基于线粒体Cytb基因序列的棘头梅童鱼种群遗传结构

选取线粒体细胞色素b (cytochrome b, Cyt b)基因序列作为分子标记, 分析了中国沿海棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)的种群遗传结构。2019年9―11月在中国沿海9个采样点共采集棘头梅童鱼342尾, 共检测到174个单倍型。通过构建单倍型网络连接图和单倍型进化树发现, 棘头梅童鱼可分为北方支系和南方支系。分子方差分析(AMOVA)结果显示, 棘头梅童鱼的南北群体存在显著的遗传分化。核苷酸错配分布分析和中性检验结果显示, 棘头梅童鱼在更新世经历过种群快速扩张, 且估算北方群体和南方群体的种群扩张时间分别在0.799万~1.999万和2.631万~6.577万年前。根据净遗传距离推算出北方群体和南方群体的分化时间在34.5万~86.25万年前。综上得出, 中国沿海棘头梅童鱼可分为南北两个种群, 在渔业资源开发和管理上需要区别对待。     

东太平洋南北部海域大眼金枪鱼生物学特性对比研究

明确大眼金枪鱼(Thunnus obesus)的生物学特征是进行种群资源评估并依此制定和实施养护管理措施的重要前提。为掌握广泛的时间和空间范围内东太平洋大眼金枪鱼种群特征, 本研究利用 2013—2019 年执行东太平洋金枪鱼延绳钓资源探捕调查期间采集的大眼金枪鱼渔获数据, 对东太平洋南、北部海域大眼金枪鱼的叉长、净重、摄食等级、性腺成熟期等生物学特性进行了分析, 结果显示: (1)北部海域大眼金枪鱼的叉长范围为 72~229 cm, 优势叉长为 80~160 cm, 平均叉长(121.53±29.11) cm, 雌雄比为 0.91∶1, 优势性腺成熟期为 III、Ⅳ期; (2)南部海域大眼金枪鱼的叉长范围为 63~209 cm, 平均叉长为(134.87±25.73) cm, 优势叉长组 110~150 cm, 雌雄性比为 0.62∶1, 优势性腺成熟期为 III、Ⅴ期; (3)南北海域大眼金枪鱼的优势摄食等级分别为 1 级和 2 级, 空胃率分别为 46.98%和 3.22%, 总体上摄食强度随叉长的增大而增加; (4) ANCOVA 结果显示, 南部和北部海域叉长与净重的关系存在较明显的差异(P<0.05); (5) ANOVA 结果显示, 大眼金枪鱼雌雄个体性腺成熟差异不显著(P>0.05); (6)钓获后处于存活状态的个体占比较高, 死亡状态仅占 8.52%。研究表明, 东太平洋南北部海域大眼金枪鱼的叉长、性比和摄食强度等生物学特性具有一定的空间异质性。     

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。     

不同捕捞策略对海水青鳉不同发育阶段生长的影响

以海洋模式物种—海水青鳉(Oryzias melastigma)为研究对象, 设置了 90%大个体捕捞(H-B)、90%随机捕捞 (H-R)、75%大个体捕捞(M-B)、75%随机捕捞(M-R)、50%大个体捕捞(L-B)、50%随机捕捞(L-R)、75%小个体捕捞 (M-S) 7 种捕捞策略处理组, 用以研究海水青鳉的生长特征在不同捕捞策略、不同世代(F1、F2 和 F3)之间的差异。 结果表明, 同代际不同捕捞策略条件下, 海水青鳉卵径和仔鱼全长呈极显著性差异(P＜0.01); 不同代际间, 高强度捕捞处理组(90%捕捞策略) 卵径增大, 低强度捕捞处理组(50%捕捞策略)卵径变小, 但不同世代对下一代鱼卵的孵化率和存活率影响较小。不同代际间, 低强度捕捞处理组在幼鱼时期增长率高于其余处理组; 同代际间仔鱼发育阶段, 高强度捕捞处理组生长迅速, 前期增长率明显高于后期, 其在仔幼鱼阶段其增长率低。随着外界捕捞压力的增加, 同代际间高强度捕捞处理组瞬时增长率最低; 低强度大个体捕捞策略组瞬时增长率在代际间较稳定。与现阶段捕捞策略相同, 高强度大个体捕捞会导致鱼类生物学性状在 3 代中产生极大差异。因此本研究通过模拟不同捕捞策略探讨鱼类发生的生物学性状变化, 旨在为预测鱼类进化趋势的深入研究提供依据。     

海洋渔业装备生物附着控制技术研究进展

海洋生物附着一直是世界渔业发展面临的主要难题之一, 渔业装备长期整体或局部与海水接触, 生物附着会降低其使用寿命, 影响正常使用。因此, 深入研究生物附着现象, 采取合理、有效的措施抑制或降低海洋生物附着, 对实现渔业装备的长效使用以及提升海洋渔业经济效益具有重要的意义。本文概述了海洋生物附着的危害和附着机理以及中国沿海渔业装备生物附着情况, 并对现今世界生物附着控制技术进行了总结, 着重分析了自抛光共聚物及防生物附着涂料在海洋渔业船舶和海洋网箱系统中的应用, 为今后生物附着控制技术在海洋渔业装备的应用提供科学的参考。     

网渔具计算机数值模拟的研究进展

对近年来网渔具的计算机数值模拟中使用的几何拓扑分解方法、数学建模思想和模型算法等进行了归纳和系统整理,并探讨了各种算法的稳定性和收敛性。分析认为:刚体有限元法数学建模的优点是模型简化,能基本反映网具粗糙形状,缺点是忽略网线张力,无法精确反映网具的受力和网具的运动状态;基于质量弹簧体系和牛顿力学的柔性有限元法是主流,数值模拟结果更符合网具的实际状况,网形更细腻逼真,计算结果与网具实测拟合较好;显式算法对时间步长较敏感,稳定性和精度不如隐式算法好。NEWTON-RAPHSON和NEWMARK-β算法具有无条件稳定性和收敛性,大部分研究采用了此算法。     

枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物摄食类群研究

随着海洋生态学研究的深入和海洋环境监测的需要,一些传统的研究方法如多样性指数等在评价大型底栖生物群落结构变化时显得说服力不足,而摄食功能群的研究越来越受到重视。本实验根据2012年8月对浙江枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物的调查实验,分析该海域夏季大型底栖无脊椎动物摄食类群的组成、空间及数量分布,并进行相关生态评价。结果表明,枸杞岛海藻场夏季大型底栖无脊椎动物组成以肉食者和滤食者占较大优势,食碎屑者、植食者和食底泥者次之,杂食者最少;肉食者的优势种为布尔小笔螺、寄居蟹、扁平管帽螺、甲虫螺和四齿矶蟹等,滤食者的优势种为条纹隔贻贝、带偏顶蛤、短石蛏和布氏蚶等,植食者的优势种为钩虾、单一丽口螺和锈凹螺等;各摄食类群水平分布较均匀,垂直分布受水深和摄食饵料的限制;基于大型底栖无脊椎动物功能类群的生态参数评价结果表明,枸杞岛海藻场大型底栖无脊椎动物群落健康状态呈虚弱水平,大部分站位大型底栖无脊椎动物群落受到轻度扰动,底栖生态质量状况较好。     

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。     

库克群岛海域海洋环境因子对大眼金枪鱼渔获率的影响

为了掌握库克群岛海域海洋环境因子对延绳钓渔业中大眼金枪鱼渔获率的影响,实验利用2013年9月8日—12月31日在库克群岛海域作业的延绳钓渔业调查数据,所获数据包括:钓钩深度数据,温度、叶绿素a浓度、三维海流的垂直剖面数据,作业参数,渔获统计数据,采用逐步回归的方法建立钓钩预测深度计算模型,利用统计和聚类分析的方法分析大眼金枪鱼渔获率与海洋环境因子的关系。结果发现,在库克群岛附近海域,大眼金枪鱼渔获率较高的水层、温度、叶绿素a浓度、东西海流、南北海流、水平海流和垂直海流分别为120.0～199.9 m、13.0～14.9 ℃、0.200～0.239 μg/L、0.1～0.2 m/s、-0.2～0 m/s、0.1～0.4 m/s和0.04～0.05 m/s。在该海域作业、以大眼金枪鱼为目标鱼种时,建议在大眼金枪鱼渔获率较高的水层、温度、叶绿素a浓度、水平海流和垂直海流范围内增加钓钩投放数量。     

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。