南海柘林湾—南澳岛海洋牧场渔业资源本底声学评估

为掌握南海柘林湾—南澳岛海洋牧场水域渔业资源本底情况,于2011年4月到2012年2月,使用Simrad EY60科学探鱼仪先后于不同月份对其进行了4次调查。调查显示2011年4月,21种评估鱼类总平均数量密度和平均资源量密度分别为2.68×10⁴ 个/km²和0.73 t/km²;2011年8月,38种评估鱼类总平均资源数量密度和平均资源量密度分别为6.49×10⁴ 个/km²和0.71 t/km²;2011年11月,33种评估鱼类总平均资源数量密度和平均资源量密度分别为4.14×10⁴ 个/km²和0.93 t/km²;2012年2月,15种评估鱼类总平均资源数量密度和平均资源量密度分别为1.45×10⁴ 个/km²和0.36 t/km²。结果表明,4个月资源量密度均不高;11月资源密度和资源量最高;2月资源密度和资源量最低,声学评估种类明显减少。4月积分值主要分布于4～8 m水层;8月积分值于4～14 m水层内分布比较均匀;11月积分值主要分布水层与4月相似,但10 m以深水体所占百分比高于4月;2月积分值主要分布于4～10 m水层,尤其是6~8 m水层。资源密度与水深之间无明显线性关系。各月份调查站点资源密度与SST无明显线性关系。各月份平均丰度密度与SST呈明显线性关系 (R²=0.997 4)。各月份平均资源量密度与SST呈一定线性关系 (R²=0.287 2)。研究证实声学方法在海洋牧场渔业资源评估过程中表现出良好的效果,推动了声学技术在海洋牧场渔业资源研究领域的发展,为今后我国深入开展海洋牧场渔业资源增殖效果评估研究提供了现实基础和科学依据。     

黄河小浪底水库主河道水域渔业资源声学评估

2013年11月25日和2014年5月22日,使用分裂式波束科学鱼探仪(Simrad EY60,70 kHz,挪威)对黄河小浪底水库库尾大坝至黄河三峡段主河道的渔业资源进行了2次声学调查。通过对鱼类目标强度的现场测量,使用回波积分方法对库区内不同区域鱼类资源平均密度、资源量和空间分布进行了探查和评估。结果表明,2013年11月和2014年5月库区内调查水域声学积分值(nautical area scattering coefficient,NASC)分别为29.38 m²/nm²和49.77 m²/nm²,对应的鱼类资源平均密度分别为0.016 尾/m²和0.290 尾/m²,资源量分别为41.56 t和606.70 t。库区调查区域鱼类密度的空间水平分布,在大坝附近、主河道中游、上游以及黄河三峡2013年11月分别为0.016、0.023、0.024和0.009 尾/m²,2014年5月分别为0.848、0.248、0.077和0.083 尾/m²。2013年11月鱼类资源主要集中于主河道中上游水域,而2014年5月则主要集中于主河道中下游水域。鱼类的垂直分布显示了层状分布特征,黄河三峡段鱼类主要分布于10～20 m水层,其他主河道区域则主要分布在表层以及20～30 m水层。2013年11月和2014年5月鱼类目标强度分别以-59.5 dB和-56.5～-53.5 dB所占比例最高,体长较小且经过半年体长有所增加。研究表明,声学方法适用于黄河小浪底水库渔业资源调查。     

基于回声探测法的密云水库鱼类资源空间分布特征评估

为了解北京地区密云水库鱼类资源及空间分布特征,对库区的主要渔获物及鱼类大小组成、密度及空间分布特征进行了探测评估分析。结果表明:密云水库主要渔获物为鲢、鳙、鲤、鲫、戴氏红鲌、团头鲂、草鱼、鯵条和池沼公鱼等,其中鲢和鳙分别占总渔获量的52.7 %和37.8 %。回声探测结果显示,鱼类平均目标强度为(-46.8±7.6)dB,鱼类体长范围为3.0~74.1 cm,平均体长为10.15 cm。不同水域鱼类密度空间分布有极显著性差异(P＜0.01),鱼类密度最大值出现在水库中心水域,为865.20 ind./1 000 m³,鱼类密度最小值位于内湖水域,仅为2.87 ind./1 000 m³。不同水层间鱼类密度空间分布亦极不均匀(P＜0.01),大部分鱼类倾向于分布在水体中层,鱼类密度为570.66 ind./1 000 m³。     

2018年夏季南奥克尼群岛南极磷虾集群特征

基于2018年夏季南奥克尼群岛南极磷虾资源声学调查数据,本研究对该海域南极磷虾集群进行了分析。结果显示,检测到南极磷虾集群3 224个,反映集群特征的5个参数即深度、长度、厚度、面积及密度分别为(96.00±64.33) m、(218.52±455.66) m、(11.19±13.98) m、(1 894.40±9 345.72) m²和(114.11±159.60) 尾/m³;不同时间段之间集群密度无显著性差异,但集群深度、长度、厚度及面积之间均存在显著性差异。不同水层间集群厚度和面积之间无显著性差异,但集群深度,长度和密度均存在显著性差异。南极磷虾集群共分为三类,其中第Ⅰ类集群密度最大,为(325.90±221.30) 尾/m³;集群规模最小,为(379.64±433.73) m²;深度最深,为(158.06±67.54) m。第Ⅱ类集群的长度最长,为(1 089.60±1 189.56) m;集群面积为(15 601.25±30 243.33) m²,远大于其他集群。第Ⅲ类集群深度最浅,为(78.91±52.88) m;密度最小,为(48.87±50.33) 尾/m³,但数量最多。     

红水河岩滩水库鱼类资源声学评估

为评估梯级开发下渔业资源变化情况,2015年9月采用分裂波束鱼探仪EY60(120 kHz,250 W)对红水河岩滩水库库区及上游江段鱼类资源进行声学调查,并结合渔获物统计和地理统计分析对鱼类时空分布进行分析,评估鱼类资源量。结果显示整个调查区域的鱼类资源密度为(0.53±2.11)尾·m~(-2)(±SD),从水坝上游至库区呈增长趋势,鱼类资源密度水平分布与水深无显著相关关系。垂直分布方面,鱼类主要分布在30 m以内水层;不同大小个体对水深有一定的选择性,小个体鱼类(10 cm)约86.2%分布在30 m水层之内;大个体(30 cm)有44.7%分布在40 m以下水层。基于鱼类分布GIS建模,估算调查区域鱼类资源量为6.57×10~7尾。     

长江流域水域及消落区现状、变迁与渔业资源变动

采用中-大尺度遥感监测手段，对长江流域水域及消落区开展调查与分析，重点阐述长江流域从自然水体为主向人工水面为主的变化趋势，及其对长江流域天然渔业资源衰退的潜在影响。结果显示，近40年全长江流域历史最大水面约63 360 km²，最小水面约26 396 km²，历史最大消落面积约36 964 km²。2019—2020年“一江两湖七河”最大水面约为19 663 km²，最小水面约为14 281 km²，消落区面积6 337 km²，其中反季节性消落区633 km²。2001—2020年和1984—2000年两时段相比，地表水减少水面中超过80% 来自于具有自然水文情势的消落区，而新增水面中，由于水库充填导致的河流水面增加达5 500 km²，致使长江流域水域类型组成结构发生了巨大转变，自然水体占比不足20世纪80年代的一半，而同时期的鱼类资源现存量也下降为20世纪80年代的一半。本研究首次明确反季节性消落区的概念，探讨了长江流域河流梯级水库充填形成的反季节性消落区与鱼类“三场”(产卵场、索饵场和越冬场) 关键栖息地丧失的关系。     

海南陵水湾口海域不同季节鱼类资源声学探查

在2014年11月至2016年1月间的不同季节,利用便携式分裂波束科学探鱼仪对海南陵水湾口海域的鱼类资源进行了4次声学调查。通过回波积分方法并结合拖网采样对调查海域内渔业资源结构组成、数量密度、资源量密度及其空间分布进行了探查与评估。结果发现,2014年11月共捕获游泳生物和底栖无脊椎动物86种,其中55种声学评估种类平均资源数量密度和平均资源量密度分别为9.34×105尾/km2和5.08 t/km2。2015年8月共捕获游泳生物和底栖无脊椎动物114种,其中63种声学评估种类平均资源数量密度和平均资源量密度分别为1.12×105尾/km2和0.93 t/km2。2016年1月共捕获游泳生物和底栖无脊椎动物105种,55种声学评估种类平均资源数量密度和平均资源量密度分别为0.16×105尾/km2和0.32 t/km2。2015年5月共捕获游泳生物和底栖无脊椎动物56种,其中声学评估种类34种。2014年11月和2015年8月鱼类回波均匀分布于30 m以浅水层,2015年5月主要集中于10~20 m水层,2016年1月则主要分布于20 m以浅水层,20~30 m水层次之且略大于0~10、10~20 m水层的一半。调查海域内单体目标强度以小于–58 d B的小规格鱼类目标为主,目标强度有随水深增加而增大的趋势,且大于–50 d B的单体目标均分布于10 m以深水层。     

瓯江口海域鱼类群落结构及优势种RDA分析

根据 2018─2019 年的底拖网季度调查数据, 运用资源密度、相对重要性指数、多样性指数等生态指标, 对调查海域鱼类群落结构动态变化及其与环境因子的关系进行分析。结果表明, 调查海域共捕获鱼类 84 种, 隶属于 2 纲、14 目、39 科、69 属。优势种为龙头鱼(Harpadon nehereus)、日本带鱼(Trichiurus japonicus)、银姑鱼(Pennahia argentata)、黄鲫(Setipinna tenuifilis)、七星底灯鱼(Benthosema pterotum)、康氏侧带小公鱼(Stolephorus commersonnii) 和六丝钝尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema)等 7 种, 与往年相比发生较大变化。生物量指数平均值最高出现在夏季, 为 3.25×10³ kg/km² ; 丰度指数平均值最高出现在秋季, 为 6.64×10⁵ ind/km² 。各季节多样性指数 H′、均匀度指数 J′最高值出现在冬季, 分别为 1.92 和 0.71。日本带鱼和七星底灯鱼的分布与水深和盐度呈较强的正相关, 银姑鱼的分布与水温成较强正相关, 与 pH 呈负相关, 康氏侧带小公鱼、黄鲫和龙头鱼对环境因子的偏好性较低, 分布较均匀。本研究通过探索瓯江口鱼类群落结构的时空变化, 旨在为保护河口海域渔业资源, 改善渔业环境质量与功能提供科学依据。     

辐射沙洲海域浮游动物特征和吕泗渔场的成因分析

为探讨辐射沙洲海域浮游动物饵料变化规律和吕泗渔场的形成机制,于2012年5月(春季)和2012年9月(秋季)采集了苏北浅滩辐射沙洲核心海域浮游动物样品,通过聚集强度、方差贡献、优势度及逐步回归等指标和方法,分析了苏北浅滩浮游动物时空分布与辐射沙洲地形等环境因子的关系。结果显示:春、秋两季,浮游动物的生物量和丰度分布均表现出沙脊水域高于潮沟水域,且存在明显的季节差异。春季不同水域平均生物量分别为沙脊水域606.63 mg/m³、沟底水域428 mg/m³、沟口水域为178.55 mg/m³,秋季为沙脊水域208.01 mg/m³、沟底水域181.30 mg/m³、沟口水域60.47 mg/m³;春季不同水域平均丰度分别为沙脊水域560.76个/m³、沟底水域389.39个/m³、沟口水域161.28个/m³,秋季为沙脊水域184.15个/m³、沟底水域56.42个/m³、沟口水域112.14个/m³。春、秋季桡足类均占绝对优势。研究表明:研究水域浮游动物分布特征与地形和潮波系统有关,沙脊水域的浮游动物数量高于潮沟水域,其原因一方面是潮沟地形造成沙脊上流速较小,潮沟中流速较大,另一方面东海前进潮波与南黄海旋转潮在沙脊线附近汇合,导致处于交汇处的沙脊水域水动力较弱,因此浮游动物容易在沙脊水域集聚和摄食。苏北浅滩潮沟系统海域的饵料水平远高于其他水域,其优势种群主体为桡足类,是经济鱼类主要的饵料组分,这是吕泗渔场成为我国著名渔场的重要环境因素。     

基于灯光罩网法的南海鸢乌贼声学评估技术研究

南海中南部深水海域蕴藏着丰富的鸢乌贼资源,为推动南海外海渔业资源开发,实验探索了灯光罩网与声学手段相结合的鸢乌贼资源量评估方法。根据2011年4—5月在南沙群岛海域灯光罩网和Simrad EY60科学鱼探仪同步采集鸢乌贼生物学和声学数据,对鸢乌贼的趋光性行为、种群结构、声学映像和分布水层等特征进行分析。结果表明,灯光诱集结合罩网采样可确定南海鸢乌贼的单体回波,分布于0～100 m水层;通过背景噪声消除、鱼类和浮游动物目标限定、单体目标检测等处理,确定鸢乌贼现场目标强度-67～-52 dB;选择鸢乌贼渔获比例较大的网次,统计得到鸢乌贼胴长10.4～14.2 cm,对应目标强度-60.7～-58.0 dB,胴长与目标强度经验公式为TS=21.23LogML-82.48。研究认为,声学与灯光罩网相结合的调查方法可以作为南海今后开展鸢乌贼资源量评估的基本方法。     

Hydroacoustic separation of rainbow smelt (Osmerus mordax) age groups in Lake Champlain

Separate assessment of young-of-year (YOY) and yearling-and-older (YAO) fish is desirable from both ecological and management perspectives. Acoustic assessments provide information on fish population size structure in the target strength (TS) distribution, but interpretation of TS distributions must be done carefully, as single age groups can produce multiple TS modes. We assessed the ability of in situ TS distributions to identify Lake Champlain rainbow smelt (Osmerus mordax) age groups in June, July, and September of 2001 using mobile and stationary surveys, knowledge of vertical distribution preferences, and predicted TS from trawl catches. YAO rainbow smelt (93–179 mm total length) had wide TS distributions between −60 and −35 dB in all 3 months with two modes at approximately −50 and −40 dB. Most stationary survey single-fish tracks attributed to YAO had targets in both TS modes and a wide TS range often over 15 dB. Between June and September, YOY rainbow smelt TS increased, but single-fish tracks were unimodal, and the TS range was smaller (6 dB). Overlap in TS attributed to YOY and YAO increased from no overlap in June (YOY TS −76 to −61 dB, 15–25 mm) to moderate overlap in July (−76 to −50 dB, 25–63 mm) to considerable overlap in September (−68 to −45 dB, 33–80 mm). In June and July, the TS distribution changed abruptly at the thermocline, indicating almost complete separation of the two groups. A more gradual TS transition was evident in September, indicating substantial overlap between YOY and YAO. Separate estimates can be obtained in September by decomposing TS overlap into components attributed to YOY and YAO rainbow smelt. However, this decomposition introduces additional uncertainty and an assessment in July or possibly August is preferable to obtain separate abundance estimates of YOY and YAO.     

人工鱼礁对防城港海域小型岩礁性鱼类诱集效果研究

为探究人工鱼礁聚鱼效果,于 2017 年 2 月、4 月、9 月和 11 月主要通过声学探测技术,对防城港海域渔业资源密度、空间分布与大小组成进行了调查研究。结果显示,防城港人工鱼礁区及其临近海域 4 次调查共捕获各类游泳生物和底栖无脊椎动物 201 种,包括鱼类 126 种、蟹类 32 种、虾类 20 种、虾蛄类 11 种和头足类 12 种。双因素方差分析结果表明,调查海域渔业资源密度在时空层面上均存在显著性差异(P<0.001),且交互作用显著(P<0.001)。2 月调查海域人工鱼礁区渔业资源密度(547745 ind/n mile2)约为其周边海域(203990 ind/n mile2)的 2.68倍,表现出明显的聚鱼效果。其中,二长棘鲷(Parargyrops edita)、多齿蛇鲻(Saurida tumbil)、花斑蛇鲻(Sauridaundosquamis)等岩礁性底层鱼类为该季度主要优势种类。各航次人工鱼礁区小型个体所占比重较高,其平均目标强度(TS)分别为 55.6 dB(2 月)、 54.5 dB(4 月)、 53.6 dB(9 月)和 52.2 dB(11 月),随个体生长其平均 TS 呈稳步增大的变化趋势。在垂直方向上, 2 月和 4 月航次人工鱼礁区 90%以上回波单体主要分布在 9~16 m 中下水层。上述研究结果表明,人工鱼礁建设对防城港海域小型岩礁性鱼类表现出明显的向底层诱集的效果,该结果能为海洋牧场生态效应系统评价提供重要支撑。     

长江水生生物资源与环境本底状况调查(2017—2021)

长江是中华民族的母亲河,为了落实长江大保护,农业农村部统筹部署设立长江渔业资源与环境调查(2017—2021)。由中国水产科学研究院总牵头,中国水产科学研究院长江水产研究所技术总协调,联合流域内外24家科研院所和高校,对长江流域重点水域的鱼类种类组成及分布、鱼类资源量、濒危鱼类、长江江豚、渔业生态环境、消落区、捕捞渔业和休闲渔业等7个专题开展了系统调查。调查结果显示,(1)长江历史(2017年前)分布鱼类记录有18目37科163属443种,本次调查中有135种鱼类未采集到,新采集到15种外来鱼类;(2)当前鱼类资源数量约为8.86亿尾,重量约为12.48万t,仅相当于20世纪50年代的27.3%、80年代的58.7%,流域性优势种为鲤、鲫、鲢、黄颡鱼、短颌鲚、鲇、蛇、草鱼、光泽黄颡鱼、?、鳜、铜鱼、翘嘴鲌、鳊、鳙,重量占比达50%,数量占比达45%;(3)长江流域的国家一、二级重点保护鱼类29种(属),本次调查共记录到15种,白鲟已被IUCN认定灭绝,鯮和鲥已多年未见野生个体,长江鲟被IUCN认定野外灭绝,中华鲟、胭脂鱼和松江鲈多年未见自然繁殖;(4)2017—2021年,长江中下游干...     

渔业声学数据后处理中积分阈的选择与优化I:目标离散分布状态下积分阈的确定

积分阈是渔业声学数据后处理中对回声信号进行积分的临界值,是参与积分的最弱回声信号的体积反向散射强度。通过合理设置积分阈,能在保留目标信号的同时有效地消除噪音和非目标回声信号,从而提高渔业资源声学评估的准确性。为研究目标离散分布状态下选择和优化积分阈的方法,推导了单体目标体积反向散射强度与目标强度之间的函数关系,提出了利用鱼类目标强度-体长经验公式和目标强度现场数据确定积分阈的两种方法,并以黄海鳀的调查为例,对上述两种积分阈确定方法进行了应用探讨,为渔业资源声学评估数据处理中目标离散分布状态下积分阈的选择与优化提供了有效参考。     

4种常见淡水养殖鱼类目标强度测定与差异分析

鱼类目标强度(target strength)的测量是渔业声学技术研究和应用的核心内容之一。2015年6―10月,在小型水槽内使用Bio Sonics DT-X(199kHz)科学探鱼仪发射水平声波,测量了4种共29尾不同鳔室结构的淡水养殖鱼类体侧向及背腹向(180°范围)的目标强度,并拍摄X光影像以了解鱼体鳔室结构及特征。其中瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)7尾、鳜鱼(Siniperca chuatsi)9尾、鲫鱼(Carassius auratus)6尾、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)7尾。结果显示,单体鱼目标强度与声波入射角度具有cos三次方函数关系,体侧向与背腹向上最大目标强度均出现于鱼体主轴垂直于入射声波时,最小目标强度出现于头尾方向朝向声波时,与最大目标强度相差10dB。不同种鱼类体侧向平均目标强度略大于背腹向0.5~5dB。单室鳔鱼类目标强度比相近体长的两室鳔鱼类小。对4种鱼类的目标强度与鱼体相关生物学指标进行主成分分析,体侧向与背腹向目标强度主要受体长、鳔长和鳔长/鳔高值的影响较大。通过目标强度与实验鱼全长、体长、体重的线性回归,获得体侧和背腹入射方向目标强度与3个生物学参数的关系式。本研究通过分析不同鳔室形态鱼种的回波特征差异,辅助判别长江内常见鱼类(如瓦氏黄颡鱼、鱖鱼、鲫鱼等)的声学信号,结果对于淡水水域水平原位监测时分析评估资源量相关参数具有参考意义。     

基于水声学的北江石角水库鱼类资源季节变动及行为特征研究

石角水库位于广东省北江清远水利枢纽和飞来峡水利枢纽之间,是北江干流第一座梯级电站河道型水库。由于水坝阻隔及其他人类涉水活动影响,库区渔业资源呈严重衰竭趋势。为了解其鱼类资源现状,采用分裂波束渔探仪EY60(120 k Hz,200 W)于2015—2016年对库区鱼类资源及种群行为特征进行调查评估。结果显示,鱼类密度、鱼类行为及垂直分布均存在明显的时空差异,且鱼类个体呈现小型化。2015年12月、2016年3月和2016年6月鱼类平均密度分别为(0.008±0.0125)ind/m3、(0.1601±0.1123)ind/m~3和(0.0405±0.0449)ind/m~3。不同季节鱼类密度存在显著差异(P0.05),冬春季节(12月、3月)鱼类主要集中于库首区域,夏季(6月)库尾为高密度区域。从垂直分布来看,鱼类主要分布于4~12 m水层,且不同区域间存在显著差异(P0.01)。不同季节鱼类洄游行为差异明显,具体表现为夏季鱼类主要从库首向库尾水平洄游,垂直方向为向下洄游,而冬季则相反。本研究初步探明石角水库鱼类资源分布及其行为特征,也表明声学方法在研究较大空间尺度鱼类行为方面的适用性,研究结果可为北江渔业资源管理与保护提供参考依据。     

苏北浅滩沙脊潮沟地形对鱼类分布格局的影响

为研究苏北浅滩沙脊潮沟海域地形特征对鱼类群落分布格局的影响,根据2011年5月(春)和2010年11月(秋)在苏北浅滩中部海域渔业资源调查的资料,采用方差贡献和回归分析的方法,通过对中部海域沙脊潮沟处鱼类生物学特征、资源密度、优势种相对重要性指数以及优势种对鱼类总数量的贡献的分析,讨论苏北浅滩沙脊潮沟地形对鱼类分布格局的影响。结果显示,鱼类空间分布差异与潮沟系统的地形地貌有关,春季潮沟外侧海域是小黄鱼、鰐等洄游性鱼类的渔场,潮沟海域是洄游性鰐和方氏锦鰑的渔场位置,沙脊海域是赤鼻棱鰒等非洄游性鱼的渔场。秋季鱼类空间分布仅与潮沟系统沙脊地形相关,沙脊海域主要是大银鱼的索饵场和越冬场。鱼类数量季节变化还与鱼类产卵洄游和生长相关。春季重量密度(16.08 kg/km2)大于秋季(10.74 kg/km2),而秋季尾数密度(16.3×103尾/km2)大于春季(5.36×103尾/km2)。春季鱼类规格较大,与部分成鱼具有到这一海域进行产卵洄游的习性有关,而秋季同种鱼则以幼体居多,且优势种个体小,与秋季部分鱼类幼鱼在此处索饵和育幼有关。总体上,苏北浅滩沙脊潮沟海域特有地形,使得这一海域春季是鱼类的产卵场,夏秋季是育幼场,因而在渔业上具有重要的意义。