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。     

西北太平洋柔鱼渔场与水温垂直结构关系

根据2003-2007年8-10月西北太平洋海域不同水层的温度和我国鱿钓船的生产资料,对柔鱼作业渔场分布及其与不同水层(5m、50m、100m、200m)的温度、水温垂直结构(100-200m水温差)进行分析。结果表明,8-10月柔鱼中心渔场主要分布在151°~156°E、41°~44°N海域,各月柔鱼中心渔场形成的水温垂直结构有所差异。8月中心渔场各水层(5m、50m、100m、200m)的水温及100~200m水温垂直梯度的适宜范围分别为17~21℃、9~12℃、3~9℃、2~7℃和0~0.03℃/m,9月分别为15~18℃、8~11℃、3~6℃、2~5℃和0~0.02℃/m,10月分别为14~17℃、7~9℃、2~8℃、3~6℃和0~0.02℃/m。分析还认为,中心渔场主要分布在各水层水温锋面的暖水一侧。     

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。     

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。     

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。     

厄尔尼诺事件对西北太平洋柔鱼种群动态的影响

为了解西北太平洋柔鱼资源量变动与气候变化如厄尔尼诺事件等的关系，实验假设尼诺指数 (oceanic Ni?o index，ONI)影响柔鱼种群动态参数内禀自然增长率 (intrinsic rate of growth, r)和最大环境容纳量 (carrying capacity, K)并分别建立4种剩余产量模型 (SP、E_r-EDSP、E_K-EDSP、E_r- E_K-EDSP)探索厄尔尼诺事件影响下西北太平洋柔鱼的种群资源状态变化趋势。结果发现, E_r-EDSP、E_K-EDSP、E_r-E_K-EDSP等3个加入气候因子模型的偏差信息准则 (deviance information criterion，DIC)值小于传统剩余产量模型的DIC值，其中E_r-E_K-EDSP模型DIC值最小，模型精度最高，估计的最大可持续产量 (maximum sustainable yield，MSY)为39.26×10⁴ t。1994—2017年，北太平洋柔鱼的捕捞死亡率 (F_t) 低于目标死亡率 (F_tar)和MSY水平下的捕捞死亡率 (F_MSY)，2017年种群资源量小于MSY水平资源量 (B_MSY)。研究表明，西北太平洋柔鱼种群资源可能正处于过度捕捞阶段。该研究结果可为西北太平洋柔鱼的可持续开发提供建议。