基于广义可加模型研究时间和环境因子对南极半岛北部南极磷虾渔场的影响

基于南极海洋生物资源养护委员会(CCAMLR)统计公报(Statistical Bulletin,Volume 23)提供的数据,利用广义可加模型(generalized additive model,GAM),实验对1998-2009年南极半岛北部(CCAMLR 48.1、48.2和48.3小区)内的南极磷虾渔场时空分布及其与环境因子(表温和叶绿素a浓度)之间的关系进行了研究.结果表明,模型对3个小区的单位捕捞努力量渔获量(catch per unit fishing effort,CPUE)总偏差解释率分别为51.11％、69.25％和65.82％,其中各小区贡献最大的因子均为月份.1998-2009年期间,3个小区内各年平均CPUE保持相对稳定.48.1小区各年间平均CPUE值变化最小,而48.3小区则较48.2小区大.3个小区之间及48.2小区和48.3小区内年均CPUE差异不明显,而48.1小区内平均CPUE则存在显著性年份差异.从CPUE月均变化可以看出,3个小区均呈单峰分布,48.1～48.3小区的峰值分别出现在4月、5月和6月.3个小区之间平均CPUE月变化不显著,但各区内平均CPUE则存在显著的月变化.48.1～48.3小区南极磷虾渔场的适宜表温范围分别为-3～2℃、-2～2℃和0～5℃,但CPUE主要分别集中在表温-2～1℃、-1～0℃和1℃左右以及0.8～2.4℃范围内.48.1小区(53％)、48.2小区(39％)和48.3小区(51％)3个小区较大比例的CPUE值处于叶绿素a浓度为0～0.2 mg/m3的范围内.     

拖网作业参数对南极磷虾捕捞效率的影响

为了解南极磷虾(Euphausia superba Dana)拖网作业中捕捞效果及影响因素,根据 2017 年 12 月 2018 年 6月随“龙腾”轮在南极海域生产时收集的作业参数、网具深度和声学数据等信息,利用声学方法获取磷虾集群质量中心深度与期望入网渔获量,结合网位变化和渔捞统计情况量化捕捞效率;利用广义可加模型(GAM)分析不同拖速和曳纲长度下,网位与磷虾集群质量中心的偏离程度,研究其对网具捕捞效率的影响。结果表明:(1)磷虾集群质量中心水深为(37.29±9.72) m,拖网稳定拖曳期间网位深度为(30.72±10.41) m,网位调整幅度为(11.52±7.09) m。网位与磷虾集群质量中心深度偏离(6.33±3.58) m。(2)网次渔获量为(16.25±6.77) t,拖曳过程中网口始终对准磷虾集群质量中心进入网口的磷虾总量为(27.06±10.19) t,捕捞效率为(63±19)%。(3)网位与磷虾集群质量中心深度差值对捕捞效率影响极显著(P<0.001),两者吻合较好时捕捞效率高;拖速与捕捞效率呈显著相关关系(P<0.05),拖速增大网位上升,捕捞效率越低;曳纲长度增加网位下降,但曳纲长度变化与捕捞效率相关性不明显(P=0.087)。研究结果将有助于南极磷虾拖网作业中有效利用磷虾行为特征,改善网具性能,提高拖网捕捞效率。     

南极磷虾商业捕捞动态

基于国际南极海洋生物资源保护协会最新发表南大洋渔业生物捕捞统计数据,对近30年以来南极磷虾捕捞水域分布、产量年变化以及捕捞的季节变化进行了分析和概述,以期对我国远洋渔业生产有所参考。     

南极磷虾的资源与捕捞

日本《水产界》1975年11月号刊登一篇文章，题目是“磷虾开发的现状和将来的课题”，现摘译如下。     

苏联捕捞南极磷虾获得成功

在碧波万顷的南极水域中，生活着一种体型小巧，为数极大的甲壳类．这种甲壳类，挪威的捕鲸工人称之为磷虾。自一八二0年起，苏联船员就开始对磷虾进行观察：但是，真正以开发利用为目的研究只是到了一九四七年以后才开始。研究引起了人们对这种水生动物的兴趣。于是，到了一九五八年，有关方而便决定捕捞和利用磷虾。     

南极磷虾连续捕捞技术发展状况

南极磷虾(Euphausia superba)资源量丰富,商业开发的前景广阔。确保虾体无损伤并提高捕捞效率是南极磷虾捕捞技术装备研究的重点。本文介绍了南极磷虾的捕捞开发现状,讨论了连续捕捞系统的装备组成、作业过程及发展趋势。提出了我国南极磷虾渔业中引入连续捕捞装备技术需要解决的问题和发展对策,为进一步提高捕捞效率和提升渔获品质提供参考。     

南极磷虾调查CPUE指数变动的影响因素初步分析

根据2010年1月~2月在南极南设得兰群岛和南奥克尼群岛周围水域开展的南极磷虾拖网调查期间收集的数据,对南极磷虾CPUE指数变动的影响因素(包括表温、水深、拖速和拖曳深度)进行了分析。结果表明:(1)开始捕捞至结束捕捞的表温相差较小时,平均CPUE相对较高(250 kg/min);(2)起放网表温在0.5~1.0℃和1.0~1.5℃时,平均CPUE均较高(250 kg/min);(3)当海底平均深度大于2 000 m时,CPUE均最低(100 kg/min);(4)随着拖速和拖曳深度的增加,平均CPUE逐渐减小,当拖速小于2.5 kn及拖曳水深小于25 m时,平均CPUE达到最大,分别为364.46 kg/min和347.59 kg/min。本研究结果可为开发南极磷虾资源提供基础数据,并为海上生产提供指导性参考。     

南极磷虾拖网的试验研究

本文以我国首次南极磷虾探捕所使用的两顶大型变水层磷虾拖网为实物网,通过网具模型试验,测试网具的阻力与网口高度,分析其水动力性能,结果表明:网口部位六角形结构的2号网的垂直扩张性能和过滤同等体积的能量消耗均优于网口部位棱形网目结构的1号网;在拖速1.54m/s,1号网的能耗系数比2号网平均高26%。而网口垂直扩张系数低1.1%。南极磷虾拖网的阻力可用公式:R=0.25(d/a)LCV1.49估算。     

南极磷虾渔业CPUE及其丰度估算适用性

作为一种衡量渔业资源丰度变化的指标,CPUE常用于多种渔业资源评估。南极磷虾作为一种集群性的生物资源,其资源存在着较为明显的时空变化特征,加之该物种本身所具有的特殊性以及渔业特点,这也使得采用CPUE作为衡量该资源丰度指标的有效性存在着较大的不确定性。为此,本实验详细介绍了4种南极磷虾渔业CPUE的常用估算方法,并总结了这些方法所具有的特点、优势以及劣势,在此基础上从时空尺度和环境影响因素等方面对南极磷虾渔业CPUE估算的影响进行了分析。最后,实验就CPUE作为评估南极磷虾资源丰度的适用性及可行性进行了探讨。近年来,南极磷虾渔业日益受到全球的关注,但如何将渔业调查数据纳入到南极磷虾资源评估当中,一直未得到统一的结论,从而导致基于生态系统的南极磷虾渔业管理进展缓慢,本研究结果可为更好地开展南极磷虾资源评估和丰度估算提供思路。     

南极磷虾拖网的性能优化分析

针对一顶中国目前正在使用的南极磷虾(Euphausia superba)拖网进行网具优化试验,设计了调整参数为浮沉比、上下手纲(等长)和叉纲的三因子L9(34)正交实验,并在3组L/S(水平扩张比)和5级拖速下完成了135次拖曳试验。结果表明:(1)随着拖速和L/S的增加,网具阻力增加,网口高度降低;(2)流速为3 kn情况下,L/S=0.45时,对阻力(Fs)和网具功率消耗(Ps)影响的主次顺序均为沉力(A)>叉纲(C)>手纲(B),对网口高度(Hs)影响的主次顺序为A>B>C,对能耗系数(Ce)影响的主次顺序为C>A>B,水动力性能的最优组合为A3B3C1;L/S=0.5时,对Fs、Hs和Ps影响的主次顺序均为C>A>B,对Ce影响的主次顺序为B>C>A,最优组合为A2B3C3;L/S=0.55时,对Fs和Ps影响的主次顺序均为C>A>B,对Hs影响的主次顺序为B>A>C,对Ce影响的主次顺序为B>C>A,最优组合为A2B3C3;(3)当L/S极低为0.2时,网口的水平扩张约为23 m,虽然此时网口高度有一定的提高,但网具的综合性能却显著下降,能耗系数增加;(4)增加沉力,适当放长手纲和叉纲可以有效提高已定型网具的性能。为确保在低拖速下达到网具的高扩张性能,应考虑改进网板性能,建议采用低拖速高扩张性网板。     

南极半岛周边水域南极磷虾渔场特征分析#br#

为了解南极半岛周边水域内南极磷虾(以下简称磷虾)拖网渔场的特征,基于2013年1月至2019年5月"福荣海"轮在南极半岛周边水域的生产数据,分析了水域内磷虾中心渔场年际空间分布和生产特征。结果表明,南极半岛周边水域内磷虾拖网渔场主要分布于布兰斯菲尔德海峡(Bransfield Strait)、乔治王岛(King George Island)和斯诺岛(Snow Island)3个区域;其中布兰斯菲尔德海峡内是历年磷虾生产最稳定的区域,尤以海峡中部靠近南极半岛一侧水域(58°~60°W、63°~64°S)的作业天数和年产量占比最高;乔治王岛和斯诺岛区域的作业天数和年产量占比较低,且主要分布在岛屿周边近岸水域;布兰斯菲尔德海峡内区域、乔治王岛区域和斯诺岛区域的历年产量占比分别为60.00%~99.97%、0.03%~21.15%和0.01%~17.25%,历年作业天数占比分别为61.76%~98.75%、1.25%~28.68%和0.84%~16.67%。布兰斯菲尔德海峡内渔场的生产主要在3—5月,日产量主要为150 t以下;乔治王岛区域生产主要在1月份,日产量以150 t以下为主;斯诺岛区域的日产量在3月份较高,主要以150~250 t为主。各年度的连续生产期分布区域以布兰斯菲尔德海峡中部水域为主;各日产量区间的生产日历年主要分布在布兰斯菲尔德海峡中部,各日单位小时产量生产日也呈现逐渐集中到布兰斯菲尔德海峡的趋势;各级别亚渔场历年主要分布区域均在布兰斯菲尔德海峡内。     

南极磷虾四片式小网目中层拖网作业性能分析

为了促进南极磷虾(Euphausia superba Dana)渔业发展,提出2种四片式小网目中层拖网网型设计(型号分别为dh256-1和dh256-2),2种网型网口拉直周长相同,背(腹)网与侧网拉直宽度比(以下简称"WRBS")分别为1和1.11。通过模型实验对2种WRBS小网目南极磷虾拖网的作业性能进行比较,并进行浮沉力(SBSW)、手纲长度和水平扩张系数(以下简称"L/S")的匹配优化实验,结果表明:实验条件下,当L/S介于0.5~0.6时或者L/S为0.45和0.65且拖曳速度≤1.5 m/s时,2种网型网口垂直扩张差异显著(P0.05),dh256-2型拖网网口垂直扩张明显高于dh256-1;为了保持侧网衣受力均匀,dh256-1型拖网浮沉力配备要求显著高于dh256-2型拖网,dh256-1型拖网浮沉力配备应≥4.59 tf,dh256-2型拖网浮沉力配备应≥1.98 tf;2种网型的能耗系数(C_e)差异不明显(P0.05);L/S与能耗系数(C_e)呈反相关;手纲长度≥50 m,手纲长度对2种网型作业性能的影响不明显;综上所述dh256-2型拖网网口垂直扩张性能较好,浮沉力配备要求较低,较适合拖速较低的南极磷虾捕捞,适宜的手纲长度为50 m。以上结论可为小网目南极磷虾拖网网具设计提供参考。     

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。     

The fishery for Antarctic krill – recent developments

The fishery for Antarctic krill (Euphausia superba) is the largest by tonnage in the Southern Ocean. The catch remained relatively stable at around 120 000 tonnes for 17 years until 2009, but has recently increased to more than 200 000 tonnes. The Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources precautionary catch limits for this species total over 8.6 million tonnes so it remains one of the ocean’s largest known underexploited stocks. Recent developments in harvesting technology and in products being derived from krill indicate renewed interest in exploiting this resource. At the same time, there are changes in the Southern Ocean environment that are affecting both krill and the fishery. This paper summarizes the current state of this fishery and highlights the changes that are affecting it.     

应用分层抽样技术估计北部湾底拖网渔业产量

传统的按行政单元逐级上报的渔业产量调查方法在数据获取过程中受人为因素的干扰,而全面普查的方法受限于时间和经费,相比而言,抽样调查是一种科学合理的方法。本研究于2007年8月对北部湾底拖网产量进行了调查,以全体底拖网渔船为抽样总体,按功率段划分了抽样层次,按比例分配了抽样单元数,分别以生产渔船总数和总功率数推算总产量,并比较了这两种方法的方差。结果表明,用每kW平均产量估计总产量的变异系数为1.13%,用单船平均产量估计总产量的变异系数为14.65%。同时由于渔业抽样调查的难点在于总体船数的掌握,建议统计推断时,采用单位渔捞努力量渔获量（CPUE）推算总体渔获量。     

船载南极磷虾智能化捕捞加工生产线在食品安全体系中的特征分析

在近年来快速发展的南极磷虾产业中,南极磷虾捕捞加工船上的捕捞加工生产是其产业链中的一个重要环节。由于南极磷虾的生物特性,船载捕捞加工线直接影响产品质量,进而影响后端陆基深加工产品的质量等级。以“深蓝”号南极磷虾捕捞加工船智能化捕捞加工的冻虾、虾肉和虾粉3种磷虾产品生产线为研究对象,比较其与传统船载加工的差异,基于HACCP体系对3条生产线的工艺流程进行分解和危害分析,并确定关键控制点;通过初步建立控制体系的过程,研究船载南极磷虾捕捞加工生产线在体系中的特征。研究表明,捕捞加工系统由于自动化、整体连贯性和封闭性较高,减少了人为和环境危害概率,关键控制点更为清晰,所有外部输入环节、控制系统参数设置和金属探测都为关键控制点,并对GMP和SSOP的实施要求更为严格,对设备的维护保养和日常清洁要求更高。分析结果可为其他同类船舶的船载加工线设计和建立标准提供参考。     

我国东、黄海鲐鱼灯光围网渔业CPUE标准化研究

日本鲐是我国近海重要的中上层鱼类资源之一,评估其资源量需要对单位捕捞努力量渔获量（CPUE）进行标准化。影响CPUE标准化的因素很多,包括季节、区域和海洋环境等。本文利用广义线型模型（GLM）和广义加性模型（GAM）,结合时空、捕捞船、表温等因子,对1998-2006年东、黄海大型灯光围网渔业鲐鱼CPUE进行标准化,并评价各因子对CPUE的影响。首先应用GLM模型评价时间、空间、环境以及捕捞渔船参数对CPUE的影响,并确定显著性变量。其次,将显著性变量逐一加入GAM模型,根据Akaike信息法则（AIC）,选择最优的GAM模型。最后,利用最优的GAM模型对CPUE标准化,并定量分析时间、空间、环境以及捕捞渔船参数对鲐鱼CPUE的影响。GLM模型结果表明：8个变量对CPUE有重要影响,依次为年、船队、船队与年的交互效应、月、船队与月份的交换效应、经度、纬度和海表温。根据AIC,包含上述8个显著性变量的GAM模型为最优模型,对CPUE偏差的解释为27.78%。GAM模型结果表明：高CPUE分别出现在夏季海表温为28～31 ℃的东海中部和冬季海表温为12～16 ℃的黄海;1998-2006年,标准化后的CPUE呈逐年下降趋势,与持续增长的捕捞努力量有关。     

日韩小网目南极磷虾拖网性能对比分析

南极磷虾(Euphausua superba)是目前已知的地球上最大的单种生物资源之一,其巨大的生物量和潜在的开发价值日益受到各国的关注。本研究以中国南极磷虾捕捞船队引进的日韩小网目南极磷虾拖网为原型网,采用田内准则进行网具模型试验,比较分析其网具性能。模型网大尺度比λ分别为14(韩式网,Net B)和16(日式网,Net A),平均小尺度比约为3,速度比为3。模型试验于东海水产研究所拖曳水池中进行。模型网试验速度分别为:0.345 m/s、0.428 m/s、0.513 m/s、0.599 m/s、0.685 m/s。L/S取网具下袖端间距与下纲长度的比值,范围取0.4~0.55,以0.05为间距分4档。模型试验记录各档拖速和L/S下模型网的阻力和网口高度数据。按照模型换算准则换算得到原型网相应拖速下的阻力、网口高度和能耗系数等指标,分析网具的水动力性能。试验结果表明:(1)韩式磷虾拖网(192.60 m×110.50 m)网具阻力小于日式磷虾拖网(185.40 m×128.50 m);(2)日式磷虾拖网在扩张性(网口高度、扫海面积)、经济性(能耗系数)以及滤水性(水动力性能)方面优于韩式磷虾拖网;(3)两顶拖网在水槽模型试验时,网口与网身水下运动时均可保持稳定,网身呈流线型,未出现凹凸现象;(4)日式南极磷虾拖网的阻力估算公式为:RA=1/2ρ(0.24 R-0.5 SV2e)T;韩式拖网为:RB =1/2ρ(0.177 R-0.542e)STV;综合两顶拖网得到的小网目南极磷虾拖网的阻力估算式为:R=1/2ρ(0.209 R-0.52e)STV2。