基于信息增益技术比较分析智利和秘鲁外海茎柔鱼渔场环境

茎柔鱼(Dosidicus gigas)是短生命周期物种,广泛分布在东太平洋海域。其资源大小和分布受不同时空尺度的气候变化影响。根据我国鱿钓船生产数据,结合卫星遥感获取的环境资料,利用信息增益技术对东太平洋智利和秘鲁外海两个海区茎柔鱼栖息环境进行比较分析。可以得出,智利和秘鲁外海茎柔鱼中心渔场分布对应的适宜表温(SST)范围分别是15~23℃和16~25℃,且每月最高作业频次对应的SST值具有明显的季节性特征,与SST平均值关系密切。信息增益技术结果表明,智利外海和秘鲁外海影响中心渔场分布的关键环境因子基本相同,主要为SST、55米层水温(T55)、表层至55米层的水温梯度(G0-55)。研究认为,不同海域表征茎柔鱼中心渔场的主要环境因子是有差异的,这一差异主要由其海洋环境大背景所决定。     

头足类角质颚研究进展Ⅱ——运动、分类与生态

头足类的资源开发和利用已经得到各国的普遍重视,对其基础生物学等方面的研究得到不断的发展。作为头足类的主要捕食器官之一,角质颚这种不靠关节、仅靠肌肉收缩来运动的方式引起了学者们极大的兴趣,同时其固有的形态特点是分类学的良好性状,所包含的大量信息也可以用于生态学方面的研究。本文根据国内外学者对其运动模式的解释,阐述了相关结构的特点,同时对角质颚在头足类分类和生态学等方面的应用研究做了综述。回顾前人的研究发现,对角质颚的功能性研究已有一定的成果,今后的研究应该更加关注对角质颚特征定量整理,并编制检索表,同时根据该结构中的信息,分析头足类在生态系统中的准确定位和相关的环境关系。     

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。     

头足类分类鉴定的研究进展

头足类作为软体动物门中的重要组成,不仅具有很高的经济价值,而且还是海洋生态系统组成中不可或缺的一部分,加大对头足类的开发利用已成为世界各国的目标之一。头足类种类繁多,通常是抹香鲸等高等动物的重要饵料,因此其分类鉴定显得尤为重要。本文从方法和材料两个方面对头足类的分类鉴定进行了系统的回顾与总结。传统的外部形态学与生态学在头足类的分类鉴定已经相当成熟,耳石是头足类信息的良好载体,可作为种类和种群划分的主要依据;角质颚是头足类的主要摄食器官,具有稳定的形态特征、良好的信息储存以及耐腐蚀等特点,不同种类之间有着显著的差别,是分类鉴定的良好材料。头足类的分类鉴定要在发挥传统分类学优势的同时,加大分子水平上的研究力度,并将二者结合,相互佐证。此外,还应加强对头足类硬组织的研究和基础资料积累,并建立完整的数据库及检索系统,使其在分类鉴定中得到更加有效的应用。     

秘鲁外海茎柔鱼肌肉组织的能量积累

能量积累是表征生物体身体能量储备水平的重要指标之一,对寿命短、生长快且终生一次繁殖的头足类属种的表征作用尤显重要。本实验根据我国远洋渔业鱿钓渔船于2014年6-8月在秘鲁外海(10?26?S~17?17?S,79?17?W~82?39?W)作业期间随机采集的茎柔鱼(Dosidicus gigas)样本173尾(雌性107尾,雄性66尾),利用数学统计方法和组织能量密度测定技术,分析了该柔鱼个体的体重-胴长生长和胴体、足腕、尾鳍等肌肉组织的能量密度及其能量积累过程。结果显示,茎柔鱼雌雄个体的胴长、体重分别为(262.12±38.33)mm、(541.69±251.69)g,以及(251.37±31.90)mm、(449.78±179.99)g;雌雄个体的体重-胴长生长存在显著性差异(P0.05)。雌雄个体肌肉组织能量密度均以胴体的为最高,分别为(20.56±1.12)k J/g和(20.67±0.76)k J/g;足腕次之,分别为(20.09±1.25)k J/g和(19.95±0.87)k J/g;尾鳍最低,分别为(19.92±1.05)k J/g和(19.63±0.96)k J/g;同一组织雌雄个体间的组织能量密度无显著性差异(P0.05)。胴体、足腕、尾鳍等组织间的能量积累差异性显著(P0.05),胴体是最大的能量积累单元。其中,雌性个体胴体、足腕、尾鳍三组织的能量积累占比分别为63.14%、25.23%和11.63%;雄性个体的分别为65.89%、22.91%和11.20%。此外,胴体、足腕、尾鳍肌肉组织的能量随着个体生长积累显著(P0.05),并且这些肌肉组织的能量积累自低纬度向高纬度海域显著增加(P0.05),表明秘鲁外海茎柔鱼肌肉组织的能量积累过程是一个索饵育肥及其生长的过程。     

基于最大熵模型分析西南大西洋阿根廷滑柔鱼栖息地分布

根据2008—2010年中国鱿钓船在西南大西洋海域得到的生产数据及海洋环境数据(海表面温度,sea surface temperature,SST;海面高度sea surface height,SSH;叶绿素-a浓度,chlorophyll-a,chl.a),利用最大熵模型(Max Ent)分析捕捞主渔汛期间(1—4月)阿根廷滑柔鱼的潜在栖息地分布,同时与实际作业位置相比较,结合海洋环境因子分析不同年份分布差异的原因。模型运算结果显示:阿根廷滑柔鱼潜在分布区域的变化与实际作业位置变动基本一致;南北方向上,2008年和2009年的潜在分布区域较为广泛,而2010年的潜在分布区域较为狭窄,且主要分布在45°S以南的区域。Jackknife检验表明,SST是影响阿根廷滑柔鱼分布的首要环境因子,SST等温线分布可用来表征海流的强弱进而影响阿根廷滑柔鱼的分布,其中12°C等温线可以作为寻找渔场的一个指标。SSH等高线分布及其涡的变化也会影响到阿根廷滑柔鱼分布。chl.a只能间接地反映阿根廷滑柔鱼渔场的分布,不能很好地作为表征其分布的环境因子。研究表明,分析阿根廷滑柔鱼栖息地分布及其差异原因应主要观察SST和SSH的变化。     

东太平洋茎柔鱼的耳石微结构

根据采集于东太平洋哥斯达黎加、秘鲁和智利外海的茎柔鱼耳石样本,分析了其生长纹、标记轮和其他异常结构。结果显示,耳石生长纹由明暗相间的环纹组成,按照生长纹宽度的不同可分为后核心区、暗区和外围区3个明显的生长区。通过对后核心区和暗区生长纹的计数显示,哥斯达黎加、秘鲁和智利外海3个海区的茎柔鱼仔鱼的年龄分别约为26、32和33日龄,稚鱼的年龄分别约为86、84和88日龄。茎柔鱼的耳石微结构中存在7类标记轮,它们的形成与茎柔鱼自身的内源节律(孵化、交配、产卵等)和外部环境压力(温度骤变、捕食者攻击等)等因素有关。研究还在个别茎柔鱼的耳石中发现一些不规则的异常结构(副核心、附生长纹、附中心)和生长纹方向颠倒的现象,推断它们的形成可能是由于外力作用使得耳石被破坏或耳石脱离原先的位置所造成的。     

渔获物平均营养级在渔业可持续性评价中的应用研究进展

高强度的捕捞努力量和渔业管理不力等因素导致全球范围内传统渔业资源的衰退,近年来渔获物平均营养级(MTL,mean trophic level)作为以生态系统为基础的渔业管理评价指标被普遍应用。本文在广泛收集国内外相关文献资料基础上,系统地介绍了MTL在渔业资源评价中的研究进展。已有研究显示,MTL能够利用已知渔获数据来分析,且参数化较为简便,在评价渔业可持续性中优势明显。受以渔获量作为生态系统指标、营养级(TL,trophic level)随体长的变化、渔获统计数据质量、低TL种类的过多捕捞和海域环境富营养化等因素的影响,在评估渔业资源利用状况时,需将MTL与剔除TL小于3.25物种下的3.25MTL、渔业均衡指数(FIB)等营养指标综合分析。此外,综合运用多指标,将营养指标与渔获组成、中上层鱼类与底层鱼类产量的比值、市场价格等指标结合分析,有助于掌握引起MTL变动的因素,更加全面地掌握捕捞活动下鱼类群落结构的实际变化状况。     

基于有限元分析的金枪鱼延绳钓钓钩力学性能研究

掌握金枪鱼延绳钓钓钩的应力、变形等力学性能有利于改进钓钩设计和正确选用材料。实验针对生产实际中常用的2种钓钩(环形钩和圆形钩)进行三维实体建模,利用ANSYS软件对其进行有限元分析,获得钓钩的等效应力、变形的分布模式和可能的破坏条件及形式;由同尺寸和同结构钓钩的拉伸实验结果验证了数值分析得到的最大应力和变形结果,并根据数值分析的结果对钓钩进行了结构优化分析。结果显示:(1)同规格环形钩的抗拉强度优于圆形钩15.80%~29.40%,环形钩X、Y轴最大变形率比圆形钩分别小3.00%和0.21%;(2)钓钩的主要受力区域在后弯处(承受83.00%~86.00%的应力),轴头孔下端存在应力集中;(3)对后弯、前弯表面进行压扁处理(压下率为15.00%),适当增加钓钩后弯的圆弧曲率(曲率半径由14 mm增至16 mm)、钩轴采用圆弧过渡等措施,可提升钓钩强度4.60%~10.80%。研究表明,圆形钩是良好的生态保护型钓钩,强度满足使用要求,可在延绳钓渔业中使用。