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...     

南极布兰斯菲尔德海峡磷虾渔场夏秋季汤氏纽鳃樽食物组成及其影响因素研究

为了研究南极磷虾渔场汤氏纽鳃樽的食物组成及其影响因素,实验基于2020年3—4月在布兰斯菲尔德海峡采集到的汤氏纽鳃樽样本,通过分析肠道内容物确定了其食物组成,并进一步分析了其食性的月间以及生活史阶段间差异.结果发现,汤氏纽鳃樽主要摄食硅藻和浮游动物,还少量摄食纤毛虫、原生动物等,优势饵料为羽状环毛藻;汤氏纽鳃樽的摄食存...     

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...     

海冰与南半球环状模对南极布兰斯菲尔德海峡南极磷虾种群结构的影响

南极磷虾(Euphausia superba)是南大洋生态系统的关键物种,其生活史各阶段的生理过程与海冰密切相关。本研究基于开放获取数据库计算了布兰斯菲尔德海峡内反映南极磷虾种群结构特征的5个参数,包括补充指数和幼体、雌性、雄性平均体长以及雌性个体占比,并结合布兰斯菲尔德海峡及周围3个水域的海冰面积、水深、海底复杂度以及南半球环状模(SAM)逐日指数构建广义加性模型,探讨了海冰与气候事件对磷虾种群动态的影响。结果表明,磷虾幼体、雄性磷虾平均体长与60日前的威德尔海西北部海域海冰面积呈显著的负相关,磷虾补充指数与当日和60日前的SAM呈显著的正相关。随着海底复杂性的增加,磷虾补充指数显著下降。4个海域的海冰面积变化对磷虾补充指数和其他种群特征指标的影响存在差异。     

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。     

调整作业参数对小网目南极磷虾拖网水动力性能的影响

小网目南极磷虾拖网有规格小、操作方便、起放网省时的特点。针对规格为185.4 m×97.5 m(41.8 m)的小网目南极磷虾拖网的水平扩张、浮力、重锤重量、沉力、空纲长度5个作业参数,分别进行3~6次调整试验,测试阻力和网口高度,并比较能耗系数。结果表明:在下纲端部间距分别为16.65、18.75、20.85m 3种水平扩张下,扩大水平扩张可引起网口高度下降,但阻力上升的幅度不大,能耗系数变化不明显;随着浮力的增加,网具阻力、网口高度均呈上升趋势,低拖速下增加浮力对网口高度的提升效果更明显,浮力增加可使网具的能耗系数下降,但在浮力达到19.6 k N后,再增加浮力能耗系数反而有所升高;增加重锤重量和在下中纲处增加沉力对网具阻力的影响效果相近,均呈上升趋势,增加重锤重量对网口高度的提升表现在低拖速时,随着拖速的上升网口高度的提升作用下降;增加沉力可提升网口高度,但在沉力达到14.36 k N后,再增加沉力对网口高度的提升效果不明显,能耗系数反而上升;空纲长度从66 m增加到84 m可明显提高网口高度,而网具阻力上升不明显,能耗系数呈下降趋势。     

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。     

网口结构变化对南极磷虾桁杆拖网水动力性能的影响

桁杆拖网是南极磷虾连续泵吸系统中的关键部分。为探究桁杆拖网结构与部件对网具水动力性能的影响,在基于网口背部水平扩张相同的前提下,通过缩减网口腹部网目数,缩短下纲长度设计了3种桁杆拖网网口规格,桁杆长度为20 m,下纲长度分别为20.0 m(1号)、18.2 m(2号)、17.6 m(3号)。按照田内相似准则制作模型网,在3种沉力条件和5档流速下进行模型试验。结果显示：相同拖速与沉力条件下3号网扫海面积与1号网接近,2号网扫海面积较小。沉力对桁杆拖网的阻力、网口高度、扫海面积存在极显著影响(P<0.01),对能耗系数无显著性影响,适当增大沉力可以提高网具的垂直扩张性能;拖速对网具阻力、网口高度、扫海面积和能耗系数的影响极显著(P<0.01),3种网口结构的网具阻力与拖速均呈幂函数关系,指数介于0.778 4～0.859 3,阻力递增斜率变化较小。综上分析,缩短南极磷虾桁杆拖网下纲长度后有利于南极磷虾桁杆拖网垂直扩张性能提高,有利于提高网具稳定性,有利于增加拖网有效扫海面积,有利于提高渔具综合捕捞效率。     

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。     

南极磷虾桁杆拖网网型结构与作业性能之间的关系

桁杆拖网是南极磷虾连续泵吸桁杆拖网捕捞系统重要组成部分之一,为深入了解该系统中桁杆拖网的作业性能特征,促进网具作业性能优化,本研究通过模型试验开展了网型结构和沉子重量对网具作业性能影响的探索,网型结构包括6种(3种腹网宽度,每种宽度采用2种缝合方式),分别以A、B、C、AA、BB和CC表示,沉子重量3种。综合比较表明,不同试验网型作业性能优劣排序为BB>CC>C>A>B>AA,但差异不显著。缩小腹网宽度和斜目缝合均能有效提高网口垂直扩张、降低能耗系数,提高网具作业性能,尤其适用于较高拖速的作业场景。沉子重量与网具阻力、网口垂直扩张均呈显著正相关,但与能耗系数相关性不明显;为促进网口垂直扩张,合适的沉子重量配备随拖速增加而递增,拖速1.5 m/s的条件下,各试验网型其沉子配重应不低于3.05 t。试验条件下,各网型的网具阻力、能耗系数变化趋势较平稳,递变斜率变化较小,网具阻力与拖速呈幂函数关系,指数介于1.49～1.64。以上结论可为南极磷虾桁杆拖网属具配备以及优化设计提供参考。     

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。     

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.     

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.     

台湾海峡灯光围网渔业发展前景研究

为了探讨台湾海峡灯光围网渔业的发展前景,本文收集了１９８６ ～１９９６ 年福建在该海峡生产的灯光围网渔船的生产资料及有关海洋环境因子资料,采用数理统计方法、计量分析法,并从生态学观点进行分析。结果表明,由于台湾海峡存在多处上升流区,浮游生物丰富,水文条件较稳定,有利于中上层鱼类集群索饵;灯光围网作业对海底环境影响小,对经济鱼类幼鱼损害较轻。由于中上层鱼类资源恢复较快,因此,台湾海峡的中上层鱼类资源较为丰富。据评估,该海峡的资源量有６４ 万ｔ,可捕量有３３ 万ｔ,有一定开发潜力,发展灯光围网前景看好。但从经济效益看,因１９９６ 年单位捕捞努力量下的捕捞量（ＣＰＵＥ,ｔ／ｋ Ｗ） 在ＣＰＵＥ与Ｆ 相关曲线最高点之下,因此捕捞努力量不宜盲目增加。     

2018年夏季南奥克尼群岛南极磷虾资源丰度多尺度空间异质性

南极磷虾是南大洋中上层生态系统的关键物种,也是我国远洋渔业的重要捕捞对象,充分了解其空间分布特征可为南极磷虾资源的持续开发和利用提供理论支撑.基于2018年夏季南奥克尼群岛南极磷虾资源声学调查数据,将研究海域按经纬度划分为7个空间尺度,利用地统计学方法研究不同尺度下南极磷虾资源丰度的空间异质性特征.结果 显示:①随着空...     

南极磷虾粉加工过程中虾青素的含量、结构及抗氧化性

虾青素由于结构稳定性较差,在高温条件下易降解和异构化。为了掌握南极磷虾粉加工过程中虾青素含量、结构及抗氧化能力的变化情况,采用高效液相色谱法测定虾青素在各加工阶段的含量及结构变化,对比虾青素在各加工阶段的抗氧化性差异,分析虾青素结构与功能活性的相关性。结果显示,南极磷虾原料中虾青素含量为110.6 mg/kg,其中全反式结构虾青素占比90.7%,13-顺式虾青素和9-顺式虾青素占比分别为4.7%和4.6%,经过蒸煮和干燥后,虾青素含量分别为88.7和52.1 mg/kg,全反式虾青素占比分别为76.2%和72.2%,13-顺式虾青素占比分别为19.9%和21.9%,9-顺式虾青素占比分别为3.9%和5.9%。南极磷虾原料中虾青素的3S, 3′S,3S, 3′R和3R, 3′R三种光学异构体含量分别为16.8、17.9和72.1 mg/kg,蒸煮后分别为12.0、25.5和55.3 mg/kg,干燥后分别为2.8、8.1和12.4 mg/kg。各阶段虾青素清除DPPH自由基能力均显著强于Vc,在羟基自由基清除实验中,蒸煮和干燥后的虾青素抗氧化能力强于原料中的虾青素,在FRAP铁离子还原实...