基于权重分析和GAM模型的秋刀鱼舷提网作业性能影响因素

网衣沉降深度和纲索提升速度是衡量秋刀鱼舷提网网具捕捞效果的重要指标。本文根据2016年7-10月和2017年6-10月蓬莱京鲁渔业有限公司“鲁蓬远渔019”在西北太平洋进行的海上秋刀鱼舷提网网具性能测试试验中收集的作业参数、网具深度以及海洋环境等信息,结合提升回归树模型(Boosting Regression Tree, BRT)权重分析结果,基于广义可加模型(Generalized Additive Models, GAM)探讨各因素对舷提网网具作业状态的影响,分析影响因子与舷提网主要性能参数的关系。结果表明：(1) 影响网具最大沉降深度的因素中,权重在前4位的为30m水层流速(20.15%)、60m水层流速(18.92%)、下纲松放长度(16.85%)和10m水层流速(15.52%);影响提升速度的前4位影响因子为绞网速度(23.17%)、30m水层流速(20.05%)、10m水层流速(18.27%)以及60m水层流速(16.26%)。(2) 30m水层流速、60m水层流速以及下纲松放长度对网衣最大沉降深度的影响显著(P<0.05),网衣最大沉降深度与各水层流速呈负相关关系,与下纲松放长度呈正相关关系;绞网速度和水层流速(10m、30m和60m)均显著影响绞网速度(P<0.05),提升速度与绞网速度呈正相关关系,与水层流速呈负相关关系,绞网速度是影响网具提升速度最重要的因素,其次是30m水层流速、10m水层流速和60m水层流速。     

不同倾角的秋刀鱼集鱼灯箱照度实验比较研究

秋刀鱼是西北太平洋北部温带水域的主要捕捞对象之一,集鱼灯灯光配置是秋刀鱼高效捕捞技术的重要内容。本文通过模拟灯箱光学特性实验,利用Matlab7.0软件建立秋刀鱼集鱼灯箱照度分布模型,对不同倾角的秋刀鱼集鱼灯箱的照度分布进行了研究。结果表明:当秋刀鱼集鱼灯倾角为30°、45°及60°时,集鱼灯箱的地面照度大小随地面距离的增加而减少,并且不同倾角时的集鱼灯箱地面照度分布之间存在显著差异,照度分布衰减程度也随灯箱倾角的增加而递减;不同倾角时的照度光场波动也存在差异,30°倾角时的集鱼灯灯光照度光场波动变化大于45°和60°倾角时的照度光场波动变化,而照度等位线密集度也随着倾角角度的增加而降低;秋刀鱼集鱼灯灯箱倾角为60°时,其照度分布和光场波动较稳定,诱集区域较大。     

北太平洋远东拟沙丁鱼渔场时空分布及其最适环境特征

基于2019—2020年北太平洋灯光敷网渔业数据和海表温度、叶绿素、海面高度等环境数据,采用空间叠加图、频次分析与经验累积分布函数、K-S检验和GAM模型4种方法分析了远东拟沙丁鱼(Sardinops sagax)渔场的单位捕捞努力量(CPUE)时空分布特征及与关键环境因子的相关关系。分析结果显示,作业渔场重心分布范围为147°~153°E、39°~43°N,在4—8月向东北方向移动,9—11月则向西南方向折返。通过频次分析与经验累积分布函数分析,中心渔场区域最适海表温度为10.0~18.0 ℃,最适叶绿素浓度为0.2~0.6 mg/m3,最适海面高度为0.2~0.7 m。K-S检验分析表明,高值CPUE海域和海表温度、叶绿素浓度、海面高度均有密切关系,最适范围分别为10.9~18.9 ℃、0.2~0.6 mg/m3、0.2~0.7 m。GAM模型模拟结果表明,高值CPUE的最适海表温度为11.0~17.0 ℃,最适叶绿素浓度为0.3~0.8 mg/m3,最适海面高度为0.1~0.4 m。综合来说,CPUE高值区海域的最适海表温度为11.0~18.0 ℃,叶绿素浓度为0.2~0.6 mg/m3,海面高度为0.2~0.7 m。     

西北太平洋秋刀鱼CPUE标准化研究

秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋海域重要的渔业种类之一，其资源评估工作已成为热点问题，单位捕捞努力量渔获量(CPUE)标准化可以为开展有效的资源评估研究提供科学依据。为此，本研究利用2003~2017年中国大陆西北太平洋秋刀鱼渔业生产统计资料，结合卫星遥感获得的海洋环境数据，如海表面温度、海表温度梯度、海表面高度等，基于广义线性模型(General linear model, GLM)和广义可加模型(Generalized additive model, GAM)对中国大陆西北太平洋秋刀鱼渔业进行CPUE标准化。结果显示，根据BIC准则，在GLM模型结果中，年份、月份、经度、纬度、海表面温度、海表面高度、海表温度梯度及年份与月份对CPUE具有显著影响，并组成了GLM模型的最佳模型，对CPUE偏差的解释率为52.47%；在GAM模型结果中，除上述8个影响变量外，交互项月份与经度和月份与纬度也对CPUE影响较大，GAM的最佳模型对CPUE偏差的解释率为61.9%。通过5-fold交叉验证分析发现，GAM模型标准化结果较优于GLM模型，更适合于西北太平洋秋刀鱼渔业CPUE标准化。     

基于机器学习的中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场预报模型

为提供准确的中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场预报信息,该研究利用2008－2019年中国水产集团43艘远洋延绳钓渔船在中西太平洋海域（0°～30°S;110°E～170°W）作业的渔业数据,通过方差膨胀因子筛选、归一化处理,选取时空因子、海洋环境因子及大尺度气候数据等共35种特征因子,构建了一种随机森林和极端梯度提升决策树相结合的XGBRF模型,并利用五折交叉验证法确定最佳参数,选择逻辑回归、分类与回归树、K最近邻、自适应增强、梯度提升决策树、极端梯度提升决策树和随机森林等模型作为对照,建立8种黄鳍金枪鱼渔场预测模型并进行模型间的比较分析。结果表明,XGBRF模型对中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场的预测性能比其他模型更好,其准确率、渔场召回率、渔场F1得分、非渔场查准率和曲线下面积值AUC均最高,分别为75.39%、87.36%、82.64%、66.32%和79.48%,且模型的受试者工作特征曲线ROC更靠近左上角;海表温度是影响中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场分布最重要的环境因子,其他因子依次是300 m水层温度、50 m水层盐度、叶绿素a浓度、南方涛动指数以及表层盐度因子,时空因子和其余大尺度气候因子的影响程度较低;基于XGBRF预报模型得到的渔场预测结果与实际作业范围总体一致。XGBRF集成模型对中西太平洋海域黄鳍金枪鱼的渔场预报具有较好的效果,可为渔场预报提供参考。     

基于Catch-MSY模型的西北太平洋日本鲭资源评估及敏感性分析

为了解日本鲭(Scomber japonicus)的资源状况,利用北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的1995—2019年渔获量数据和生活史信息,基于Catch-MSY模型估算了西北太平洋日本鲭最大可持续产量(maximum sustainable yield, MSY),评价了渔业管理策略,同时对该模型开展了敏感性分析研究。根据不同模型参数先验分布、不同时间序列渔获量数据及过程误差设立了16个情景进行敏感性分析,考虑各因素对模型评估结果的影响。结果表明：1)基准方案情景S1A中,日本鲭MSY估计值为49.62×10⁴ t (38.72×10⁴ t～60.52×10⁴ t);情景S1B中,日本鲭MSY估计值为49.47×10⁴ t (38.51×10⁴ t～60.43×10⁴ t); 2)与参数内禀增长率r相比,环境容纳量K具有相对较窄的后验分布,lnK随着lnr的增加呈逐渐减小的趋势,MSY的值与r先验分布的下限呈正相关关系;3) MSY值的估算结果对渔...     

基于贝叶斯Schaefer模型的西北太平洋秋刀鱼资源评估和管理

秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋温带海域的主要捕捞对象之一,也是西北太平洋渔业重要的组成部分。本研究根据北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的2003～2017年渔获量数据以及中国秋刀鱼组织提交的单位捕捞努力渔获量数据(Catch per unit effort, CPUE),基于贝叶斯Schaefer剩余产量模型,分基准方案和敏感性分析方案对西北太平洋秋刀鱼资源状况进行了评估,并对其管理策略做了风险分析。结果显示,基准方案和敏感性分析方案下模型参数预测值以及生物学参考点估计值比较相近。在基准方案下,估算的最大可持续产量(Maximumsustainableyield,MSY)为75.26×10~4t,最大可持续产量的资源量BMSY为240.14×10~4t,此时的捕捞死亡率为0.32。在敏感性分析方案下,估算的最大的可持续产量MSY为70.03×104t,最大可持续产量的资源量BMSY为232.53×104t,此时的捕捞死亡率为0.31。该海域秋刀鱼资源状况良好,未经受过度捕捞。风险评估分析表明,为使秋刀鱼资源可持续利用,需将捕获率设定在0.3左右。     

西北太平洋灯光围网主要渔获物组成及渔场变动研究

西北太平洋公海灯光围网渔业是中国近年新兴的一种远洋渔业,具有一定开发潜力,掌握灯光围网的渔获物组成及渔场变动情况对于西北太平洋的渔业管理和开发具有一定意义.文章根据2014—2019年西北太平洋公海灯光围网渔业统计资料,对渔获量、单位捕捞努力量渔获量(CPUE)以及主要的渔获物组成进行统计分析,同时采用渔获量重心法和聚...     

小型中上层海洋鱼类资源评估研究进展

小型中上层海洋鱼类是重要的渔业资源,目前其捕捞产量约占到全球海洋渔获量二分之一。小型中上层海洋鱼类具有生命周期短、生长速度快、分布不均匀、易受环境因素影响等生物学特点,近年来,一些小型中上层海洋鱼类渔获量出现下降趋势,为保证其资源的可持续利用,对其进行准确的资源评估研究和制定合理有效的管理策略显得尤为重要。以文献计量统计分析为基础,对20多年来应用于小型中上层海洋鱼类资源评估的模型方法以及所需数据类型进行归纳与回顾,同时对模型中重要的参数估计、不确定性来源进行总结。分析认为,由于缺乏完整、准确的生物学信息导致无法对小型中上层海洋鱼类使用传统的资源评估方法进行评估,因此,其资源评估研究仍处在发展阶段。建议今后研究中应开展以下工作:1)努力提高现有模型的评估精度,尽可能考虑更多影响因素; 2)要进行长期系统的渔业资源独立调查; 3)充分利用体长等易获得数据,开发体长结构模型和基于生态系统的评估模型,降低模型选择的局限性。     

基于MAXENT模型预测西北太平洋秋刀鱼潜在渔场

为了研究海洋环境因子对西北太平洋秋刀鱼渔场的影响机制,利用2013—2014年我国大陆秋刀鱼渔船的渔业统计资料和美国NOAA网站的海洋环境数据建立MAXENT模型,使用受试者工作特征曲线(ROC)验证MAXENT模型的精度,用刀切法(Jackknife)评价海洋环境因子的重要性,Arcgis软件制作秋刀鱼潜在渔场分布图。结果表明:MAXENT模型的预测精度较高,结果可靠。秋刀鱼盛渔期8—10月的主要渔场集中在北海道和千岛群岛东部附近海域,海表温(SST)是影响秋刀鱼渔场分布的最重要因子,对模型的平均贡献百分比为64.3%,叶绿素(Chl.a)的平均贡献百分比为20.6%,盐度(SSS)的平均贡献百分比为15.2%,8—9月叶绿素(Chl.a)比盐度(SSS)对秋刀鱼渔场分布的影响高,10月叶绿素(Chl.a)对秋刀鱼渔场分布的影响比盐度(SSS)低。