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。     

西北太平洋秋刀鱼资源及其渔场

秋刀鱼渔业是西北太平洋的重要渔业之一,现在开展这一渔业的有四个国家和地区。秋刀鱼渔获量有着十分剧烈的年间变化,渔场位置也随着环境状况的变化而变化,对渔场变动影响较大的环境因素主要有温度分布、浮游生物的分布、黑潮各分支的强弱配置状况和亲潮的强弱配置状况等。     

西北太平洋秋刀鱼渔业探析

由于近海渔业资源的衰退和恶化,我国海洋渔业面临严峻的挑战。1985年我国远洋渔业开始起步,1989年发展了远洋鱿钓渔业,1993年首次进入西北太平洋从事柔鱼钓生产,经过艰难的创业和发展,到2002年我国远洋鱿钓船已发展到480多艘,成为我国渔业生产的支柱产业之一。但是,近几年来北太平洋总产量徘徊在9万t左右,另外,我国有80多条专业鱿钓船在西南大西洋作业,7～10月无生产。因此,尽快找到新的捕捞对象,提高经济效益,是当前发展远洋渔业的迫切任务。而栖息在亚洲和美洲沿岸太平洋热带和温带水域中的秋刀鱼,则以其具有一定的资源量、简单易行的捕捞方式以及广阔的销售前景,成为远洋鱿钓船队今后可供选择的捕捞对象之一。     

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。     

西北太平洋公海秋刀鱼生物学特性研究

根据1985—2013年日本秋刀鱼(Cololabis saira)生产数据,结合海表温度(sea surface temperature,SST)、海表温度距平值(sea surface temperature anomaly,SSTA)及亲潮、黑潮环境数据,探究太平洋年代际振荡(Pacific decadal oscillation,PDO)冷、暖2种气候模态下秋刀鱼产卵场、索饵场海况特征及资源丰度差异。结果表明,PDO暖期内单位捕捞量努力量(catch per unit effect,CPUE)略高于冷期,另CPUE与PDO指数存在滞后关系,且前者滞后于后者3年时相关系数最大(– 0.318);PDO冷、暖模态转换对索饵场SST影响较产卵场大(P<0.05),产卵场及索饵场SSTA与PDO指数间均呈负相关性,滞后时间分别为 –1和0年时相关系数最大;PDO暖期内黑潮经向流量年间变化率低于冷期,冷、暖2种模态下亲潮春季占有面积存在显著差异(P<0.01),且冷、暖模态转换对亲潮影响程度大于黑潮。研究表明,2种气候模态通过影响秋刀鱼产卵场及索饵场的海表温、海况环境,进而对西北太平洋秋刀鱼资源量产生年间波动影响。     

基于Catch-MSY模型的西北太平洋日本鲭资源评估及敏感性分析

为了解日本鲭(Scomber japonicus)的资源状况,利用北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的1995—2019年渔获量数据和生活史信息,基于Catch-MSY模型估算了西北太平洋日本鲭最大可持续产量(maximum sustainable yield, MSY),评价了渔业管理策略,同时对该模型开展了敏感性分析研究。根据不同模型参数先验分布、不同时间序列渔获量数据及过程误差设立了16个情景进行敏感性分析,考虑各因素对模型评估结果的影响。结果表明：1)基准方案情景S1A中,日本鲭MSY估计值为49.62×10⁴ t (38.72×10⁴ t～60.52×10⁴ t);情景S1B中,日本鲭MSY估计值为49.47×10⁴ t (38.51×10⁴ t～60.43×10⁴ t); 2)与参数内禀增长率r相比,环境容纳量K具有相对较窄的后验分布,lnK随着lnr的增加呈逐渐减小的趋势,MSY的值与r先验分布的下限呈正相关关系;3) MSY值的估算结果对渔...     

西北太平洋秋刀鱼主要体征及繁殖特性研究

根据2014年6—7月和10—11月于西北太平洋公海两航次采集的秋刀鱼样本,分析其性别比例、体长和体质量组成、摄食等级,以探究其生长、性腺及繁殖特性。研究结果表明,随着月份的增大,秋刀鱼雌性比例逐渐降低,雄性占比升高;6、7月雌、雄样本优势体长组与体质量组范围均较10、11月小;体长和体质量关系中,秋刀鱼雌性生长系数为3.24,雄性为2.82;各月样本胃饱满度以1级为主,F检验表明,除0级外,4个月内各摄食等级间呈显著差异(P<0.01);秋刀鱼雌、雄样本性腺发育以Ⅱ期为主,各性腺等级间差异不显著(P>0.05),雌性性腺指数在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期内大于雄性,Ⅴ、Ⅵ期内相反,逻辑斯蒂方程表明,秋刀鱼50%性成熟体长雌性为284.7 mm,雄性为267.4 mm;雌性秋刀鱼绝对繁殖力为1032～17 708粒/尾,平均值为(5522±3196)粒/尾,绝对繁殖力高的个体体长和体质量分别为280～320 mm、110～150 g。     

西北太平洋公海秋刀鱼夏季索饵场浮游动物的分布

根据2005年7-9月于西北太平洋公海秋刀鱼渔场所采集到的浮游动物的有关数据,对调查海域表层浮游动物的组成、数量和分布进行了研究。在30个站点所采集的浮游动物样品中,分别测得甲壳纲、矢足纲、原生动物、腔肠动物的25种代表种,其中以桡足类、箭虫类、端足类、糠虾类和磷虾类的平均丰度最高。浮游动物生物量分布不均匀,近专属经济区和 46º30´N以北各站点的生物量较高,站点平均值为430.06±251.18 mg/m^3,超过500 mg/m^3的站点共有11个。分别利用灰色关联和胃含物法对其与秋刀鱼渔场分布之间的关系进行了探讨。秋刀鱼的平均日产量为7.72±5.25t/d,日均网次产量为0.78±0.33t/net,都与桡足类、端足类、箭虫类的分布关系非常显著。秋刀鱼胃含物样本频数最高依次为桡足类、箭虫类、虾类、端足类、浮蚕类。在浮游动物中,桡足类和箭虫类占绝对优势,出现频率分别达到100%和93.3%,平均生物量为298.56mg/m^3和118.09 mg/m^3,其和占总生物量的高达96.88%,严重影响了总生物量的空间分布,分析认为与中心渔场分布的关系最为显著,因此可将其生物量大小作为确定秋刀鱼中心渔场的重要指标。     

西北太平洋公海7~9月秋刀鱼渔场分布及其与水温的关系

根据2003~2005年7~9月西北太平洋公海秋刀鱼生产数据和水温遥感数据,对西北太平洋公海秋刀鱼作业渔场分布及其与表温和上层水温结构的关系进行了分析。结果认为,随着时间的推移,7~9月西北太平洋公海秋刀鱼渔场重心有从西南向东北变动的趋势;各月产量重心处水温结构有较大差异,9月混合层深度较7月和8月有所加深,渔场也较后者向北移动;各月高产渔区0~15m温度梯度都在0.25℃/m以下,0~40m温度梯度在0.1℃/m左右,40~60m温度梯度在0.25~0.42℃/m之间。灰色关联度分析表明,渔区月产量受到众多因素的影响,其中捕捞努力量、渔区平均日产量和表温是其主要影响因子,对渔区平均日产量影响较大的有表温、0~15m温度梯度、0~40m温度梯度和月份,其关联度都在0.80以上。     

西北太平洋公海秋刀鱼渔场分布与海表温度锋的相关关系

西北太平洋公海秋刀鱼渔业是我国重要的经济渔业之一,其渔场分布与海表温度及温度变化息息相关。本研究通过海表温度（SST）的遥感数据计算海表水平温度梯度（SSTG）,根据2013—2015年中国（不含中国台湾省）北太平洋公海秋刀鱼渔业生产数据,分析海表温度锋与秋刀鱼资源丰度和渔场时空分布的关系。结果显示,秋刀鱼作业渔场主要分布于37°~49°N,145°~165°E;SST为10~14 ℃时,单位捕捞渔获量（CPUE）与SST呈负相关,SST为14~17 ℃时呈正相关,最适宜SST为12.5~14.5 ℃。当SSTG为0.01~0.06 ℃/km时,CPUE与SSTG呈显著线性正相关,最适宜SSTG为0.01~0.05 ℃/km。作业海域温度锋与CPUE呈显著正相关,相关系数为0.81;CPUE作业点到锋面的距离（DIST）表现出明显的季节特征,在夏季6—8月,当DIST为0~100 km范围内时,CPUE与DIST呈线性正相关,在秋季9—11月,CPUE与DIST呈对数负相关,90%以上的作业点出现在DIST为0~50 km范围内。研究表明,海表温度影响着秋刀鱼洄游渔场分布,亲潮黑潮交汇区形成冷水楔,海表温度锋集聚,进而秋刀鱼鱼群集群,形成高产渔场。     

北太平洋公海秋刀鱼生物学特性初步研究

根据2004年7～11月西北太平洋秋刀鱼探捕调查的生物学数据,通过统计回归方法分析了秋刀鱼的性腺成熟度,摄食等级,性比,叉长分布,叉长和体重、净重关系。结果为:性成熟度为Ⅱ期的占52．96％;摄食等级主要为2级和3级,占72．91％;性比接近1:1;体长范围为186～340mm,优势体长组为220～280mm;雌性的叉长略大于雄性;群体可能属于2个不同群体,生长参数大于3。     

西北太平洋公海秋刀鱼渔场浮游动物数量分布的初步研究

根据2005年7—10月在北太平洋E 150°~158°56′、N 42°34′~46°25′进行秋刀鱼资源探捕所获得的15个站点浮游动物样本资料,测得甲壳纲的桡足类、端足类、糠虾类、磷虾类,毛颚类、腔肠动物以及被囊动物等的代表种。其中桡足类占绝对优势,隶属于1目4科5属8种。浮游动物生物量4~699 mg/m3,均值168.6 mg/m3。根据浮游动物的种类、分布状况及优势种类的强弱,判断和分析黑潮暖流的强弱趋势,对确定秋刀鱼渔场的南北位置具有重要参考价值。     

北太平洋公海秋刀鱼渔场初步分析

根据2004年7~11月“中远渔1号”调查船北太平洋公海秋刀鱼渔场探捕调查的生产情况,对秋刀鱼渔场进行分析。结果发现:①秋刀鱼渔场可根据渔场位置分为北部渔场和南部渔场,北部渔场范围为44°~45°N、156°~158°E,南部渔场范围为41°~42°N、150°~151°E,南部渔场的分布范围小于北部渔场。②秋刀鱼的生产以11月份生产最好,平均日产量达22.7t,其中最高日产量为60.42t;8月份的秋刀鱼生产最差,平均日产量为2.95t,与2003年的12.05t反差较大,主要是由于受到渔场环境因子变化的影响,鱼发位置偏至俄罗斯专属经济区内的缘故。③秋刀鱼舷提网作业平均日放网次数达7.6次,最高1天放网次数达到16次,而最高网次产量为11.05t。④秋刀鱼渔获组成以中小型鱼为主,占80%以上,除7月份渔获中特大型秋刀鱼占有较大比例外,其余月份很少有特大级秋刀鱼。⑤在相近的渔场位置,秋刀鱼个体随着生产月份的推迟,鱼体呈变小的趋势。     

西北太平洋秋刀鱼耳石透明带的初步研究

根据2014年我国秋刀鱼捕捞船在西北太平洋采集的秋刀鱼(Cololabis saira)样本,提取1 062个耳石进行拍照处理,并根据耳石透明带特征对其进行划分,运用统计学方法研究耳石类型及与肉体长组的关系,分析各月份耳石类型变化。研究发现,83%小型鱼(Kn L≤240 mm)和71%中型鱼(240 mmKn L≤280 mm)耳石属于类型Ⅰ,大型鱼(280 mmKn L≤314 mm)和特大型鱼(Kn L314 mm)耳石类型Ⅱ、类型Ⅲ占优。肉体长在280 mm以下的类型Ⅰ耳石比例较大,耳石没有形成透明带,随着Kn L的增加,类型Ⅱ和类型Ⅲ在肉体长组的比例增加。耳石透明带最早在202 mm时开始形成,秋刀鱼耳石第1条透明带主要在260~280 mm之间形成,以中型鱼为主;秋刀鱼耳石第2条透明带主要在290~310 mm之间形成,以大型鱼为主。雌性和雄性秋刀鱼耳石在各耳石类型下无显著差别(P=0.0640.05)。耳石类型Ⅰ比例在月份间变化大,在10月和11月份耳石类型Ⅰ比例占优,分别为44.1%和36.4%,多为小型和中型鱼,6月和7月份耳石类型Ⅱ和类型Ⅲ比例大约为40%,多数为大型和特大型鱼,表明大型鱼比小型和中型鱼早到达索饵场进行索饵。     

运用SS3评估东太平洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)资源——复杂模型和简化模型的比较

大眼金枪鱼(Thunnus obesus)是东太平洋最重要的商业性金枪鱼鱼种,其资源评估采用的是结构复杂的Stock Synthesis 3模型(SS3).模型简化是提高资源评估效率的必要手段,但对大眼金枪鱼简化模型的效果尚未开展研究.本研究尝试从渔业数据结构的角度,将SS3复杂模型的23个渔业简化为仅含围网和延绳钓2个渔业,从而比较简化模型的评估能力.结果显示,简化模型能较为准确地描述大眼金枪鱼补充量、亲体量、捕捞死亡系数等主要时间序列的历史动态变化,对传统生物学参考点FMSY的估计也较为准确,且受陡度和自然死亡系数的影响较小,但对其他参考点的估算误差较大.陡度参数对简化模型基于Kobe图判断资源状态的准确性有重要影响,陡度较低时,简化模型能较为准确地判断资源状态.研究表明,权衡模型的评估能力和降低模型结构的复杂性,是大眼金枪鱼资源评估今后需要重点研究的任务之一.此外,对模型简化的效果评价,与采用的生物学参考点和资源状况判断标准的选择有关.