西北太平洋秋刀鱼CPUE标准化研究

秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋海域重要的渔业种类之一,其资源评估工作已成为热点问题,单位捕捞努力量渔获量(CPUE)标准化可以为开展有效的资源评估研究提供科学依据。为此,本研究利用2003~2017年中国大陆西北太平洋秋刀鱼渔业生产统计资料,结合卫星遥感获得的海洋环境数据,如海表面温度、海表温度梯度、海表面高度等,基于广义线性模型(General linear model, GLM)和广义可加模型(Generalized additive model, GAM)对中国大陆西北太平洋秋刀鱼渔业进行CPUE标准化。结果显示,根据BIC准则,在GLM模型结果中,年份、月份、经度、纬度、海表面温度、海表面高度、海表温度梯度及年份与月份对CPUE具有显著影响,并组成了GLM模型的最佳模型,对CPUE偏差的解释率为52.47%;在GAM模型结果中,除上述8个影响变量外,交互项月份与经度和月份与纬度也对CPUE影响较大,GAM的最佳模型对CPUE偏差的解释率为61.9%。通过5-fold交叉验证分析发现,GAM模型标准化结果较优于GLM模型,更适合于西北太平洋秋刀鱼渔业CPUE标准化。     

基于BP神经网络的阿根廷滑柔鱼资源CPUE标准化研究

西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex angentinus)是世界上重要的经济柔鱼类,也是我国远洋鱿钓的主要捕捞对象之一.单位努力量渔获量(CPUE)是渔业中广泛使用的表达种群丰度的指标,但CPUE易受到其他因素的影响,需对其进行标准化.本研究利用2012-2017年1-4月中国大陆西南大西洋阿根廷滑柔鱼鱿钓生产统计数据...     

西北太平洋柔鱼适宜栖息地动态变化研究

柔鱼(Ommastrepes bartramii)是短生命周期种类,具有较高的经济价值和重要的生态地位,研究柔鱼资源对我国的远洋渔业发展有重要作用。本研究根据2005～2016年8～10月西北太平洋柔鱼渔业数据以及海表温度(Sea surface temperature, SST)数据,依据前人建立的柔鱼栖息地适宜性指数模型(Habitat suitability index, HSI)计算适宜柔鱼栖息地面积大小,并与柔鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit of fishing effort, CPUE)和渔获量进行相关性分析。研究发现,2015年平均适宜栖息地(HSI0.6)面积范围最大,达到1087369km2;2008年平均适宜栖息地面积范围最小,仅为618407.5 km~2。所选区域内适宜栖息地分布能有效反映柔鱼的资源分布情况,但其适宜栖息地面积大小与渔获量和CPUE之间不存在显著相关性(P0.05)。其原因可能有:鱿钓渔船作业集中,导致单船渔获量不能表征实际CPUE;大尺度的气候变化,特别是厄尔尼诺和拉尼娜现象会影响柔鱼资源量;黑潮与亲潮的变化也会影响柔鱼资源量。     

西北太平洋柔鱼渔情速报系统的开发

The neon flying squid, Ommastrephes bartrami, is one of the most important jig fisheries in the northwest Pacific Ocean. In order to understand the movement of O. bartrami fishing-ground better and supply O. bartrami fishing-ground information for Chinese fishing boats in the northwest Pacific ocean, the fishing condition analysis and forecasting system of O. bartrami was developed successfully. The system was based on established comprehensive database, which included the catch data of O. bartrami (total yields, count of total fishing boats, fishing position etc. ) and oceanic environmental information (SST, SST gradient etc. ). Artificial intelligent technology about case-based reasoning was also combined with GIS component technology successfully in the system. The process and function of system establishment are composed of four parts: setting up of case database for central fishing-ground and its environmental factors, knowledge reasoning of fishery information, GIS visualization analyzing as well as trend forecasting of central fishing-ground and information production mapping. At last as an example of the results, an experimental central fishing-ground forecasting of O. bartrami from 9 to 15 in July 2002 in the northwest Pacific Ocean was given in the paper. The results showed that through three class similar searching forecasting central fishing-ground would move west, and indicating that forecasting of the system for O. bartrami central fishing-ground was correct by comparing to real fishing-ground from 16 to 22 in July 2002. Consequently, artificial intelligent expert system technology about case-based reasoning is a useful method for fishing condition and fishing-ground forecasting.     

西北太平洋柔鱼栖息地适宜性变动研究

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是西北太平洋重要的经济头足类,其栖息地受到气候变化的显著影响。根据中国鱿钓渔船在38°~45°N、140°~160°E作业渔场内的生产数据以及卫星遥感数据,利用信息增益技术选取关键环境因子,以单位捕捞努力量渔获量(CPUE)作为适应性指数,使用算术平均法(AM)和联乘法(GM)分别建立综合栖息地指数模型,对比异常环境条件下(厄尔尼诺和拉尼娜事件)柔鱼栖息地适宜性变动情况。结果表明,1998年La Ni■a事件发生时,西北太平洋传统作业渔场温度升高,海表温度(SST)相对正常年份2008年平均上升2. 72℃;而2009年El Ni■o事件发生时,SST相对正常年份降低0. 45℃。栖息地综合指数模型结果表明,1998年作业比重主要分布于在栖息地指数(HSI)大于0. 8的范围内,作业比重达到80%;2008年作业比重主要分布在HSI值0. 6~0. 8和0. 8~1. 0之间,所占比重在30%~50%左右; 2009年作业比重主要分布在HSI值0. 4~0. 6、0. 6~0. 8和0. 8~1. 0之间,作业比重平均约为32%。此外HSI值低于0. 2的区间面积随着La Ni■a事件、正常年份和El Ni■o事件递增,而HSI值大于0. 4的区间面积随着La Ni■a事件、正常年份和El Ni■o事件递减。研究认为,1998年La Ni■a事件发生时西北太平洋海域柔鱼适宜栖息地面积增加,而2009年El Ni■o事件发生时柔鱼栖息地适宜性变差,导致柔鱼产量变低。     

西北太平洋海域柔鱼渔场分析探讨

本文根据 1 993- 1 998年我国西北太平洋海域柔鱼渔场的探捕调查和生产情况 ,较为系统地分析柔鱼渔场的形成机制、渔场种类以及环境条件与渔场之间的相互关系。黑潮暖流与亲潮寒流的交汇形成了柔鱼渔场 ,两个流系的变化对中心渔场的位置、渔期、渔发有着直接的影响。渔场形成与表层水温、温跃层以及深层水温关系极为密切。1 60°E以西海域 ,表层水温为 1 7- 2 0℃ ,50米水层内有温跃层。1 60°E以东海域表层水温为 1 1 - 1 3℃ ,1 0 0米水层水温为 9- 1 0℃。     

西北太平洋柔鱼渔场分布与水温关系的研究

根据卫星遥感获取的海表水温和多年来我国在西北太平洋的柔鱼生产统计资料 ,探讨西北太平洋柔鱼渔场与水温分布特征。研究结果表明 ,15 0°E以西的柔鱼渔场 ,中心位置位于 4 1°N、14 6°E附近 ,渔场表层水温范围在 10～ 19℃之间 ,中心渔场表层水温为 13～ 18℃ ;15 0～ 16 0°E之间的柔鱼渔场 ,中心位置位于 4 2°0 0′N、15 5°0 0′E附近 ,渔场表层水温范围为 14～ 2 1℃ ,中心渔场表层水温约为 15～ 2 0℃。温度场特征分析显示 ,柔鱼中心渔场分布与冷水锋面、冷暖水切变锋面和暖水舌锋的变动密切相关。     

中国大陆阿根廷滑柔鱼鱿钓渔业CPUE标准化

阿根廷滑柔鱼是我国重要的头足类渔业之一,单位捕捞努力量渔获量(CPUE)标准化是对其资源进行评估的重要内容.研究根据2000-2010年中国大陆在西南大西洋的鱿钓产量统计数据和卫星遥感获得的海洋环境数据(表温,表温水平梯度,海面高度,叶绿素浓度),利用广义线性模型(general linear model,GLM)和广义加性模型(generalized additive model,GAM)对中国大陆西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔业CPUE标准化.GLM模型结果表明,年、纬度、表温以及交互项年与纬度对CPUE影响最大.GAM模型研究结果则表明年、月、经度、纬度、表温、海面高度以及交互项年与纬度、年与经度对CPUE影响较大.根据AIC准则,包含上述8个显著变量的GAM模型为最佳模型,对CPUE的解释率为49.20％.高CPUE出现在夏季表温为12～16℃、海面高度为-20 ～20 cm和46.5° ～48.5°S范围内.研究表明,GAM模型较GLM模型更适合用于西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔业CPUE标准化.     

基于支持向量机的西北太平洋柔鱼渔场预报模型构建

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是中国在西北太平洋主要的鱿钓捕捞对象。准确预报柔鱼渔场,对减少寻鱼时间、节省油料和提高渔获产量均有积极的意义。该研究将2002年~2012年中国在西北太平洋鱿钓产量数据、渔场时空数据以及海表温度、叶绿素a浓度、表温梯度强度和叶绿素梯度强度等海洋环境因子作为训练数据,基于支持向量机(support vector machine,SVM)的方法,建立了以月为时间分辨率、0.5°×0.5°为空间分辨率的西北太平洋柔鱼渔场的预报模型。该模型以径向基函数(RBF)为核函数,利用10折交叉验证和网格选优法,确定了最优惩罚项因子和核函数参数值的组合(C,γ),分别为1.41和2.83,样本分类精度达73.6%。利用2013年7月~11月环境数据,对模型进行了精度检验,预报准确率为53.4%~60.0%,平均准确率为57.4%。研究认为,在训练数据不够充分的条件下,SVM模型可成为西北太平洋柔鱼渔场预报的一个有效手段。     

利用分位数回归法估算西北太平洋柔鱼生长率

柔鱼(Ommastrephes bartramii是西北太平洋重要的经济头足类,其生长率估算是渔业生物学研究的主要内容之一.本文根据2007年7～10月西北太平洋海域连续采集的柔鱼样本,利用分位数法对其生长率进行估算.结果表明,分位数τ分别为0.05、0.1、0.25、0.5、0.75、0.9、0.95时,雌性在时间上...     

An assessment of the west winter–spring cohort of neon flying squid (Ommastrephes bartramii) in the Northwest Pacific Ocean

In the Northwest Pacific, the squid jigging fisheries targeted the west winter–spring cohort of neon flying squid (Ommastrephes bartramii) from August to November. Total annual catch by the Chinese mainland squid jigging fleet during 2000–2005 ranged from 64,100 to 104,200 t. The unique life history of this squid species makes the use of traditional age- or length-structured models difficult in evaluating the effect of intensive commercial jigging on this stock. We fitted a modified depletion model to the Chinese jigging fisheries data to estimate the squid stock abundance during 2000–2005. Monthly biological data were randomly sampled from the five squid jigging vessels during the fishing seasons. Effects of using different natural mortality rates (M) and three different error assumptions were evaluated in fitting the depletion model. Based on sensitivity analyses, the log-normal error model was found to be preferred for the squid assessment. The assessment results indicated that the initial (pre-fishing season) annual population sizes ranged from 199 to 704 million squid with the M value of 0.03–0.10 during 2000–2005. The proportional escapement (M = 0.03–0.10) for different fishing seasons over the time period of 2000–2005 ranged from 15.3% (in 2000) to 69.9% (in 2001), with an average of 37.18%, which was close to the management target of 40%. Thus, the current fishing mortality of the squid jigging fishery was considered to be sustainable. We inferred its annual maximum allowable catch ranging from 80,000 to 100,000 t. This study suggests that the modified depletion model provides an alternative method for assessing short-lived species such as O. bartramii.     

西北太平洋北方拟黵乌贼耳石外部形态特性分析

根据2018年9—11月我国鱿钓船在西北太平洋采集的339尾北方拟黵乌贼样本,对其耳石外形生长特征进行了研究。结果发现,北方拟黵乌贼具有长窄的吻区和宽大的翼区。主成分分析表明,耳石总长(TSL)、吻侧区长(RLL)、侧区长(LDL)、翼区长(WL)和最大宽度(MW)可以作为北方拟黵乌贼耳石外形变化的特征因子。协方差分析表明,MW、LDL和WL与胴长的关系存在性别间显著性差异,TSL和RLL则不存在显著性差异;MW、RLL、TSL、LDL和WL与体质量的关系均存在性别间显著性差异。AIC (Akaike’s information criterion)分析表明,TSL、RLL与胴长的生长关系最适合用线性函数表示,雄性个体的MW、LDL和雌雄个体的WL与胴长的关系最适合用幂函数表示,而雌性个体的LDL则最适合用指数函数表示。雄性个体的LDL和MW与体质量的关系最适合用指数函数表示,雌性个体的LDL、MW和TSL最适合用线性函数表示,而其余特征参数则均最适合用幂函数表示。随着胴长增加,耳石绝对尺寸都逐渐增大,但耳石的形态结构比例基本不变:背区、侧区、吻侧区、翼区的长度与耳石总长之比基本保持一...     

西北太平洋鸢乌贼种群遗传结构

为检测西北太平洋鸢乌贼种群遗传结构,采用线粒体DNA细胞色素b基因(Cytb)序列分析方法对鸢乌贼东海群体、南海群体与菲律宾海群体进行遗传变异分析。结果显示,(1)所有群体总的单倍型多样度与核苷酸多样度分别为0.982±0.006、0.012±0.006;菲律宾海群体对应的遗传多样度均最高,分别为0.973±0.014、0.015±0.008;南海群体与东海群体的单倍型多样度分别为0.959±0.026、0.943±0.031,核苷酸多样度均为0.006±0.003。3个地理群体均具有较高的遗传多样性水平。(2)分子方差分析结果显示,34.6%的遗传变异来自于群体间,群体间遗传分化极显著。两两群体间Fst分析表明,西北太平洋鸢乌贼群体间均具有极显著的遗传分化。构建的单倍型邻接系统树和最小跨度树显示,西北太平洋鸢乌贼群体存在明显的系统发育谱系结构(谱系A、B、C),3个谱系单倍型类群间也存在极显著的遗传分化(Fst=0.735~0.805)。(3)中性检验和核苷酸不配对分析结果均表明,谱系B可能经历过近期群体扩张事件,发生群体扩张的时间在10.3~12.5万年前。综合分析认为,西北太平洋鸢乌贼的种群遗传结构模式及系统发育地理格局模式是由其栖息地海洋环境与更新世气候变化共同塑造的。建议在渔业管理上将3个地理群体划分为3个独立的管理单元。     

不同气候模态下西北太平洋柔鱼渔场环境特征分析

柔鱼冬春生群体广泛分布于西北太平洋,其种群分布与大小受气候变化和环境因子调控。本实验根据中国鱿钓组提供的1995—2011年渔业捕捞数据和海洋环境数据包括海表温度(SSTA)、海表面高度(SSHA)和混合层深度(MLDA)的距平值,分析不同气候模态下(PDO暖期和PDO冷期)柔鱼渔场环境的变化。结果显示,PDO暖期时,柔鱼CPUE高;PDO冷期时,CPUE变低。柔鱼渔场SSTA、SSHA和MLDA年间变化显著,各环境变量的时间变化与PDO冷暖相位对应。SSTA和SSHA与PDO指数负相关,滞后时间分别为–9~10月和–20~17月,且均在0月时相关系数最大;而MLDA与PDO指数呈正相关,滞后时间为–6~5月,在–1月相关系数最大。利用经验正交函数分析了SSTA、SSHA和MLDA时空变化的主要模态,前5个模态特征向量分别反映了西北太平洋柔鱼渔场SSTA、SSHA和MLDA分布场78.73%、32.82%和64.57%的信息。研究表明,气候模态变化驱动柔鱼渔场环境的变化,进而对西北太平洋柔鱼资源丰度产生显著影响。     

基于贝叶斯Schaefer模型的西北太平洋柔鱼资源评估与管理

利用基于贝叶斯统计方法的Schaefer模型分均匀分布、正态分布和随机分布3种方案,对西北太平洋柔鱼资源量进行评估,并对其管理策略做了风险分析。研究认为,在均匀分布的基准方案下,参数r、K和q的后验概率分布与先验概率分布存在较大差异,这表明本研究采用的年渔获量和CPUE数据为贝叶斯资源评估模型提供了足够多的信息。正态分布和随机分布2种方案下模型参数的预测值及估算的最大可持续产量较接近,但小于基准方案。研究认为,3种方案下,1996—2004年捕捞死亡率都远低于限制参考点F_0.1,1996—2004年渔获量也小于最大可持续产量,这表明目前西北太平洋柔鱼资源处于良好状况,没有遭受过度捕捞。决策分析表明,在相同的收获率情况下,基准方案得到的2019年资源量和渔获量均大于其它2种方案,但是资源崩溃的概率最大。保守的管理策略应将收获率控制在0.3左右,持续渔获量在13万t左右。     

Incorporating spatial autocorrelation into the general linear model with an application to the yellowfin tuna (Thunnus albacares) longline CPUE data

Catch-per-unit-effort (CPUE) data have often been used to obtain a relative index of the abundance of a fish stock by standardizing nominal CPUE using various statistical methods. The theory underlying most of these methods assumes the independence of the observed CPUEs. This assumption is invalid for a fish population because of their spatial autocorrelation. To overcome this problem, we incorporated spatial autocorrelation into the standard general linear model (GLM). We also incorporated into it a habitat-based model (HBM), to reflect, more effectively, the vertical distributions of tuna. As a case study, we fitted both the standard-GLM and spatial-GLM (with or without HBM) to the yellowfin tuna CPUE data of the Japanese longline fisheries in the Indian Ocean. Four distance models (Gaussian, exponential, linear and spherical) were examined for spatial autocorrelation. We found that the spatial-GLMs always produced the best goodness-of-fit to the data and gave more realistic estimates of the variances of the parameters, and that HBM-based GLMs always produced better goodness-of-fit to the data than those without. Of the four distance models, the Gaussian model performed the best. The point estimates of the relative indices of the abundance of yellowfin tuna differed slightly between standard and spatial GLMs, while their 95% confidence intervals from the spatial-GLMs were larger than those from the standard-GLM. Therefore, spatial-GLMs yield more robust estimates of the relative indices of the abundance of yellowfin tuna, especially when the nominal CPUEs are strongly spatially autocorrelated.     

性成熟和个体大小对西北太平洋柔鱼耳石形态的影响

根据2007年7-10月我国鱿钓船在西北太平洋海域连续采集的柔鱼样本,以耳石最大宽度(MW)与其总长(TSL)之比作为耳石形态变化的指标,利用方差分析和最小显著差法分析了性成熟和个体大小对耳石形态的影响。结果表明,耳石的生长持续出现在柔鱼的整个生命周期,性成熟度为Ⅰ期与Ⅱ~Ⅴ期之间的个体,其耳石MW/TSL皆存在显著差异(P<0.05),而性成熟度为Ⅱ~Ⅴ期的个体,它们之间的MW/TSL无显著差异(P>0.05),说明性成熟度Ⅰ期后的个体,其耳石形态不随性成熟度的增加而变化;胴长为200~280 mm的4个胴长组,耳石MW/TSL大多与其它组存在显著差异(P<0.05),而个体大于280 mm的各组间,其耳石MW/TSL无显著差异(P>0.05),说明胴长大于280 mm后的个体,其耳石形态不随胴长的增大而变化。性成熟度Ⅰ期和胴长范围200~280 mm对耳石形态影响一致,这一时期与柔鱼开始进入亚北极海域(42~46°N)进行索饵洄游的时间相对应,柔鱼耳石的MW/TSL可以作为表征其性成熟和早期生长变化的有效指标。