南海圆舵鲣栖息地影响因素分析

圆舵鲣(Auxisrochei)是南海外海最具开发潜力的小型金枪鱼之一.根据2013-2019年南海区灯光罩网调查数据,结合遥感获得的海表温度(sea surface temperature,SST)、海面高度(sea surface height,SSH)、叶绿素a浓度.(chlorophyll a,CHLA)数据,...     

基于线粒体控制区序列的南海圆舵鲣种群遗传结构分析

利用线粒体控制区(D-loop) 高变区序列作为遗传标记, 分析了中国南海5N～21N 之间7 个圆舵鲣( Auxis rochei) 地理群体的遗传结构特征。201尾样本的D-loop 区序列共检测到185 种单倍型。各个采样点均呈现出很高的单倍型多样性(0.958 2～1.000 0)和较高的核苷酸多样性(0.034 327～0.041 235) 的特征。单倍型邻接关系树未呈现与地理群体对应的谱系结构。分子方差分析和成对遗传分化系数(FST) 显示南海海域圆舵鲣的遗传变异主要来自群体内(98.33%) , 群体间基因交流频繁, 是一个随机交配群。核苷酸不配对分布和中性检验表明南海圆舵鲣在更新世晚期曾经历过种群的快速扩张。结果表明, 南海圆舵鲣具有丰富的遗传多样性水平, 遗传分化不显著, 在渔业上可以作为一个单元来管理。     

中西太平洋鲣渔场时空分布研究

中西太平洋海域是全球鲣(Katsuwonus pelamis)作业的主要渔场,该海域鲣渔场的时空分布规律,尤其是高产海域,是渔情预报研究的基础和前提。根据太平洋共同体秘书处提供的1995-2014年中西太平洋鲣围网捕捞生产统计数据,对各年各月的鲣产量和捕捞努力量渔获量(CPUE)进行统计分析,通过产量重心分析和聚类分析,找出渔场重心变化规律,同时选取高产的22个渔区(分辨率5°×5°),研究时间和空间因素对CPUE的影响。研究结果表明,中西太平洋鲣历年产量逐步上升,CPUE波动较大,而各月产量和CPUE差异较大,高产月份主要集中在上半年;历年产量重心分布不均,经度方向上分布差异较大,聚类分析可分为4类;各月产量重心变化呈现顺时针变化规律,从南到北,自西向东,再从北向南移动,聚类分析可分为3类;渔获量主要分布于5°S～5°N、120°～175°E,因此对该海域CPUE进行统计,以年份、月份和渔区为影响因素,分析发现,极端气候年份与其它年份的CPUE有明显不同,月份间的变化与产量月间重心变化类似,上、下半年有着明显不同;不同空间下,经度间差异大于纬度间差异,135°～145°E为经度CPUE差异的分界线,而南北纬间的差异不明显。上述鲣的时空分布变化主要与ENSO现象引起的西太平洋暖池的变化有着密切关系,同时太平洋岛国的相关入渔政策也对其产生一定的影响。     

基于声学映像的南海灯光罩网渔业中鲣的时空分布

基于灯光罩网和EY60科学探鱼仪采集鲣(Katsuwonus pelamis)的生物学数据与声学映像,通过分析后向体积散射强度Sv (dB)、平均目标强度TS (dB)及单位采样体积的平均鱼类数目(Nv)等信息,研究鲣的时空分布与现场目标强度变化.S13站位的鲣平均叉长(362.20±35.73) mm,S14站位的鲣...     

中西太平洋金枪鱼围网鲣渔获率与海洋环境关系的时空异质性

鲣(Katsuwonus pelamis)是中西太平洋围网捕捞的重要资源, 为探索环境因子对鲣渔获率影响的时空差异, 本文利用中国大陆 2009–2018 年中西太平洋金枪鱼围网渔船渔捞日志数据及相关海洋环境数据, 对标准化后的环境因子及渔获率采用探索性回归、空间自相关分析和地理加权回归模型(geographically weighted regression, GWR) 方法进行时空异质性研究。结果显示: (1)鲣的渔获率具有明显的聚集性, 空间上, 主要存在 2~3 处聚集区, 分别聚集在西侧 152°E~164°E, 3°N~7°S 海域、东侧 164°E~175°E, 5°N~4°S 海域以及第 2 季度中的 175°E~180°E 海域范围; 时间上, 聚集程度依次为: 第 4 季度＞第 1 季度＞第 2 季度。(2)总体上, 各环境因子对鲣渔获率影响空间异质性程度的大小依次为海平面异常(sea level anomaly, SLA)＞混合层深度(mixed layer depth, MLD)＞净初级生产力(net primary production, NPP)＞海表面温度梯度(sea surface temperature gradient, SSTG)。(3) SLA 和 MLD 对鲣渔获率的负向影响较明显, 是由于表层营养物质丰富海域对应 SLA 和 MLD 的值越小。NPP 和 SSTG 主要为正向影响, 是由于冷暖水交汇的锋面海域受 NPP 和 SSTG 影响较大。(4)检验 GWR 模型, 发现其残差表现出较小的空间自相关, 表明 GWR 模型具有更好的拟合效果, 且优于最小二乘法。     

中西太平洋金枪鱼围网渔业鲣鱼资源的时空分布

鲣 (Katsuwonus pelamis) 是中西太平洋金枪鱼围网捕捞的重要资源,其资源分布受环境影响明显。为探索环境对鲣渔获率影响的空间异质性特征,利用中西太平洋渔业委员会 (Western and Central Pacific Fisheries Commission, WCPFC) 所公布的2005—2019年中西太平洋金枪鱼围网综合的1°×1°渔业及海洋环境数据,对标准化后的环境因子及渔获率选用多尺度地理加权回归 (Multi-scale Geographically Weighted Regression, MGWR) 方法进行研究。结果表明：1) 与传统广义加性模型 (Generalized Additive Model, GAM) 相比,考虑环境影响空间异质性问题的地理加权回归模型 (Geographically Weighted Regression, GWR) 和MGWR拟合优度 (R²) 有明显提升,校正后拟合优度 (Adjusted R²) 分别为0.273、0.846和0.871,且拟合结果的空间分布形态更符合真实情况。2) 各环境因子对鲣资源分布存在显著的空间非平稳性影响。各海洋环境因子对鲣渔获率分布影响的空间异质性程度 (各环境变量变异系数大小) 依次为水下55 m东西向海流速度 (Sea water X velocity at 55 m depth, U55)>海表面温度 (Sea surface temperature, SST)>净初级生产力 (Net primary productivity, NPP)>100 m盐度 (Sea water salinity at 100 m depth, S100)>55 m南北向海流速度 (Sea water Y velocity at 55 m depth, V55)。3) 各环境因子的影响存在明显尺度效应差异,NPP的作用尺度为44,其次为S100和U55 (均为48),SST的为54,V55为全局尺度。4) 总体上,S100、NPP、SST、V55和U55对鲣渔获率正向影响比例依次为73.5%、64.8%、66.8%、80.8%和32.3%;其中S100、NPP和SST对鲣渔获率空间分布的影响相似,具体表现为东西向差异,170°E以西主要为正向影响,170°E以东为负向影响;U55为负向影响为主的因子。

     

南海北部海域大眼鲷资源的时空异质性

研究经济鱼类的资源密度重心及其时空异质性有助于深入了解其渔场形成过程,并为其渔业资源的可持续利用和科学管理提供参考依据。本研究基于2009—2014年南海捕捞信息网络中的南海北部海域底拖网渔业生产数据,运用重心分布、自举法(Bootstrap)和地统计等方法研究了大眼鲷资源密度重心分布和时空异质性。结果发现,2009—2014年大眼鲷资源密度总体上呈逐年降低的趋势,且差异极显著,最高值为2012年的(26.69±7.34) g/(h·kW·nets)。不同年份大眼鲷资源密度重心均分布在南海北部50～100 m等深线间,资源密度重心年际分布差异不显著,主要集中于调查海域中部。大眼鲷资源密度在70～90 km的尺度范围内呈强烈的空间自相关格局及良好的空间结构性(块金系数25%),主要受环境因素的作用;在90 km以上的尺度范围,空间自相关性较弱,受随机成分影响较大。     

南海北部陆架区头足类的种类组成和资源密度分布

根据2006～2007年南海北部陆架区4季的调查资料,分析该海区头足类的种类组成和资源密度分布。结果表明,头足类有28种,分隶于3目5科8属;优势种为剑尖枪乌贼Loligo edulis、杜氏枪乌贼L．duvaucelii、中国枪乌贼L．chinensis;头足类渔获率区域分布自东向西递增,A断面最高（11．95kg·h^-1）,E断面最低（7．20kg·h^-1）;渔获率有明显的季节变动,夏、秋季较高,冬、春季较低,平均渔获率为9．53kg·h^-1;头足类60～180m水域分布较多,并密集分布于100m左右水深处;其平均资源密度为127．10kg·km^-2。     

基于不同模型研究环境因子对中西太平洋鲣资源丰度的影响

根据1998—2013年中西太平洋鲣(Katsuwonus pelamis)生产数据,选取时空因子(年、月、经纬度)和环境因子[海表面温度(SST)、海表面高度(SSH)、尼诺指数(ONI)和叶绿素a浓度]Chl-a)],通过两种不同的模型(广义加性模型GAM和提升回归树模型BRT)研究各因子对鲣资源丰度(以CPUE表示)的影响。研究结果认为,GAM模型中,经度对CPUE的影响最大,累计解释偏差超过50%,其次为纬度、年和月;在环境因子中,SSH最为重要,其次为ONI,而SST和Chl-a的影响相对较低。BRT模型分析结果与GAM分析结果类似,时空因子相对占据了重要的地位,其中经度的影响最大,其次为年、纬度和月;而在环境因子中,ONI的重要性相对更高,其次为SSH,SST和Chl-a同样影响较低。研究认为,两种模型均能较好地反映出因子对CPUE的影响。由于厄尔尼诺/拉尼娜现象引起的海洋环境变化会使鲣资源分布产生差异,因此在后续的渔情预报研究中,应该更多地考虑将ONI因子纳入渔情预报模型中,以提高预测精度。     

基于地统计二阶广义线性混合模型的黄海冬季小黄鱼时空分布和资源量指数估算

使用地统计二阶广义线性混合模型(geostatistical delta-GLMM)分析了2001—2011和2015—2017年黄、渤海小黄鱼越冬群体在黄海中部、南部的空间分布,并用geostatistical delta-GLMM、基于普通克里格插值法和基于站位调查设计的扫海面积法分别估计了小黄鱼资源量指数,对geostatistical delta-GLMM相较基于普通克里格插值法和基于站位调查设计的性能进行了比较研究。结果显示,在2001和2002年,黄海越冬场主要存在北部(36°00′～37°37.5′N,123°15′～124°15′E)、中部(33°75′～36°00′N,123°15′～124°75′E)和东南部(32°00′～33°75′N,124°00′～125°15′E)3个生物量高密度区,其中中部区密度最高。从2003年开始,小黄鱼的生物量密度开始下降,北部和东南部高密度区下降程度高于中部高密度区;至2016—2017年高密度区变得不明显。冬季小黄鱼总资源量指数与小黄鱼的年产量、渔船功率变化趋势相反,呈下降趋势,且大部分年份站位数在37站以上,站位范围覆盖了本实验区域,可排除采样站位因素,这说明小黄鱼资源仍面临过度捕捞,种群处于衰退状态。研究表明,地统计二阶广义线性混合模型估计的2001—2017年冬季黄海中部、南部小黄鱼的总资源量指数相对扫海面积法和普通克里格法的估计值精确度更高。     

春季南海鸢乌贼栖息地时空分布及其年际差异分析

根据2014—2017年春季南海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)渔业数据以及海表面温度(Sea surface temperature,SST)、叶绿素a浓度(Chlorophyll-a,Chl-a)和海面高度(Sea surface height,SSH)3个关键环境因子,构建栖息地指数...     

基于点格局的中西太平洋金枪鱼围网中鲣的空间格局特征

中西太平洋海域10°N~10°S是我国金枪鱼围网渔业的主要生产海域,本研究采用点格局分析方法对自由群鲣(Katsuwonus pelamis)和随附群鲣的空间格局特征进行分析。根据我国渔业公司2015年23艘围网渔船的渔捞日志数据,采用点格局分析方法的单变量函数配对相关函数g(r)、交叉相关函数J12(r)和标记相关函数kmm(r)对不同集群(自由群和随附群)的鲣资源的空间分布格局及竞争关系进行了研究。发现围网自由群和随附群点事件的空间分布上都是非均质的,表现为聚集性;自由群在1.9°~2.3°尺度下表现出随机分布格局。表明热带太平洋鲣在生命史的两个不同阶段,空间格局为相互吸引的集聚式分布特征,其原因在于中西太平洋鲣喜好生活于高温低盐的暖池东侧水域,且有永久收敛的表层水团和盐度锋面能够提供鲣群所需的生物饵料;出现随机分布的原因为这个海域的饵料生物分布的斑块状和不可持续性,鲣高度洄游特性能够保证其跟随饵料迁徙。在0°~0.35°尺度下,自由群和随附群的关系为竞争关系;当空间尺度超过0.35°后,随着尺度增大,两者关系为随机性关系。在随附群在空间尺度超过0.8°后,CPUE之间表现为正相关,有相对较弱的聚集热点和冷点区域,其他各尺度上CPUE为随机关系;自由群的CPUE在各尺度上都表现为随机关系。总之,自由群鲣和随附群鲣的空间格局在小尺度下表现为排斥竞争关系,在较大尺度下为独立的随机关系,其竞争关系主要为食物的有限性导致。     

基于结构方程模型研究环境因子对毛里塔尼亚双拖鲣CPUE的影响

探索渔业资源丰度与环境因子的关系, 并掌握种群分布对环境变化的响应机制, 是养护资源、实现渔业可持续发展的基础。然而, 渔业资源的变化受多个环境因素的综合影响, 这些因素之间存在复杂且相关的关系。目前的研究主要集中于环境因子对种群分布和资源丰度等直接影响, 而忽视了环境因素之间的相互作用。为了探索不同环境因子及其相互关系对毛里塔尼亚双拖鲣种群资源量的影响机制与路径, 本研究基于 2017—2019 年毛里塔尼亚海域双拖渔业鲣(Katsuwonus pelamis)单位捕捞努力量渔获量(CPUE), 采用结构方程模型(SEM)构建海表面温度 (SST)、海表面盐度(SSS)、海面高度异常(SLA)、溶解氧(DO)和叶绿素 a 浓度(Chl-a) 5 个环境因子对鲣 CPUE 直接和间接影响。结果表明: SEM 模型具有良好的拟合效果; SST、SSS、SLA、DO 和 Chl-a 对鲣 CPUE 均有直接影响, 其中 DO 和 SLA 对 CPUE 有着显著正相关影响, 而 SST、SSS 和 Chl-a 对 CPUE 有显著负相关影响; SST 等环境因子还会通过多种路径对鲣 CPUE 产生间接影响。研究揭示了毛塔海域 SST 通过直接影响或通过影响其他环境因子而间接影响鲣种群资源变动的潜在机制。     

基于Argo数据的中西太平洋鲣渔获量与水温、表层盐度关系的初步研究

由于漂流人工集鱼装置 (Fish aggregating device, FAD) 的大量使用对金枪鱼种群带来的负面效应,金枪鱼围网渔业转向捕捞自由群成为发展趋势,因此开展鲣 (Katsuwonus pelamis) 自由群的栖息地利用研究非常必要。使用2016—2020年中西太平洋渔业委员会 (Western and Central Pacific Fisheries Commission, WCPFC) 统计的月度金枪鱼渔业数据和不同层的水温 (SST、Temp₂₀₀)、海表盐度 (SSS)、溶解氧浓度 (DO₀、DO₅₀、DO₂₀₀)、东西向海流速度 (EV)、南北向海流速度 (NV)、混合层深度 (MLD)、叶绿素 a 浓度 (CHL₀、CHL₅₀、CHL₁₀₀、CHL₂₀₀) 共13个环境变量,通过最大熵模型 (Maximum Entropy Model, MaxEnt) 模拟鲣自由群的栖息地分布及其月变化规律。结果表明：模型测试和训练集的AUC值及灵敏度值均大于0.90,真实技巧统计值大于0.80,模型具有很强的预测能力,可用于鲣的栖息地适宜性模拟;SST和DO₂₀₀是影响鲣自由群栖息地偏好的关键因子,最适范围分别为30~31  ℃、114~153 mmol·m⁻³。研究期内,鲣自由群高适宜栖息地主要靠近巴布亚新几内亚和所罗门群岛海域,不同时期向东延伸的范围有较大变化,经度差达到6°。研究结果可为中国金枪鱼围网船队进行鲣自由群中心渔场的预报提供参考。

     

南海中部海域渔业资源时空分布和资源量的水声学评估

2014年3月~2015年2月对南海中部12°N~15°N、111°E~117°E海域进行了4次渔业资源声学调查,其中2014年3月~4月(春季)、11月~12月(秋季)和2015年1月~2月(冬季)利用"南锋"号船载双频分裂波束科学探鱼仪系统(Simrad EK60,38 k Hz、120 k Hz,挪威)进行探测,2014年7月~8月(夏季)利用便携式分裂波束科学探鱼仪(Simrad EY60,70 k Hz,挪威)进行探测。通过鱼类目标强度现场测定,使用回波积分法获得了调查海域内渔业资源的丰度密度空间分布的季节变动特征。结合夏季调查灯光罩网采样数据,分析了调查海域内评估对象种类组成并估算资源总量。结果表明,夏季共捕获鱼类18种,头足类2种,其中鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)为主要渔获种类,声学评估其资源量为2.36×106t,约占评估对象资源总量的73.19%。调查海域内单体目标强度均呈单峰状分布,且主要分布于-56.5~-41.5 d B,4次调查该海域范围内目标强度小于-71.5 d B的单体均分布于100 m以浅水层,而目标强度大于-20.5 d B的单体则均分布于100 m以深水层。     

南海中部海域渔业资源时空分布和资源量的水声学评估

文章通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)测量南海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)耳石微量元素浓度,分析鸢乌贼耳石微量元素组成及与钙(Ca)元素比值的变化,探讨其存在的差异和与栖息环境之间的关系。结果表明,鸢乌贼耳石主要微量元素为Ca、锶(Sr)、钠(Na)、铁(Fe)、钡(Ba)、锰(Mn)。方差分析表明,鸢乌贼中型群和微型群及其性别间耳石微量元素浓度差异不显著(P>0.05)。除Fe/Ca外,不同耳石区域微量元素浓度与Ca比值存在显著性差异(P<0.01)。核心区Sr/Ca最高,随后逐渐降低,不同产卵群体和地理区域耳石Sr/Ca无显著差异(P>0.05)。幼体期Sr/Ca与温度呈正相关性,与盐度呈负相关性,可以作为良好的温度指标。Na/Ca先增大后减小,暗区最高,核心区和后核心区Na/Ca在不同产卵群体间差异显著(P<0.01)。Mn/Ca和Ba/Ca先减小后增大,暗区最低,随后分别在边缘区和外围区增大。成体期耳石Ba/Ca与盐度呈正相关,可以作为垂直移动的指标。Fe/Ca在不同产卵群体和地理区域中差异显著(P<0.01)。分析认为,Na/Ca和Fe/Ca较为适合研究南海鸢乌贼不同群体的划分,Sr/Ca和Ba/Ca可用于推测鸢乌贼的栖息环境。

     

南海北部陆架斜坡海域夏季浮游动物群落的空间分布

根据2015年7-8月南海北部陆架斜坡海域的浮游动物垂直分层采集资料,对该海域浮游动物的种类组成、优势种、丰度和生物量及群落结构的空间分布等进行了研究。样品利用Multinet浮游生物连续采样网采自0~200 m,200~350 m,350~450 m,450~600 m,600~750 m等5层。该次调查共发现浮游动物468种(类),其中以0~200 m水层种类最丰富,600~750 m水层最贫乏,种类数总体随水深的增加而减少,但在350~600 m水层部分站位出现了回升。浮游动物种类组成垂直变化较明显,各水层均有出现89种共有种,占总种类数的19.02%;而单一水层出现的特有种(121种)占总种类数的25.85%。优势种有10种,角突隆剑水蚤(Oncaea conifera)为各水层的共有优势种,在不同水层还出现了特有优势种。浮游动物丰度和生物量平均为62.79个·m~(-3)和34.81 mg·m~(-3),总体呈现由表层向深层逐渐递减的分布趋势,但在350~600 m水层大部分站位也略有回升。聚类分析结果表明,该调查海域浮游动物大体分为3个群落,分别为0~200 m的上层水域群落、200~450 m的中上层水域群落和450~750 m的中下层水域群落。     

南海西北部蓝圆鲹时空分布及其与环境因子的关系

蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)是中国东南近海重要的经济鱼类之一。本研究根据2012—2018年南海西北部捕捞产量数据和海洋环境遥感数据,分析了该海域蓝圆鲹季节平均单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE)的时空分布特征,并运用广义可加模型(generalized additive model, GAM)探究了CPUE与环境因子的关系。结果显示,蓝圆鲹的CPUE具有明显的季节性：夏季最高,CPUE达0.848 kg/(kW?d);冬季最低,CPUE为0.087 kg/(kW?d)。2016年CPUE的异常增加可能是受到2015—2016年超强厄尔尼诺事件的影响。GAM分析显示,该海域蓝圆鲹CPUE与经度、海表温度(sea surface temperature, SST)、叶绿素a (chlorophyll a, Chl-a) 浓度、海水深度、海表盐度(sea surface salinity, SSS)、涌浪波向、风浪波向及其周期显著相关。相对较高CPUE海域范围为110.5°~114°E,SST为26~30℃,Chl-a为0.2~1.0 mg/m3,海水深度<120 m,SSS为33.4~33.8,涌浪波向为75°~120°、150°~175°,风浪波向为50°~75°、120°~135°、175°~190°,风浪周期为3.0~4.5 s;其中,风浪波向对CPUE贡献最高,涌浪波向其次,然后是SST。南海西北部蓝圆鲹的资源丰度变化和其洄游特性与季风变化等引起的环境因子的变动有关。     

南海北部近海竹荚鱼资源密度的概率分布型特征

竹荚鱼(Trachurusjaponicus)是中国南海北部近海主要渔获物之一,其空间分布具有非均匀性。根据2014—2017年南海北部近海两个周期(2014—2015年为第1周期, 2016—2017年为第2周期)的底拖网调查数据,以单位捕捞努力量(catchperuniteffort,CPUE)表征资源密度,采用柯尔莫可洛夫-斯米洛夫检验(Kolmogorov-Smirnov,K-S test)探索了11种概率分布特征。结果表明,南海北部陆架区竹荚鱼不具明显的概率分布特征,而北部湾海域竹荚鱼资源密度服从对数正态分布型且第二周期较第一周期更为显著。同时,采用基于对数正态理论模型法(对数正态模型与Delta模型)与调查设计法(均值法)对该海域进行资源密度估值比较,发现基于对数正态理论模型更切合竹荚鱼资源密度结构分布特征,而在对数正态理论模型中Delta模型法更适用于该物种资源密度估值。