北太平洋东部柔鱼群体角质颚生长特性分析

角质颚是头足类重要的硬组织,蕴含着丰富的生态信息。本文根据2010年5~6月和2012年5~7月我国鱿钓船在北太平洋海域(170°E~172°W、38°N~41°N)采集的柔鱼(Ommastrephes bartramii)样本,对柔鱼东部群体的角质颚形态特征进行分析,并结合利用耳石推测的柔鱼日龄建立其生长方程。主成分分析认为,上头盖长(UHL)、上脊突长(UCL)和上侧壁长(ULWL)为柔鱼上颚的主要形态参数,下喙长(LRL)、下喙宽(LRW)和下侧壁长(LLWL)为柔鱼下颚的主要形态参数。AIC(Akaike’s information criterion)准则认为,6项角质颚主要参数与日龄的关系均以自然对数建立的生长方程为最适。分析发现,上颚生长方程的系数均大于下颚,说明上颚的生长速度大于下颚,而喙部生长方程的系数相近且最小,说明喙部生长速度较慢;上下颚比较发现,上颚头盖脊突较下颚的生长快,而喙部和翼部的生长相似。     

2种大洋性柔鱼类角质颚形态识别法的比较

依据中国鱿钓船2013年8~10月在北太平洋海域采集的柔鱼(Ommastrephes bartramii)和2014年4~7月在中东太平洋海域采集的茎柔鱼(Dosidicus gigas)样本,分别运用传统测量学法和傅里叶分析法对2种柔鱼类的角质颚进行识别,并对结果进行比较分析。运用传统测量学法共选取了12项角质颚参数值比较形态差异;角质颚外部轮廓形态通过软件转化为20组傅里叶代码(EFDs)后选取77个傅里叶值进行判别分析。结果表明,2种柔鱼类上、下角质颚形态在上头盖长(UHL)、上脊突长(UCL)、上喙长(URL)、上喙宽(URW)、上侧壁长(ULWL)、下脊突长(LCL)、下喙长(LRL)、下喙宽(LRW)、下侧壁长(LLWL)、下翼长(LWL)中存在显著性差异(P0.01),上翼长(UWL)、下头盖长(LHL)不存在显著性差异(P0.05)。主成分分析结果显示,传统测量法中下喙长(LRL)和下喙宽(LRW)与胴长(ML)之比主成分得分最高;傅里叶分析法显示上角质颚前16主成分可以解释总变异的83.58%;下角质颚前16主成分可以解释变异的73.76%。逐步判别分析将上头盖长(UHL)、上喙长(URL)、上侧壁长(ULWL)、下头盖长(LHL)、上喙长(URL)、上喙宽(URW)与胴长(ML)之比纳入判别分析函数,总别正确率为95%;傅里叶分析法将18个傅里叶值纳入判别函数,上颚总判别率为97.6%;下颚总判别率为85.7%。总体而言,2种方法对柔鱼类角质颚判别均有效,且上颚区分效果更明显。本文为头足类的种类判别提供了更多的且有效的识别方法。     

东太平洋赤道海域茎柔鱼角质颚形态差异

海洋生物的表型与其栖息环境密切相关,了解其与资源利用相关的表型特征有助于理解其资源利用方式及生态位特征。茎柔鱼广泛分布于东太平洋,是该海域生态系统的关键种,其个体形态受环境影响变化明显。为探究不同环境条件是否会对茎柔鱼的重要摄食器官角质颚的形态产生影响,本研究对东太平洋赤道海域加拉帕戈斯群岛东、西部两个群体共244尾茎柔鱼的角质颚进行了形态学分析。采用传统形态方法测量了角质颚的12项外部形态参数,并利用几何形态测量方法对其上、下角质颚图像分别设置20个地标点并进行数字化分析。结果显示,不同群体的茎柔鱼角质颚的11项外部形态参数均存在显著差异,但差异系数均小于1.28。几何形态分析显示,不同群体茎柔鱼角质颚的整体大小及形状均差异显著,并具有不同的异速生长模式,形状差异主要体现在上颚的喙部与侧壁、下颚的喙部与翼部。不同群体的上、下角质颚均具有较高的判别成功率,平均判别正确率分别为89.61%和85.88%。加拉帕戈斯群岛以东海域的茎柔鱼具有较小的角质颚、较弯曲和尖锐的喙部、较大的侧壁及较短较宽的翼部,可能与该栖息地的环境及食物类型有关。这些与资源利用相关的表型可塑性反映了茎柔鱼对于不同栖息环境的适应,有利于提高其生存能力。     

东太平洋赤道海域茎柔鱼角质颚形态差异

海洋生物的表型与其栖息环境密切相关,了解其与资源利用相关的表型特征有助于理解其资源利用方式及生态位特征。茎柔鱼广泛分布于东太平洋,是该海域生态系统的关键种,其个体形态受环境影响变化明显。为探究不同环境条件是否会对茎柔鱼的重要摄食器官角质颚的形态产生影响,本研究对东太平洋赤道海域加拉帕戈斯群岛东、西部两个群体共244尾茎柔鱼的角质颚进行了形态学分析。采用传统形态方法测量了角质颚的12项外部形态参数,并利用几何形态测量方法对其上、下角质颚图像分别设置20个地标点并进行数字化分析。结果显示,不同群体的茎柔鱼角质颚的11项外部形态参数均存在显著差异,但差异系数均小于1.28。几何形态分析显示,不同群体茎柔鱼角质颚的整体大小及形状均差异显著,并具有不同的异速生长模式,形状差异主要体现在上颚的喙部与侧壁、下颚的喙部与翼部。不同群体的上、下角质颚均具有较高的判别成功率,平均判别正确率分别为89.61%和85.88%。加拉帕戈斯群岛以东海域的茎柔鱼具有较小的角质颚、较弯曲和尖锐的喙部、较大的侧壁及较短较宽的翼部,可能与该栖息地的环境及食物类型有关。这些与资源利用相关的表型可塑性反映了茎柔鱼对于不同栖息...     

茎柔鱼耳石和角质颚微结构及轮纹判读

为了研究耳石和角质颚微结构在茎柔鱼年龄鉴定中的应用,实验根据2013年7—10月中国鱿钓船在秘鲁外海(79°57’~83°24’W、10°54’~15°09’S)采集的茎柔鱼样本,提取出39尾茎柔鱼的耳石、上角质颚和下角质颚,对其微结构进行分析,并对微结构的生长纹进行计数及其差异性比较。结果显示,角质颚微结构头盖背侧区域的生长纹较为完整,通过观察头盖背侧边缘的生长纹可以消除喙部被腐蚀所产生的影响;下角质颚与上角质颚的微结构十分相似,均具有喙部纵向生长纹和喙部截面纵轴,然而,在形态和色素沉着等方面又有所不同。分析认为,耳石轮纹数与上颚轮纹数、耳石轮纹数与下颚轮纹数以及上颚轮纹数与下颚轮纹数均呈线性相关关系,并且直线的斜率与1差异性不显著(P>0.01),相关系数均接近1。研究表明,上、下角质颚微结构均能较好地估算茎柔鱼的日龄,角质颚可被用于头足类年龄与生长的研究。     

个体差异对西南大西洋阿根廷滑柔鱼角质颚外部形态变化的影响

角质颚是头足类重要的硬组织,广泛用于头足类分类及资源量估算等研究中。根据2010年中国鱿钓船在西南大西洋海域采集的2 916对阿根廷滑柔鱼角质颚样本,对角质颚12项外部形态参数进行测量,根据主成分分析结果,以角质颚的上头盖长(UHL)、上脊突长(UCL)、上翼长(UWL)、下头盖长(LHL)、下脊突长(LCL)和下翼长(LWL)作为角质颚各区外部形态变化的特征指标,以头盖长和脊突长之比(HL/CL)、喙长和脊突长之比(RL/CL)、喙宽与脊突长之比(RW/CL)、侧壁长和脊突长之比(LWL/CL)、翼长和脊突长之比(WL/CL)分别作为角质颚各区外形变化的指标,利用方差分析(ANOVA)和最小显著差多重比较法(LSD)研究不同性别、性腺成熟度和胴长范围对角质颚各区生长和外形变化的影响。结果表明,不同性别间UHL、UCL、UWL、LHL、LCL和LWL的变化存在显著性差异,相同性别不同性腺成熟度、不同胴长范围内的UHL、UCL、UWL、LHL、LCL和LWL的变化均存在显著性差异,而不同性别、不同性腺成熟度和不同胴长范围间上、下颚的HL/CL、RL/CL、RW/CL、LWL/CL、WL/CL的变化不存在显著性差异,并且其值基本恒定,上、下颚分别为78.04%、22.46%、17.28%、81.41%、23.07%和50.69%、43.31%、41.13%、144.98%、93.68%。研究表明,不同个体对阿根廷滑柔鱼角质颚外部形态变化有显著的影响。     

个体生长对秘鲁外海茎柔鱼角质颚形态变化的影响

为研究个体生长对茎柔鱼角质颚形态变化的影响,本研究根据2009–2014年中国鱿钓船在秘鲁外海(79°22′~84°30′W、10°00′~18°16′S)采集的茎柔鱼样本,提取出1208尾茎柔鱼的角质颚,对角质颚的12项外部形态进行测量,并利用角质颚微结构的生长纹来估算茎柔鱼的日龄,采用方差分析法(ANOVA)分析了不同胴长组、不同日龄组以及不同性成熟阶段角质颚主要外部形态特征的差异。结果表明,角质颚各形态参数在雌、雄个体间的差异性极显著(P0.01),且雌性个体的角质颚大于雄性个体。最小显著差多重比较法(LSD)结果显示,在不同胴长组、不同日龄组和不同性成熟阶段,雌、雄个体角质颚的生长存在差异,相同性别个体角质颚不同部位的生长也不同;在胴长大于400 mm、雌性个体大于300日龄、雄性个体大于250日龄以及性腺成熟度在Ⅲ期以后时,角质颚的生长较为缓慢。研究表明,个体大小、日龄和性成熟对茎柔鱼角质颚的形态变化有一定的影响。     

秋季我国近海不同海域短蛸角质颚形态学研究

根据2015年10—11月在黄海、东海和南海北部渔业生产期间采集的393尾短蛸样本,通过标准化方法对不同海域短蛸的10项角质颚形态值进行了差异性分析,同时建立判别函数以区分不同群体。结果显示,东海和黄海样本短蛸个体大小较为类似,南海个体明显较小;经角质颚形态值标准化处理,南海海域个体的角质颚形态比其他2个海域更小;方差分析显示,3个海域短蛸角质颚形态存在显著差异,其中除了下翼长外,东海与黄海个体的角质颚形态值均不存在差异,而南海与其他2个海域的角质颚形态值均存在显著差异;主成分分析结果发现,第一主成分因子均为下颚形态值,第二、第三主成分均为上颚形态值;通过逐步判别分析,选取了6项角质颚形态值建立判别函数,判别正确率在80%以上;回归树分析结果发现,短蛸的下颚形态值(下头盖长和下翼长)能够更快速地辨别不同海域的短蛸。研究表明,因摄食和栖息环境的不同,不同海域短蛸角质颚形态存在较大差异,因此可通过角质颚的形态来判别短蛸的种群。     

秘鲁外海茎柔鱼角质颚的形态特征及其与个体大小和日龄的关系

角质颚是头足类重要的硬组织,被用于估算其个体大小及其生物量等。根据2009~2014年中国鱿钓船在秘鲁外海(79°22'W~84°30'W、10°00'S~18°16'S)采集的茎柔鱼(Dosidicus gigas)样本,提取出1 346ind茎柔鱼的角质颚,并对角质颚的形态进行了分析,建立了角质颚的形态特征参数与胴长、体重和日龄之间的关系。结果显示,雌性个体角质颚各形态参数的平均值均大于雄性个体,在角质颚12个形态参数中,上喙长(UHL)、上脊突长(UCL)、上侧壁长(ULWL)、下脊突长(LCL)、下侧壁长(LLWL)、下翼长(LWL)与胴长、体重、日龄之间的相关系数较高。胴长与角质颚各形态参数的关系在雌、雄个体间的差异性均显著(P0.05),体重、年龄与角质颚各形态参数的关系在雌、雄个体间的差异性均不显著(P0.05)。角质颚各形态参数与胴长、日龄之间呈线性关系;除上侧壁长外,角质颚的其它形态参数与体重之间呈幂指数关系。主成分分析认为,第一主成分解释上、下角质颚形态的贡献率分别为95.69%和95.11%,在上角质颚和下角质颚的形态参数中,载荷系数最大的形态参数分别为上脊突长和下侧壁长。研究认为,上述关系式的建立可以用于茎柔鱼的个体大小、生物量和日龄的估算。     

西南大西洋公海阿根廷滑柔鱼角质颚色素变化分析

根据2010年1-3月中国鱿钓船采集的阿根廷滑柔鱼样本(胴背长范围为166 ～266 mm),提取出264对角质颚(雌性143对,雄性121对),测定下头盖长(LHL)、下脊突长(LCL)、下喙长(LRL)、下喙宽(LRW)、下侧壁长(LLWL)、下翼长(LWL)等6个形态参数,按角质颚色素沉积等级0～7级进行了划分,分析阿根廷滑柔鱼角质颚色素变化,及其与个体生长、性腺成熟度以及角质颚生长等因素的关系.分析认为,1-3月阿根廷滑柔鱼角质颚色素沉积以3级为优势,占总样本的35.98％.色素沉积的平均等级总体上随着月份推移而增加.胴背长与体质量随着色素沉积的增加而呈线性增加,相关关系显著(P＜0.01).雌雄个体的性腺成熟度与角质颚色素沉积等级的关系有差异,其中雌性个体的色素沉积等级与性成熟度之间呈显著的正相关(P＜0.01),雄性个体则不显著(P＞0.05).角质颚各外部形态参数与色素沉积等级之间的关系有一定的差异,其中与LHL、LLWL、LWL关系显著(P＜0.01).     

北太平洋柔鱼角质颚形态及生长年间差异

为研究不同群体柔鱼 (Ommastrephes bartramii) 生长的异质性,文章根据2016—2018年在北太平洋采集的柔鱼样本,对该物种胴长和体质量的性别和月间差异进行了分析。构建了广义线性模型 (Generalized linear model, GLM) 和9个线性混合模型 (Linear mixed model, LMM),用于研究不同群体柔鱼的胴长和体质量关系 (m=aL^b) 在性别及时间上的差异。结果显示,东、西部群体不同性别柔鱼胴长、体质量均存在极显著差异 (P<0.01);各月份间也均存在极显著差异 (P<0.01)。东部群体异速生长参数 (b) 的固定值 (2.763 4) 小于3,表示其为负异速增长,肥满度随胴长增加而减少,胴体趋于细长;西部群体b的固定值 (3.117 19) 大于3,表示其为正异速增长,肥满度随胴长增加而增大,胴体趋于宽厚。研究表明,性别和月份对不同群体柔鱼胴长和体质量关系均有显著影响,线性混合模型能将性别和月份的异质性通过随机效应在单个模型中更准确、方便地体现出来,进一步证实了此模型在个体生长异质性研究中的优势。

     

不同气候模态下西北太平洋柔鱼冬春生群资源时空分布变化研究

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是大洋性短生命周期物种,其生活史和生物量受环境和气候因子影响明显。基于2004—2015年西北太平洋柔鱼渔捞日志、海表面温度(Sea surface temperature,SST)、叶绿素(Chlorophyll a,Chl a)浓度及太平洋年代际震荡(Pacific decadal oscillation,PDO)数据,利用空间自相关统计方法、热点分析和小波分析法研究PDO冷期与暖期两种气候模态下西北太平洋柔鱼渔场的时空变化。结果表明,PDO指数(Pacific Decadal Oscillation Index,PDOI)与柔鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)呈正相关,且CPUE滞后PDO 8个月(R2=0.548,P<0.05),CPUE与PDO指数的共轭周期为2~4个月。不同气候模态下的渔场热点分布特征为,暖期时渔场重心向高纬方向分布较为明显,空间上的集聚性强;冷期时向低纬分布较为明显,空间上的集聚性相对较差。PDO冷暖时期对西北柔鱼时空分布影响显著,该研究对柔鱼资源的可持续开发具有一定的科学意义。     

利用分位数回归法估算西北太平洋柔鱼生长率

柔鱼(Ommastrephes bartramii是西北太平洋重要的经济头足类,其生长率估算是渔业生物学研究的主要内容之一.本文根据2007年7～10月西北太平洋海域连续采集的柔鱼样本,利用分位数法对其生长率进行估算.结果表明,分位数τ分别为0.05、0.1、0.25、0.5、0.75、0.9、0.95时,雌性在时间上...     

基于支持向量机的西北太平洋柔鱼渔场预报模型构建

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是中国在西北太平洋主要的鱿钓捕捞对象。准确预报柔鱼渔场,对减少寻鱼时间、节省油料和提高渔获产量均有积极的意义。该研究将2002年~2012年中国在西北太平洋鱿钓产量数据、渔场时空数据以及海表温度、叶绿素a浓度、表温梯度强度和叶绿素梯度强度等海洋环境因子作为训练数据,基于支持向量机(support vector machine,SVM)的方法,建立了以月为时间分辨率、0.5°×0.5°为空间分辨率的西北太平洋柔鱼渔场的预报模型。该模型以径向基函数(RBF)为核函数,利用10折交叉验证和网格选优法,确定了最优惩罚项因子和核函数参数值的组合(C,γ),分别为1.41和2.83,样本分类精度达73.6%。利用2013年7月~11月环境数据,对模型进行了精度检验,预报准确率为53.4%~60.0%,平均准确率为57.4%。研究认为,在训练数据不够充分的条件下,SVM模型可成为西北太平洋柔鱼渔场预报的一个有效手段。     

北太平洋中东部海域的柔鱼生物学特征研究

本文根据1999年探捕调查资料,对北太平洋中东部海域的柔鱼生物学特性进行了研究。总的来说该海域的柔鱼属大型柔鱼,但在三个作业海区中也有区别,中部海区柔鱼的个体最大,其次为东部海区,西部海区为最小;其形体变化规律在特定的海域(175°E～ 172°W、39°～42°N)有随经度和纬度增加而增大;柔鱼随着生产月份的延续,胴长、体重有显著增大的趋势;生长速度快,经测试其胴长、体重关系式为:W_i=1.52×10~(-4)×L_i~(2.7231)。在5～7月份,柔鱼的性腺发育程度较低,绝大数处于Ⅰ期和Ⅱ期,其摄食等级也较低,以空胃和Ⅰ级胃为主,胃含物以小鱼和柔鱼占大多数。     

北太平洋柔鱼早期生活史研究进展

柔鱼为西北太平洋主要的经济头足类物种,准确判别渔场空间分布能够更科学、有效地为渔业生产提供依据。在海洋渔业和海洋遥感的大数据时代下,如何提高模型精度、稳定性、计算效率,提取并挖掘有价值信息成为渔场学研究的挑战性问题。为此,本研究基于深度学习和渔场学理论,采用人工智能最前沿的U-Net模型,以海表面温度(SST)为输入因子,中心渔场分布为输出因子,构建了1998—2019年每年7—11月中心渔场预测模型。结果显示,验证集准确率为86.7%,训练集准确率为89.7%,测试集(2020年)的准确率、精确率、召回率和F1分数分别为87.2%、0.91、0.87和0.89,实际作业的渔获量数据与预测的中心渔场范围基本匹配,模型应用效果良好。在不同气候事件下,模型性能具有较好的适应能力。模型分析显示,厄尔尼诺事件下中心渔场纬度向南偏移,拉尼娜事件则相反。研究表明,本研究构建的U-Net模型可有效解决复杂数据下渔场预测的问题,提高渔场预测模型精度。本研究可为人工智能技术实现中心渔场的预报提供基础,具有很好的应用前景。

     

基于耳石微结构的西北太平洋柔鱼群体结构、年龄与生长的研究

根据2007年7—10月在西北太平洋柔鱼传统作业渔场采集的样本,利用耳石微结构对其渔获群体结构、年龄与生长进行了研究。分析认为,雌性个体胴长为200～395 mm,日龄为123～258 d;雄性个体胴长为200～353 mm,日龄为127～274 d。7、8月渔获样本的优势日龄为151～180 d,9月为181～210 d,10月为211～240 d。孵化日期为2006年12月下旬至2007年6月上旬,其中1—4月为高峰期。雌性个体的胴长绝对生长率平均为(1.175±0.127) mm/d,雄性为(0.952±0.213) mm/d。其胴长、体质量与日龄的关系可分别用线性和指数方程来拟合,雌、雄个体胴长和体质量生长存在显著差异。研究认为,传统作业渔场中大多数渔获属冬春生群,7—10月各月优势日龄组呈现出随月变化一致的趋势,进一步印证了柔鱼轮纹为日周期的结论。推测认为,柔鱼孵化后,从产卵场洄游至索饵场需要4～6个月的时间。