东海区小黄鱼繁殖模型优化选择及其管理应用研究

根据 1999-2008 年东海区渔业资源底拖网大面定点调查获取的小黄鱼(Larimichthys polyactis)渔业生物学资料,利用AIC(Akaike Information Criterion)与BIC(Bayesian Information Criterion),对小黄鱼的Ricker、Beverton-Holt和Cushing繁殖模型进行了拟合优度检验.针对选择的繁殖模型,经单因子相关分析和逐步回归分析,筛选对繁殖模型有重要影响的环境因子,经模型的拟合和检验,确定东海区小黄鱼的适用繁殖模型.结果表明:3种繁殖模型中,Ricker繁殖模型更适合模拟小黄鱼亲体与补充量关系,但吕泗渔场海域3-4月平均海水表温、7月海水表温和5月长江径流量、7-8月长江平均径流量以及当年夏季风速对模型中的补充量有着重要的影响;优化后的Ricker繁殖模型不仅可以提高东海区小黄鱼亲鱼量与补充量的拟合精度,而且可参考该模型修正当年度小黄鱼的资源管理目标,提高资源管理的科学性.     

基于GLM和GAM的日本鲭太平洋群体补充量与产卵场影响因子关系分析

依据日本渔业机构提供的1980—2016年日本鲭太平洋群体资源丰度(补充量和亲体量)数据,对补充量的自然对数进行正态性检验,通过正态性检验的时间为1980—1999年,再结合产卵场海洋环境数据,利用广义线性模型(GLM)和广义加性模型(GAM)对1980—1999年日本鲭太平洋群体产卵场的海表面高度(sea surface height,SSH)、海表面盐度(sea surface salinity,SSS)、海表面温度(sea surface temperature,SST)、亲体量[ln(spawning stock biomass),ln(SSB)]与补充量之间的关系进行研究。GLM模型结果显示,考虑因子的综合效应,影响程度依次为ln(SSB)×年、ln(SSB)、SSS×年、SSS对补充量的影响最显著;考虑单因子对补充量的影响,影响程度依次为产卵场SST、SSH、年份、ln(SSB)和SSS。GAM模型研究表明,基于赤池信息准则,包含年份、产卵场SST和SSH的GAM模型为最优模型,模型中各因子的影响程度由大到小依次为年份、产卵场SST、产卵场SSH;考虑单因子对补充量的影响,GAM模型中影响程度依次为年份、产卵场SSS、ln(SSB)、产卵场SST和SSH,补充量的适宜SSH范围为62～65 cm,适宜SSS范围为34.72～34.74和34.78～34.83,适宜SST范围为20.2～20.6°C。当ln(SSB)6.0时,补充量处于较高水平。     

伏季休渔条件下东海带鱼的亲体和补充量关系

通过对1995-2007年东海带鱼的亲体和补充量资源状况分析,用Ricker繁殖模型和Beverton-Holt繁殖模型分别拟合了带鱼的亲体和补充量关系.结果表明:在现行伏季休渔条件下,东海带鱼的亲体数量和补充量之间存在着相关关系,Ricker繁殖模型的表达形式为R=6.9347P e(-0.033916A),Beverton-Holt繁殖模型的表达形式为P/R=0.10117(9.1645x10(-3)P,二个模型均能拟合东海带鱼的亲体和补充量关系,且拟合结果相近.实施新的伏季休渔政策以来,带鱼的补充量大幅增加.现阶段保护带鱼资源的主要目标是保护亲体和增加产卵群体数量,有效的措施是推迟伏季休渔开捕时间.     

基于GAM的北太平洋公海围网主要渔获种类渔场重心与环境因子的关系分析

北太平洋公海灯光围网渔业是近年来我国新兴的远洋渔业项目,其中日本鲭(Scomber japonicus)、远东拟沙丁鱼(Sardinops sagax)、巴特柔鱼(Ommastrephes bartrami)和秋刀鱼(Cololabis saira)是主要渔获组成,厘清关键鱼种的渔场重心与环境因子的关系对研究渔场的形成机制及指导渔业生产具有重要意义。该研究利用2016—2017年北太平洋灯光围网渔业渔获数据及海表温(Sea surface temperature, SST)、叶绿素(Chl-a)等环境因子,通过广义可加模型等分析渔获量的季节性变化及其与环境的关系。结果表明,北太平洋渔场重心整体上在渔汛初期向东北方向偏移,8—9月后期往西南折返。研究发现日本鲭渔场集中在148°E—154°E、40°N—42°N,远东拟沙丁鱼渔场集中在149°E—153°E、40°N—42°N,巴特柔鱼渔场集中在150°E—154°E、40°N—42°N,秋刀鱼渔场集中在150°E—153°E、41°N—42°N;2016—2017年北太平洋公海日本鲭的单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort, CPUE)最适SST介于13～20.18℃,最适Chl-a介于0.1～0.8 mg·m~(-3);远东拟沙丁鱼CPUE最适SST介于12～19.1℃,最适Chl-a介于0.3～0.88 mg·m~(-3);巴特柔鱼CPUE最适SST介于14～22℃,最适Chl-a介于0.2～1.1 mg·m~(-3);秋刀鱼CPUE最适SST介于14～21℃,最适Chl-a介于0.24～0.98 mg·m~(-3)。     

秘鲁外海茎柔鱼资源丰度和补充量与海表温度的相关关系

茎柔鱼(Dosidicus gigas)广泛分布在东太平洋海域,是一种重要的经济捕捞种类。本文根据2003～2010年我国鱿钓船在秘鲁外海的生产统计数据和遥感获取的海表温度(SST)数据,利用典型相关性分析法和Marine Explore软件分析了茎柔鱼的资源丰度和补充量(以单位捕捞努力量渔获量为指标,t.d-1)与栖息海域20°N～20°S、70°W～110°W各渔区SST的相关性,获得影响秘鲁外海茎柔鱼资源丰度和补充量的SST因子,并建立关系模型。结果表明,当年资源丰度与SST的相关性最高值为5月份92.5°W、12.5°N海区(相关系数为0.94,P<0.001),该海区SST最适范围为29.8～30.5℃;下一年度资源补充量丰度指数与当年SST的相关性最高值为6月份98.5°W、11.5°N海区的(相关系数为0.93,P<0.01),该海区SST最适范围为29.1～30.5℃。同时,分别建立了基于SST因子的资源丰度预测模型(P<0.01)。研究认为,秘鲁外海茎柔鱼资源丰度和补充量可较好利用SST因子进行预测。     

辽东湾海蜇亲体—补充量关系的研究

以渔获量为相对资源量用Ricker模型描绘了辽东湾海蜇(Rhopilema esculenta)亲体—补充量关系,统计分析确定两者存在可置信的关系,其控制程度达58%。没有发现辽东湾海蜇资源因亲体短缺有衰败现象。     

基于海表温因子的太平洋褶柔鱼冬生群资源丰度预测模型比较

太平洋褶柔鱼是世界上重要的大洋性经济柔鱼类资源,其资源易受海洋环境因子的影响,科学预测其资源丰度有利于科学生产和管理。本实验依据2000—2010年太平洋褶柔鱼冬生群单位捕捞努力量渔获量(CPUE),以及产卵期间(1—3月)产卵场(28°~40°N、125°~140°E)的海表温(SST)数据,进行SST与CPUE的相关性分析,选取统计学有意义的SST作为影响资源丰度的因子,分别建立多元线性和BP神经网络的资源丰度预报模型,并利用2011和2012年的CPUE进行验证。结果显示,CPUE与产卵场1—3月SST相关系数较高的海域分别为1月的S1(30.5°N,136.5°E)和S2(31.5°N,136.5°E),2月的S3(30.5°N,137.5°E)和S4(30.5°N,135.5°E),3月的S5(37.5°N,129.5°E)和S6(37.5°N,130.5°E)。在多元线性及不同结构的BP神经网络等5种预报模型中,结构为6-4-1的BP神经网络模型预测精度最高,2011—2012年CPUE预测值精度平均为98%。研究表明,30°~32°N、135°~138°E和37°~38°N、129°~131°E附近海域的6个环境因子代表着1—3月产卵场暖流(黑潮和对马海流)势力的强弱,决定着当年太平洋褶柔鱼冬生群资源丰度,所建立的BP神经网络模型可作为其资源丰度的预测模型。     

北太平洋公海日本鲭资源分布及其渔场环境特征

根据2014~2015年两年收集的北太平洋公海围拖网作业的日本鲭(Scomber japonicas,又称鲐鱼)生产月度数据,结合同期卫星遥感反演技术获取的海表温度(SST)、海水叶绿素a(Chl-a)浓度、海流等环境数据,运用渔获量重心法,地统计插值等方法,分析了北太平洋公海鲐鱼的资源分布情况与渔获量重心的时空变化及其与主要环境因子之间的关系。研究表明,鲐鱼渔场季节性差异明显,渔场重心集中分布在39°N~43°N、147°E~154°E范围内。两年渔场重心均呈现先向东北方向移动,自9月开始再向西南方向移动的趋势。GAM模型显示,北太平洋鲐鱼渔场的最适海表温度范围是16~18℃,最适叶绿素a浓度范围是0.3~0.8 mg·m~(-3),空间上集中分布在40°N~41°N、148°E~151°E,海流对鲐鱼渔场形成尤为重要。     

拉尼娜（2007年）和厄尔尼诺（2015年）事件对东海日本鲭栖息地时空分布的影响#br#

根据上海海洋大学中国远洋渔业数据中心提供的日本鲭(Scomber japonicus)生产捕捞数据,结合海表面温度(SST)、海表面高度(SSH)以及净初级生产力(NPP)3个关键因子,利用算术平均法进行栖息地适应性指数(HSI)建模分析,并选择2007年拉尼娜年份和2015年厄尔尼诺年份,对比研究东海日本鲭栖息地的年间差异。结果发现,拉尼娜年份(2007年)日本鲭的产量、捕捞努力量、CPUE(单位捕捞努力量渔获量)均高于厄尔尼诺年份(2015年),且渔场纬度重心(LATG)相对2015年偏北。对比渔场环境条件发现,2007年和2015年7—9月SST、SSH和NPP在空间分布上具有显著性差异。此外,栖息地建模结果显示,2007年各环境因子均有利于形成较好的日本鲭栖息地;且2007年7—9月适宜栖息地(HSI>0.6海域范围)面积明显大于2015年,其栖息地位置相较于2015年明显偏北,这导致2007年的渔场纬度重心比2015年偏北。研究表明,2007年拉尼娜事件和2015年厄尔尼诺事件对东海日本鲭适宜栖息地大小及其空间分布具有显著影响。     

利用气候因子对Fox模型计算东海总经济鱼类CPUE的优化

气候因子是影响海洋鱼类资源的重要因素之一.本研究采用1951-1984年东海总渔获量和捕捞努力量数据,尝试将海表温度(SST)、冬夏季风、台风、长江径流4个气候因子引入Fox剩余产量模型中来对单位捕捞努力渔获量(CPUE)进行优化.在线性和指数回归模型中,运用AIC准则将气候因子对模型参数α进行逐步回归.结果均筛选出SST、夏季风2个主要气候因子作为模型的补充变量,经AIC准则判断,线性模型为最适模型.气候因子和参数α的线性回归模型回归系数R2为0.495,模型中各参数的P值都小于0.01,95%置信区间均不包含0.经气候因子优化后的模型对CPUE的拟合效果比优化前显著增强,说明SST、夏季风对东海渔业资源量的影响最为显著.     

环境因子对黄海鳀鱼亲体-补充量关系影响的初步研究

鱼类年际资源量的波动可以归因于年间环境条件的变化和该种鱼类亲体数量的变化。文章根据1990～2001年间黄海中南部鳀鱼声学调查评估结果,以及黄海千里岩海区在此年间的表层水温和营养盐统计数据,以Ricker模型（R=αSe^-βS）为基础对黄海鳀鱼（Engraulis japonicas）亲体-补充量关系进行了初步研究。结果表明,黄海千里岩水域表层水温、磷酸盐浓度等环境条件因素对补充量有重要影响。     

太平洋褶柔鱼秋生群产卵场环境变化及对资源丰度的影响

根据日本渔业机构提供的2002-2011年太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)秋生群的生产统计数据,结合产卵场环境数据以及厄尔尼诺指数(Ni1o 3.4区海表温度距平值,NI)和太平洋年代际涛动指数(PDOI),利用交相关函数分析NI和PDOI与太平洋褶柔鱼秋生群资源丰度(CPUE)、产卵场海表温度(SST)、叶绿素a(Chl-a)浓度以及适宜产卵场面积(Ps)之间的关系,检验不同气候条件下太平洋褶柔鱼产卵场环境变化。结果表明,NI与CPUE和Ps均显著正相关,与产卵场SST显著负相关,但与Chl-a浓度相关性不显著;PDOI与CPUE显著正相关,与SST显著负相关,与产卵场Ps和Chl-a浓度相关性均不显著。PDO位于正位相或发生厄尔尼诺事件时,太平洋褶柔鱼秋生群的产卵场SST偏低,Chl-a浓度偏高,Ps增大,提供了有利的资源量补充条件,太平洋褶柔鱼秋生群资源丰度增加;而PDO位于负位相或发生拉尼娜事件时,产卵场SST上升,Chl-a浓度降低,Ps减小,不利于资源量的补充,其资源丰度相应降低。研究表明,PDO模态转换以及厄尔尼诺和拉尼娜事件对太平洋褶柔鱼秋生群产卵场环境和资源丰度具有显著影响。     

澳洲鲭太平洋群系的资源评估与管理策略

澳洲鲭是西北太平洋重要的经济种类,了解和掌握澳洲鲭太平洋群系资源开发状况对确保其可持续利用具有重要的意义。根据日本中央水产研究所提供的1995—2015年澳洲鲭太平洋群系的生产统计和资源调查资料,利用基于年龄结构的实际种群模型和单位补充量产量模型等进行资源量评估,分析澳洲鲭太平洋群系资源利用情况及其管理策略。结果显示,历年澳洲鲭太平洋群系资源量虽有波动但仍保持在较高水平,2015年资源量最高约为65万t;年平均捕捞死亡系数呈波动下降趋势,2015年捕捞死亡系数只有0.15,近五年平均捕捞死亡系数Fcur=0.33,单位补充量亲体量是未开发时的32.7%,不存在生长型捕捞过度,也不存在补充型捕捞过度,处于可持续开发状态。研究还探讨了水温变化引起自然死亡波动以及不同开捕年龄对澳洲鲭太平洋群系资源状况的影响。研究表明,该渔业目前开发和利用程度合理,建议使用F0.1做为管理参考点进行渔业资源的管理。     

环境因子对东南太平洋智利竹䇲鱼渔场时空分布异质性影响

基于2012—2018年4—8月我国东南太平洋智利竹?鱼(Trachurus murphyi)渔捞日志数据,应用地理权重回归模型(GWR)探究智利竹?鱼渔场资源分布与环境因子的空间异质性关系。结果表明,环境因子海面温度基于GWR模型回归的拟合优度为0.54,校正的拟合优度为0.34,赤池信息准则(Akaike Information Criterion,AIC)值为1022.08;叶绿素a浓度基于GWR模型回归的拟合优度为0.48,校正的拟合优度为0.36,AIC值为2321.95;海面温度异常值的拟合优度为0.74,校正的拟合优度为0.58,AIC值为2268.07;海面高度异常值的拟合优度为0.72,校正的拟合优度为0.59,AIC值为2201.93;作业水深的拟合优度为0.46,校正的拟合优度为0.42,AIC值为2675.07;海面温度异常对东南太平洋智利竹?鱼渔场时空分布影响最大。GWR模型便于发现资源分布的“热点”海域,可为我国智利竹筴鱼渔船生产提供科学依据。     

海表温度变化时近海日本鲭栖息地时空分布预测

海表水温变化影响着中上层鱼类栖息地分布。本研究根据2003—2012年7—12月的近海日本鲭生产统计数据,结合海表温度(SST)数据,利用正态函数分布的方法,分别以作业次数和单位捕捞努力量渔获量(CPUE)为指标建立基于水温的适应性指数(SI),取二者平均值作为栖息地适应性指数(HSI)。在气候变化背景下,假设SST上升或下降0.5、1、2°C时,对各月近海日本鲭最适宜栖息地(HSI0.8)空间和面积变化情况进行预测。结果显示,SST上升时,近海日本鲭适宜栖息地有明显的北移现象,7—12月最适栖息地面积增减比重为–73.1%～44.7%;SST下降时,有明显的南移现象,7—12月最适宜栖息地面积增减比重为–54.9%～123.4%。该研究结果可用于在SST上升等气候变化背景下,以及近海海况发生变化等情况下,对日本鲭栖息地和作业渔场时空分布进行预测。     

春、夏季浙江南部近海日本鲭资源分布特征及其环境影响因子

为探明海洋环境因子对日本鲭资源分布的影响,基于2016、2019、2020年5月和8月浙江南部近海海域渔业资源和水文环境调查数据以及卫星遥感数据,利用两阶段广义加性模型研究春、夏季日本鲭资源分布与海洋环境因子之间的关系。结果显示,日本鲭资源密度的年际变化较大且存在明显的季节分布规律,春季近岸水域的资源密度大于外海水域,夏季与之相反。海水温度和盐度是影响日本鲭分布的重要因素,春季资源密度和水温呈线性正相关关系,与盐度存在非线性负相关关系;夏季,资源密度随着水温的增加呈先增后减的趋势,在29.3℃时达到最大值。研究结果表明,环境因子对春、夏季浙江南部近海海域日本鲭的出现概率以及资源密度具有重要影响。     

东海鲐鱼资源合理利用的研究

利用1970~2006年每年取样鲐鱼所得叉长体重组构成资料,重点分析了70、80、90年代的鲐鱼生物学表征;并结合我国围网捕捞的发展变化情况,应用体长结构实际种群分析法(LVPA)对各个年代的鲐鱼捕捞死亡系数(F)做了分析对比,研究显示,东海区日本鲭F由70年代的0.68上升为90年代的1.60,开发利用程度在不断地加大中。根据1990年以来的日本鲭渔获量资料,估算了1990~2001年东海区日本鲭资源量,结果表明,东海区日本鲭年平均资源量在(73.34~116.88)×104t之间波动。以LVPA法估算所得的90年代鲐鱼F值和最小开捕叉长的数据,利用B-H动态综合模型估算了不同渔业条件下的单位补充量渔获量(Y/R)的变化,结果显示,以目前的捕捞强度,日本鲭的开捕年龄从0.25龄提高为1.22龄,即最小开捕叉长由185 mm调整为247.61 mm,Y/R可提高15.1%,具有一定增产潜力。建议在实际渔业中,渔期适当推迟,禁止利用日本鲭幼鱼。     

不同气候模态下秘鲁外海茎柔鱼栖息地的季节性分布

茎柔鱼（Dosidicus gigas）为环境敏感型头足类，气候的多元变化促使茎柔鱼栖息地发生变动。本研究利用海表温度（SST）和海表面高度（SSHA）两个关键环境因子构建栖息地适宜性指数（HSI）模型，结合太平洋年代际涛动（PDO）指数，分析1950-2015年不同气候模态下秘鲁外海茎柔鱼栖息地的季节性分布规律。结果发现，PDO冷期茎柔鱼栖息地适宜性较高；而PDO暖期栖息地适宜性较低。相较于PDO冷期，PDO暖期下茎柔鱼适宜栖息地分布向东南移动。适宜栖息地的分布位置与适宜的SST和SSHA的重叠区域重合，表明两个关键环境因子与栖息地分布显著相关。此外，适宜栖息地指数距平值与PDO指数的年际变化呈显著负相关关系。春季茎柔鱼渔场栖息地适宜性高于冬季，且冬季适宜栖息地的分布相较春季偏东南方向。茎柔鱼渔场6-11月适宜的SST和最适宜的SST在经度和纬度上的分布存在显著差异，春季（9-11月）最适宜的SST分布逐月向西北方向移动；冬季（6-8月）最适宜的SST分布逐月向东南方向移动。推测不同气候模态下茎柔鱼栖息地季节性分布差异，可能是由于最适宜的SST显著的月间分布差异所致。研究表明，不同PDO时期下茎柔鱼栖息地适宜性具有显著季节性差异，其差异可由环境因子的月间变动来解释。     

不同气候模态下西北太平洋秋刀鱼海况特征分析

根据1985—2013年日本秋刀鱼(Cololabis saira)生产数据,结合海表温度(sea surface temperature,SST)、海表温度距平值(sea surface temperature anomaly,SSTA)及亲潮、黑潮环境数据,探究太平洋年代际振荡(Pacific decadal oscillation,PDO)冷、暖2种气候模态下秋刀鱼产卵场、索饵场海况特征及资源丰度差异。结果表明,PDO暖期内单位捕捞量努力量(catch per unit effect,CPUE)略高于冷期,另CPUE与PDO指数存在滞后关系,且前者滞后于后者3年时相关系数最大(–0.318);PDO冷、暖模态转换对索饵场SST影响较产卵场大(P0.05),产卵场及索饵场SSTA与PDO指数间均呈负相关性,滞后时间分别为–1和0年时相关系数最大;PDO暖期内黑潮经向流量年间变化率低于冷期,冷、暖2种模态下亲潮春季占有面积存在显著差异(P0.01),且冷、暖模态转换对亲潮影响程度大于黑潮。研究表明,2种气候模态通过影响秋刀鱼产卵场及索饵场的海表温、海况环境,进而对西北太平洋秋刀鱼资源量产生年间波动影响。     

对虾亲体数量和补充量之间的关系

本文用世代渔获量和春汛产量作为补充量和亲体数量的相对数倍,研究对虾(Penaeusorientalis)亲体数量——补充量之间的关系。用Boverton或Ricker繁殖模式描述两者之间的关系。经数学分析,表明本命题似乎用Beverton模式更为适合。 根据计算最大补充量所需的亲体数(A_(max))、最大补充量(R_(max))和最大持续产量(M_(zy)),以及渔业上记录到的最大补充量和相应的亲体数量。确认现在的产卵亲虾数量太少。如果把产卵亲虾的相对数值112调节到250～300,则世代产量可望增加50～70%,即从1700增加到2500～3000;如果各种条件都充分满足,对虾世代的极限值约为4000。