栖息地适宜性指数在渔业科学中的应用进展

栖息地适宜性指数（habitat suitability index,HSI）于20世纪80年代提出之后,在渔业资源开发、管理、评估及保护等领域中得到广泛应用,已成为渔业科学研究的重要手段之一。简要概述了国内外HSI研究现状、理论和方法,以及应用现状和存在问题。并概括提出HSI研究和应用过程中,要充分考虑的问题有：（1）充分了解研究对象生活史过程及其生物学特性和所处的环境;（2）针对不同生长阶段和外部环境,选择合适的环境因子;（3）开展数据源合适时空标准的研究,建立环境因子等数据的规范;（4）根据历史资料和专家知识赋予各因子的合适权重;（5）针对不同目标（保护区、中心渔场、生物量估算等）,来选择备选的HSI模型;（6）通过各种模型的比较分析,选择合适的HSI模型;（7）利用实测数据和最新资料,对模型进行不断改进与修正,以提高模型的精度。     

印度洋长鳍金枪鱼栖息地指数模型的构建与验证

长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)因其经济价值、分布广泛,成为世界各国海洋渔业的主要捕捞对象之一。对长鳍金枪鱼进行渔场预报研究,可以提高捕捞效率和渔获产量,为渔业生产提供科学依据。选取了2006—2014年印度洋长鳍金枪鱼的生产数据,结合海洋表层的温度、盐度和叶绿素a浓度等3个环境因子,运用一元非线性指数模型按月份建立了各环境因子的印度洋长鳍金枪鱼单因子栖息地适应性指数(suitability index, SI)后,采用算术平均法获得综合栖息地适应性指数模型(habitat suitability index, HSI),并根据2016年印度洋渔业生产数据及相应海洋环境资料,基于地理信息系统(geographic information system,GIS)软件——ArcGIS对栖息地指数模型进行验证。研究表明该模型对渔场预报准确率约为90.56%,各HSI等级下平均预报准确率为87.46%,对于HSI等级4和5(I_(HSI)0.5)等较高HSI值渔区所代表的中心渔场,其平均准确率为71.82%,考虑到I_(HSI)0.5的产量平均比重达69.35%这一事实,说明所建立的HSI模型对印度洋长鳍金枪鱼具有较好的预报效果。     

基于不同权重栖息地模型的秘鲁外海茎柔鱼渔场分析

根据2006-2014年春季(8月~10月)、夏季(11月~翌年1月)、秋季(2月~4月)、冬季(5月~7月)秘鲁外海茎柔鱼渔获数据,结合3个关键海洋环境因子海表面温度(SST)、海表面高度(SSH)和净初级生产量(NPP)的数据,利用不同权重方案的栖息地适应性指数模型来分析秘鲁外海茎柔鱼渔场分布。利用单位捕捞努力量渔获量(CPUE)与SST、SSH和NPP建立适应性指数(SI)模型,采用算术加权法建立综合适应性指数(HSI)模型,依据捕捞量和努力量的比重来比较不同权重的HSI模型,选择不同季度下的最优模型,并用2015年的数据进行验证。结果显示,茎柔鱼CPUE 和渔场纬度重心(LATG)呈现显著的年际和季节变化。不同季节茎柔鱼最优栖息地模型中的权重方案不同,其中春季最优模型权重方案为案例9,权重比例最高的环境因子是SST;夏季最优模型权重方案为案例7,SST、SSH和NPP所占的权重比例均等;秋季最优模型权重方案为案例3,权重比例最高的是SSH;冬季与春季相同。研究表明,影响秘鲁外海茎柔鱼栖息地分布的环境因子随季节具有显著差异,春冬季节最主要的环境因子是SST。此外,建立茎柔鱼的栖息地预测模型需考虑环境因子权重以区分影响差异。     

基于栖息地适宜度指数模型的刺参环境适宜性初步研究

为了评价刺参Apostichopus japonicus生存环境的适宜度,基于动物栖息地适宜度指数(Habitat suitability index,HSI)模型,对刺参的环境适宜性进行了研究。选取温度、盐度、溶解氧、底质环境类型和底质砂砾含量作为影响刺参适应性的环境因子,根据经验赋值法和数理统计方法,绘制了大长山海域刺参各影响因子的适宜性指数(Suitability index,SI)曲线图,并利用几何平均法综合估算HSI值。结果表明:2013—2014年7个航次调查的HSI平均值分别为0.66、0.59、0.67、0.46、0.66、0.65、0.65,冬季的适宜度(HSI=0.46)明显低于其他季节,而春季(HSI=0.66)及秋季(HSI=0.67,HSI=0.65)的适宜度相对较高;同一航次中(以2014年11月为例),7个站位的HSI值分别为0.66、0.67、0.65、0.62、0.63、0.62、0.67,其中DCS01、DCS02和DCS07站位的适宜度较高。研究表明,春季及秋季在DCS01、DCS02和DCS07站位进行刺参苗种底播,刺参的成活率和生长情况可能更好。     

应用栖息地适宜性指数研究温台渔场小黄鱼的空间分布特征

根据2015—2016年春、夏、秋、冬4个季节在温台渔场开展的渔业资源与栖息环境综合调查采集的生产数据,采用正态分布函数分别构建海水底层温度(sea bottom temperature, SBT)、海水底层盐度(sea bottom salinity, SBS)和水深(depth)与相对资源密度的适宜性指数(suitability index, SI),利用最小二乘法进行参数求解,利用提升回归树(boosted regression tree, BRT)模型确定各环境因子的权重,采用基于不同权重的算术平均法(arithmetic weighted model, AWM)建立栖息地适宜性指数(habitat suitability index, HSI)模型,并通过交叉验证检验模型精度。研究发现:各环境因子与SI间均呈现明显的正态关系;小黄鱼的最适栖息地存在明显的季节性变化,全年HSI高值区出现在春季和夏季,其次为秋季和冬季,春季高值区位于122°30′E以东,28°30′N以北海域,夏季高值区呈带状南下,秋季高值区位于122°00′E,28°00′N附近海域,冬季高值区北上,位于123°00′E,29°00′N附近海域。研究结果表明:在HSI模型中考虑权重后,该模型能够较好地反映温台渔场小黄鱼栖息地的分布和变化情况。     

水体叶绿素遥感反演中的多尺度分析

水体遥感影像提取污染物信息普遍存在着尺度效应问题,选择合适的空间分辨率影像能够准确地表征水域污染的空间分布状况.充分利用水体空间尺度信息,研究水色遥感的尺度问题,有利于提升湖泊水体遥感反演模型的应用能力.以巢湖水域HJ-lA卫星HSI高光谱和CCD多光谱遥感数据为例,以Matlab为平台,采用基于离散小波多尺度变换分析方法,生成多光谱尺度和空间尺度影像,然后利用水体污染物的定量遥感反演方法,获取湖面水体叶绿素多尺度空间分布浓度,并利用水面同步实测数据对反演结果进行验证.通过结果比较,确定100 m分辨率的HSI高光谱数据为较优分析空间尺度.     

利用栖息地指数预测西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔场

西南大西洋阿根廷滑柔鱼是我国鱿钓船船队重要的捕捞对象,准确预测中心渔场可以为科学地指导渔业生产提供依据。根据2000-2005年1-5月主渔汛期间我国鱿钓船队在西南大西洋海域的鱿钓生产数据,结合遥感获得的表温及叶绿素a数据,分别将作业次数百分比和单位渔船日产量作为适应性指数。利用算术平均法建立基于表温和叶绿素a因子的栖息地指数（HSI）模型。利用2005年1-5月生产数据及环境资料对HSI模型进行验证,分析认为作业渔场主要分布在HSI大于0.6海域,其作业次数比重达到76％以上,各月平均日产量均在7.2 t/d以上。研究表明,基于表温和叶绿素a的HSI模型能较好预测西南大西洋阿根廷滑柔鱼中心渔场,预报准确率在70％以上。     

因子分析在向日葵农艺性状相关研究中的应用

本研究应用R型主因子分析法对1987年和1988年向日葵杂交种的9个主要农艺性状进行了因子分析。结果表明:(1)因子分析结果因环境而异,在实际应用时应特别注意;(2)不同试材、不同环境的因子分析结果或结论又有相当程度的一致性,而育种工作者就是要利用这种一致性指导选择、鉴定以及决策等环节。两年的分析都可把原始性状分解成4个相互独立的性状群即公因子,而其中表现稳定的有单株生产力因子、营养生长势因子和品质因子。如果这些公因子在向日葵群体中真实存在的话,就可以按因子逐步改良从而达到提高产量和改进品质的目的。其改良效果可望超过单个性状的独立选择法。     

滇中地区云南松林分胸径生长模型

应用云南省五期森林资源连续清查样地数据,用非线性回归方法构建云南松林分生长模型,并分析各环境因子对云南松林分胸径的综合影响。结果表明:(1)林分径阶株数随胸径的增大整体呈倒"J"型分布,林分直径分布曲线向左偏斜程度较大,且呈低峰态分布,分布相对离散;(2)林分胸径最优生长模型为坎派兹模型,决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)分别为0.648和3.384,预估精度(P)为96.53%;(3)林龄、地位级指数、风速、郁闭度和相对湿度等是对林分平均胸径影响较为重要的因子。     

基于GIS的文成县茶树栽培气候区划

针对文成县茶叶发展过程中存在的种植基地选择和气象灾害防御等问题,在调查取得的数据基础上,利用全县36个区域站多年气候资料和数字高程模型(DEM),根据茶树栽培气候区划指标,运用地理信息系统(GIS)研究茶树栽培气候区划,将文成县的茶树栽培区划分为适宜栽培区、较适宜栽培区和不适宜区。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼中心渔场预报的实现及验证

提高渔情预报技术是渔场学的重要研究内容,地理信息系统等高新技术在渔情预报中的应用日益增多。本文根据我国在西南大西洋海域生产的鱿钓统计数据,结合海洋环境因子,利用栖息地指数方法构建了西南大西洋阿根廷滑柔鱼中心渔场预报模型,自主研发了软件预报系统。同时,利用实时的表温、叶绿素和海面高度距平值等海洋环境因子,对2009年生产作业情况进行了验证。分析认为,实际作业渔场基本上都分布在栖息地指数为0.5以上的海域,1－4月份中心渔场预报准确率为57%~74%,平均准确率为68.29%。研究认为,栖息地指数模型可较为准确地用来预测阿根廷滑柔鱼中心渔场,同时依靠地理信息系统等技术实现了中心渔场预报的智能化。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼中心渔场预报的实现及验证

提高渔情预报技术是渔场学的重要研究内容,地理信息系统等高新技术在渔情预报中的应用日益增多。本文根据我国在西南大西洋海域生产的鱿钓统计数据,结合海洋环境因子,利用栖息地指数方法构建了西南大西洋阿根廷滑柔鱼中心渔场预报模型,自主研发了软件预报系统。同时,利用实时的表温、叶绿素和海面高度距平值等海洋环境因子,对2009年生产作业情况进行了验证。分析认为,实际作业渔场基本上都分布在栖息地指数为0.5以上的海域,1-4月份中心渔场预报准确率为57%～74%,平均准确率为68.29%。研究认为,栖息地指数模型可较为准确地用来预测阿根廷滑柔鱼中心渔场,同时依靠地理信息系统等技术实现了中心渔场预报的智能化。研究亮点:利用栖息地指数方法构建了基于表温、叶绿素和海面高度距平均值的阿根廷滑柔鱼中心渔场预报模型,并自主研发了软件预报系统。根据2009年1-4月实时的海洋环境和生产实际情况,对中心渔场进行了验证比较,其预报平均准确率达到68.29%。     

基于栖息地指数模型的毛里塔尼亚头足类底拖网渔场研究

毛里塔尼亚专属经济区是我国西非过洋性渔业底拖网渔船的主要作业海域之一。本研究根据2010—2015年上海某远洋渔业公司的底拖网渔船生产数据,结合卫星遥感获得的表温和海面高度等数据,利用栖息地指数方法,采用几何平均模型和算术平均模型对毛里塔尼亚底拖网渔场进行了比较研究。结果显示,毛里塔尼亚海域底拖网作业的时间为1—4月和7—12月。各月基于表温、海面高度距平值和海底水深的适应性指数表明渔场的适宜海洋环境范围有差异。AMM模型中,HSI大于0.6的作业网次比例为76.10%,作业产量比例为78.66%,平均网次产量随着HSI的增加逐渐增大,从HSI为0~0.2时的29.37 kg/网次,增加到HSI为0.8~1.0时的47.20 kg/网次;GMM模型中,作业网次所占比例只有66.71%,作业产量比例为71.18%,平均网次产量随HIS的增加没有呈现合理的规律。本研究认为AMM模型更加适合于毛里塔尼亚底拖网渔场的预报。     

我国新农村建设中现代渔业存在的问题及其对策探讨

"三农"一直是党和政府关注的焦点,其在"新农村建设"这一旗帜的统领下已由大众的普遍关注变为政府实际政策的扶持。我国已经进入由传统渔业向现代渔业发展的新阶段,文章在科学界定现代渔业内涵和特征的基础上,对我国新农村建设中现代渔业存在的问题进行了分析,并提出了制订科学的发展规划、保护渔业生态环境、深化体制机制改革、建设现代渔业产业基地等相关的对策建议,以期为加快现代渔业建设提供理论依据。     

基于国际司法判例分析渔业因素在专属经济区划界中的作用

渔业资源的开发利用、养护与管理是沿海国在其专属经济区享有的主权权利。在专属经济区划界中应当考虑渔业因素。在分析《联合国海洋法公约》关于专属经济区划界规定的基础上,研究了5个涉及专属经济区划界的国际司法判例,认为渔业是影响最终边界确定的因素之一。渔业是否发挥作用以及发挥什么作用取决于渔业对当事国一方或者双方社会经济的重要性,且取决于是否有充分的证据证明这种重要性确定存在。渔业在专属经济区划界中发挥的作用主要有海洋划界前在渔业方面形成的边界是否构成默示协议划定的边界以及作为"特殊情况"检验以等距离线为临时边界的公平性两方面。我国主张与周边海上邻国的专属经济区划界通过协议确定,国际司法判例的裁定在一定程度上构成了协议划界的国际法基础,对协议谈判具有重要的参考作用。     

东营市典型高效生态渔业模式

东营市是黄河三角洲高效生态经济区的核心区域,该区严重的土地盐碱化现象已成为制约农业可持续发展的首要因素。发展渔业是东营市改造利用盐碱地、改良生态环境、改善生活水平、促进资源型城市转型、建设高效生态经济区的重要手段。通过对该市近期高效生态渔业雏形的调查,提炼、设计、探求当地适用的5种生态渔业模式,分别是:海洋增殖放流资源修复模式、海参养殖及循环经济模式、大闸蟹池塘精养模式、贝类增养殖碳汇渔业模式和休闲渔业模式。自1992年至2012年,东营市水产品总产量、产值、渔民人均纯收入分别增长9.5倍、16.2倍、13.9倍,通过渔业改造利用盐碱地25 136 hm2,取得了显著的生态、经济、社会效益。在总结渔业模式特征,评估各项模式效应的基础上,提出高效生态渔业模式完善的建议。     

渔用麻醉剂使用现状和检测技术研究进展

随着水产品交易市场的不断扩大,为了保证水产品品质及鲜活程度,麻醉剂的使用愈发普遍,其中渔用麻醉剂的安全隐患愈发受到关注,而我国在渔用麻醉剂方面的监管却突显不足,对动物体内麻醉剂残留检测技术的研究也比较缺乏。通过研究各国渔用麻醉剂使用现状,提出我国建立相应监管措施的必要性。目前市场上渔用麻醉剂已被普遍使用,包括间氨基苯甲酸乙酯甲烷磺酸盐(MS-222)和丁香酚类化合物,但我国还未建立相应的检测标准或基准方法。对国内外相关检测方法进行总结和比较,为后续方法研究提供理论支持。     

中国沿海省份渔业产业竞争力比较研究

为比较中国沿海省份的渔业产业竞争力,通过分析并借鉴产业竞争力理论,查阅《中国渔业年鉴(2020)》获取统计数据,运用AHP方法和德尔菲法建立指标评价体系进行计算。结果表明,山东省是沿海省份中渔业产业竞争力最强的省份,各省份之间差异大；影响渔业产业竞争力的重要因素是资源禀赋,其次是长期获利能力；休闲渔业的发展状况在评价渔业产业竞争力中倍受重视,将成为乡村休闲观光旅游新的经济增长点。建议各地区要因地制宜推进渔业一二三产融合发展,提高渔业产品附加值和产业竞争力。     

我国水产养殖发展潜力分析

通过历史数据,结合聚类分析方法,从我国水产品发展的时空角度,探讨内陆和海水产品养殖发展的特点。运用部分调整模型,对我国内陆和海水产品养殖业生产潜力进行剖析,并对比分析内陆水产品人工养殖与海水产品人工养殖,指出就长期边际产量而言,内陆水产品人工养殖是海水产品人工养殖的2.5倍。内陆水产品人工养殖比海水产品人工养殖前景更广阔。