南太平洋延绳钓长鳍金枪鱼生物学组成及其与栖息环境关系

长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)经济价值高,是我国延绳钓渔业重要的目标鱼种。根据2013年9月~2014年1月和2014年4~8月我国金枪鱼观察员在南太平洋东部海域收集的长鳍金枪鱼样本和海洋环境数据,对其生物学组成和栖息环境进行了研究。结果表明:叉长(FL,cm)与体质量(WW,kg)的关系为:WW=3×10-5×FL2.909 9(雌雄性,R2=0.915 3);体长(TL,cm)与叉长(FL,cm)关系为:TL=1.033 6FL+2.555(R2=0.961 4);叉长(FL,cm)与两背鳍间距(LD1D2,cm)的关系为:LD1D2=0.248 5FL+1.238 1(R2=0.815 1);利用各水层长鳍金枪鱼渔获率(catch per unit effort,CPUE)推测其主要的栖息水层为150~270 m,栖息水层温度范围16~22℃,盐度范围35.0~35.6,其中最高资源丰度主要分布在190~230 m的水层,对应的温度为18~20℃,盐度为35.2~35.4。研究结果可为掌握南太平洋长鳍金枪鱼栖息环境提供基础数据。     

基于多因子栖息地指数模型的南太平洋长鳍金枪鱼渔场预报

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。

     

南太平洋长鳍金枪鱼垂直活动水层空间分析

为了解南太平洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)的垂直活动水层分布特征及其适宜的垂直活动水层深度,采用Argo 数据重构了研究海域次表层20 ℃和25 ℃等温线深度场, 并结合2010年～2012年中水集团南太平洋长鳍金枪鱼延绳钓渔船实际生产统计数据, 绘制了20 ℃和25 ℃等温线深度与长鳍金枪鱼单位捕捞努力量渔获量(CPUE) 叠加图, 分析南太平洋长鳍金枪鱼的垂直活动水层分布特征。结果表明, 研究海域20 ℃和25 ℃等温线深度存在明显的季节性变化, 且长鳍金枪鱼渔场时空分布随着20℃等温线深度的220 m等深线和25℃等温线深度的140 m等深线时空变动而季节性南北移动。长鳍金枪鱼中心渔场主要分布于10S 以南、160E～175E之间, 中心渔场所处海域, 其20 ℃等温线深度多在220 m以深, 超过250 m的海域CPUE 均偏低; 25 ℃等温线深度多在140 m以浅, 浅于80 m的海域则难以形成中心渔场。采用频次分析与经验累积分布函数( ECDF) 相结合的方法, 计算出南太平洋长鳍金枪鱼适宜的垂直活动水层深度为88～238 m。文章初步得出了南太平洋长鳍金枪鱼的垂直分布特征及其适宜的垂直活动水层深度, 可用于指导延绳钓投钩深度, 为中国南太平洋长鳍金枪鱼延绳钓生产作业提供理论参考。     

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。     

南太平洋长鳍金枪鱼资源不同尺度的空间格局特征

长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)是延绳钓渔业主要捕捞目标物种,占金枪鱼年渔获量的1/3。南太平洋的长鳍金枪鱼资源丰富,探究其渔业资源的空间格局特征,分析是否存在空间尺度差异,对其渔业资源的合理利用和保护具有重要意义。根据2015—2019年中国大陆延绳钓渔捞日志数据,按季度以3种空间尺度进行聚合(1°、2°和5°),以及中西太平洋渔业委员会提供的5°网格数据,分别计算其空间格局特征,以比较不同空间尺度下资源分布格局的差异。结果表明：1)南太平洋长鳍金枪鱼资源空间格局方向特征的椭圆扁率大,所有尺度的空间格局均呈现显著的东西向分布,且资源的空间格局特征(资源的分布范围、扁率、分布方位角等)呈明显的季节性波动特征;2)同源的3种不同尺度数据反映的资源空间格局差异性较小,而不同源数据反映的则差异性较大;3)在同尺度5°网格数据中,相较于中西太平洋委员会数据,渔捞日志数据中空间格局的资源中心更偏东南,偏东约10°经度;4)采用较大尺度聚合的数据反映出的资源空间聚集特征更强,且不同尺度数据得到的资源空间热点区域有一定差异。     

利用广义线性模型分析印度洋黄鳍金枪鱼延绳钓渔获率

利用广义线性模型,以年、季节、海区、渔具结构以及渔具材料等效应为主要因子,假设5种方案对日本在印度洋的黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)延绳钓渔获率进行标准化.结果显示,这5种方案对渔获率的变化都具有较好的解释率.其中方案3的解释率最高,达到68%.主效应中,渔区、季节、年份具有最大的F值,表明它们能够解释剩余方差中的最大部分;交互项中,渔区与季节、主绳材料和支绳材料也具有较大的F值.这种情况与日本大眼金枪鱼延绳钓数据标准化的结果很相似.考虑每栏钩数的信息时,可使总方差的解释率提高8%～9%.当分别用每月每次投钩数≥5 000钩和≥10 000钩筛选的数据拟合模型时,可使总方差的解释率分别提高3%和2%,预测残差也更趋正态分布.但本标准化结果仍待进一步完善,在资源评估时,应审慎运用.     

基于最大熵模型的南太平洋长鳍金枪鱼栖息地预测

长鳍金枪鱼（Thunnus alalunga）是一种高度洄游的中上层鱼类,其分布受环境影响明显,利用海洋环境的变化对其栖息地分布进行预测有重要的科学意义。本研究采用2015—2017年盛渔期中国（不含港澳台地区）渔船在南太平洋140°E~130°W,0°~50°S区域长鳍金枪鱼延绳钓渔捞日志数据,结合同时期海洋环境数据,使用最大熵模型获得了2015—2016年盛渔期（5—8月）长鳍金枪鱼渔获率对各环境因子的反馈曲线以及各环境因子的贡献率,并据此计算出2017年盛渔期其潜在栖息地分布,然后叠加同年真实渔业数据对各模型的预测准确率进行比较。结果表明：（1）由渔获率对各环境因子的反馈曲线发现,25°S以北区域最适宜长鳍金枪鱼栖息的海表温度为28.4~30.6℃,300 m水深温度为13.2~17.6℃,海表面盐度为35.6~36.7,海表风场南北分量为-1.6~5.8 m/s;25°S以南区域最适宜长鳍金枪鱼栖息的海表温度为17.8~23.4℃,300 m水深温度为12.2~16.9℃,海表面盐度为35.2~36.0,海表风场南北分量为-0.7~4.9 m/s,总体相似。（2）25°S以北区域环境因子的重要性排名由高到低依次为海表面温度（因子平均贡献率31.3%）、海表面盐度（30.1%）、300 m水深温度（29.2%）、海表风场南北分量（9.4%）;在25°S以南区域依次为海表面温度（60.7%）、海表面盐度（22.4%）、海表风场南北分量（10.6%）和300 m水深温度（6.3%）;在25°S以南区域,最重要的环境因子为海表面温度（平均贡献率大于60%）,且显著高于以北区域的31%;在25°S以北区域,3个主要环境因子的重要性差异较小,平均贡献率都在30%左右。（3）模型的综合预测准确率在30%~85%,具体以中适生区的预测准确率较高,高、低适生区预测准确率相对较低。     

中东太平洋长鳍金枪鱼延绳钓作业分析

根据辽宁远洋渔业有限公司“海泰”船于2001~2002年在中东太平洋进行的金枪鱼延绳钓探捕的生产数据,分析了长鳍金枪鱼延绳钓作业的捕捞努力量、渔获量及上钓率的月变化和年间变化,并对上钓率与作业渔场表层水温的关系进行了初步研究。“海泰”船平均每月下钓68568钩,2001年月均产量为2960尾;2002年月均产量为1290尾。以重量计,2001年月均产量为31373kg;2002年月均产量为15889kg。两年间相比,2002年月均产量明显低于2001年。不同月份间实际日产量波动较月产量波动小,两年间的平均日产量差异显著。不同月份间上钓率亦差异显著,而年间平均上钓率无显著性差异。不同作业海区日产量和上钓率差异极显著,A、D、E和H区日产量和上钓率较高。在水温15~22℃范围内,上钓率在0.7%~11.1%之间波动,平均值为3.64±0.156%;水温24~30℃范围内时,上钓率在0.25%~3.7%之间,平均值为1.06±0.085%。两个温度范围的上钓率差异极显著。月平均上钓率与作业渔场月平均表层水温成显著负相关。     

南太平洋所罗门群岛海域黄鳍金枪鱼的渔业生物学特性

根据2010年8~10月,在南太平洋所罗门群岛海域延绳钓作业渔场所采集的黄鳍金枪鱼数据,对其渔业生物学特性进行了初步分析。结果表明,1）叉长为47.5~166.5 cm,平均叉长为112.7 cm,优势叉长为80.0~90.0 cm和100.0~140.0 cm（75.0%）;体重为2.0~72.0 kg,平均体重为26.5 kg,优势体重为5~10 kg和15~40 kg（68.6%）,雌、雄个体大小差异明显（ANOVA,P<0.01）;2）体重（RW）与叉长（FL）、纯重（DW）的关系分别为RW=1.159×10-5FL3.070和RW=1.118DW+0.684（不分性别）;3）雌、雄性比为1∶1.2。各叉长组性比变化显著（χ2=1 093.386,P<0.001）,叉长大于140 cm时,雄性个体占优势;4）性腺发育以Ⅱ期为主（50%）,初次性成熟叉长为113.4 cm。达到性成熟的个体中,34.0%的个体发育至Ⅴ期以上,说明调查期间为黄鳍金枪鱼繁殖期;5）空胃率高达51.6%,摄食种类主要为鱼类（67.5%）、头足类（18.0%）和甲壳类（14.5%）。不同叉长组的摄食等级存在显著变化（χ2=400.782,P<0.001）。     

北太平洋长鳍金枪鱼延绳钓渔场分布及其与海水表层温度的关系

根据北太平洋长鳍金枪鱼渔获量、海水表层温度等数据,研究了长鳍金枪鱼渔获量的分布区及其海水表层温度(SST)的统计特征.结果表明,北太平洋长鳍金枪鱼渔场主要分布于25～40°N之间的海域.长鳍金枪鱼渔场区平均SST为23.6℃,中位数为24.5℃,多数渔场区位于暖温带海域,其平均SST多数为16～28℃,产量数据分布为正偏.海水表层温度为16～23℃的海域,长鳍金枪鱼的平均产量和平均CPUE变化趋势类似,且表层温度为18～20℃的海域,长鳍金枪鱼的平均产量最高.渔获量分布于表层温度为16～23℃和24～27℃海域,但主要集中于16～23℃的范围.交叉相关分析表明长鳍金枪鱼CPUE同太平洋年际振荡指数具有相关性.     

Migration and behavior of juvenile North Pacific albacore (Thunnus alalunga)

Archival tags were used to study the seasonal movements, migration patterns and vertical distribution of juvenile North Pacific albacore (Thunnus alalunga). Between 2001 and 2006, archival tags were deployed in North Pacific albacore in two regions of the Northeast Pacific: (i) off Northern Baja California, Mexico and Southern California, and (ii) off Washington and Oregon. Twenty archival tagged fish were recovered with times at liberty ranging from 63 to 697 days. Tagged albacore exhibited five distinct, seasonal migratory patterns. Depth and temperature data also showed a broad range of vertical behaviors. In certain regions such as off Baja California, Mexico, juvenile albacore make frequent dives to depths exceeding 200 m during the day and remain in the surface mixed layer at night, whereas off Oregon and Washington they remain near the surface both day and night. Water temperatures encountered ranged from 3.3 to 22.7°C. Peritoneal temperatures were significantly higher by an average of approximately 4°C, as expected in these warm‐bodied fish. This study provides a comprehensive examination of horizontal and vertical movements of juvenile albacore in the Northeast Pacific. The results reveal diverse behavior that varies regionally and seasonally as albacore move among different habitats throughout the entire North Pacific.     

Feeding habits of albacore Thunnus alalunga in the transition region of the central North Pacific

ABSTRACT:   The feeding habits of albacore Thunnus alalunga (fork length: 48.9–76.2 cm, n  = 132) were examined from late spring to early autumn in relation to its northward migration in the transition region between the subtropical and subarctic fronts in the central North Pacific. Samples were collected at night using surface gill nets or during daytime pole-and-line surveys in 2001 and 2002. During May and June, albacore fed mainly on Japanese anchovy Engraulis japonicus , which accounted for 27.2%, 67.0%, and 45.5% of the total stomach contents by number ( Cn ), wet weight ( WW ), and frequency of occurrence ( F ), respectively, and secondarily on the subarctic gonatid squid Gonatopsis borealis ( Cn , 15.8%; WW , 10.8%; F , 28.8%). From July to September, albacore continued to depend on Japanese anchovy ( Cn , 48.2–52.8%; WW , 79.9–95.2%; F , 27.8–85.4%). These results corresponded well with the remarkable rebound of the Japanese anchovy stock since the 1990s. Gonatopsis borealis , the main squid prey from May to June, almost disappeared from the stomachs of albacore from July to September, probably due to the northward migration of this squid to subarctic waters in summer. The feeding impact of albacore on the Japanese anchovy stock in the transition region was conservatively estimated to be from 1400 to 2100 tons per day from late spring to early autumn.     

运用生物量动态模型评估印度洋长鳍金枪鱼资源

印度洋金枪鱼延绳钓渔业是我国远洋渔业的重要组成部分,海洋不同深度的水温影响到长鳍金枪鱼 (Thunnus alalunga) 延绳钓渔获率。文章利用2008—2017年延绳钓生产作业数据,并结合Argo浮标水温数据,采用广义加性模型 (Generalized additive model, GAM) 分析长鳍金枪鱼空间分布与不同深度水温之间的关系。结果表明,海表面 (0 m)、200和400 m 3个水层的温度显著影响长鳍金枪鱼的空间分布,最优的GAM模型对渔获率 (单位捕捞努力量渔获量,Catch per unit effort, CPUE) 的方差解释率为53.3%,模型拟合的决定系数为0.527。长鳍金枪鱼渔获率与所选取的3个水层温度均呈非线性关系,高渔获区集中分布于17~30 ℃的表层海域,17~20 ℃的200 m层海域,9~15 ℃的400 m层海域,以及他们的交集海线。文章初步得出了南印度洋长鳍金枪鱼空间分布与水深断面温度的关系,可为指导长鳍金枪鱼的合理生产提供技术支撑。     

时滞差分模型与剩余产量模型的应用比较以南大西洋长鳍金枪鱼为例

将剩余产量模型和时滞差分模型分别应用于南大西洋长鳍金枪鱼（Thunnus alalunga）渔业数据,结果表明,比起剩余产量模型,时滞差分模型拟合的单位捕捞努力渔获量（catch per unit effort,CPUE）曲线能够更好地捕捉到CPUE随着时间的波动。赤池信息量准则（Akaike information criterion,AIC）的结果显示,时滞差分模型比Schaefer模型的评估效果要好。时滞差分模型评估的最大可持续产量（maximum sustainable yield,MSY）中值为22 490 t,80%置信区间为21 756~23 408 t;剩余产量模型评估的MSY中值为27 520 t,80%的置信区间为26 116~28 959 t。生物学参考点的结果表明目标群体在1985年以前资源状态较好;1985年~2005年的20年里处于过度捕捞状态;2005年后资源状况得到改善,但仍需加强管理。比起剩余产量模型,时滞差分模型给出了更为有效且保守的评估结果。     

基于分位数回归的库克群岛海域长鳍金枪鱼栖息环境综合指数

根据2012年9–11月在库克群岛(the Cook Islands)海域利用金枪鱼延绳钓调查所获得的共计43个站点的长鳍金枪鱼 (Thunnus alalunga) 渔获率数据, 以及测得的温度、盐度、叶绿素浓度、水平海流及垂直海流数据等环境因子数据, 采用分位数回归方法分析了各水层(40~280 m, 每40 m为一层)及整个水体中各个环境因子与长鳍金枪鱼渔获率的关系, 并利用43个站点内随机选择的验证站点对不同水层的研究结果进行了验证。研究结果表明: (1)长鳍金枪鱼在各水层及整个水体的单位捕捞努力量渔获量(CPUE)分布呈偏正态分布; (2) 调查期间建模站点和验证站点内的预测CPUE与名义CPUE间均无显著性差异; (3) 栖息地综合指数(IHI)模型的预测能力较好, 且在水深40~80 m、160~200 m及整个水体范围内能有效预测长鳍金枪鱼的分布情况; (4) 不同水层影响长鳍金枪鱼分布的因素不同, 如在较浅水层(40~80 m)长鳍金枪鱼的渔获率与水色的的关联较大, 在80~120 m水层则主要受水温的影响、在混合水层所在的120~160 m水层则主要受海流的影响, 在较深的水层(160~240 m)则主要受饵料分布及水温的影响; (5) 长鳍金枪鱼偏好觅食的水层应为160~240 m水层; (6)  长鳍金枪鱼IHI指数分布较高的两个海域分别为13°S–15°S, 162°W–167°W与11°S–12°S, 161°W–167°W。建议在上述两个海域作业时, 应使钓具沉降到160~240 m水层, 从而在避免兼捕其他水层渔获的同时, 提高长鳍金枪鱼的捕捞效率。

     

A study on the variability of albacore (Thunnus alalunga) longline catch rates in the southwest Pacific Ocean

Relationships between albacore tuna (Thunnus alalunga) longline catch per unit effort (CPUE) and environmental variables from model outputs in New Caledonia’s Exclusive Economic Zone (EEZ) were examined through generalized linear models at a 1° spatial resolution and 10‐day temporal resolution. At a regional (EEZ) scale, the study demonstrated that a large part of albacore CPUE variability can be explained by seasonal, interannual and spatial variation of the habitat. Results of the generalized linear models indicated that catch rates are higher than average in the northwestern part of the EEZ at the beginning of the year (January) and during the second half of the year (July–December). In the northwestern region of the EEZ, high CPUEs are associated with waters <20.5° in the intermediate layer and with moderate values of primary production. Longline CPUE also appeared to be dependent on prey densities, as predicted from a micronekton model. Albacore CPUE was highest at moderate densities of prey in the epipelagic layer during the night and for relatively low prey densities in the mesopelagic layer during the day. We also demonstrated that the highest CPUEs were recorded from 1986 to 1998, which corresponds to a period with frequent El Niño events.