浙江舟山远洋渔业发展分析

1我国远洋渔业的发展进程 我国于1989年首次在日本海对太平洋褶柔鱼渔场的探索和光诱钓捕技术的试验获得成功。1993年开始开发西北太平洋柔鱼，1994年在西北太平洋作业的渔船达到248艘，产量为7.3万t，平均单船产量为294.3t。1996年作业渔船进一步增加到369艘，产量为8．3万t，平均单产为225．5t。1995年开发了新西兰双柔鱼，1996和1999年相继开发了西南太平洋阿根廷滑柔鱼和东太平洋海域的茎柔鱼资源。     

基于灰色系统的北太平洋柔鱼渔汛特征分析及旺汛期预测

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是大洋性经济头足类,是我国远洋鱿钓渔船重要的捕捞对象。分析柔鱼渔汛特征并预测旺汛期,有助于柔鱼资源的合理开发与利用。本研究根据2013―2017年北太平洋柔鱼渔业生产统计数据,以每日平均渔获量(CPUEday)作为资源丰度,利用分位数的方法划分旺汛期;结合灰色波形预测方法,对旺汛期日期序列建立灰色波形预测模型群[GM(1,1)模型],对旺汛期出现的时间进行预测。结果显示,北太平洋柔鱼渔汛时间最早为5月12日,一直持续到年终;旺汛期为每年的8―11月,第1旺汛期基本在8月出现。GM(1,1)模型的平均相对误差为6.83%,旺汛期日期序列预测的平均相对误差为8.19%,验证数据的平均相对误差为15.82%,表明此模型可预测北太平洋柔鱼的旺汛期。研究结果可为远洋渔业企业的高效率、合理化的科学生产提供技术支撑。     

基于最大熵模型模拟西北太平洋柔鱼潜在栖息地分布

为模拟西北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)潜在栖息地分布,分析柔鱼渔场时空变化和环境变化规律。利用2011—2015年中国鱿钓船在西北太平洋海域获得的柔鱼渔业生产数据,结合该海域海洋环境遥感数据,包括海表面温度(sea surface temperature, SST)、叶绿素a (Chlorophyll-a, Chl a)浓度、净初级生产力(net primary productivity, NPP)、混合层深度(mixed layer depth, MLD)及海平面异常(sea level anomaly, SLA),采用最大熵模型对柔鱼潜在栖息地进行模拟,并利用ArcGIS软件对栖息地适宜性进行评价。结果显示,7月柔鱼最适宜区主要分布在39°N～43°N, 150°E～163°E。8月柔鱼最适宜区向东移动,较适宜区向北扩张至46°N。9月柔鱼最适宜区和较适宜区面积向西缩小,主要集中在40°N～46°N, 150°E～160°E。10月最适宜区和较适宜区向南移动,主要分布在40°N～45°N,150°E～165°E。各月影响柔鱼潜在分布的重要环境因子有所差异,7—8月为SST,9月为MLD和SST,10月为NPP和SST。研究表明西北太平洋柔鱼分布受海洋环境因子的影响,时空变化明显,最大熵模型对西北太平洋柔鱼潜在栖息地分布的模拟精度非常高。     

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.     

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。     

不同气候模态下西北太平洋柔鱼渔场环境特征分析

柔鱼冬春生群体广泛分布于西北太平洋,其种群分布与大小受气候变化和环境因子调控。本实验根据中国鱿钓组提供的1995—2011年渔业捕捞数据和海洋环境数据包括海表温度(SSTA)、海表面高度(SSHA)和混合层深度(MLDA)的距平值,分析不同气候模态下(PDO暖期和PDO冷期)柔鱼渔场环境的变化。结果显示,PDO暖期时,柔鱼CPUE高;PDO冷期时,CPUE变低。柔鱼渔场SSTA、SSHA和MLDA年间变化显著,各环境变量的时间变化与PDO冷暖相位对应。SSTA和SSHA与PDO指数负相关,滞后时间分别为–9~10月和–20~17月,且均在0月时相关系数最大;而MLDA与PDO指数呈正相关,滞后时间为–6~5月,在–1月相关系数最大。利用经验正交函数分析了SSTA、SSHA和MLDA时空变化的主要模态,前5个模态特征向量分别反映了西北太平洋柔鱼渔场SSTA、SSHA和MLDA分布场78.73%、32.82%和64.57%的信息。研究表明,气候模态变化驱动柔鱼渔场环境的变化,进而对西北太平洋柔鱼资源丰度产生显著影响。     

厄尔尼诺和拉尼娜发生期太平洋褶柔鱼秋生群资源丰度的响应研究

太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)是短生命周期的重要经济头足类, 其资源丰度易受气候和海洋环境变量的影响。本研究利用 1977―2015 年日本与韩国的太平洋褶柔鱼秋生群渔业统计数据, 结合海表面温度(sea surface temperature, SST)、50 m 水层温度(Temp_50 m)和 100 m 水层温度(Temp_100 m)等海洋环境数据, 探究太平洋褶柔鱼资源丰度[以 CPUE (单位捕捞努力量渔获量)为指标]和补充量在不同厄尔尼诺和南方涛动 ENSO (EI Ni?o-Southern oscillation)事件下的变动差异。结果表明, 相较于厄尔尼诺事件, 拉尼娜事件下太平洋褶柔鱼渔场内SST、 Temp_50 m 和 Temp_100 m 升高, 其在空间上呈由西北向东南、由北向南递增的变化趋势, 且大于 20 ℃的海温分布面积增加, 三者距平值均值及正值在空间上的分布面积均大于其在厄尔尼诺事件期间的。厄尔尼诺事件下的太平洋褶柔鱼秋生群资源丰度及其补充量小于其在拉尼娜事件期间的, 且资源丰度与 SST、Temp_50 m 和 Temp_100 m 间呈正相关。研究认为, 不同 ENSO 事件下太平洋褶柔鱼渔场海温环境存在明显差异, 其资源丰度及补充量与气候影响下的海温变动有关。     

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。     

西北太平洋柔鱼渔场分布与水温关系的研究

根据卫星遥感获取的海表水温和多年来我国在西北太平洋的柔鱼生产统计资料 ,探讨西北太平洋柔鱼渔场与水温分布特征。研究结果表明 ,15 0°E以西的柔鱼渔场 ,中心位置位于 4 1°N、14 6°E附近 ,渔场表层水温范围在 10～ 19℃之间 ,中心渔场表层水温为 13～ 18℃ ;15 0～ 16 0°E之间的柔鱼渔场 ,中心位置位于 4 2°0 0′N、15 5°0 0′E附近 ,渔场表层水温范围为 14～ 2 1℃ ,中心渔场表层水温约为 15～ 2 0℃。温度场特征分析显示 ,柔鱼中心渔场分布与冷水锋面、冷暖水切变锋面和暖水舌锋的变动密切相关。     

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。     

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。     

海洋环境变化对北太平洋柔鱼个体生长的影响

海洋环境变化会对海洋生物个体大小及其生长产生影响,特别是短生命周期的种类。为此根据2009—2012、2015—2016年8—10月采集的6 091尾北太平洋柔鱼样本,对其渔业生物学特征进行了研究,并分析海洋环境因子对其个体生长的影响。结果显示,雌雄个体生物学特征在不同海洋环境年均存在显著差异。柔鱼胴长与太平洋年代际涛动指数(Pacific decadal oscillation index,PDOI)呈滞后1年的正相关。PDO冷期厄尔尼诺年(2009年)柔鱼个体较同期拉尼娜年(2010和2011年)柔鱼个体大,但超强厄尔尼诺年(2015年)柔鱼个体明显偏小。同时,超强厄尔尼诺年(2015年)出现低SST和Chl. a浓度的现象,不利于柔鱼生长,并抑制性腺发育。而较高SST和Chl. a浓度为柔鱼提供良好的生存环境,有利于性腺发育,柔鱼个体相对较大。研究表明,不同海洋环境年柔鱼生物学特征存在一定的差异,同时PDO、厄尔尼诺/拉尼娜事件、SST和Chl. a浓度的综合作用是影响个体大小的主要因素。     

Interannual variability in stock abundance of the neon flying squid, Ommastrephes bartramii, in the North Pacific Ocean during 1979–1998: impact of driftnet fishing and oceanographic conditions

Variability in catch-per-unit-effort (CPUE) was examined for the autumn cohort of Ommastrephes bartramii collected with research driftnets during 1979–1998 along five longitudinal transects passing through the Subarctic, Transitional and Subtropical Domains in the North Pacific. CPUE was generally low during the period of intensive commercial driftnet fishing (1980–1992) and increased following the 1992 moratorium on the use of large-scale driftnets. However, CPUE levels were low for the cohorts hatched in 1992 and 1996 (captured in subsequent years owing to a one-year life of O. bartramii ) that experienced low sea surface temperatures from hatching to recruitment. Among similar-aged squid collected from 180° and 179°30'W in June, mantle lengths were significantly greater in 1997 than during 1995–96. These findings suggest that the driftnet fishery and sea surface temperatures from hatching to recruitment strongly affected stock abundance and possibly growth.     

基于线粒体COⅠ和Cytb基因序列的北太平洋柔鱼种群遗传结构研究

为准确掌握柔鱼的种群遗传结构,拟通过线粒体DNA的COI和Cytb基因序列分析方法对柔鱼不同产卵季节群体的遗传多样性和遗传结构进行研究。经PCR扩增与测序分别获得600 bp COI与481 bp Cytb基因序列。基于COI基因序列分析得到的单倍型数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数及平均核苷酸差异数分别为24、(0.729 ±0.033)、(0.005 70 ± 0.003 25)和3.421。基于Cytb基因序列分析得到的单倍型数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数及平均核苷酸差异数分别为28、(0.852 ± 0.016)、(0.006 45 ± 0.003 73)和3.101。分析认为, 北太平洋柔鱼2个产卵季节群体均具有较高的单倍型多样性指数和较低的核苷酸多样性指数。单倍型邻接树、两两群体间的F_st值以及AMOVA分析结果均表明, 北太平洋柔鱼2个产卵季节群体间的遗传差异不显著, 不存在显著的群体遗传结构。初步认为, 该海域因缺乏地理上的障碍, 加之北太平洋海流的作用以及柔鱼个体较强的游泳能力, 使得群体之间具有较强的基因流。     

基于约束线性回归的柔鱼栖息地指数渔场预报模型构建

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是我国在西北太平洋重要的商业捕捞对象,对其渔场进行准确预报是提高渔业生产能力的重要内容。本研究分别选取2005~2013年我国在该海域的柔鱼渔获量和捕捞努力量作为计算适宜度指数(SI)的2种指标,利用包括海表温度、叶绿素a(Chl-a)浓度、表温梯度强度和100 m水深的Argo浮标水温数据在内的海洋环境因子,通过非线性回归,生成了不同环境因子的SI曲线。在考虑约束条件的前提下,建立2种柔鱼渔场的栖息地指数(HSI)模型,并利用逐步回归剔除不显著的解释变量。2种模型拟合优度比较的结果显示,利用渔获量建立的模型具有更高的精度,其中,7~11月模型的调整后相关系数分别为0.853(P0.001)、0.773(P0.001)、0.789(P0.001)、0.745(P0.001)和0.724(P0.0001)。各环境因子的SI权重系数符合约束条件,并随着季节的变化,权重值有所不同。在主要渔汛期间(7、8和10月),100 m水深温度的SI对HSI得分起到了最关键作用;而在渔汛末期(11月),与海表温度相关的SI成为影响HSI的最重要因子。利用该模型对2014年进行预报实验,预报结果与实际渔场在空间分布上具有一致性。全年统计结果显示,高HSI(0.7)的区域渔获量占总渔获量的49.06%,而低HSI(0.3)区域渔获量仅占9.06%,表明该模型具有一定的渔场预报能力。     

西北太平洋柔鱼渔情速报系统的开发

The neon flying squid, Ommastrephes bartrami, is one of the most important jig fisheries in the northwest Pacific Ocean. In order to understand the movement of O. bartrami fishing-ground better and supply O. bartrami fishing-ground information for Chinese fishing boats in the northwest Pacific ocean, the fishing condition analysis and forecasting system of O. bartrami was developed successfully. The system was based on established comprehensive database, which included the catch data of O. bartrami (total yields, count of total fishing boats, fishing position etc. ) and oceanic environmental information (SST, SST gradient etc. ). Artificial intelligent technology about case-based reasoning was also combined with GIS component technology successfully in the system. The process and function of system establishment are composed of four parts: setting up of case database for central fishing-ground and its environmental factors, knowledge reasoning of fishery information, GIS visualization analyzing as well as trend forecasting of central fishing-ground and information production mapping. At last as an example of the results, an experimental central fishing-ground forecasting of O. bartrami from 9 to 15 in July 2002 in the northwest Pacific Ocean was given in the paper. The results showed that through three class similar searching forecasting central fishing-ground would move west, and indicating that forecasting of the system for O. bartrami central fishing-ground was correct by comparing to real fishing-ground from 16 to 22 in July 2002. Consequently, artificial intelligent expert system technology about case-based reasoning is a useful method for fishing condition and fishing-ground forecasting.     

Identification of ommastrephid squid paralarvae collected in northern Hawaiian waters and phylogenetic implications for the family Ommastrephidae using mtDNA analysis

ABSTRACT:   A total of 110 adult individuals from four ommastrephid (family Ommastrephidae) squid species ( Ommastrephes bartramii, Sthenoteuthis oualaniensis, Eucleoteuthis luminosa, and Hyaloteuthis pelagica ) were used to obtain diagnostic DNA markers for species identification. Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis of a partial segment (855 bp) of the mitochondrial DNA cytochrome oxidase I (COI) gene amplified by polymerase chain reaction (PCR) revealed that the restriction profiles of two endonucleases ( Alu  I and Tsp 509 I) were diagnostic for species identification. The restriction assay partially supplemented with nucleotide sequence analysis successfully assigned 69 damaged and morphologically equivocal ommastrephid paralarvae collected in northern Hawaiian waters, identifying 60 O. bartramii , eight S. oualaniensis , and one E. luminosa . The family Ommastrephidae appears to be monophyletic. Although the phylogenetic relationships among genera were not resolved well due to apparent homoplasy and large genetic divergence between species, COI sequence data without transitions provided support for subfamily level relationships.     

2015年超强厄尔尼诺事件对西北太平洋柔鱼渔场变动的影响

为研究超强厄尔尼诺事件对西北太平洋海域柔鱼（Ommastrephes bartarmii）资源量变动的影响，并分析柔鱼栖息地在极端气候条件下的变化规律，根据上海海洋大学鱿钓科学技术组提供的中国柔鱼生产捕捞数据，比较2008年正常气候年份与2015年超强厄尔尼诺年份的单位捕捞努力量渔获量（CPUE）、产量、捕捞努力量以及渔场纬度重心（LATG）的变化；利用栖息地适宜性指数模型对西北太平洋柔鱼栖息地的海表温度（SST）、光合有效辐射范围（PAR）和海表面高度距平（SSHA）3个关键环境因子进行分析。渔业数据时间为2008年和2015年9—11月，数据覆盖范围为36°N~48°N、150°E~170°E。结果发现，相对于2008年正常年份，2015年超强厄尔尼诺事件下的CPUE明显降低，且LATG向南偏移；此外，2015年适宜的SST和PAR范围均显著降低，导致适宜的栖息地面积与正常年份相比大幅减少；最适宜的SST和PAR等值线向南偏移，导致有利的栖息地纬度位置向南移动。研究认为，2015年超强厄尔尼诺事件发生时，柔鱼渔场环境不适于柔鱼生长，适宜栖息地面积减少且向南移动，导致该年份柔鱼资源丰度骤减，渔场向南偏移。