海州湾日本枪乌贼和短蛸空间结构的季节变化

日本枪乌贼和短蛸是头足类中重要的经济种类,一般为一年生,其空间分布受季节变化的影响较大。由于受调查时间的限制,鲜有在该方面的研究报道。本研究根据2011年春季(5月)、秋季(9月)和冬季(12月)在海州湾及邻近海域进行的渔业资源底拖网调查数据,运用全局空间自相关、热点分析以及变异函数等方法分析了日本枪乌贼和短蛸的空间结构的季节性变化。研究表明:(1)日本枪乌贼和短蛸全局空间自相关性不强,存在局部空间热点,变异函数分析结果与全局空间自相关结果基本一致。(2)日本枪乌贼和短蛸空间自相关的尺度存在季节变化,两个物种均表现为在春季的空间结构性较强,而在秋、冬季的空间结构性较弱,春季的空间自相关性程度高于秋、冬季。(3)在春季,二者均在35.0°~35.5°N、120.0°~121.0°E海域存在一个空间热点,在资源密度最高的季节时其空间分布呈现出随机性特征。物种的空间分布模式可能与环境的季节变化以及其洄游分布和摄食习性相关。本研究有利于深入了解日本枪乌贼和短蛸的生活史特性及其栖息地,可为该资源的合理利用和保护以及后续研究提供理论参考。     

利用时空物种分布模型研究海州湾大泷六线鱼的时空分布

为了解海州湾大泷六线鱼时空分布特征及其影响因素,根据2013—2019年秋季在海州湾开展的底拖网渔业资源调查和环境观测数据,构建了时空物种分布模型(spatio-temporal species distribution models),分析其分布与环境因子的关系,通过残差分析比较其与广义加性模型的残差独立性和异质性,运用交叉验证检验模型预测性能,最终结合delta方法对其分布进行预测并计算栖息地适宜性指数(habitat suitability index, HSI)和资源分布重心。时空模型的偏差解释率为65.50%,模型分析表明,影响大泷六线鱼资源分布最主要的环境因子为水深(22.11%),其次为底层水温(12.98%),底层盐度(0.09%)的影响较小,水深与其分布存在正向相关性,底层水温与其分布存在负向相关性,底层盐度与其分布存在弱正向线性关系。时空模型的残差独立性和异质性较GAM更强,其交叉验证回归线斜率为0.90±0.38。模型预测结果表明,大泷六线鱼主要分布在34.5°N以北,120.0°E以东的海域,其栖息地适宜性指数的高值区域呈现逐年收缩的趋势,资源分布重心呈现向东北...     

南海北部海域大眼鲷资源的时空异质性

研究经济鱼类的资源密度重心及其时空异质性有助于深入了解其渔场形成过程,并为其渔业资源的可持续利用和科学管理提供参考依据。本研究基于2009—2014年南海捕捞信息网络中的南海北部海域底拖网渔业生产数据,运用重心分布、自举法(Bootstrap)和地统计等方法研究了大眼鲷资源密度重心分布和时空异质性。结果发现,2009—2014年大眼鲷资源密度总体上呈逐年降低的趋势,且差异极显著,最高值为2012年的(26.69±7.34) g/(h·kW·nets)。不同年份大眼鲷资源密度重心均分布在南海北部50～100 m等深线间,资源密度重心年际分布差异不显著,主要集中于调查海域中部。大眼鲷资源密度在70～90 km的尺度范围内呈强烈的空间自相关格局及良好的空间结构性(块金系数25%),主要受环境因素的作用;在90 km以上的尺度范围,空间自相关性较弱,受随机成分影响较大。     

海州湾近岸海域大型浮游动物时空分布

2018—2019年,在海州湾近岸海域进行了四个航次的大型浮游动物调查,并对其种类组成、丰度、各季节优势种及生物多样性进行了分析。4个航次共鉴定到大型浮游动物13类83种,其中夏季种类最多;四个季节大型浮游动物的平均丰度为171.33 ind./m3,其中春、冬季的平均丰度显著小于夏、秋两季;4个季节共有8个优势种;生物多样性指数和丰富度夏季最高,均匀度指数秋季最高。通过数据分析可以看出桡足类是该海域大型浮游动物的优势类群。     

利用two-stage GAM研究海州湾及其邻近海域小黄鱼鱼卵的时空分布特征

为分析海洋环境变化对鱼类繁殖的影响,深入了解小黄鱼(Larimichthys polyactis)补充机制,本研究基于2015 年、2017 年、2018 年 5 月海州湾及其邻近海域产卵场调查数据,利用两阶段广义可加模型(two-stage Gener-alized Additive Model)研究了小黄鱼鱼卵分布与海洋环境因子之间的关系。结果显示小黄鱼鱼卵丰度的年际变化较大,鱼卵高丰度区集中分布在 33.5°N^34.5°N、水深 10~20 m 的近岸河口区。海水温度和盐度是影响小黄鱼鱼卵分布重要的因素。鱼卵集中分布区表层温度为 17℃,表层盐度为 29.5~30.5;底层温度为 16~18℃,底层盐度为 29。水温的年际变动也影响了小黄鱼鱼卵丰度,在水温较高的年份鱼卵丰度明显较高。本研究揭示了小黄鱼鱼卵的时空分布特征和环境因子之间的关系,为小黄鱼产卵场保护区、资源量化管理等措施提供科学依据。     

时空和环境因子对海州湾方氏云鳚资源丰度分布的影响

根据2011年3月、5月、7月、9月和12月在海州湾及邻近海域进行的渔业资源底拖网调查数据,研究了该海域方氏云鳚(Pholis fang)资源丰度的分布特征,并用广义可加模型(GAM)分析了其资源丰度分布与时空和环境因子之间的关系。结果表明,海州湾及邻近海域方氏云鳚资源丰度呈现明显的时空变化。方氏云鳚资源丰度7月最高,9月最低;其主要分布在海州湾东北部海域,这与受到南黄海西侧冷中心的影响有关。GAM分析表明,月份、水深和离岸距离对方氏云鳚的资源丰度具有显著影响。方氏云鳚的资源丰度随水深的增加而增大,随离岸距离的增大呈现先增加后降低的趋势。在离岸距离70 km左右,水深14~36 m时,方氏云鳚的资源丰度较大,这可能与其产卵洄游和环境因子的时空差异有关。     

基于two-stageGAM的舟山渔场及邻近海域小黄鱼时空分布特征

根据 2016—2019 年春季(4 月)和秋季(11 月)在舟山渔场及邻近海域底拖网渔业资源调查数据, 分析了该海域小黄鱼 (Larimichthys polyactis)生物量资源密度的时空分布特征 , 运用两阶广义相加模型 (two-stage GAM, generalized additive model)研究了影响其时空分布的环境因子。结果表明, 小黄鱼资源密度呈现明显的季节变化, 春季明显高于秋季; 影响该海域小黄鱼资源密度的因子主要是季节、水深和底层水温, 小黄鱼主要分布于 19~66 m 水深及 11~22 ℃范围内。随着水深的增加小黄鱼资源密度呈上升趋势, 在 60 m 水深附近资源密度最高; 在 16~20 ℃ 资源密度呈下降趋势, 12~16 ℃范围内资源密度较高。本研究揭示了该海域水深和底层水温的季节变化对小黄鱼资源密度分布的影响, 旨在为深入了解其空间分布、资源量化管理等措施提供基础资料。     

獐子岛邻近海域悬浮颗粒物的时空分布特性

根据2015年秋季(10月)和2016年冬季(1月)、春季(4月)、夏季(7月)4个航次的调查研究,分析了獐子岛养殖海域表、底层水体中总悬浮颗粒物(TPM)、颗粒有机物(POM)和颗粒有机物比例(PCOM,%)的时空分布特征,结合POM与叶绿素a(Chl-a)及环境因子的相关性分析,探讨了悬浮颗粒物的影响因素及其与虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)底播养殖之间的潜在联系。结果显示,獐子岛海域TPM和POM的浓度变化范围分别为16.76~97.54、2.20~17.20 mg/L,年平均浓度分别为(31.65±9.58)、(6.97±2.08)mg/L。PCOM值的变化范围为8.69%~37.09%,平均值为(22.25±4.18)%。TPM浓度的季节变化趋势为秋季春季夏季冬季,最大值出现在秋季表层。而POM和PCOM的最高值出现在夏季,冬季的值最低。POM与TPM的平面分布趋势相似,大部分海域的平面分布比较均匀;春、夏季POM的分布呈现中部略高、四周略低的特点,秋、冬季与之相反;夏季底层显著高于表层(P0.01),其他季节表、底层无显著差异(P0.05)。4个季节中,獐子岛海域的POM与Chl-a的含量呈极显著正相关关系(P0.01);其中,春季底层和夏季表层的POM与Chl-a均存在极显著正相关关系(P0.01)。另外,只有夏季表层POM与盐度之间存在显著负相关关系(P0.05),说明夏季陆源输入对该海域的悬浮颗粒有机物有显著影响。     

中西太平洋金枪鱼围网鲣渔获率与海洋环境关系的时空异质性

鲣(Katsuwonus pelamis)是中西太平洋围网捕捞的重要资源, 为探索环境因子对鲣渔获率影响的时空差异, 本文利用中国大陆 2009–2018 年中西太平洋金枪鱼围网渔船渔捞日志数据及相关海洋环境数据, 对标准化后的环境因子及渔获率采用探索性回归、空间自相关分析和地理加权回归模型(geographically weighted regression, GWR) 方法进行时空异质性研究。结果显示: (1)鲣的渔获率具有明显的聚集性, 空间上, 主要存在 2~3 处聚集区, 分别聚集在西侧 152°E~164°E, 3°N~7°S 海域、东侧 164°E~175°E, 5°N~4°S 海域以及第 2 季度中的 175°E~180°E 海域范围; 时间上, 聚集程度依次为: 第 4 季度＞第 1 季度＞第 2 季度。(2)总体上, 各环境因子对鲣渔获率影响空间异质性程度的大小依次为海平面异常(sea level anomaly, SLA)＞混合层深度(mixed layer depth, MLD)＞净初级生产力(net primary production, NPP)＞海表面温度梯度(sea surface temperature gradient, SSTG)。(3) SLA 和 MLD 对鲣渔获率的负向影响较明显, 是由于表层营养物质丰富海域对应 SLA 和 MLD 的值越小。NPP 和 SSTG 主要为正向影响, 是由于冷暖水交汇的锋面海域受 NPP 和 SSTG 影响较大。(4)检验 GWR 模型, 发现其残差表现出较小的空间自相关, 表明 GWR 模型具有更好的拟合效果, 且优于最小二乘法。     

江苏海域日本鳗鲡苗资源时空分布特征初步研究

根据2012~2016年1~5月在东台、如东、启东和海门4个监测区域的捕获数量和渔获规格,研究了江苏海域日本鳗鲡(Anguilla japonica)苗的时空分布特征。结果表明:2012~2016年,江苏海域鳗苗主汛期为2~4月,各区域监测船在主汛期的2~4月捕捞数量占该年总捕捞数量的比例为61.96%~100.00%,平均为88.18%。东台、如东、启东三地鳗苗逐旬捕捞量分布形态5年均呈单峰型,而海门除2015年和2016年呈双峰型外,其余3年均为单峰型。单网月捕获数量均值最高的年份为2014年,最高的区域为海门,最高的月份为3月;最低的年份为2013年,最低的区域为如东,最低的月份为1月。白天苗量比夜间苗量高出约30%。江苏海域鳗苗全长平均为56.1 mm,体质量为95.14 mg。为实现江苏海域鳗苗资源可持续利用,建议将捕捞期调整为2~3月,在捕捞价值较低的1月以及处于鱼类繁殖季节的4~5月实施禁捕。     

海州湾及其邻近海域鱼类群落结构冗余度

过度捕捞、环境污染等人类活动以及气候变化等影响着海洋鱼类群落动态及其稳定性。为深入研究海州湾海域鱼类群落结构及其变化,根据2011年、2013—2016年春、秋两季在该海域进行的渔业资源与环境调查数据,应用多元统计分析和结构冗余度分析方法,研究了海州湾海域春、秋季鱼类群落结构冗余度。结果显示,海州湾及邻近海域春、秋季鱼类均可划分为南北两个群落。春季北部群落的典型种包括方氏云鳚、细纹狮子鱼、黄鮟鱇和大泷六线鱼;南部群落的典型种为小黄鱼、短吻红舌鳎、方氏云鳚和星康吉鳗。秋季北部群落的典型种为棘绿鳍鱼、长蛇鲻和星康吉鳗;南部群落典型种包括短吻红舌鳎、棘头梅童鱼、鮸、矛尾虾虎鱼、小黄鱼和皮氏叫姑鱼。春、秋季鱼类群落响应单元数均为1,群落结构冗余度水平低;响应单元中种类与南、北鱼类群落典型种组成相似,表明海州湾春、秋季鱼类群落空间结构特征主要受方氏云鳚、细纹狮子鱼、小黄鱼、棘绿鳍鱼和长蛇鲻等少数种类决定。决定海州湾及邻近海域鱼类群落结构特征的可替代种类较少,当主要种类受损时,群落结构会发生较大变化,鱼类群落结构稳定性较低。     

海州湾及邻近海域鱼类群落的营养功能群及其动态变化

根据2011年及2013―2016年春季和秋季在海州湾及邻近海域进行的渔业资源底拖网调查,对该海域鱼类群落营养功能群的组成及其季节和年间变化进行了研究。结果表明,海州湾及邻近海域鱼类群落可以划分为5个营养功能群,即虾食性、底栖动物食性、虾/鱼食性、浮游动物食性和鱼食性。整体来说,春季海州湾鱼类群落以底栖动物食性营养功能群为主,其中方氏云鳚(Enedriasfangi)在各年所占比例均较高;而秋季以虾食性营养功能群为主,小眼绿鳍鱼(Chelidonichthys kumu)为主要优势鱼种。从生物量组成角度分析,海州湾鱼类群落各营养功能群所占比例有明显差异,以虾食性和底栖动物食性的功能群为主,其次为虾/鱼食性,而浮游动物食性和鱼食性所占比例较小。方氏云鳚、小眼绿鳍鱼、长蛇鲻(Saurida elongata)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)、狮子鱼(Liparis sp.)、玉筋鱼(Ammodytespersonatus)等6种鱼类为各营养功能群的主要优势种类。海州湾及邻近海域鱼类群落的营养功能群和优势种呈现出明显的季节和年间变化,海洋环境变化和鱼类的季节性洄游移动等是主要的影响因素。     

海州湾人工鱼礁海域生态环境的变化

根据2003-2004年对海州湾人工鱼礁海域进行4个航次的调查结果,运用对比方法,分析了该海域的水质、底泥和浮游生物等在人工鱼礁投放前后的变化。结果表明,人工鱼礁投放所产生的上升流将沉积于底泥的氮营养盐携带至上层,使得鱼礁区的海水特性由氮限制转变为磷限制;鱼礁区与对照区点的浮游植物组成相似度由投礁前极高的0.963下降到投礁后3个月的0.863和7个月后的0.685,群落结构发生了较大变化;同时,鱼礁区的浮游动物个体增重率明显,达到了对照区的5倍之多,十分有利于渔业资源的增殖,人工鱼礁对于海域生态环境的改善作用得到了确认。     

海州湾大泷六线鱼摄食生态研究

为了解海州湾大泷六线鱼时空分布特征及其影响因素,根据2013—2019年秋季在海州湾开展的底拖网渔业资源调查和环境观测数据,构建了时空物种分布模型(spatio-temporal species distribution models),分析其分布与环境因子的关系,通过残差分析比较其与广义加性模型的残差独立性和异质性,运用交叉验证检验模型预测性能,最终结合delta方法对其分布进行预测并计算栖息地适宜性指数(habitat suitability index, HSI)和资源分布重心。时空模型的偏差解释率为65.50%,模型分析表明,影响大泷六线鱼资源分布最主要的环境因子为水深(22.11%),其次为底层水温(12.98%),底层盐度(0.09%)的影响较小,水深与其分布存在正向相关性,底层水温与其分布存在负向相关性,底层盐度与其分布存在弱正向线性关系。时空模型的残差独立性和异质性较GAM更强,其交叉验证回归线斜率为0.90±0.38。模型预测结果表明,大泷六线鱼主要分布在34.5°N以北,120.0°E以东的海域,其栖息地适宜性指数的高值区域呈现逐年收缩的趋势,资源分布重心呈现向东北海域转移的趋势,这可能是气候变迁以及捕捞压力共同作用的结果。本研究解析了大泷六线鱼在海州湾的时空分布,对于深入了解大泷六线鱼的分布动态和科学的渔业管理具有重要意义。     

海州湾海洋牧场重金属的空间分布及来源分析

为了解海州湾海洋牧场的环境状况，本研究采集了该区域20个站位的表层水体和沉积物样品，对海水和沉积物中的8种重金属元素（Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、As和Hg）进行测定，并通过物种敏感性分布法、地累积指数法和潜在生态风险指数法评估海州湾海洋牧场的重金属污染及生态风险程度，最后结合PCA/APCS模型对沉积物重金属的可能来源进行定量分析讨论。旨在海洋污染防控和海水养殖绿色高质量发展提供科学依据。结果表明:（1）物种敏感度分布法评估结果显示，海水中的As具有高生态风险，Cd、Cu和Zn处于中度生态风险；（2）综合生态风险指数结果显示,海州湾海洋牧场沉积物中重金属处于中生态风险状态，主要受到Cd与Hg的影响；（3）由受体模型定量分析可知，海洋牧场重金属污染的潜在来源主要包括养殖中产生的污染、陆源排污及2009年以前的临河口排污，其中养殖中产生的污染对Cu、Zn、Ni、Pb和Cr的贡献率大于50%，陆源排污对As和Cd的贡献率分别为40%和82.85%,而Hg主要受2009年以前临河口排污的影响。     

海州湾星康吉鳗的摄食生态特征

根据2011年3—12月在海州湾及其邻近海域进行的5个航次的底拖网调查,通过分析516尾星康吉鳗(Conger myriaster)的胃含物样品,对其食物组成、食性类型、摄食强度、营养生态位以及营养级等摄食生态特征进行了初步研究。结果表明,星康吉鳗摄食的饵料种类有40余种,鱼类、虾类和头足类是其最主要的3种饵料类群,优势饵料生物有尖海龙(Syngnathus acus)、矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)、鲜明鼓虾(Alpheus distinguendus)、枪乌贼(Loligo sp.)等。星康吉鳗的食性类型以底栖动物和游泳动物食性为主,其食物组成存在明显的季节变化和肛长变化,除在4个季节均摄食大量的鱼类和虾类外,秋季还摄食大量头足类。不同肛长组星康吉鳗摄食的主要饵料种类存在明显差异:肛长小于70 mm的星康吉鳗主要摄食枪乌贼,70~99 mm的星康吉鳗主要摄食绯(Callionymus beniteguri)和鲜明鼓虾,大于100 mm的星康吉鳗则主要以枪乌贼、尖海龙(Syngnathus acus)和鲜明鼓虾为食。星康吉鳗的空胃率和平均胃饱满指数存在明显的季节变化,空胃率夏季最低,春季最高;平均胃饱满指数春季最低,秋季最高。星康吉鳗的营养级为4.17,表明其在海州湾食物网中处于较高的营养位置。本研究发现,海州湾星康吉鳗的摄食随季节和肛长的变化,主要与其栖息海域中优势饵料生物的种类组成和丰度有关,因此,通过定期监测星康吉鳗的摄食可间接了解基础饵料生物种类和数量的变动情况,同时也为食物网的构建和生态系统营养动力学的研究提供基础资料。     

海州湾海域鱼类分类多样性的时空变化及其与环境因子的关系

根据2011年3—12月在海州湾海域进行的5个航次的渔业资源综合调查,并结合相关的历史资料,研究海州湾海域鱼类分类多样性及其时空变化,并通过构建 GAM 模型分析平均分类差异指数(Δ+)和分类差异变异指数(Λ+)与环境因子之间的关系.结果表明,海州湾共有鱼类96种,隶属于2纲13目44科71属,其中Δ+的理论平均值为79.5,而Λ+的理论平均值为200.6.两个分类多样性指数均呈现明显的季节和空间变化,这可能与海州湾海域鱼类的季节性洄游和环境因子的差异有关.通过 GAM 模型分析发现,水深和底层溶氧对Δ+具有显著影响,而水深、底层溶氧、底层水温和月份则是影响Λ+的关键环境因子.通过比较中国近海不同纬度海域之间的鱼类分类多样性指数,发现Δ+和Λ+均呈现出“北高南低”的变化趋势,说明纬度变化对鱼类分类多样性的空间分布格局具有重要影响.     

莱州湾口虾蛄的生物学特征与时空分布

根据2011年5月-2012年4月期间进行的9个航次(月份)的底拖网采样,研究了莱州湾水域口虾蛄的生物学特征、资源密度的时空分布以及环境因子的影响,以期为口虾蛄资源的利用和保护提供理论依据。结果显示,口虾蛄资源密度(生物量和个体数)月间变化为8月 >7月 >9月 >10月 >5月 >11月 >6月 >4月 >3月。口虾蛄体长范围为41~171 mm,平均体长5月最低(102 mm),7月最高(118 mm);体重范围为0.30~68.00 g,平均体重5月最低(13.64g),11月最高(17.67g)。雌、雄个体肥满度均以10月最高,分别为1.49和1.56,肥满度的月间变化趋势为5-7月下降,8-10月上升,11月以后再次下降。肥满度的性别差异不显著(P >0.05)。除5月雌体数量高于雄体外,其他月份雌、雄比均小于1。口虾蛄于5-7月(产卵期)主要分布在黄河口、龙口近岸等浅水区,8月开始向深水区迁移,9月至翌年3月主要分布在深水区,4月开始返回近岸水域。Pearson相关分析表明,口虾蛄个体数密度与海表温度相关性最高,其次是盐度、水深、浮游动物及其他渔获生物量,与底层溶解氧、浮游植物的相关性最低;口虾蛄平均个体重量在8-9月与水深分别呈极显著相关(P <0.001)和显著相关(P <0.005)关系,与其他渔获生物量在2011年7-8月及2012年4月呈显著相关(P <0.005),与其它环境因子的相关性在各月份均不显著(P >0.05)。