南极磷虾中层拖网捕捞参数对CPUE变动的影响

根据中国在南极海洋生物资源养护委员会(CCAMLR)48.1亚区和48.2亚区内2010—2014年南极磷虾拖网渔船的捕捞数据,采用广义可加模型(generalized additive model, GAM)分析各拖网捕捞参数(因子)对南极磷虾汛期单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE )的影响。结果表明:2010—2014年我国南极磷虾作业渔场主要位于南极半岛等岛屿的周边海域,CPUE 值月变化明显,2—5月为捕捞高峰期。 CPUE 最高值为2014年,最低值为2012年,年平均CPUE呈略上升趋势。从月变化来看,除6月外,标准化 CPUE 均大于名义 CPUE;且最大值出现在4月或5月,最小值均出现在10月。GAM分析表明各捕捞参数对 CPUE 的影响由大到小依次为:拖网速度、网口高度、网口水平扩张、拖曳水深、曳纲长度;各因子的偏差解释率分别为22.8%、14.5%、12.7%、6.0%、1.6%,所有因子对 CPUE 的总体偏差解释率为57.6%。研究认为,我国南极磷虾捕捞作业中最适拖网速度范围2.6~3.1 kn;最适网口高度范围22~30 m;最适网口水平扩张范围20~25 m;最适曳纲长度范围100~200 m;最适拖曳水深范围0~40 m。     

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。     

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。     

南极磷虾拖网渔具系统动态变化

为了研究南极磷虾拖网系统在实际作业过程中的动态变化规律, 于 2020 年 1—4 月随“龙发”轮在南极 48.2 亚区(45°W~48°W, 60°S~61°S)进行海上试验, 采集了拖速、曳纲长度、曳纲张力、网具和网板深度等信息, 分析了投放和收绞曳纲的速率对拖网渔具的动态特性影响规律, 以及在稳定拖曳状态下拖速和曳纲长度与网口高度、曳纲张力、网位的关系。结果表明: (1) 放网阶段平均拖速为(2.96±0.36) kn, 收网阶段平均拖速为(1.35±0.26) kn; (2) 网具自然沉降阶段曳纲投放速率为(54.1±5.9) m/min, 起网阶段曳纲收绞速率为(47.15±7.02) m/min; (3) 随着投放速率的增大, 曳纲张力逐渐减小, 网口高度增加; 投放速率与网位下沉速率成正比; (4) 收绞速率与曳纲张力呈负相关关系, 网具上调阶段的曳纲张力要比起网阶段的曳纲张力大。随着收绞速率的增加, 网口高度增加; (5) 稳定拖曳过程中, 拖速和曳纲长度对网口高度均产生显著影响(P＜0.01), 随着拖速和曳纲长度的增加, 网口高度减小; (6) 在自然沉降阶段, 当投放速率过大, 网板带动网具急速下沉, 网板会出现“超调”现象。研究结果不仅有助于南极磷虾拖网网位的有效调整, 提高拖网瞄准捕捞效率, 还可为验证中层拖网性能的模型试验和数值模拟提供基础资料。     

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。     

拖速和曳纲长度对南极磷虾中层拖网网位的影响

利用2015年2—7月随青岛远洋捕捞有限公司南极磷虾(Euphausia superba)大型中层拖网渔船"明开轮"赴南极南舍得兰群岛水域执行农业部南极海洋生物开发利用项目期间收集的网位(D)、网口高度(H)、曳纲投放长度(L)和拖速(V)等数据,分析了拖速和曳纲长度对拖网网位和网口高度的影响。本研究中,网口高度定义为网口上下纲深度之差;网位定义为网口中心位置水深。根据渔船作业习惯和虾群群体特点,曳纲投放长度范围138~258 m,每档间隔20 m。拖速1~3 kn,间隔0.5 kn。结果表明:(1)网口高度变化范围为13.6~24.1 m,网位水深变化范围为50~70 m;(2)作业过程中,南极磷虾拖网网位变化主要由曳纲长度决定,曳纲从138 m开始投放时,每增加20 m,网位平均下降深度约1.9 m,网口高度平均减小1.1 m,曳纲长度对网位和网口高度均产生极为显著的影响(P0.01);(3)拖速由1.0 kn变化至3.0 kn时,网位平均上升速率约2.9 m/kn,网口高度平均减小速率为2 m/kn,平均降低19.8%,拖速对网位和网口高度的影响显著(P0.05);(4)不同曳纲长度时的各拖速区间内的平均网位变化速率呈先减小后逐渐增大的规律。本研究结果不仅可为南极磷虾渔船船长根据虾群的群体大小、水层变化及其与网具的位置关系,适时调整曳纲长度和拖速,使网位到达预设水层,实现瞄准捕捞提供参考,还可为研究南极磷虾拖网网具性能的优化以及南极磷虾拖网网具设计的改进提供基础资料。     

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。     

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。     

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。     

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。     

南极磷虾虾肉制取技术初步研究

以虾肉制取为目的,对南极磷虾进行了体长、体重、肉重及含肉量等生物学特性测定分析,在此基础上研究不同处理方式下南极磷虾脱壳的难易程度。结果表明:(1)南极磷虾样本体长范围25.41～54.65 mm,其中优势体长范围35.01～45.00 mm,占总数的54.98%;(2)南极磷虾体样本重范围0.15～1.58 g,优势体重范围0.61～0.80 g,占总数的30.76%;(3)南极磷虾样本含肉率范围25.42%～49.28%,不同体长磷虾的含肉率差别不明显,优势体长的磷虾平均含肉率为38.08%。其中体长30 mm左右的磷虾平均含肉率相对较高,为40.23%。体长在25 mm左右的磷虾平均含肉率相对较低,为33.33%;(4)新鲜的南极磷虾剥壳较容易,随着浸泡时间增加,虾肉的品质逐渐下降。蒸煮后磷虾更易于手工剥壳,但机器剥壳的效果却变差。冷冻后的磷虾品质有一定的下降,且壳肉分离的难度增加。总体剥壳得肉率较鲜虾有一定下降,其中机器剥壳得肉率下降尤为明显。     

2013年冬季南乔治亚岛南极磷虾群昼夜垂直移动研究

关于冬季南极磷虾群昼夜垂直移动方面的研究可为探索其渔场形成机制提供基础数据,并为其越冬策略研究提供参考。基于2013年冬季南乔治亚岛南极磷虾渔业调查期间收集的相关数据,对冬季南乔治亚岛南极磷虾群昼夜垂直移动进行了研究。结果发现,磷虾群平均深度维持在表层以下100～300 m,磷虾群最深出现在日升时分,而最浅则出现在夜间时分;7—9月,随时间的推移,磷虾群所处水层呈加深趋势。夜间、白天和黄昏时段磷虾群平均深度呈现较为明显的月份差异。白天磷虾群多集中在较深水层,夜间会上浮到较浅水层。