南极普里兹湾南极大磷虾资源时空分布与海洋环境要素的相 关性

基于我国第29次南极科学考察在普里兹湾附近海域断面的调查,对2012年12月31日至2013年3月5日期间,普里兹湾南极大磷虾(Euphausia superba Dana)资源时空分布和资源量评估展开研究。结果表明,调查海域大磷虾平均资源密度为32.8 g/m2,总资源量为9.34×107 t;普里兹湾附近海域大磷虾资源量年度变化明显,种群年龄结构以2+龄或3+龄的补充群体为主,补充群体的生长状况将直接影响资源量变化;调查期间大磷虾主要集群于普里兹湾口的陆架坡折区,其范围为70.50°E~75.50°E、67°S~68.5°S,海底水深介于250~1 000 m;叶绿素浓度与大磷虾资源时空分布极显著相关(P0.01),相关系数为0.193;未发现水温、盐度和海底水深与大磷虾资源时空分布的直接相关关系(P0.05);盐度与叶绿素浓度呈显著负相关关系(P0.01),相关系数为–0.23;叶绿素浓度深层极大值现象(简称DCM现象)出现在以73°E 67°S为中心的普里兹湾口附近海域,DCM现象可能与冬季残留水团关系密切。     

中国科学家发现南极百年变暖致磷虾种群下降

中国科技大学极地环境研究室、中国著名极地科学家孙立广和他课题组最新发现,过去一百年的南极法尔兹半岛海域变暖和海冰退却导致该海域磷虾相对种群密度呈不断下降趋势,而该发现是从对含有毛皮海豹毛序列的粪土层进行氮同位素分析中得出的。南极磷虾是南大洋食物链的关键     

南极半岛邻近海域南极大磷虾(Euphausia superba Dana)的数量组成和分布

根据2010年1月23日-2月13日在南极南设得兰群岛和南奥克尼群岛邻近海域渔场采集的南极大磷虾(Euphausia superbaDana)样品,分析了南极大磷虾数量、个体体长分布和发育期组成等种群结构特点.样品由330μm和500μm浮游生物网垂直拖网和表层水平拖网两种采集方式所获.结果显示,采集样中,南奥克尼群岛水域的南极大磷虾平均密度为1.92 ind/m3,高于南设得兰群岛水域的相应值(0.35 ind/m3);出现的南极大磷虾个体发育期包括CI至CIII期原蚤状幼体、FI至FIV期和FVI期蚤状幼体、未成体、成体(包括雌体和雄体);各发育期个体中,原蚤状幼体数量较多;原蚤状幼体、蚤状幼体、未成体及成体的体长范围(平均体长)分别为1.76–4.96 mm (3.48 mm)、3.95–14.80 mm (5.96 mm)、16.87–39.85 mm (36.10 mm)、40.00–58.96 mm (43.94 mm).CIII期原蚤状幼体和FI期蚤状幼体的生长率较高.推测,南奥克尼群岛水域南极大磷虾生殖季节始于9月末,集中出现在12月中上旬;而南设得兰群岛生殖季节应早于上述水域.比较两种采集方式,南极大磷虾在水平网中的出现频率和个体出现数量均高于垂直网采集样的相应值,建议传统垂直拖网与水平拖网两种采样方式有效结合,可促进更全面了解大磷虾水平分布和种群结构特点.     

南极半岛邻近海域南极大磷虾(Euphausia superba Dana)的数量组成和分布

根据2010年1月23日?2月13日在南极南设得兰群岛和南奥克尼群岛邻近海域渔场采集的南极大磷虾(Euphausia superba Dana)样品,分析了南极大磷虾数量、个体体长分布和发育期组成等种群结构特点。样品由330 μm和500 μm浮游生物网垂直拖网和表层水平拖网两种采集方式所获。结果显示,采集样中,南奥克尼群岛水域的南极大磷虾平均密度为1.92 ind/m3,高于南设得兰群岛水域的相应值(0.35 ind/m3);出现的南极大磷虾个体发育期包括CI至CIII期原蚤状幼体、FI至FIV期和FVI期蚤状幼体、未成体、成体(包括雌体和雄体);各发育期个体中,原蚤状幼体数量较多;原蚤状幼体、蚤状幼体、未成体及成体的体长范围(平均体长)分别为1.76–4.96 mm (3.48 mm)、3.95–14.80 mm (5.96 mm)、16.87–39.85 mm (36.10 mm)、40.00–58.96 mm (43.94 mm)。CIII期原蚤状幼体和FI期蚤状幼体的生长率较高。推测,南奥克尼群岛水域南极大磷虾生殖季节始于9月末,集中出现在12月中上旬;而南设得兰群岛生殖季节应早于上述水域。比较两种采集方式,南极大磷虾在水平网中的出现频率和个体出现数量均高于垂直网采集样的相应值,建议传统垂直拖网与水平拖网两种采样方式有效结合,可促进更全面了解大磷虾水平分布和种群结构特点。     

南极南奥克尼群岛2017年春季南极磷虾资源声学评估

南极磷虾（Euphausia superba）为南大洋中上层生态系统的关键种,对其生物量的研究有助于更准确地掌握磷虾的生态和分布信息。基于2017年我国南极磷虾声学调查采集的断面回波映像,应用声学回波后处理软件（Echoview）,评估了南奥克尼群岛周边水域的磷虾生物量。该海域磷虾体长范围为25.50~49.21 mm,平均体长为（33.01±4.06）mm;其中雌性平均体长为（33.15±3.90）mm,雄性平均体长为（32.68±4.43）mm,雌、雄磷虾体长无显著性差异。本海域声学映像可分为1338个积分单元,最大单元磷虾密度为554.07 g/m²,最小单元密度值为0 g/m²。调查海域磷虾分布不均匀,87.90%的积分单元无磷虾生物量。磷虾平均密度为71.01 g/m²,总生物量为1.77×10⁶ t,密度差异系数为97.4%。磷虾主要分布在水深<200 m的南奥克尼群岛大陆架海域,群岛东侧磷虾生物量多于西侧。积分单元中磷虾密度大于450 g/m²但小于600 g/m²的有2个,群岛东西两侧各1个;密度值大于300 g/m²但小于450 g/m²的积分单元有6个,5个位于群岛东侧。远离群岛的2个断面（1,9）和调查海域中心的2个断面（5,6）磷虾生物量较少。本海域磷虾的昼夜垂直移动对磷虾生物量评估也无影响。磷虾白天聚集在60~180 m水层,随着时间推移,磷虾逐渐向上或向下移动。光照强度是触发磷虾白天下沉、夜晚上浮的因素之一。     

基于渔业调查的利文斯顿岛西南部2012年秋冬季南极大磷虾体长时空分布

基于南极磷虾渔业科学观察员收集的南极大磷虾(Euphausia superba)体长数据,将研究区域划分成经纬度10'×10'小尺度单元,分析了利文斯顿岛西南部水域2012年秋冬季南极大磷虾体长分布的时空特征。结果表明,10个单元的平均体长范围为35.3～51.0 mm,其中最小体长为23.1 mm,最大体长为61.0 mm,各单元间体长分布存在显著性差异。由秋末转至冬初,南极大磷虾平均体长及优势体长范围均呈逐渐减小趋势。14～16时和22～24时南极大磷虾个体较小,而4～6时、8～10时以及20～22时的南极大磷虾则以大个体为主。一半以上(72%)的样本分布于40～80 m水层。80 m以深水层,南极大磷虾个体均大于38 mm。随着海区水深的增加,南极大磷虾平均体长逐渐减小,且南极大磷虾体长组成在不同水深海区呈现不同的分布模式。     

南极半岛周边海域南极大磷虾生物学 特性的初步研究

根据2010年1月24日-2月11日在南极半岛周边CCAMLR辖区48.1区和48.2区的拖网磷虾渔获数据,对南极大磷虾的生物学特性进行了初步分析.结果表明:两区南极大磷虾的体长范围为33.65～ 65.80 mm,优势体长为50.00 ～58.00 mm,占60.66％;平均体长48.1区略大于48.2区,雌性大于雄...     

南奥克尼群岛海域南极磷虾昼夜集群及生物学特征

南极磷虾（）存在昼夜垂直移动现象,且具有集群特征。本研究从虾群形态特征及生物学角度对南奥克尼群岛海域南极磷虾昼夜垂直移动习性及虾群特征进行研究。结果表明,水平带状虾群在各时段呈主导性分布,但在各时段比例差异显著,曙光到黄昏时段,水平带状虾群比例存在先降后升的变化过程,在白天时段降到最低值,为65%;黄昏到曙光时段,水平带状虾群比例高且稳定。球状虾群保持着较为稳定的时间间隔,分散状虾群表现出在日升到白天时间段的连续性特征。南极磷虾虾群中心深度在不同时段具有较大差异,曙光和暮光时段是平均虾群中心深度的分界点;南极磷虾不同虾群形态中心深度也具有差异性,球状虾群平均虾群中心深度最大,分散虾群次之,水平带状虾群最小。不同时间段内虾群水温呈波动变化状态,变化范围为–1.6~1.3℃,最小值出现在暮光时段,最大值出现在夜间时段;虾群水温和虾群中心深度呈显著的负相关关系。南极磷虾体长在不同时段存在明显差异（<0.001）,各时段优势体长组差异明显,白天到下午时段优势体长组要明显高于其他时段优势体长组。     

南极磷虾(Euphausia superba)脂肪与蛋白含量的季节变化

为了有效提取营养功效和附加值均更高的磷虾油,对南极磷虾(Euphausia superba)资源的综合开发利用提供参考,利用2013年7-8月和2013年12月-2014年5月在南乔治亚群岛和南设得兰群岛附近海域采集的南极磷虾样品,采用索氏抽提法,分别用无水乙醇、丙酮、石油醚、正己烷、乙酸乙酯、环己烷6种常见的有机溶剂作为提取试剂,对南极磷虾体内的脂肪进行提取,并确定最佳萃取溶剂。同时对南极磷虾脂肪、蛋白含量的季节变化及其与体长的关系进行了分析。结果显示,无水乙醇为南极磷虾脂肪提取的最佳溶剂。南乔治亚群岛海域7-8月南极磷虾脂肪含量和蛋白含量(干重)分别为(22.03±0.51)%和(64.52±0.16)%;其中,全长小于40 mm的磷虾个体,脂肪与蛋白含量均显著高于全长大于40 mm的个体(P0.05)。从南极的初夏到秋末,南设得兰群岛海域的南极磷虾脂肪含量呈逐渐上升趋势,由12月的(19.83±0.04)%上升至翌年4月的最大值(30.58±0.02)%;5月则略有降低,为(28.66±0.03)%。与此相反,南极磷虾的蛋白含量则是12月最高、4月最低,分别为(66.75±0.14)%和(58.02±0.23)%;脂肪含量与蛋白含量呈显著负相关(P=0.005)。研究结果对南极磷虾渔业及其生产安排具有直接的指导意义。     

南极磷虾(Euphausia superba)脂肪与蛋白含量的季节变化

为了有效提取营养功效和附加值均更高的磷虾油,对南极磷虾(Euphausia superba)资源的综合开发利用提供参考,利用2013年7-8月和2013年12月-2014年5月在南乔治亚群岛和南设得兰群岛附近海域采集的南极磷虾样品,采用索氏抽提法,分别用无水乙醇、丙酮、石油醚、正己烷、乙酸乙酯、环己烷6种常见的有机溶剂作为提取试剂,对南极磷虾体内的脂肪进行提取,并确定最佳萃取溶剂.同时对南极磷虾脂肪、蛋白含量的季节变化及其与体长的关系进行了分析.结果显示,无水乙醇为南极磷虾脂肪提取的最佳溶剂.南乔治亚群岛海域7-8月南极磷虾脂肪含量和蛋白含量(干重)分别为(22.03±0.51)％和(64.52±0.16)％;其中,全长小于40 mm的磷虾个体,脂肪与蛋白含量均显著高于全长大于40 mm的个体(P＜0.05).从南极的初夏到秋末,南设得兰群岛海域的南极磷虾脂肪含量呈逐渐上升趋势,由12月的(19.83±0.04)％上升至翌年4月的最大值(30.584±0.02)％;5月则略有降低,为(28.66±0.03)％.与此相反,南极磷虾的蛋白含量则是12月最高、4月最低,分别为(66.75±0.14)％和(58.02±0.23)％;脂肪含量与蛋白含量呈显著负相关(P=0.005).研究结果对南极磷虾渔业及其生产安排具有直接的指导意义.     

An investigation of avoidance by Antarctic krill of RRS James Clark Ross using the Autosub-2 autonomous underwater vehicle

The autonomous underwater vehicle (AUV) Autosub-2 was deployed on eight missions ahead of RRS James Clark Ross in the northern Weddell Sea and in the Bransfield Strait, Southern Ocean, to assess avoidance of the research vessel by Antarctic krill Euphausia superba. The AUV was equipped with the same type of scientific echosounder as the research vessel (Simrad EK500 operating at 38 and 120 kHz) and measured the density of krill along transect acoustically (g m⁻² wet mass) prior to the ship’s arrival. We hypothesised that if krill avoided the ship, perhaps in response to radiated noise, then the ship should detect less krill than the AUV which is known to have much lower noise levels than the ship. We were unable to detect any significant difference between the density of krill detected by the ship or the AUV, either at the transect level or at finer scales within transects. We conclude, therefore, that avoidance by krill of RRS James Clark Ross will not significantly bias acoustic estimates of krill abundance by this vessel.     

基于点模式模型的南极半岛北部南极磷虾渔场的时空变动

南极磷虾作为南极生态系统中的关键物种,磷虾渔场时空演变规律对于磷虾海洋生态功能影响及其资源管理十分重要。本研究利用我国磷虾渔业生产数据,按照月份组合,针对南极半岛北部磷虾渔业,采用点模式方法,利用3个空间因子:经度、纬度和离岸距离,获得各月磷虾资源分布最佳点模式模型和模型的方差分析结果,并以最佳点模式模型推知可能潜在的渔场分布。结果显示,(1)12月磷虾渔场离岸距离最大(为45 km),随后,渔场逐渐向南设得兰群岛岸线逼近,至3月时渔场离岸最近,3月之后,磷虾渔场逐渐远离海岸线,4月和5月渔场离岸距离大约在13 km左右。(2)点模式模型的方差分析结果发现,12月,1月,3月和4月最优点模式模型对模型的方差解释率分别为59%、60%、57%和68%,空间因子能够较好拟合磷虾渔场分布,而2月和5月,空间点模型对总体方差的解释率分别为38%和32%。(3)夏季12—1月,磷虾渔场分布在乔治王岛北部;2月,在利文斯顿岛周围形成第2个渔场,以及布兰斯菲尔德海峡中部形成第3个渔场;3—5月渔场基本分布在布兰斯菲尔德海峡沿南极半岛岸线平行方向分布。研究表明,南极半岛北部磷虾渔场的离岸距离远近与该海域海冰边界消融和生长的规律相吻合;基于空间因子点模式模型在大部分月份均能较好地拟合磷虾渔场的时空演变规律,再配合单位捕捞努力量渔获量(CPUE)数据,可以作为探测磷虾群热区的潜在手段。     

基于物种分布集成模型的布兰斯菲尔德海峡南极磷虾栖息地研究

南极磷虾为南大洋海洋生态系统中的关键物种,但目前关于该物种栖息地研究仍较为有限,这不利于对该物种分布的理解以及资源管理.实验利用南极磷虾资源密度数据与海表面温度、海表面叶绿素、海表面高度、净初级生产力和季节性海冰覆盖等5个环境因素,通过12种算法的集成模型对南极磷虾栖息地进行分析.结果显示,支持向量机、随机森林、多元自...     

基于空间自相关模型的南极半岛北部水域南极磷虾渔场时空演变特征

南极磷虾是南极海域生态系统的关键物种,是南极渔业的主要捕捞对象,其渔场具有显著的时空分布特征.为明晰南极半岛北部水域磷虾渔场的变动情况,本研究根据中国2010—2020年南极磷虾渔业统计资料,运用全局Moran's I指数和热点分析对该水域磷虾渔场的时空分布特征进行了分析.结果显示,南极半岛北部水域磷虾渔获量在空间分布...     

采用声学方法研究2016年秋季布兰斯菲尔德海峡南极磷虾群昼夜垂直移动特征及其影响因素

近年来,南极磷虾渔业过于集中于布兰斯菲尔德海峡,这也使得该海区磷虾资源状况及其生态学特征日益受到关注。南极磷虾群具有较为明显的昼夜垂直移动特征,开展此方面的研究可为探索其渔场形成机制提供基础数据,并为磷虾渔业反馈式管理提供参考。基于磷虾渔船上Simrad EK80记录的相关声学数据,使用Echoview软件判别声学数据中的磷虾群体,对2016年秋季布兰斯菲尔德海峡南极磷虾群昼夜垂直移动特征进行分析,并进一步分析影响磷虾群昼夜垂直移动的因素。结果显示,3月和4月磷虾群深度基本维持在250 m以浅,虾群最大深度出现在日升时分的频次最高（22.9%）,而最浅深度出现在夜间时分的频次最高（36.0%）,同时在日升时分,虾群厚度达到最大值;白天磷虾群多集中在较深水层,夜间会上浮到较浅水层。随着月份的推移,磷虾群平均深度总体呈现加深的趋势。光强和海底深度是影响磷虾群深度变化的2个主要因素。     

2020年秋季南极布兰斯菲尔德海峡南极磷虾集群时空分布

南极磷虾是南极海洋生态系统中的关键物种,具有重要的商业开发潜力,但其集群的类型与分布存在较大时空异质性,这增加了南极磷虾资源评估的难度,也对南极磷虾渔业的海上作业与企业生产安排带来了较大的挑战.为了探究布兰斯菲尔德海峡渔场内南极磷虾的集群分布和结构特征,提高渔船作业效率,基于渔船采集的声学数据,分析其时空分布特征,昼夜...     

Spatial distribution of Antarctic minke whales (Balaenoptera bonaerensis) in relation to spatial distributions of krill in the Ross Sea,Antarctica

The spatial distribution of Antarctic minke whales in the Ross Sea with relation to spatial distributions of their prey – krill – was investigated in this study using generalized additive models (GAMs). Spatial distributions of two species of krill (ice and Antarctic krill) were estimated by GAMs. Three abiotic factors – distance from the continental shelf break (800 m isobaths), the mean temperature and salinity from the surface to 200 m (MTEM‐200 and MSAL‐200), and latitude and longitude – were used as covariates for models of krill. Estimated spatial distributions of krill were then used with other covariates to model the spatial distribution of Antarctic minke whales. In the selected model of Antarctic minke whales, Antarctic krill were more influential than ice krill. The number of Antarctic minke whales increased as the density of Antarctic krill increased to around 1.5 g m^?2. Beyond that, the number of Antarctic minke whales decreased as the density of Antarctic krill increased. High densities of the Antarctic minke whales were estimated along the sea ice edge in the eastern part of the Ross Sea. Specifically, the densities were high in the north of the continental shelf break where low MTEM‐200 and MSAL‐200 and intermediate densities of Antarctic krill were observed. Further data collection is needed to investigate interannual variations and trends in their relationship. The results show that the spatial distribution of Antarctic minke whales is a function of longitude, distance from the shelf break, oceanographic condition (temperature and salinity), and densities of ice and Antarctic krill.     

南极半岛南极磷虾栖息地适应性研究

南极磷虾(Euphausia superba)作为南极生态系统中的关键物种,其时空分布研究对发展磷虾渔业和理解南大洋生态系统均有重要的作用,相关研究有利于磷虾种群的资源评估以及中心渔场的探测。本文利用海表温度（Sea Surface Temperature,SST）、海面高度（Sea Surface Height,SSH）、海表面叶绿素（Sea surface chlorophyll,SSC）、海冰面积覆盖(Sea Ice Coverage,SIC）等环境因子,分别采用神经网络拟合和一元非线性拟合方法,并结合最小值法、最大值法、连乘法、算术平均法、几何平均法、加权算术平均法等构建了磷虾栖息适宜指数 (Habitat Suitability Index,HSI) 模型。结果表明,神经网络模型预报结果更符合磷虾实际栖息分布情况,而一元非线性拟合预测结果较为连续。最大值法和最小值法计算结果差异较大,容易引进较大的误差。连乘法的预测效果较好,算术平均法、几何平均法和加权算术平均法的预测结果相似,且较为稳定。     

基于渔业数据的南极磷虾48渔区渔场时空分布

根据我国2010—2019年南极磷虾(Euphausia superba)捕捞渔船的生产资料,分析了南极海域48渔区南极磷虾渔场的分布特点,采用重心迁移轨迹模型和标准差椭圆(SDE)模型探讨了南极磷虾的渔场变动特征和规律。结果显示,南极磷虾捕捞量主要集中在48.1亚区,占比为70.30%,48.2亚区和48.3亚区的产量相差很小,占比分别为14.28%和15.42%;年间单位捕捞努力量渔获量(CPUE)曲线上升,最小值为2012年,最大值为2019年;月间CPUE先增后降,最小值为1月,最大值为6月。48.1亚区的年间和月间渔场重心均往西南方向移动;48.2亚区年间的渔场重心东移,但移动范围较小,月间规律不强;48.3亚区年间渔场重心南移,月间渔场重心向西北移动。经SDE分析可知,48.1亚区渔场分布范围最广、离散程度最大,48.3亚区渔场方向性最强、向心力最明显。48.1亚区渔场重心主要分布于布兰斯菲尔德海峡,48.2亚区渔场重心分布于南奥克尼群岛东侧,48.3亚区渔场重心分布于南乔治亚群岛东北侧。聚类结果表明,48.1亚区年间渔场重心均较为集中,48.2和48.3亚区除2017年外,其他年间渔场重心较为集中。     

Predicting early life connectivity of Antarctic silverfish,an important forage species along the Antarctic Peninsula

The early life stages of the Antarctic silverfish (Pleuragramma antarctica), an important prey species for higher predators in the Southern Ocean ecosystem, dominate the larval fish assemblages of the Bransfield Strait, one of the most important areas for larval retention off the Antarctic Peninsula. Nevertheless, the spatial location of areas where they were spawned and the timing of larval hatching remain unknown. By linking Lagrangian particle tracking simulations with age data obtained using otolith microincrements from fish caught north of Joinville Island in a pelagic survey, we estimated the distribution of hatch dates and subsequent growth rates of silverfish reaching the Bransfield Strait, and predicted the areas where they were spawned. Larval hatching peaked during the last week of December, and the inner shelf and shelf break, east of the Larsen Ice shelf, were the dominant areas predicted to contribute to larval assemblages in the Bransfield Strait. Over simulated periods of 600–630 days, 35–40% of particles remained within the Bransfield Strait, suggesting an important source of supply to higher predators feeding off the northern Antarctic Peninsula. The daily growth rate at the mean size of 22.3 mm was 0.18 mm, corresponding to a daily change in size of approximately 0.82% standard length (SL), and large variability in growth rate suggested a wide range of environmental conditions experienced during the period of advection from the spawning areas. These results provide spatial predictions that can be tested empirically in future studies, using the simulated trajectories to inform sampling design and spatial coverage.