北太平洋2种鱿鱼类角质颚生长特性及其种类判别

根据2018年9—11月中国鱿钓船在北太平洋海域（41°05''N~43°45''N,154°05''E~159°43''E）采集的柔鱼（Ommastrephes bartramii）和北方拟黵乌贼（Gonatopsis borealis）样本,对样本的胴长（mantle length,ML）、体质量（body mass,BM）以及角质颚的12个形态学参数进行了测定,研究角质颚的生长特性。结果显示,两个种类在胴长和体质量上均存在极显著差异。主成分分析认为,上脊突长（UCL）最适合用来表征柔鱼角质颚的生长,UCL和下侧壁长（LLWL）最适合用来表征北方拟黵乌贼角质颚的生长。赤池信息量准则（akaike’s information criterion,AIC）认为：柔鱼的上头盖长（UHL）、下头盖长（LHL）、LLWL、下翼长（LWL）与胴长呈幂函数关系,UCL、上侧壁长（ULWL）、上翼长（UWL）、下脊突长（LCL）与胴长呈对数函数关系;北方拟黵乌贼的UHL、下喙长（LRL）和LLWL与胴长呈幂函数关系,UCL和LCL与胴长呈指数函数关系,上喙长（URL）、ULWL和LHL与胴长呈对数函数关系。逐步判别分析显示,上、下角质颚的判别正确率分别为92.70%和84.50%,并建立判别方程。研究认为,角质颚外部形态可较好地应用于2种头足类的判别。     

哥斯达黎加海域茎柔鱼角质颚稳定同位素研究

头足类的角质颚具有结构单一和不易腐蚀的特性,其稳定同位素分析已成为头足类生态学研究的主要方法之一。根据2009年7-8月我国鱿钓船在哥斯达黎加外海捕捞的茎柔鱼样本,对其角质颚进行稳定同位素分析,探讨其与胴长、日龄、性腺成熟度等之间的关系。结果表明,茎柔鱼样本的胴长范围在25.6～35.8 cm之间,体重范围在447.6～1 122.3 g之间,为小型群体;上、下角质颚的δ13C和δ15 N有所差别,但无显著性差异（P〉0.05）;δ13C和δ15N值随着胴长和日龄的增大而增大,两者均符合线性关系;不同性成熟度的个体也有着不同的δ13C和δ15 N值,其中性成熟度为Ⅲ期个体的值最大。δ13C和δ15N值反应出茎柔鱼在生长过程中,其栖息环境从大陆架向大洋转变,活动范围也向着生产力更高的海域聚集,同时与性成熟和个体生长过程密切相关。建议今后应结合研究海域的浮游生物,对角质颚等不同硬组织及其不同部位稳定同位素进行深入分析,以便为了解和掌握茎柔鱼的生态学提供理论参考。     

海洋环境变化对北太平洋柔鱼耳石形态的影响

海洋环境变化会对海洋生物个体及其组织形态产生影响。本研究根据2012年(PDO冷期厄尔尼诺年)、2015年(PDO暖期拉尼娜年)和2016年(PDO暖期厄尔尼诺年)7-10月我国鱿钓船在北太平洋海域采集的柔鱼样本,分析不同年间、不同性别的耳石形态特征差异,并探究耳石形态对海洋环境变化的响应。结果发现,北太平洋柔鱼不同海洋环境年份、不同性别的耳石形态特征存在显著的差异(P<0.05),PDO冷期厄尔尼诺年(2012年)和PDO暖期厄尔尼诺年(2016年)形态值均大于PDO暖期拉尼娜年(2015年)形态值。主成分分析认为,耳石总长(TSL)、翼区长(WL)、吻侧区长(RLL)可以表征耳石长度特征,耳石宽(MW)、翼区宽(WW)、吻区宽(RW)可以表征耳石宽度特征。通过方差分析发现TSL、WL、RLL、MW与胴长之间存在显著的相关性(P<0.05),且不同海洋环境年份和不同性别均存在显著差异(P<0.05),而WW、RW与胴长之间没有显著的相关性(P>0.05)。结合各月索饵场的海表面温度（sea surface temperature,SST）和叶绿素a浓度（chlorophyll a,Chl.a）分析发现,在适宜范围内,较高的SST和Chl.a浓度对应较大的耳石。     

太平洋褶柔鱼和柔鱼的腕足断裂强度研究

太平洋褶柔鱼（Todarocespacificus）和柔鱼（Ommastrephesbartrami）是西北太平洋海域（FAO划定，61渔区）两种主要的经济头足类资源，在世界头足类总产量中占据着重要的地位［董正之，1991］，太平洋褶柔鱼主要分布于日本列岛周边海域，柔鱼分布在北太平洋广阔海域，资源都较为丰厚，目前主要作业方式都为钓捕作业。1989年和1993年我国先后成功地开发了日本海太平洋褶柔鱼和西北太平洋柔鱼资源，并取得了显著的经济效益。生产实践表明，影响渔获量的因素很多，其中脱钩率是抑制钓捕产量提高的主要因素之一。多年的测试结果表明，太平洋…     

太平洋褶柔鱼和柔鱼的腕足断裂强度研究

太平洋褶柔鱼（Todarocespacificus）和柔鱼（Ommastrephesbartrami）是西北太平洋海域（FAO划定，61渔区）两种主要的经济头足类资源，在世界头足类总产量中占据着重要的地位［董正之，1991］，太平洋褶柔鱼主要分布于日本列岛周边海域，柔鱼分布在北太平洋广阔海域，资源都较为丰厚，目前主要作业方式都为钓捕作业。1989年和1993年我国先后成功地开发了日本海太平洋褶柔鱼和西北太平洋柔鱼资源，并取得了显著的经济效益。生产实践表明，影响渔获量的因素很多，其中脱钩率是抑制钓捕产量提高的主要因素之一。多年的测试结果表明，太平洋…     

北太平洋柔鱼渔业生物学研究进展

柔鱼是重要的大洋性经济头足类,是我国远洋鱿钓渔船的主要捕捞对象。对北太平洋柔鱼的种群结构、洄游、年龄与生长、繁殖、摄食等生物学研究进展做了初步总结和归纳,并提出需要进一步深入研究的方向,供今后研究参考。柔鱼可分为4个季节性地理种群,即秋生东部群体、秋生中部群体、冬春生西部群体和冬春生中东部群体,但还需要在分子生物学角度得到进一步的确认;柔鱼随季节做南北洄游,其中向北索饵洄游模式研究较为深入,而向南产卵洄游模式尚不清楚,其产卵场空间分布及产卵期需要进一步调查;对柔鱼繁殖习性研究相对不足,尤其是产卵至孵化以及孵化后至仔鱼的生活史过程;柔鱼分布的东西海洋环境差异很大,不同海域柔鱼的昼夜垂直移动规律还需要深入;柔鱼年龄约为1年,为短生命周期种类,其年间资源补充量变化的机理及其与环境关系初步得到掌握。为了更好地开发和利用该资源,需要加强各国之间的合作,系统地开展北太平洋柔鱼资源调查和渔业生物学研究,建立基于海洋生态系统的柔鱼资源监测网络,建立符合柔鱼生活史特征的资源量评估模型及其管理策略。     

北太平洋柔鱼渔场资源与海洋环境关系的季节性变化

利用我国2002—2012年5—11月北太平洋鱿钓渔业的生产资料, 结合同期卫星遥感反演技术获取的海表温度(SST)、海水叶绿素(Chl-a)、海流等数据, 运用产量重心法和广义加性模型(GAM), 分析了北太平洋公海柔鱼渔场渔获量变化与海洋环境关系的季节性变化。研究结果显示北太平洋柔鱼5—6月渔场重心位于中、东部渔场, 在168°~171°E、38°~39°N的范围;7—11月集中在西部渔场, 重心位于150°~160°E、40°~44°N的范围, 渔场重心伴随着明显的季节性变化。通过GAM模型综合分析发现整个渔汛期的北太平洋柔鱼渔场最适SST范围为14~19 ℃;最适Chl-a范围为0.22~0.55 mg·m^-3;集中的经度范围为154°~157°E;集中出现的纬度范围为41°~44°N。柔鱼活动呈现每年北上索饵洄游和南下活动产卵洄游, 与环境因素的关系表现出不同的特征, 尤其是SST相关性最好, 从5月到9月SST与渔场重心的关系在北上时呈正相关, 从9月到11月南下时为负相关, 呈现明显的季节性变化。另外海流对渔场的影响甚为重要, 高产渔场一般位于黑潮、亲潮交汇区域的黑潮前锋、亲潮向背一侧附近, 随着暖、寒流的此消彼长而变化。     

茎柔鱼角质颚的机械强度特性

茎柔鱼角质颚不仅表面存在色素沉积的梯度变化,从喙部到翼部黑色素逐渐变浅,其机械性能也存在显著的梯度变化,喙部具有很高的机械强度,从喙部到翼部机械强度逐渐变小,韧性逐渐增大。测定无水以及水合状态下茎柔鱼角质颚不同部位(喙部、侧壁、翼部)的机械强度(杨氏模量),以及主要化学成分、内部分子交联结构,并利用电子扫锚显微镜观察了其不同部位表面和断面上的物理结构,探究茎柔鱼角质颚机械强度梯度变化的主要原因。研究显示:无水茎柔鱼角质颚具有很高的杨氏模量,模量从喙部到翼部差异不显著(P0.01);而水合的角质颚杨氏模量明显减小,模量从喙部到翼部呈现显著梯度变化(P0.01)。茎柔鱼角质颚主要含有蛋白质、儿茶酚、壳聚糖和水,其机械强度随蛋白质、儿茶酚含量增加而增大,机械强度同时与内部分子交联反应形成的多巴-多交联多聚体以及与其表面和断面上物理结构有关,茎柔鱼喙部断面层状结构十分显著,生物体中分层越明显,其机械强度越大。     

北太平洋公海柔鱼渔场浮游植物的生态特征及与环境的关系

利用2010年6~9月北太平洋公海柔鱼(Ommastrephes bartramii)渔场生态环境的调查资料,结合丰度、优势度估算方法以及SUFER应用软件等,对浮游植物的种类组成和数量分布、其与海洋环境因子关系及与中心渔场变动关系等作了探讨分析。结果显示,北太平洋柔鱼渔场的浮游植物经初步鉴定有3门28属80种,种类繁多,组成较复杂,其中东部渔场共39种,暖水性种类为24种,亚寒带冷水性种有7种,热带广布性种有4种,温带偏暖性种有2种,其他生态未命种有2种;而西部的传统渔场共62种,西部渔场鉴定的暖水性种类为43种,亚寒带冷水性种有5种,热带广布性种有9种,温带偏暖性种有3种,其他生态未命种有2种。中东部渔场的浮游植物种类明显少于西部渔场,但亚寒带冷水性种比西部渔场多。采样海域跨度大,包括公海柔鱼的东、西部渔场,范围在150°E~170°W、38°N~45°N的北太平洋公海海域,发现浮游植物丰度在2.98×103~59.87×103 ind/m3范围内,柔鱼的渔获量出现频率高,在14%以上。     

北太平洋中东部2个海区柔鱼生物学特性比较研究

根据2010年4-7月北太平洋中东部海域采集的854尾柔鱼样本,分东经海域（170°E～180°E）和西经海域（170°W～180°W）分析其胴长组成、性别比、性成熟度和性成熟指数等生物学特性。结果表明,西经海域雌性个体的优势胴长组为25～29 cm和35～43 cm,平均胴长为32.9 cm;雄性个体优势胴长组为23～27 cm,平均胴长为24.5 cm。而东经海域雌性个体优势胴长组为35～43 cm,平均胴长为36.9 cm,雄性个体仅1尾。体重-胴长关系表明,雌性个体生长速度明显快于雄性,尤其是西经海域。渔获物中性别组成均不符合1∶1。西经海域雌性个体以性成熟度Ⅰ、Ⅱ期为主,占总数的97.9%,对应的优势胴长分别为23～27 cm、35～43 cm,Ⅲ期雌性个体的优势胴长为45～49 cm;雄性个体的性成熟度为Ⅰ、Ⅱ期,对应的优势胴长分别为23～27 cm和25～27 cm。东经海域雌性个体性成熟以Ⅰ、Ⅱ期为主,对应的优势胴长分别为29～35 cm和35～43 cm。西经海域和东经海域雌性个体初次性成熟胴长分别为47.3 cm和50.7 cm。分析认为,调查海域渔获均为秋生群,东经海域主要以大型群为主体,存在少量的小型群;而西经海域小型群和大型群并重。     

夏秋季西北太平洋柔鱼渔业生物学的初步研究

根据2007年7－10月我国鱿钓船在西北太平洋传统鱿钓作业渔场（150°~165°E,39°~45°N）渔汛期间所采集的柔鱼样本,对夏秋季柔鱼渔业生物学特性进行初步研究。研究得知,渔获物胴长范围为200~436 mm,平均胴长为282 mm,优势胴长为230~320 mm,占总数的81.60%。各月渔获物中雄性个体的平均胴长小于雌性个体。胴长与体重关系的生长指数接近3。渔获物中的性比符合1∶1（P>0.05）,但成熟个体中雄性个体所占比例明显比雌性高（P<0.05）。渔获物的性腺成熟度以Ⅰ、Ⅱ期为主,雌性个体性腺成熟晚于雄性个体。缠卵腺长和缠卵腺重随着性腺的成熟而逐步增大。渔获物中胴长组成呈双峰型,且未成熟、成熟个体同时存在,由此判断作业海域中柔鱼存在2个种群,即小型的冬春季产卵群体和大型的秋季产卵群体,且以小型的冬春季产卵群体为主。     

基于灰色系统理论的西北太平洋柔鱼CPUE关联聚类分析

利用灰色关联聚类方法对1998—2017年5—12月柔鱼（Ommastrephes bartramii）的单位捕捞努力量渔获量（CPUE）进行聚类,分析不同强度厄尔尼诺和拉尼娜事件以及环境因子对柔鱼CPUE的影响。结果表明：年纬度向类群比年经度向类群的CPUE差异更明显,月经度向类群比月纬度向类群更具有季节性;强拉尼娜和弱拉尼娜事件集中的类群分类明显,厄尔尼诺、中强度拉尼娜和正常年份分类较模糊,年纬度向类群CPUE越高,海表面温度距平值（SSTA）越高,而叶绿素a质量浓度距平值（CHLA）越低。研究表明,不同强度的异常气候事件对柔鱼CPUE影响不同,强拉尼娜事件会使柔鱼CPUE骤增,弱拉尼娜事件会使柔鱼CPUE略减,而中强度以上的厄尔尼诺事件会使柔鱼CPUE大幅度下降。     

西北太平洋柔鱼洄游重心年际变化及预测

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是西北太平洋海域重要的经济头足类,海洋环境决定其资源的空间分布,通过研究其洄游路径的时空变化趋势与海洋环境之间的关系,来推测柔鱼资源的空间分布是当前渔业资源学研究重点,对于实际生产也有重大意义。利用系统聚类分析和神经网络,根据2004年—2015年我国西北太平洋鱿钓生产统计数据和环境数据,包括海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)、海表面盐度(Sea Surface Salinity,SSS)和叶绿素浓度(chlorophyll concentration,Chl-a)数据,结合尼诺转化指数(Trans-Ni1o index TNI),分析柔鱼洄游路径的时空变化和海洋环境之间的关系,预测柔鱼在海洋环境的影响下,洄游路径可能发生的变化。结果表明:柔鱼洄游重心的产量占比与洄游重心的离散度在10月和11月呈现出显著的负相关;洄游重心的纬度变化和TNI之间有着显著的正相关,而经度上并未呈现这一关系;研究利用神经网络模型建立了基于海表面温度、盐度和叶绿素浓度的柔鱼洄游路径时空变化的预测模型,预测结果显示,时间跨度在8—11月内,柔鱼洄游重心纬度上呈现南-北-南,经度上呈现出西-东-西的变化趋势,8月和9月预测洄游重心海域的产量占比为64%和68%,10月和11月,柔鱼种群进行产卵洄游。预测产量占比明显提高,预测海域产量占比为83%和89%。     

基于信息增益法选取柔鱼中心渔场的关键水温因子

西北太平洋海域是我国鱿钓渔船重要的作业渔场之一。影响渔场的环境因子是渔业海洋学的重要研究内容,它有助于理解渔场形成机理和指导渔业生产。根据1998-2008年的8-10月在北太平洋海域（150°E~170°E）不同水层的温度和我国鱿钓船的生产资料,对柔鱼作业渔场分布及其与不同水层(海表面、55 m、105 m) 的温度、水温垂直结构(0~55 m和55~105 m)进行分析,并利用信息增益技术计算作业次数对应的各分类属性的信息增益值。结果表明,8-10月中心渔场的最适海表面温度呈现季节性变化,55 m水层和105 m水层最适温度在9月份相对较低,而对应的0~55 m的温度梯度较大。信息增益值结果表明,影响中心渔场的关键水温因子依次是0~55 m水层温度梯度、55 m水层温度、海表面温度、105 m水层温度和55~105 m水层温度梯度。     

西北太平洋柔鱼渔场重心变化及其与环境的关系

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是北太平洋海域重要的经济头足类,是我国远洋渔业重要的捕捞对象。本文根据2004-2015年8-10月西北太平洋150 E -165 E 、39 N-45 N海域的柔鱼捕捞数据,研究了柔鱼渔场重心的年际和季节变化及其与海洋环境关系,评估了异常气候事件对柔鱼渔场内表温(SST)及渔场重心时空分布的影响。研究发现,8-10月柔鱼渔场适宜SST范围是13-22℃,适宜SST范围随着月份的增加而减小。渔场重心的年际和季节性变化显著,其季节性变化与柔鱼的洄游路线一致。各月渔场重心的聚类结果均分为3类,分别对应正常气候条件、拉尼娜事件和厄尔尼诺事件。异常气候事件通过调控柔鱼渔场内适宜温度范围的分布,最终使柔鱼渔场重心沿着东北-西南方向移动。厄尔尼诺事件发生时渔场内SST降低,渔场重心向西南方向偏移;而正常气候和拉尼娜条件下渔场内SST升高,渔场重心向东北方向移动。     

厄尔尼诺和拉尼娜事件下西北太平洋柔鱼栖息地时空分布差异

柔鱼（Ommastrephes bartarmii）是短生命周期头足类,其栖息地受气候和环境因子的调控。本文基于2006—2015年9—11月西北太平洋36o—48oN,150o—170oE海域内柔鱼的生产捕捞数据结合关键环境因子海表温度（SST）和海面高度距平（SSHA）,构建了SISST和SISSHA（suitability index,SI）各月不同权重的栖息地指数模型（HSI）,按照模型性能验证并筛选出每月最优模型。此外,利用最优模型预测柔鱼栖息地适宜性,并比较不同ENSO事件下柔鱼栖息地时空分布的差异性,评估生境质量与柔鱼资源丰度与分布的关系。结果显示,9-11月对应最优HSI模型的SISST和SISSHA权重比例分别为：9月为[0.9 0.1],10月为[0.7 0.3],11月为[0.8 0.2],可以看出SST各月贡献最高,表明水温对柔鱼栖息地时空分布的影响最为关键。基于最优模型对比分析厄尔尼诺年份（2009和2015年）与拉尼娜年份（2007和2011年）柔鱼的生境质量、资源丰度和渔场纬度重心,可知,相对于厄尔尼诺事件,拉尼娜事件的发生有利于柔鱼的生存,促使其适宜生境范围扩大,产量提升,柔鱼偏好的水温向北移动驱使渔场位置同样北移。     

未来气候变化情景下西北太平洋柔鱼资源补充量预测

结合1996—2005年西北太平洋柔鱼经验产卵场、推测产卵场和索饵场各月适宜水温面积占总面积的比例(P;),分析其与柔鱼单位捕捞努力量渔获量(catch per unite effort, CPUE)之间的相关关系,选取统计关系显著的P;与CPUE建立线性预报模型,在RCP4.5和RCP8.5两种情景下,对2025、2055和2095年柔鱼资源补充量进行预测。结果表明:在气候变化下,柔鱼经验产卵场适宜SST范围向北移动,到2095年移动至经验产卵场最北缘,1—4月经验产卵场平均P;呈下降趋势:但变化不显著;推测产卵场适宜SST范围向北移动,到2095年移动至推测产卵场最北缘,且已超过推测产卵场范围,1—4月推测产卵场平均P;呈下降趋势,变化显著;索饵场适宜SST范围向北移动且有扩张趋势,7—10月索饵场平均P;呈下降趋势,变化显著。相关分析表明,1996—2005年2月和3月推测产卵场P;与CPUE显著正相关。未来柔鱼CPUE呈下降趋势:到2025年,柔鱼CPUE为(208.87±5.46)t/艘;到2055年,为(198.00±47.92)t/艘;到2095年,为(154.35±48.72)t/艘。到2095年,相比于2000年柔鱼CPUE最大下降60.08%。建议采取兼容气候适应性的柔鱼资源养护管理措施。     

西北太平洋柔鱼渔获群体组成及生长率的年间比较

根据2007年(高产年份)、2009年(低产年份)我国鱿钓船生产采集的柔鱼样本数据,对西北太平洋渔汛期间7-10月柔鱼渔获物组成及其生长率进行了比较研究。研究认为,2007年柔鱼胴长范围为200～440 mm,优势胴长为240～310 mm,占总数的75.41%;体重范围为280～2 540 g,优势体重为400～790 g,占总数的63.11%。2009年柔鱼胴长范围为160～430 mm,优势胴长为220～280 mm,占总数的66.87%;体重范围为43～9 310 g,优势体重为300～510 g,占总数的53.75%。研究发现,2007年和2009年7-10月渔获群体均存在2个群体,即大型群体(L型群)和小型群体(S型群)。2007年S型群在渔获物中出现在9月中旬,约占样本总数的32.6%;2009年S型群则提前出现在9月初,约占样本总数的16.2%。2个年份的L型群生长速率相当,2007年略微小于2009年,而2007年S型群的生长速率明显比2009年快。结合了渔场表温等环境因子对西北太平洋柔鱼渔获群体组成及其生长速度的年间差异进行了分析探讨。