基于集成学习的南太平洋长鳍金枪鱼渔场预报模型研究

文章利用2008—2015年南太平洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)延绳钓渔业数据,结合11个环境指标(海表温度、叶绿素a (Chl-a)浓度、海表温度距平、叶绿素距平、海表温度梯度、叶绿素梯度、海平面异常以及渔区格网对应的前后各1个月海表温度和叶绿素值)和3个时空指标(月、经度和纬度),并基于6种集成学习模型,以月为时间分辨率、0.5°×0.5°为空间分辨率,开展了南太平洋长鳍金枪鱼渔场模型构建和预报研究。模型通过10折交叉验证和网格搜索思想确定最佳参数,采用的随机森林、Bagging决策树、C5.0决策树、梯度提升决策树、AdaBoost、Stacking集成模型分别取得了75.52%、73.87%、72.99%、71.14%、71.33%、75.84%的分类准确率。经对比,Stacking集成模型准确率最高。利用2015年环境数据进行预报精度检验,预报总体准确率为63.86%～82.14%,平均70.99%;高单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort, CPUE)渔区预报准确率为62.71%～97.85%,平均78.76%。结果表明Stacking集成模型对南太平洋长鳍金枪鱼渔场的预报具有较好的效果及可行性。     

瓦努阿图及周边海域金枪鱼延绳钓上钩率和渔场分布的初步研究

根据2013年中水集团远洋股份有限公司的两艘金枪鱼延绳钓船的渔场数据、放钓数据以及渔获物数据,研究了全年各月份渔场分布情况及主要渔获物单位捕捞努力量渔获量变化。结果表明,渔获物包括长鳍金枪鱼、黄鳍金枪鱼、大眼金枪鱼、旗鱼类等,根据相对重要性指数,确定优势种为黄鳍金枪鱼和长鳍金枪鱼,其相对多度分别为75%和10%。长鳍金枪鱼的日均高产单位捕捞努力量渔获量渔区集中在S 15°~17°纬度区间以及南部S 26°~27°纬度区间,黄鳍金枪鱼高单位捕捞努力量渔获量渔区集中分布在S 8°~13°的纬度区间,长鳍金枪鱼高产渔区海表温度集中在20~22℃和27~30℃,黄鳍金枪鱼高产渔区则集中在海表温度28~29℃海域。     

基于神经网络的东南太平洋茎柔鱼渔场预报模型的建立及解释

东南太平洋秘鲁茎柔鱼(Dosidicus gigas)是我国鱿钓船的重要捕捞对象。准确预报中心渔场是提高渔业生产能力的重要内容。本文根据2006~2009年我国远洋船队东南太平洋秘鲁茎柔鱼生产统计数据(月份、经度、纬度)及遥感获得的表温、Nio 3.4区海表温度异常、海面高度资料,利用反向传播(EBP)神经网络建立秘鲁茎柔鱼中心渔场预报模型。在此基础上,尝试使用神经网络解释图(neural interpretation diagram)、自变量相关(independent variable relevance)、灵敏度分析(sensitivity analyses)三种方法解释EBP模型权重,推断东南太平洋茎柔鱼中心渔场形成的主要影响因子。结果认为,影响中心渔场的3个主要影响因子为Nio 3.4区海表温度异常、表温和纬度,其贡献率分别为28.95%、22.1%和19.68%。利用EBP神经网络建立的预报模型不仅在预报精度上达到要求,而且能够很好地解释秘鲁茎柔鱼中心渔场的形成机制。     

美国切萨比克湾生态修复进展综述及其对长江河口海湾渔业生态修复的启示

长江口其独特的生境构成了水生生物的重要洄游通道、索饵场和产卵场。由于近几十年来长江口生态环境全面衰退,渔业资源量锐减。为重新恢复长江口水生生态系统的平衡,近十余年连续开展长江口水生生态修复工程,目前的研究对生态修复有提高和长期综合研究的需求。本文以与长江口同样经历渔业资源衰退问题的切萨比克湾河口(美国最大的河口海湾)生态修复项目为例,对其项目概况、实施的有效生态修复措施和方法技术进行了综述。以切萨比克湾河口区渔业资源的生态修复为具有典型参考意义的蓝本案例,通过了解其在修复河口理化环境、恢复关键物种资源量、保护与修复重要栖息地、合理利用土地、建立流域尺度综治体系等方面的显著成效,以期在基于生态退化机制的修复、基于生态结构和功能的完整性修复、基于生态流域尺度上的综合修复上获得经验,为长江口渔业生态修复的进一步深化研究和长期保护提供相关资料及启示。     

长江口及邻近海域4个不同地理群体凤鲚矢耳石形态差异

为探明相邻海域凤鲚（Coilia mystus）群体间的差异性，分别采集江苏吕四（吕四群体）、上海崇明（崇明群体）、浙江舟山（舟山群体）和浙江温州（温州群体）邻近海域的凤鲚共240尾。以凤鲚矢耳石为研究对象，利用耳石测量法和耳石框架法获得21个测量参数，通过公式转化为20个形态指标数据，并进行多元统计分析。非参数检验显示4个群体间14个形态指标具有显著性差异（P<0.05）；应用主成分分析构建了7个反映耳石形态特征的主成分，累计贡献率为81.79%，结果显示不同群体耳石的整体形态相似，各群体间的耳石形态差异主要体现在局部的框架形态指标；利用贡献率最大的9个形态指标构建了4个群体的判别方程，温州群体的判别准确率最高，为96.7%，其次是崇明群体（66.7%）、吕四群体（60.0%）和舟山群体（58.3%）；聚类分析表明崇明和舟山群体距离最近，其次为吕四群体，与温州群体距离最远。结果表明，崇明、舟山和吕四群体间矢耳石形态差异较小，而温州群体与这3个群体的差异最大，可单独确立为一个生态群体。可见，短距离洄游性凤鲚不同群体间耳石形态差异大小与群体地理阻隔程度相关。     

长江口盐沼湿地鱼类群落优势种的时空生态位特征

为了解长江口盐沼湿地优势鱼类群落结构及其种间关系，采用插网调查，利用2019年5—10月的调查数据，基于生态位宽度和生态位重叠度指数对长江口崇明东滩（31°27''N，121°56''E）和九段沙盐沼湿地（31°10''N，121°57''E）鱼类群落的优势种生态位进行研究。研究结果表明，春、夏、秋3个季节共采获10个优势种，其中鮻（Liza haematocheila）、花鲈（Lateolabrax maculatus）和拉氏狼牙虾虎鱼（Odontamblyopus rubicundus）在3个季节中均为优势种。在10个优势种中，时间生态位宽度值变化范围为0.11~1.70，其中拉氏狼牙虾虎鱼时间生态位宽度值最大，小黄鱼（Larimichthys polyactis）值最小；空间生态位宽度值变化范围为0.57~1.53，其中棱鮻（Liza carinatus）空间生态位宽度值最大，小黄鱼值最小。长江口盐沼湿地鱼类优势种生态位宽度呈现显著的季节性变化趋势。长江口盐沼湿地鱼类优势种的时空生态位重叠值较高，其中具重叠意义的鱼种对（species pairs）高达73.33%，具有显著重叠意义的鱼种对高达48.89%。结论认为，长江口盐沼湿地鱼类优势种的时空分布具有相似性，存在明显的竞争关系。     

长江口口门海域水体重金属时间变化趋势及预测

通过对2004—2017年长江口口门区域水体中Cu、Zn、Pb、Hg和As 5种重金属含量的调查,分析了北支、南支北港和北港北沙3个区域水体重金属含量的变化趋势及影响因素,并对未来几年重金属的含量进行了预测研究。结果显示,Cu和Pb在2011—2017年间整体呈现下降趋势,下降幅度低于2004—2008年, Zn和As在2011—2017年间一直处于稳定的下降趋势,Hg的下降趋势较小,5种重金属均在2011年和2015年前后污染物排放量增加时出现不同幅度的增长,且径流量较大的区域增长幅度较大;分析其影响因素得出,由于早期水体中重金属含量较高,治理投入成效大于污染物排放的影响,故2004—2008年Cu、Zn、Pb和As含量与环境治理投入呈显著负相关,与排污量之间相关性不显著;而在重金属含量控制到较低水平后,治理难度增加,成效减弱,污染物排放量成为了控制重金属含量的主要影响因素,故2011—2017年的重金属含量与环境治理投入相关性不显著,与排污量呈显著正相关;由于长江口3个区域在盐度和径流量等因素上存在差异,采用了ARIMA模型对不同区域的重金属分别进行预测,预测得出2020—2022年长江口口门处3个区域水体中重金属含量较低,变化趋势较为平稳,该模型具有较高的精度,误差在5.19%～11.82%之间,分区域预测可以突出不同区域重金属含量及变化特征,预测结果更具针对性,能够为未来治理方案的拟定提供一定依据。     

浅谈海钓技巧

海岛岩礁与海滩渔场海钓，是世界上海钓爱好者的主要垂钓方式，尤以海岸线长的一些发达国家最为盛行。海钓方法很多，钓场则有深场和浅场之分。深场水深50m以上，皆用船钓；浅场水深50m以内，船钓、岸钓皆可。     

基于GAM的长江口鱼类资源时空分布及影响因素

根据2006至2017年长江口及其邻近海域鱼类资源调查,运用广义加性模型研究长江口鱼类资源密度与环境因子之间的关系,并对2017年鱼类资源密度的时空分布进行预测。结果显示,春夏秋冬四个季节最佳GAM偏差解释率分别为69.6%、55.9%、51.4%和47.4%,交叉验证回归线斜率的平均效应为0.62～0.88。盐度、水温和溶解氧是影响长江口鱼类资源密度的主要环境影响因子且在不同季节对鱼类资源密度有不同的影响机制。总体上,在春、夏、秋季,盐度与鱼类资源密度之间存在正向相关性;在夏、秋、冬季,水温对鱼类资源密度有显著影响,在秋季与鱼类资源密度之间存在正向相关性;在春、秋、冬季,溶解氧对鱼类资源密度有显著影响,在冬季与鱼类资源密度之间存在正向线性相关。研究表明,2017年夏季鱼类资源密度较高;在长江口南支的自然延伸水域存在鱼类资源密度的相对低值,在崇明岛向海自然延伸方向水域存在鱼类资源密度的相对高值。后续研究将对长江口鱼类资源进行不同生态类型区分,以期更加准确地掌握影响各生态类型鱼类时空分布的环境因素及其时空分布信息。     

渔场鱼量模型的建立

微分方程的平衡点可分为稳定和不稳定两种。当轻轻扰动平衡点时，系统状态就会剧烈变化。若新的状态决不会回到原平衡点，此点就是不稳定的；相反，如果一个系统在稳定平衡点附近受到干扰，它总是企图回到平衡点，那么此点就是稳定的。用这一数学工具可以解决诸如渔场鱼量等一系列实际问题。