基于有限混合模型的山东海域口虾蛄群体体长结构分析

个体大小是渔业资源种群的重要结构特征,一般研究中采用平均个体体长或平均体质量等分析指标,难以充分反应具有多年龄结构和个体生长速度差异的种群组成差异。为研究口虾蛄个体大小组成的时空变化,实验根据山东海域2016年10月和2017年1、5、8月的底拖网调查数据,应用有限混合模型分析了不同性别、不同时间、不同水深口虾蛄个体大小的频率分布特征。结果发现,除秋季外,山东海域口虾蛄均可区分为高、低两个年龄组,同时雌雄体长分布具有一定的差异。从冬季到夏季,雌性口虾蛄中低龄组个体比例先下降后上升,雄性口虾蛄低龄比例则逐渐下降。就不同水深而言,口虾蛄低龄组个体主要集中在近海海域,其比例由近海向远海逐渐减小。各年龄组的近远海分布表现出季节性差异,春季高龄口虾蛄在近海比例最大,由近海向远海比例逐渐减小;夏季高龄组口虾蛄在20～30 m水深比例最大;冬季高龄组口虾蛄比例则由近海向远海逐渐增加。有限混合模型能够较好地对口虾蛄的体长结构进行分析,解析口虾蛄不同年龄组在山东海域的时空分布,对于深入了解口虾蛄种群分布动态和科学的渔业管理具有重要意义。     

大沽河河口潮滩表层沉积物中有机物的时空分布特征

为明确胶州湾大沽河河口潮滩贝类底播养殖区生态功能退化的原因,2009年2月、5月、8月和11月,在该潮滩采集表层沉积物样品,分析其中有机物的质量分数并评价表层沉积物的环境质量.结果表明:2月,非底播潮滩、底播潮滩和河道的表层沉积物中有机物的质量分数分别是7.35%、6.00%和4.12%;5月,上述区域表层沉积物中有机物的质量分数分别为1.90%、6.67%和3.29%;8月,表层沉积物中有机物的质量分数分别为1.66%、5.69%和3.7l%;11月,表层沉积物物中有机物的质量分数分别为1.88%、4.20%和4.94%.贝类养殖潮滩表层沉积物的环境质量在5月为三类水平,在2月、8月和11月属二类;非养殖潮滩在2月属三类水平,在5月、8月和11月属一类;河道在2月、11月属二类水平,在5月、8月属一类.因此,潮滩底播养殖区生态功能退化源于表层沉积物中过多有机物质的积聚,在2月,贝类食物短缺也是其成因.     

胶州湾大沽河潮滩营养盐在沉积物-水界面的扩散通量对盐度变化的响应

2009年3、6、9和12月在胶州湾大沽河河口潮滩采集均长25cm的沉积物柱状样,利用室内培养法,培养柱状样72h。该时间段内的营养盐在水—沉积物界面的平均迁移速度视为营养盐的扩散通量。在培养中,上覆水的盐度,分别被调整到17、22和28。不同盐度水平下,氨氮和磷酸盐在沉积物—水界面的扩散通量具有明显的时空异质性;在所测试的盐度范围内,氨氮的扩散通量与盐度的相关性并不显著;而盐度对磷酸盐在沉积物—水界面的扩散具有显著的影响。在6月和9月,所有测试站位中均表现为盐度增加,磷酸盐的扩散速度下降。大沽河径流的衰减会抑制磷酸盐自沉积物向水体释放,从而导致初级生产磷的供应不足。因此,大沽河径流的降低是大沽河潮滩湿地生态功能退化的一个原因。     

灵山岛自然保护区海域渔业资源调查与修复的初步研究

灵山岛位于青岛市西南黄海海域中，地理坐标为东经120°09′43″，北纬35°46′09″．距大陆最近距离10．5km。岛屿呈东北一西南走向，南北长5．1km，东西宽1．4km，环岛海岸线长14．35km。总面积7．66km^2（包括牙岛子、洋礁石），是青岛市最大的海岛。     

长山列岛邻近海域春、秋季鱼类群落结构

为探究长山列岛邻近海域春、秋季鱼类群落的空间格局, 根据 2016 年 10 月、2017 年 5 月在长山列岛邻近海域获取的渔业资源与环境调查数据, 应用聚类分析和非度量多维标度分析等多元统计分析方法研究了该海域春季、秋季鱼类群落空间结构及其与环境因子的关系。结果表明, 该海域春、秋季调查共获鱼类 66 种, 隶属于 11 目 33 科 58 属, 其中春季 46 种, 秋季 52 种, 均以鲈形目(Perciformes)为主。春季的优势种为黄鮟鱇(Lophius litulon)、 方氏云鳚(Enedrias fangi)和大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)等; 鱼类群落在空间上可分为 2 个站位组, 站位组Ⅰ位于长山列岛以西, 站位组Ⅱ位于长山列岛附近及其东部海域; 底层水温是影响春季鱼类群落空间结构的主要环境因素; 各站位组内的主要典型种如黄鮟鱇和赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)等存在明显的空间分布差异。秋季的优势种为小眼绿鳍鱼(Chelidonichthys spinosus)、黄鮟鱇和褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)等; 鱼类群落在空间上可分为 2 个站位组, 站位组 I 位于远离长山列岛的东部及西部海域, 站位组 II 则围绕长山列岛分布; 水深和底层水温是影响秋季鱼类群落空间结构的主要环境因素, 黄鮟鱇、褐牙鲆和许氏平鲉(Sebastes schlegelii)等主要典型种存在着围绕长山列岛分布的趋势。在水温的驱动下春季各站位组的主要典型种空间分布不同, 鱼类群落空间结构表现出较强的异质性; 秋季由于主要典型种的空间分布差异而呈现出环长山列岛和远离长山列岛的鱼类群落空间格局。     

以优化的BP神经网络模型为基础研究山东近海口虾蛄空间分布与环境因子的关系

BP神经网络模型作为一种常用的机器学习方法,被广泛应用于物种分布模型,以解析生物分布与环境因子的关系。与传统回归模型相比,该模型可以灵活处理变量间的非线性关系,但其结构复杂,在参数设置方面存在不确定性,从而影响模型的预测与应用。根据2016—2017年山东近海口虾蛄渔业资源调查与环境数据,利用BP神经网络模型构建口虾蛄资源分布模型,同时利用数据分组处理算法(group method of data handling, GMDH)、遗传算法(genetic algorithm, GA)和自适应算法(adaptive algorithm)分别对模型输入变量、初始权值和隐节点数目3方面进行优化,构建7种不同组合优化模型。结果显示,7种模型的优化效果存在明显差异,单方面和两方面组合优化模型预测性能基本保持一致;而三方面共同优化其均方根误差与残差平方和分别为0.35和1.94,较初始模型的0.52和2.40更小,且相关系数最大为0.45,表明模型优化效果最好。对比优化前后发现,口虾蛄资源密度随纬度和底层盐度变化趋势基本保持一致,而随底层温度的升高,口虾蛄资源密度存在较大差异。此外,最优模型较初始模型增加水深为关键环境因子,对口虾蛄的资源密度具有重要影响。本研究进一步开发了BP神经网络模型参数优化的方法,证明了参数优化对BP模型的预测性能具有重要影响,模型优化对于分析口虾蛄资源密度与环境因子的关系具有重要意义。     

以有限数据评估方法为基础的海州湾渔业管理策略评估

实验以计算机模拟的管理策略评价方法为基础,以海州湾海域的银鲳、小黄鱼、大泷六线鱼和长蛇鲻为例,对基于数据有限方法的管理策略进行了分析评价。模拟结果显示,基于体长的管理策略能够在产量和避免过度捕捞间取得较好的权衡,其管理效果优于基于捕捞努力量的管理策略。模拟结果显示,银鲳和大泷六线鱼处于过渡捕捞状态;小黄鱼种群规模具有较大波动和不确定性;长蛇鲻种群未遭受过度捕捞。研究表明,基于有限数据评估方法的管理策略可以有效避免潜在的过度捕捞,提升遭受过度捕捞群体的产卵群体生物量规模,具有较好的可持续性,并能维持可观的产量,在我国具有广泛的运用前景。     

黄渤海蓝点马鲛繁殖群体渔业生物学特征研究

利用2016年4-5月、2017年4月在黄、渤海调查采集的350尾蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)繁殖群体的生物学数据,对该繁殖群体的生物学特征进行了分析研究。结果表明:该繁殖群体的叉长范围为406～1010 mm,体重范围为533～7245 g,年龄组成为1～10龄,其中1龄与2龄个体分别占总数的39.2%与33.7%。采用Von Bertalanffy生长方程表示其生长特性,生长参数分别为L_∞=1246.9mm,K=0.11;雌雄性比为1:1.49,3龄前雄性个体数占优势,3龄后雌性个体数占优势。蓝点马鲛的产卵期在4～6月,产卵盛期为4～5月;其绝对繁殖力范围为9.2～127.5万粒/尾,平均50.5万粒/尾;绝对繁殖力随着年龄、叉长的上升逐渐增大,7龄后出现衰退现象。蓝点马鲛的优势饵料生物为玉筋鱼(Ammodytes personatus)、细鳌虾(Leptochela gracilis)。与历史记录比较,蓝点马鲛低龄化、小型化现象更加突出,摄食结构改变,繁殖期提前,繁殖力水平有减小的趋势。     

山东近海口虾蛄空间分布特征及其与环境因子的关系

近年来口虾蛄（Oratosquilla oratoria）为代表的甲壳类生物在海洋生态系统中的数量和经济地位有着显著的增长，但其空间分布规律及与环境因子的关系尚不明确。为了解山东近海海域口虾蛄的栖息分布规律及其主要环境因子的影响，本研究根据2016-2017年在山东近海进行的4个航次渔业资源和环境调查，采用广义线性模型、广义可加模型以及多层前馈神经网络模型等方法，比较分析了口虾蛄的空间分布特征及环境因子的关系。结果表明，口虾蛄的资源密度在季节间存在明显差异，夏季密度最高，春、秋季次之，冬季最低；近岸资源密度高于远岸，且由南到北呈逐渐增加的趋势。模型分析表明，纬度、海水底层温度和底层盐度对口虾蛄的资源密度分布有显著影响。3种模型中，广义可加模型的拟合效果最好，多层前馈神经网络模型预测准确性最好。本研究通过不同模型结果的比较，揭示了影响山东近海口虾蛄的空间分布特征与关键环境因子的关系，旨在为口虾蛄的合理开发和利用提供理论支撑。     

基于鱼类生物完整性指数的海州湾生态健康评价

本研究基于2013-2022年春季和秋季在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源调查数据,综合考虑鱼类的种类组成、耐受程度、营养结构、繁殖习性等生态参数和属性,采用鱼类生物完整性指数（Fish-index of biotic integrity,F-IBI）,评价了海州湾生态系统健康状况及其变化趋势。结果表明,海州湾春季和秋季的鱼类生物完整性指数各保留8个评价指标。从F-IBI得分来看,海州湾春季和秋季的F-IBI得分分别介于18~51和24~54之间。从健康等级来看,春季海州湾生态系统基本在“一般”及以上水平,秋季海州湾则在“一般”上下波动。总体上,春季海州湾生态系统的健康状况较好,鱼类生物完整性指数在波动中呈逐渐下降的趋势。整体来看,海州湾鱼类资源状况不佳,高耐污鱼类和杂食性鱼类所占比例有所增加,渔业资源承受过度捕捞、气候变化等多方面的压力,亟需采取科学有效的措施保护和修复海州湾的渔业资源和生态系统。