多目标资源调查站位优化设计——以渤海为例

本研究以渤海为研究区域,通过数值模拟,分析了种类出现率(将基于渤海调查的17个主要渔业种类分为3类:Ⅰ类出现率≥70%,Ⅱ类出现率50%～70%,Ⅲ类出现率50%)和栖息水层对单种类资源量相对误差(Relative error, REE)的影响,不同调查站位数量(48和60)对定点采样与分层随机采样分析结果的影响,并优化了渤海多目标渔业资源调查的设计方案。结果显示,Ⅰ类中5种资源量REE在20%以内,Ⅱ类中3种资源量REE在30%以内,Ⅲ类中6种资源量REE在35%以内,即单种资源量评估值随种类出现率下降,相对误差变大;种类的栖息水层对种类资源量REE无明显影响。定点采样评估值随站位数量减少,精度下降(鱼类、虾类、蟹类、头足类的资源量指数和Margalef丰富度指数的REE分别增加了1.1%、2.5%、8.4%、4.4%和3.3%);分层随机采样可弥补站位数减少带来的精度下降,如站位数为48的分层随机采样获得的鱼类资源量指数评估精度(REE为4.6%)高于站位数为60的定点采样的精度(REE为7.7%),有助于减少调查成本和保护资源量低的种类。然而,每种采样方法并不能完全满足多目标最优,不同站位分配方案影响分层随机采样的精度,按照抽样费用最优准则设置站位,可获得精确度较高的鱼类、虾类、蟹类、头足类及黄鲫(Setipinnataty)、口虾蛄(Oratosquillaoratoria)、日本枪乌贼(Loligojaponica)、鳀鱼(Engraulis japonicus)、叫姑鱼(Johniusgrypotus)、泥脚隆背蟹(Carcinoplaxvestita)、中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)等主要种类资源量评估结果,可作为渤海多目标种类资源调查的站位设计方案。     

基于不同空间插值法的黄海和东海北部游泳动物多样性空间分布研究

物种多样性空间分布是生态学研究的重要内容之一，空间插值法在该领域应用广泛。本研究以2017年5月黄海和东海北部游泳动物多样性为例，选取种类数(S)、Shannon-Weaver多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(d)来衡量该海域物种多样性，应用反距离加权法(Inverse distance weighted, IDW)、径向基函数法(Radial basis function, RBF)、局部多项式法(Local polynomial interpolation, LPI)、普通克里格法(Ordinary kriging, OK)和协同克里格法(Ordinary cokriging, COK)对上述4种多样性指数进行插值，通过jackknife检验的方法选择适合每种多样性指数的空间插值法。结果表明，对于4种多样性指数，COK结果均最好，而其他4种方法精度较低，且差别不大。COK预测结果表明，S和d都呈现出东南部高，北部次之，中部最低的格局。H′和J也是中部最低，在南部和北部海域差异不大。4种多样性指数在32?N以南海域的高值区范围大致相同。COK可以作为黄海和东海北部游泳动物多样性空间插值的方法。     

黄海秋季鱼类群落关键种的年代际变化

本研究基于1985、2001、2009和2018年秋季黄海渔业资源调查数据,构建了黄海鱼类群落食物网拓扑结构,分析了黄海鱼类群落关键种的年代际变化。结果显示,1985—2018年间,黄海鱼类食物网包含物种67~103个,摄食关系数量为300~449个,食物网拓扑结构密度范围为0.198~0.227,种间关联度为0.044~0.074,符合自然条件下的群落种间摄食关系。1985—2018年间,黄海秋季鱼类群落关键种为鳀(Engraulis japonicus)、黄鮟鱇(Lophius litulon)和小黄鱼(Larimichthys polyactis)。秋季黄海关键种并未发生变化,鳀为关键被捕食者,小黄鱼是控制群落离散变量的物种,两者的资源均出现衰退;黄鮟鱇作为关键捕食者,其相对资源量上升。1985—2018年间,秋季黄海优势种变化明显,由黄鮟鱇和银鲳(Pampus argenteus)转变为龙头鱼(Harpadon nehereus)、细纹狮子鱼(Liparis tanakae)和鳀;以重量和数量计算的丰富度指数(Rw和Rn)、多样性指数(H′w和H′n)逐步降低,2018年以后显著回升,均匀度指数(J′w和J′n)波动较小。研究表明,近30年秋季黄海关键种没有变化,但优势种变化明显,群落结构有波动,但仍处于较稳定状态。     

基于SPiCT模型对数据有限短生命周期阿根廷滑柔鱼的资源评估

以西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)为研究对象,基于连续时间的随机剩余产量模型(a stochastic surplus production model in continuous time,SPiCT),分析了6种方案下参数估计的变化及其对资源评估的影响。对比6种方案中阿根廷滑柔鱼的产量和单位捕捞努力渔获量(catch per unit effort,CPUE)的估计值与观测值间的最小残差平方和,方案3(设置了K、r、q的先验分布)为最适方案。相应的资源评估结果显示,2010年西南大西洋阿根廷滑柔鱼捕捞死亡系数小于最大持续产量时捕捞死亡系数F_(MSY),渔获量小于最大持续产量MSY,预期平衡生物量EEB大于最大持续产量时的生物量B_(MSY),这表明该资源在2010年尚未被过度开发利用。SPiCT模型综合考虑了环境因子、种群间相互作用和网具选择性等因素引起的观测和过程误差,较S、F-EDSP、S-F-EDSP模型及其他离散模型对数据要求低,计算方法简单,更适合数据有限、短生命周期渔业种类的资源评估。另外,可捕系数q值的设置严重影响了SPiCT模型K、B的估计,优化估计可捕系数q将有利于提高其资源评估的准确性。     

山东近海产卵场健康状况评价体系

产卵场对渔业资源补充起关键作用,其健康状态直接决定了渔业资源世代发生量和可持续产出.本研究以山东近海产卵场为研究区域,基于国内外海洋生态系统健康评价体系的综合分析,以20世纪80年代山东近海健康状况作为基准,利用层次分析法构建了产卵场健康状况量化评价体系,并对该体系的评价结果进行了验证.评价体系从产卵场环境和产卵场功能...     

南海北部海域中国枪乌贼角质颚的形态学分析

角质颚是头足类的重要硬组织,已成为头足类渔业生物学及海洋生态学等重要研究材料之一。此研究利用2015年在南海北部海域采集的102尾中国枪乌贼(Uroteuthis chinensis)样本,测定其个体以及角质颚形态学参数,使用主成分分析法获得其角质颚主要形态特征参数,分析角质颚特征参数与胴长(ML)、性成熟等的关系,建立主要形态参数与胴长和体质量(BW)的关系模型。主成分分析表明,上头盖长(UHL)、上脊突长(UCL)、上侧壁长(ULWL)、下侧壁长(LLWL)、上喙宽(URW)、下喙长(LRL)可代表中国枪乌贼角质颚的形态特征。UHL、UCL、ULWL、LLWL与胴长之间以指数模型为最佳,URW、LRL与胴长之间以线性模型为最佳。UHL、UCL、ULWL、LLWL与体质量之间以线性模型为最适,URW与体质量之间以幂函数模型为最适,LRL与体质量之间以对数模型为最适。性成熟及生长对角质颚形态参数特征UHL/UCL影响无统计学意义(P0.05)。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼资源开发策略研究

阿根廷滑柔鱼是重要的经济头足类之一,主要分布在西南大西洋海域,是中国大陆及台湾地区等鱿鱼钓船重要的捕捞种类之一。本研究综合考虑生物、经济、社会3个目标着手探讨西南大西洋阿根廷滑柔鱼资源可持续利用的最适方案。以2001-2010年中国大陆、中国台湾省及福克兰群岛鱿钓生产统计数据为基础,利用Gordon-Schaefer生物经济模型对西南大西洋阿根廷滑柔鱼南部巴塔哥尼亚种群资源进行分析,模拟了13种捕捞策略下短期(1-5年)、中期(10年)、长期(20年)的资源开发结果。研究认为,方案8、方案11时的捕捞策略,捕捞努力量分别为30.14万船次、30.75万船次,既不会对阿根廷滑柔鱼资源构成较大威胁,同时又兼顾到社会效益和经济效益,可作为西南大西洋阿根廷滑柔鱼南部巴塔哥尼亚种群资源管理的最适方案。     

山东半岛北部海域渔业生物群落结构及健康评价

山东半岛北部海域是渤、黄海众多渔业生物的产卵场或索饵场，对渤、黄海渔业资源补充和繁衍发挥重要支撑作用。本研究基于2021年5—6月山东半岛北部水域渔业资源调查数据，结合历史资料，通过食物网拓扑结构与社会网络分析法，分析了山东半岛北部海域渔业资源结构、优势种、关键种和多样性，并以2011—2013年山东近海渔业生物健康状况为基准，评价了山东半岛北部海域渔业生物健康状况。研究显示，2021年山东半岛北部海域春季中上层鱼类所占比例减少，优势种与重要种种类减少，均以小型、经济价值较低的种类为主。优势种鳀(Engraulis japonicus)在渔获物中占比增加。脊腹褐虾(Crangon affinis)为无脊椎动物绝对优势种。群落关键种为细纹狮子鱼(Liparis tanakae)、黄 (Lophius litulon)、鳀、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和矛尾 虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)。2021年春季渔业生物密度、鱼类密度和甲壳类密度健康指数均为健康状态，而头足类密度健康指数则处于亚健康状态。相比2011—2013年，多种经济种类密度有较大增长，山东半岛北部海域渔业生物健康状况总体良好。     

基于地统计二阶广义线性混合模型的黄海冬季小黄鱼时空分布和资源量指数估算

使用地统计二阶广义线性混合模型(geostatistical delta-GLMM)分析了2001—2011和2015—2017年黄、渤海小黄鱼越冬群体在黄海中部、南部的空间分布,并用geostatistical delta-GLMM、基于普通克里格插值法和基于站位调查设计的扫海面积法分别估计了小黄鱼资源量指数,对geostatistical delta-GLMM相较基于普通克里格插值法和基于站位调查设计的性能进行了比较研究。结果显示,在2001和2002年,黄海越冬场主要存在北部(36°00′～37°37.5′N,123°15′～124°15′E)、中部(33°75′～36°00′N,123°15′～124°75′E)和东南部(32°00′～33°75′N,124°00′～125°15′E)3个生物量高密度区,其中中部区密度最高。从2003年开始,小黄鱼的生物量密度开始下降,北部和东南部高密度区下降程度高于中部高密度区;至2016—2017年高密度区变得不明显。冬季小黄鱼总资源量指数与小黄鱼的年产量、渔船功率变化趋势相反,呈下降趋势,且大部分年份站位数在37站以上,站位范围覆盖了本实验区域,可排除采样站位因素,这说明小黄鱼资源仍面临过度捕捞,种群处于衰退状态。研究表明,地统计二阶广义线性混合模型估计的2001—2017年冬季黄海中部、南部小黄鱼的总资源量指数相对扫海面积法和普通克里格法的估计值精确度更高。