium, zinc and copper to elucidate the specific accumulation of heavy metals in various organs of squid of varying size and sex. There was no relationship between the size and sex of squid and the concentrations of heavy metals in various organs. Amongst organs, the liver contained the highest concentrations of all metals and the mantle had the lowest concentrations. In the liver and gills, concentrations of copper were higher than the other metals because of the existence of copper in hemocyanin in the blood. Cadmium showed the highest ratios (L/M) of the concentrations in the liver and in the mantle, even though cadmium in liver had lower concentrations than copper and zinc. This indicates that cephalopods constitute an important source of cadmium for cephalopod predators. The results show that the Japanese common squid is a useful bioindicator of metal pollution in offshore Korean waters.     

Impact of paralarvae and juveniles feeding environment on the neon flying squid (Ommastrephes bartramii) winter–spring cohort stock

In this study, we found that there were significant positive correlations between the catch per unit effort (CPUE, a squid abundance index) for the neon flying squid (Ommastrephes bartramii) winter–spring cohort and the satellite‐derived chlorophyll a concentrations in their spawning grounds located at 140–160°E where 21°C < sea surface temperature < 25°C from February to May. The spawning grounds of the winter–spring cohort are located in a quiet stream region, and a particle tracking experiment, based on the velocity field obtained from an ocean data assimilation system, showed that paralarvae and juveniles aged <90 days remained in their spawning grounds and the chlorophyll a concentration in their habitat had a significant positive correlation with the CPUE. A backward particle tracking experiment also showed that the chlorophyll a concentration in the spawning grounds had a significant positive correlation with the autumn–winter mixed layer depth. Based on these results, we hypothesize that the CPUE interannual variability is caused by variations in the feeding environment of the paralarvae and juveniles, which may be linked to autumn–winter mixed layer depth variations.