海州湾方氏云鳚体长与体重分布特征及其关系

体长、体重是鱼类种群的基本生物学特征,能够反映鱼类个体生理状态以及所处环境条件的变化,但在实际研究中其时空变化往往被忽略。本文根据2011—2016年春、秋季海州湾8个航次的渔业资源底拖网调查数据,研究了方氏云鳚(Pholis fangi)的体长组成、体重组成,体长–体重关系和肥满度特征,并分析了上述指标的时空异质性。结果表明,海州湾方氏云鳚的群体有多个年龄组,体长、体重和体长–体重关系参数a、b及肥满度在时空上均有较大波动,且在年间差异显著。秋季各航次平均体长、体重呈现逐年增大趋势;肥满度的季节差异要大于年间差异,春季肥满度小于秋季;体长和肥满度在海州湾分布均是西南部大于东北部,但秋季肥满度分布则与此相反。调查的方氏云鳚群体基本符合正异速生长类型。体长体重特征的时空异质性可能与气候、摄食强度、性成熟比例与捕捞压力等有关,并在一定程度上反映了渔业生态系统和栖息地特征。相关研究应充分考虑体长、体重关系参数的时空变化,以为渔业资源评估提供精确参数。     

基于Bootstrap的ELEFAN方法在评估方氏云鳚群体生长参数中的应用

渔业数据有限性是小型渔业资源评估所面临的常见问题。电子体长频率分析(electroniclengthfrequency analysis,ELEFAN)常用于年龄数据难以获取或缺失的渔业,但该方法的可靠性尚待检验。本研究根据2013―2018年春、秋季共11个航次的海州湾底拖网调查数据,分别使用传统的ELEFAN与结合Bootstrap的ELEFAN方法,比较了2013―2015年与2016―2018年两个时间段内海州湾方氏云鳚(Pholis fangi)群体von-Bertalanffy生长方程中参数之间的变化。结果显示,在海州湾海域,方氏云鳚的生长参数具有显著变化, 2013―2018年,群体的极限体长变小,生长速率加快,说明海州湾方氏云鳚群体近年来呈现小型化的趋势。相比传统的ELEFAN方法,结合Bootstrap的ELEFAN方法能够给出较为稳健的参数估计,受采样随机性的影响较小,可以较好地应用于数据缺乏的小型渔业中。本研究加深了对方氏云鳚种群动态的认识,并推动了基于体长频率的生长参数估算方法在数据有限资源评估中的应用。     

时空和环境因子对海州湾方氏云鳚资源丰度分布的影响

根据2011年3月、5月、7月、9月和12月在海州湾及邻近海域进行的渔业资源底拖网调查数据,研究了该海域方氏云鳚(Pholis fang)资源丰度的分布特征,并用广义可加模型(GAM)分析了其资源丰度分布与时空和环境因子之间的关系。结果表明,海州湾及邻近海域方氏云鳚资源丰度呈现明显的时空变化。方氏云鳚资源丰度7月最高,9月最低;其主要分布在海州湾东北部海域,这与受到南黄海西侧冷中心的影响有关。GAM分析表明,月份、水深和离岸距离对方氏云鳚的资源丰度具有显著影响。方氏云鳚的资源丰度随水深的增加而增大,随离岸距离的增大呈现先增加后降低的趋势。在离岸距离70 km左右,水深14~36 m时,方氏云鳚的资源丰度较大,这可能与其产卵洄游和环境因子的时空差异有关。     

温台渔场3种经济鱼类体长频次分布与采样量间关系的比较

为了量化和比较温台渔场3种经济鱼类体长频次分布与实际收集的观测样本之间的关系,本研究基于收集的样本体长信息能够反映研究区域鱼种真实的体长组成信息这一假设,根据春、夏两季在温台渔场采集的3种经济鱼类(小黄鱼、银姑鱼和龙头鱼)的体长数据,利用计算机模拟方法设计了不同的样本量方案.利用均方差异值(mean square di...     

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。     

采样设计对估计矛尾虾虎鱼体长-体质量关系参数b的影响

鱼类体长-体重关系参数估计的准确与否影响进一步的渔业资源评估和管理。不同采样设计获得的生物学数据,对鱼类体长-体重关系参数b估计可能会有一定的影响。本文基于2013-2014年在黄河口水域调查获得的矛尾虾虎鱼(Chaemrichthys stigmatias)体长、体重数据,采用计算机模拟重抽样方法,选取相对估计误差和相对偏差两个指标,比较了不同采样设计对估计矛尾虾虎鱼体长-体重关系参数b的影响。结果表明,增加样本量可有效提高其体长-体重关系参数b的估计精度。不同季节数据对参数估计精度具有不同影响,应用多季节调查采样数据估计参数精度往往优于单季节采样。夏季数据对矛尾虾虎鱼体长-体重关系参数估计尤为重要。方案9(夏-冬季方案)在样本量达到540尾时,相对估计误差REE为2.08%,相对偏差RB的绝对值为0.71%,在相同样本量下该设计方案表现最好。在估计黄河口矛尾虾虎鱼等鱼类体长-体重关系参数时,应保证获得一定样本量的对参数估计具有较大影响的季节的生物学数据。     

鱼类消化酶活性与其体长、体重和水质的相关性研究

对主养草鱼(Ctenopharyngodon idellus)池塘中4种鱼类消化器官的胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性与鱼体长、体重及主要水质指标的相关性进行了研究。结果显示,草鱼肠道和肝胰脏的胃蛋白酶与水温具有显著正相关(P<0.05),而草鱼肠道胰蛋白酶、肠道和肝胰脏的脂肪酶以及鲢(Hypophthalmichthys molitrix)肝胰脏中淀粉酶与水温呈负相关(P>0.05)。4种鱼的消化酶活性与总氮和总磷呈正相关。匙吻鲟(Polyodon spathula)的脂肪酶和淀粉酶活性与化学耗氧量呈负相关;除鲢外,其他3种鱼的胃蛋白酶活性均与水体硬度和碱度呈正相关,而胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶均与水体硬度和碱度呈负相关。草鱼和鳙(Aristichthys nobilis)肠道胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶以及匙吻鲟消化道和肝脏胰蛋白酶与鱼的体长、体重均具有显著的正相关。     

黄河口鱼类底拖网调查采样断面数的优化

优化调查采样设计方案,利用有限的调查成本获取准确可靠的渔业资源数据,对于开展独立于渔业的科学调查十分重要。根据2013年8、10月和2014年2、5月在黄河口及其邻近水域进行的渔业资源底拖网调查数据,选取短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)和矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)作为目标鱼种,以其平均个体体长、平均个体体重为调查采样优化目标,利用计算机模拟方法对黄河口水域的渔业资源底拖网调查生物学数据进行再抽样,以平均体长、平均体重估计值的相对估计误差(REE)、相对偏差(RB)和变异系数(CV)作为优化评价指标,对基于整群抽样方法的黄河口及邻近海域的调查采样断面数进行优化。结果表明,对于目标鱼种的平均体长、平均体重指标,模拟估计值的REE、RB和CV均随着断面数的减少不断增加,调查断面数少于3时,各指标的变化幅度较大。断面数由5减少至3,REE值平均增加2%,RB值平均增加0.13%,CV值平均增加1.95%,同时渔获量降低近40%。因此,断面数为3可视为黄河口及邻近海域可接受的最优调查断面数。     

山东半岛东南部海域星康吉鳗资源密度时空分布及其与环境因子之间关系

为了解山东半岛东南部海域星康吉鳗资源密度时空变化及其与环境因子之间的关系,实验根据2016年10月和2017年1月、5月、8月山东半岛东南部海域4个航次底拖网调查数据,利用广义可加模型(GAM)分析了星康吉鳗资源密度时空分布特征及其与环境因子之间的关系。结果发现,星康吉鳗资源密度及分布具有明显的季节变化。春季,山东近海星康吉鳗资源密度为66.38 kg/h,夏季资源密度达到一年中最大值,为87.31 kg/h,秋季资源密度为79.01 kg/h,冬季资源密度大幅度降低,仅为10.44 kg/h。GAM模型结果显示,水深和海水底层温度对星康吉鳗资源分布影响最大。春季,星康吉鳗资源密度与水深、底温呈正相关关系,其分布范围较广,主要分布在海州湾中部海域(35°N沿线分布最多);夏季,其空间分布受水深影响,主要集中分布在水深20～30 m的山东半岛南部近岸海域;秋季,水深、底温、饵料生物量与星康吉鳗资源密度呈正相关,此时星康吉鳗分布较分散。冬季,星康吉鳗资源密度与水深呈正相关,此时主要分布在受黄海暖流影响的海州湾北部海域以及123.5°E～124°E海域。研究表明,星康吉鳗资源分布与其洄游习性和海域水温等水文特征的季节性变动有关,其分布特征在春季、冬季分别受青岛冷水团与黄海暖流影响显著。本研究有助于了解山东近海星康吉鳗群体的生活习性,为其资源的养护和管理提供依据。     

环境与摄食对山东省近海鱼礁区不同体长许氏平鲉分布的影响

为研究环境与摄食因素对人工鱼礁区不同体长许氏平鲉分布的影响,采用2017—2018年山东省近岸3处鱼礁区环境和渔业资源的调查数据,利用变异系数CV均值将样本的体长分为10组,每组体长间隔为33 mm,并使用Bray-Curtis相似性指数比较不同海域许氏平鲉体长组成的相似性;运用去趋势对应分析(DCA)、典范对应分析(CCA)分析各环境要素对不同体长组许氏平鲉分布的影响;运用胃含物分析法分析许氏平鲉的食物组成。结果显示,西霞口与长岛鱼礁区样本体长组成相似性指数为70.66%,前三岛鱼礁区与西霞口鱼礁区、长岛鱼礁区的相似性指数较低,分别为54.94%和59.46%;大体长(299～365mm)许氏平鲉的分布与水深、水质指数(WQI)和化学需氧量(COD)相关性较大,喜好水深较深、营养丰富的水域;小体长(35～200 mm)许氏平鲉喜好水深较浅,水质好的水域。大体长(200～365 mm),高龄(2～3龄)的个体主要摄食鱼类、虾类和蟹类,优势饵料为鱼类(IRI为65.94%);小体长(35～200 mm),低龄(0～1龄)的个体主要摄食虾类和蟹类,优势饵料为虾类(IRI为45.69%)。研...     

罗氏沼虾种群SSR分析中样本量及标记量对遗传多样性指标的影响

利用60对微卫星分子标记分别对罗氏沼虾3个养殖群体进行遗传多样性分析,通过比较样本量及标记量对遗传多样性指标的影响,探讨最适宜的样本量及标记量。结果显示,样本量和标记量的大小均对遗传多样性指数有较大的影响,其中样本量与平均等位基因数和平均有效等位基因数呈高度正相关,与杂合度和Nei氏遗传多样性指数分别呈中度、高度相关,样本量为10~30时,遗传参数变化差异显著,样本量大于30,变化差异不显著;标记量与遗传参数也存在不同程度的相关性,标记量为5~25时,各遗传多样性指数变化有明显差异,标记量大于25时,各遗传参数变化较小,多态信息含量不同的标记直接影响到群体遗传参数。性别对群体遗传多样性指标无显著性影响。研究表明,应尽可能选择多态信息含量高的微卫星分子标记开展罗氏沼虾群体遗传多样性分析,可不考虑样本性别,样本量不宜小于30,标记量不宜少于25。     

不同尺寸网目与缩结系数对许氏平鲉的选择性

为探究不同尺寸网目及缩结系数对许氏平鲉(Sebastesschlegelii)的选择性,本研究基于实验水槽中的套网法试验,测得许氏平鲉的生物学特征参数,采用Logistic模型曲线拟合得到不同尺寸网目及缩结系数对许氏平鲉的选择性曲线,并用极大似然法估算选择性参数。结果表明:网目尺寸为63 mm、82 mm、93 mm时,许氏平鲉的50%选择性体长(L50)分别为18.49 cm、23.90 cm、25.12 cm,选择范围(SR)分别为3.18、3.6、3.85,选择因素(SF)分别为2.93、2.91、2.70,随着网目尺寸的增大,许氏平鲉的L50、SR逐渐增大, SF逐渐减小;当82 mm网目的缩结系数(Et)分别为0.5、0.6、0.707时,许氏平鲉的50%选择性体长(L50)分别为21.47 cm、23.90 cm、22.02 cm,选择范围(SR)分别为3.23、3.6、3.38,选择因素(SF)分别为2.65、2.91、2.68,随着网目缩结系数的增大,许氏平鲉的L50、SR、SF先增大后减小,在Et为0.6时均达到最大。为保护许氏平鲉幼鱼资源,建议在鱼礁区使用网目规格为70 mm, Et为0.6的笼壶渔具进行采捕。     

基于长度贝叶斯生物量法估算北部湾二长棘鲷种群参数

渔业数据缺乏是渔业资源评估和管理面临的难题。以2006—2018年北部湾二长棘鲷体长频率数据为例,运用基于长度频率的贝叶斯生物量方法 (LBB),估算二长棘鲷的渐近体长(L_∞)、最适开捕体长(L_copt)、相对自然死亡率(M/k)和相对捕捞死亡率(F/k)等种群参数。结果发现,2006—2018年间北部湾二长棘鲷的渐近体长平均为21.0 cm,最适开捕体长平均为12.6 cm,相对死亡率M/k、F/k、Z/k和开发率E分别为1.49、3.65、5.15和0.67。二长棘鲷的开捕体长和渐近体长的变化趋势一致,均呈下降趋势,且其生长速度有加快趋势。基于LBB估算的最适开捕体长和开发率与运用独立评估模型估算的结果基本一致。如果长度频率能代表资源开发阶段的长度组成,使用LBB估算的结果将较好地反映其真实情况。基于LBB的研究方法可为渔业数据缺乏情况下进行渔业资源评估提供借鉴。     

中国大鲵Sox19 基因全长cDNA 序列的克隆及组织表达分析

采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了中国大鲵(Andrias davidianus)Sox19基因全长cDNA序列,并进行各组织间的表达分析。中国大鲵Sox19基因全长1290 bp,ORF长858 bp,编码285个氨基酸,位于39~109位的HMG-box是其主要功能区。氨基酸序列分析表明,其与舌齿鲈(Dicentrarchus labrax)、斑马鱼(Danio rerio)及红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)的相似度分别为64%、58%、55%。采用邻接法对不同物种的Sox19编码区序列构建分子系统树发现:中国大鲵Sox19基因属于较早从鱼类分化出来的基因,表明Sox19基因从中国大鲵到鱼类的进化速度比较快。荧光定量PCR结果显示,Sox19在所有检测的组织中均有表达,且在心脏中的表达量最高,卵巢中次之,肾脏中的表达量略高于肠道。中国大鲵Sox19基因的发现打破了Sox19基因一直被认为是鱼类所特有基因的观点,填补了两栖类有关此基因的空白,为更进一步的了解Sox19基因在中国大鲵中的重要功能奠定了基础,同时Sox19基因还可作为研究中国大鲵早期胚胎神经系统发育情况的分子标记,为其他两栖类动物的研究提供借鉴。     

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。     

大黄鱼中期染色体面积和物理长度的测定

为获知大黄鱼染色体的物理长度,实验采用流式细胞术测定了大黄鱼基因组大小,并利用显微图像分析技术测定了大黄鱼24对染色体的面积和累积光密度(IOD),据此估算了大黄鱼染色体的物理长度。结果显示,大黄鱼基因组大小约为(725.25±14.65)Mb;染色体相对面积最小为2.26%±0.08%,最大为4.83%±0.08%;染色体相对IOD最小为1.80%±0.32%,最大为5.04%±0.15%;物理长度最小的是24号染色体,为(13.1±3.37)Mb,其他染色体的物理长度为(24.4±6.21)~(36.6±1.62)Mb。染色体的物理长度与相对面积、相对长度分别成正线性相关。其中,物理长度-相对面积的相关系数大于物理长度-相对长度。显微图像还显示,同一基因组中的染色体碘化丙啶(PI)着色不完全均一,非同源染色体间、部分同源染色体间以及染色体不同位置均存在荧光强度的差异。研究结果为大黄鱼染色体识别与配对提供了新的数量标记,也为深入解析大黄鱼基因组结构提供基础数据。