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。     

基于渔业声学和灯光罩网的南海中南部鸢乌贼资源评估

根据2017年南海中西部上升流区渔场、南沙东北部岛礁区渔场春季和秋季灯光罩网生产数据,对南海中南部两大渔场的灯光罩网渔获物组成、主要渔获种类生物学特性及渔获率分布等进行了分析。2个季节共鉴定出69种渔获物,其中上升流区渔场春季36种、秋季38种,岛礁区渔场春季35种、秋季43种。上升流区渔场春季优势种(IRI>1 000)为鸢乌贼(Symplectoteuthis oualaniensis)、细鳞圆鲹(Decapterus macarellus)和鲯鳅(Coryphaena hippurus),秋季为鸢乌贼、长体圆鲹(D.macrosoma)、圆舵鲣(Auxis tapeinosoma)、日本乌鲂(Brama japonica)和扁舵鲣(A.thazard);岛礁区渔场春季优势种为鸢乌贼和细鳞圆鲹,秋季为鸢乌贼和扁舵鲣。上升流区渔场春季平均渔获率为179.64 kg·h^–1,秋季为553.41 kg·h^–1;岛礁区渔场春季为94.55 kg·h^–1,秋季为382.46 kg·h^–1。春秋两季主要渔获种类胴长(叉长或体长)和体质量分布存在较大差异,且多数种类幼鱼所占比例较高,为确保南海渔业资源可持续开发利用应重视幼鱼保护。     

南海金枪鱼和鸢乌贼资源开发现状及前景

南海深水区蕴藏着丰富的大洋性渔业资源。当前,南海北部近海渔业资源被过度捕捞,外海大洋性渔业资源却尚未充分利用,南海大洋性渔业资源评估资料不足成为限制外海渔业研究和合理利用的瓶颈之一。为进一步掌握南海外海渔业资源潜力、渔场和渔汛等信息,2011年以来,中国水产科学研究院南海水产研究所对南海大洋性渔业资源作了持续调查,获得了大量基础资料、重要研究结果和重大发现,首次采用渔业声学并结合灯光罩网同步开展大洋性中上层鱼类资源调查,基于渔业声学-灯光罩网方法评估了主要大洋性渔业类群的资源量和分布,探捕到多处大型渔场并证实了南海大洋性渔业资源巨大的开发潜力等。文章主要报道了近年来中国在南海外海大洋性渔业资源调查评估领域的最新阶段性研究成果,总结了存在的问题和未来的研究方向。     

南海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)资源评估的新方法

为了解南海鸢乌贼(Sthenototeuthis oualaniensis)资源量与分布状况,本研究利用建立在灯光罩网船上的北斗星通渔业信息采集网络,搜集南海鸢乌贼生产数据,并根据灯光罩网作业特点,创建了光诱资源量评估模型,使用克里金插值法,绘制出南海鸢乌贼的分布密度图,估计其总资源量和年可捕量。研究结果表明,鸢乌贼在南海有着广泛的分布,以110.5°–111.5°E、11°–12°N之间的海域和115.5°–116.5°E、9.5°–11.5°N之间的海域资源密度最高,在4 t/km2以上;以112°–112.5°E、14.5°–15°N之间的海域和113°–115°E、15°–16.5°N之间的海域单位努力量渔获量(CPUE)最高,达1 kg/(kW·d·km2)以上。根据克里金插值法估算,在南海108°–118°E、9°–20°N之间的359个渔区,鸢乌贼资源量为204.94万t,总可捕量为99.40万t。评估认为,南海鸢乌贼资源开发潜力大,是未来南沙渔业开发的主要种类。     

南海鸢乌贼产量与表温及水温垂直结构的关系

根据2012年9—10月秋季航次及2013年3—4月春季航次南海灯光罩网船各站点的水温数据及生产数据,对鸢乌贼(Symplectoteuthis oualaniensis)产量与表温(SST)及水温垂直结构的关系进行了分析。结果显示,春季是鸢乌贼的高产渔期,总产量及平均网产都明显高于秋季;鸢乌贼作业渔场的季节变化较为明显,春季南沙和西中沙海域都有渔场分布,产量主要集中在10°~15°N、111°~117°E海域内,而秋季鸢乌贼产量主要集中在13°~15°N、117°~118°E海域;鸢乌贼春季和秋季作业渔场的SST范围有所差异,春季作业渔场表温范围为25.6~29.6℃,秋季作业渔场表温范围为27.6~30.0℃,但最适表温都分布于28.5~29.5℃的海域;不同季节作业渔场水温垂直结构差异明显,从5~50 m水温垂直梯度来看,春季鸢乌贼0.00~0.05℃/m组距内平均网产较高,且随着水温垂直梯度的增加而减少;而秋季鸢乌贼平均网产随水温垂直梯度的增加而增加,并于0.15~0.20℃/m组距内达到最高。灰色关联度分析表明,5~50 m水温垂直梯度是对鸢乌贼产量影响最显著的因子,关联度为0.84,纬度、5~100 m水温垂直梯度、表温和经度影响次之。     

南海金枪鱼和鸢乌贼资源开发现状及前景

根据2013—2016年南海光诱罩网船68个网次的作业数据,利用广义加性模型(generalized additive model,GAM)和Logistic回归模型,分析了沉降性能与鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)渔获率之间的关系。结果表明,网具最大沉降深度的范围为53.53~103.10 m,平均沉降速度的范围为0.188~0.421 m·s^–1,不同年份间最大沉降深度和平均沉降速度差异显著(P<0.05),2015年和2016年的最大沉降深度和平均沉降速度明显高于2013年和2014年;鸢乌贼渔获率及投网成功率均与最大沉降深度关系密切(P<0.1),而与平均沉降速度关系不显著(P>0.1)。渔获率整体上是随着最大沉降深度的增加而增大。为达到80%以上的投网成功率,建议最大沉降深度增加至90 m以上。     

南海鸢乌贼水声学测量和评估相关技术研究

利用双频（38 kHz、120 kHz）Simrad EK60和频率分别为70 kHz和120 kHz的2部Simrad EY60科学探鱼仪于2013年获得的南海鸢乌贼（ Sthenoteuthis oualaniensis）声学调查资料,对鸢乌贼的目标强度（ TS）和空间分布、浮游动物的干扰、频差技术的应用等内容进行了分析。结果表明,以灯光罩网取样对鸢乌贼TS进行现场测量是可行途径;自然条件下鸢乌贼声学映像不明显,光诱条件下鸢乌贼开始聚集,22：00前主要分布于10~50 m和55~80 m水层,22：00后主要分布于10~35 m、50~75 m和115~155 m水层;浮游动物和深海鱼类是鸢乌贼声学探测的重要干扰,尤其是夜间,设置积分阈要考虑不同时间段的影响;频差技术是鸢乌贼声学映像鉴别的重要方法,应深入研究。     

2011年春季南海中南部海域灯光罩网渔业渔获组成的初步分析

根据2011年春季南海中南部海域灯光罩网渔业海上调查数据,对南海中南部海域灯光罩网渔获组成、主要鱼种的生物学特性进行了研究。结果表明,鸢乌贼（Symplectoteuthis oualaniensis）是南海中南部灯光罩网的主捕鱼种,占绝对地位,优势胴长组为110～130 mm;其他主要鱼种有长体圆！（Decapterus macrosoma）、黄鳍金枪鱼（Thunnus albacaes）、鲔（Euthynnus affinis）和鲣（Katsuwonus pelami）。运用相对重要性指数（IRI）作为鱼种优势度的度量指标,得出灯光罩网渔获优势种只有鸢乌贼一种,IRI 值高达19418.013（IRI≥1000）,重要种有2种,长体圆！和黄鳍金枪鱼,IRI 值分别为176.731和175.703（1000﹥ IRI≥100）。灯光罩网是南海捕捞中上层鱼类的主要作业方式之一,发展前景好,应合理开发,实现南海渔业的更好发展。     

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...     

南海金枪鱼和鸢乌贼资源开发现状及前景

南海中南部深水区蕴藏着丰富的鸢乌贼（Sthenoteuthis oualaniensis）和黄鳍金枪鱼（Thunnus albacares）等大洋性中上层生物资源。文章分别介绍了南海金枪鱼和鸢乌贼的渔业与资源情况,并在此基础上探讨了中国相关渔业的发展前景,并提出南海大洋性生物资源开发应以鸢乌贼灯光罩网渔业为发展重点。     

南海中南部海域春秋季鸢乌贼繁殖生物学特征研究

以2012年9月(秋季)与2013年3月(春季)在南海中南部采集的4 016尾鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)样本为基础, 对南海中南部鸢乌贼繁殖生物学特征进行研究分析。结果显示, 春、秋两季鸢乌贼雌雄个体比例均为1：1; 性腺发育为春季Ⅰ、Ⅱ期所占比例较高, 秋季Ⅱ、Ⅲ期所占比例较高; 性腺成熟度指数(GSI)表现为秋季高于春季, 雄性高于雌性的变化规律; 在成熟雌性个体中, 当胴长141 mm或 150 mm时, GSI 均随胴长的增长而升高, 其中121~140 mm胴长组GSI最高, 高达9.71; 春、秋两季鸢乌贼个体绝对繁殖力变动范围分别为63~97 074粒和24～60 378粒, 均值分别为8 635粒和10 234粒, 秋季鸢乌贼繁殖能力较春季强; 鸢乌贼个体绝对繁殖力与胴长、体质量、纯体质量均呈显著正相关关系(P0. 01)。鸢乌贼成熟卵径范围为400～1 200 m, 均值为(769261) m。结果表明, 鸢乌贼的卵径小, 属异步成熟、分批产卵类型, 具有较强的繁殖潜力。     

南海中部海域鸢乌贼耳石形态特征分析

根据2012年9月～10月于南海中部海域采集的鸢乌贼（Sthenoteuthis oualaniensis）样本90尾,对其耳石形态特征及计量学参数进行了初步研究。结果表明,耳石样本具有明显的背区、侧区、吻区和翼区结构,背区小,侧区和翼区宽大,吻区长窄。南海中部海域鸢乌贼按照耳石形态的差异可分为3个不同的群体。耳石总长（total statolith length,TSL）、翼区长（wing width,WL）、最大宽（maximum width,MW）与胴长之间呈对数函数关系（P〈0.05）,吻区长（rostrum length,RSL）、背侧区长（dorsolateral length,DLL）与胴长之间呈线性函数关系（P〈0.05）。随着胴长的增加,耳石绝对尺寸逐渐增大,相对尺寸逐渐减小,耳石的形态结构比例基本不变,即背侧区长、侧区长、吻区长、翼区长同耳石总长之比基本保持一致,分别为48.05%、60.05%、35.44%和67.59%,其中侧区长、翼区长与耳石总长的比值随胴长增大而增加的趋势较为明显。     

南海鸢乌贼耳石微量元素研究

根据2012年9月~10月于南海采集的鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)样本,利用激光剥蚀电感等离子质谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)分析鸢乌贼耳石微量元素组成及分布。结果显示,南海鸢乌贼耳石含量前10位的元素依次为钙(Ca)、锶(Sr)、钠(Na)、磷(P)、钾(K)、镁(Mg)、锌(Zn)、铝(Al)、铜(Cu)和镍(Ni)。P方差分析发现,鸢乌贼耳石微量元素Ca(P=0.017)、Sr(P=0.016)、Na(P=0.042)种群差异显著(P0.05);中型群Ca(P=0.026)、Sr(P=0.021)、Na(P=0.025)性别差异显著(P0.05),微型群性别差异不显著(P0.05);中型群Cu(P=0.002)、Ni(P=0.001)日龄差异显著(P0.05),微型群P(P=0.000)、Mg(P=0.002)、Zn(P=0.023)、Al(P=0.000)、Cu(P=0.003)日龄差异显著(P0.05)。南海鸢乌贼Sr含量随纬度的降低而减少,且0日龄高于10日龄。     

南海鸢乌贼的遗传差异:种群分化还是种间分化

利用线粒体ND2、COI和16SrDNA序列,对2012年9月至2015年9月采自南海的鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)样本进行了种群遗传结构的分析。系统发育关系显示鸢乌贼中型群和微型群各自形成了单系群分支,而分支内没有形成与地理群体或季节群体对应的支系。分子方差分析同样表明,地理群体或季节群体之间不存在明显的遗传分化,而中型群和微型群之间具有极显著的遗传分化(F_ST=0.94092～0.9899, P<0.0001)。遗传多样性分析显示,鸢乌贼中型群和微型群均呈现出较高的单倍型多样性(0.9465和0.8545)和较低的核苷酸多样性(0.0051和0.0021),中型群的遗传多样性指数要高于微型群。基于ND2、COI和16SrDNA序列计算的中型群和微型群之间的遗传距离分别达到了14.0%、9.6%和8.8%,远大于类群内的遗传分化(平均<1%)。研究结果表明,南海鸢乌贼存在分布高度重合且有显著遗传分化的两个种群,即中型群和微型群。中型群和微型群之间的遗传差异达到了种间分化的水平,提示体型较大、具有背部发光器的中型群鸢乌贼(典型鸢乌贼)与体型较小、背部发光器缺失的微型群鸢乌贼可能是两个相互独立的种类。     

南海鸢乌贼微型群雌性个体繁殖力研究

根据2017年灯光罩网船在南海海域采集的鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)微型群雌性样本,进行繁殖力特性的测定分析。结果显示,南海鸢乌贼微型群雌性个体潜在繁殖力为1218~32843 cell,卵巢卵母细胞数为1178~30397 cell,输卵管成熟卵子数为113~2904 cell。相对繁殖力为48.93~842.12 cell/g,总体潜在繁殖投入指数为0.005~0.213。潜在繁殖力与胴长呈幂函数关系,与体重呈线性相关关系。相对繁殖力与胴长呈指数函数关系,与体重呈线性相关关系。潜在繁殖投入指数与胴长和体重均呈线性相关关系。产卵繁殖期,雌性个体的分批繁殖力为1895~2904 cell,产卵批次为6~15,平均值为9.87±4.36。卵巢卵母细胞的卵径范围为0.17~0.99 mm,均值为(0.51±0.14) mm,不同性腺成熟度之间的卵径存在显著性差异(P<0.05)。Ⅲ~Ⅵ期的卵巢卵母细胞卵径大小均呈单峰值区间分布,随性腺发育峰值区间呈前移趋势,Ⅲ~Ⅳ期时峰值区间为0.35~0.60 mm,Ⅴ~Ⅵ期为0.40~0.75 mm。输卵管成熟卵子的卵径为0.50~ 1.08 mm。研究表明,南海鸢乌贼微型群雌性个体繁殖力随个体生长发育呈增长趋势,卵巢卵母细胞为批次发育成熟,产卵活动为分批次产卵。     

南海外海鲹科鱼类资源量及其分布

为查明南海外海鲹科鱼类的资源量及其分布, 利用科学探鱼仪(Simrad EY60) 并结合灯光罩网采样方法,2012 年秋季和2013 年春季对南海中南部( 6N～17N) 及2015 年春季和秋季对南海北部外海(17N～22N) 鲹科鱼类资源进行了调查与评估。在确定该方法的有效性基础上, 调查结果显示, 2012 年秋季和2013 年春季南海中南部鲹科鱼类资源量分别是4.13105 t 和3.49 105 t, 两季调查中鲹科鱼类分布的高值区均是15N断面; 2015年春季南海北部外海鲹科鱼类资源量是2.03105 t, 高值区位于18.50N～19.50N、113.00E ～116.00E 海域, 而2015 年秋季该海域其资源量仅0.59 105 t。研究表明, 南海外海鲹科鱼类种类组成存在明显季节变化;细鳞圆鲹( Decapterus macarellus) 和长体圆鲹( D.macrosoma) 是最重要的经济鲹科种类; 2012 年秋季中南部鲹科鱼类资源量密度明显高于2015 年秋季北部外海( P0.01, t检验) , 但与2013 年春季中南部无显著差异( P0.05,t 检验); 2015 年春季北部外海鲹科鱼类资源量密度与2013 年春季中南部无显著差异( P0.05, t 检验) , 但明显大于2015 年秋季(P0.01, t 检验) 。     

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...