我国东、黄海鲐鱼灯光围网渔业CPUE标准化研究

日本鲐是我国近海重要的中上层鱼类资源之一,评估其资源量需要对单位捕捞努力量渔获量（CPUE）进行标准化。影响CPUE标准化的因素很多,包括季节、区域和海洋环境等。本文利用广义线型模型（GLM）和广义加性模型（GAM）,结合时空、捕捞船、表温等因子,对1998-2006年东、黄海大型灯光围网渔业鲐鱼CPUE进行标准化,并评价各因子对CPUE的影响。首先应用GLM模型评价时间、空间、环境以及捕捞渔船参数对CPUE的影响,并确定显著性变量。其次,将显著性变量逐一加入GAM模型,根据Akaike信息法则（AIC）,选择最优的GAM模型。最后,利用最优的GAM模型对CPUE标准化,并定量分析时间、空间、环境以及捕捞渔船参数对鲐鱼CPUE的影响。GLM模型结果表明：8个变量对CPUE有重要影响,依次为年、船队、船队与年的交互效应、月、船队与月份的交换效应、经度、纬度和海表温。根据AIC,包含上述8个显著性变量的GAM模型为最优模型,对CPUE偏差的解释为27.78%。GAM模型结果表明：高CPUE分别出现在夏季海表温为28～31 ℃的东海中部和冬季海表温为12～16 ℃的黄海;1998-2006年,标准化后的CPUE呈逐年下降趋势,与持续增长的捕捞努力量有关。     

东黄海鲐鱼资源丰度与表温关系

根据1998～2004年东黄海区鲐鱼灯光围网生产统计资料和相应年份的海洋表层水温(SST)数据以及厄尔尼诺现象的表征指标(Elnio3·4A),以31°N线将东黄海区域划分为南部和北部2个作业渔场,利用地理信息系统软件Marine Explorer4·0对鲐鱼的资源丰度和作业渔场进行时间和空间尺度上的分析和研究,并探讨其与SST的关系。研究结果发现,北部作业渔场的平均单位努力渔获量(CPUE)高于南部作业渔场,且前者较为稳定。通过对产卵场SST与资源丰度的关系分析发现,产卵场在4～5月产卵期的SST与当年南部作业渔场的CPUE存在着显著的负相关关系,每年3～4月Elnio3·4A指标与次年南部作业渔场CPUE之间存在着显著的正相关关系。     

莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区鮻资源分布特征及其与环境因子的相关性分析

为研究环境因子对人工鱼礁区鰉分布的影响,实验以莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区鰉为对象,根据2014—2017年春季和秋季礁区三重刺网调查数据,主要应用GAM模型研究了水温、盐度、pH、溶解氧、饵料生物和人工鱼礁等环境参数以及年份、月份对鰉单位捕捞努力量渔获量(CPUE)和各站位平均体长的影响。结果显示,春季礁区和非礁区CPUE差异不显著,秋季礁区CPUE高于非礁区,是非礁区的3.53倍。礁区和非礁区体长差异不显著。三因素方差分析表明,鰉CPUE受到年份、月份、人工鱼礁、年份和月份的交互作用影响,平均体长则主要受到年份的影响。Delta GAM模型表明,人工鱼礁和水温对CPUE影响显著,鰉在人工鱼礁区出现的概率大于非礁区,随着水温的升高,鰉出现的概率降低;CPUE呈现先升高后降低的趋势,并在8°C达到最高值;饵料浮游植物丰度和浮游动物丰度是影响鰉平均体长的关键因子,当硅藻丰度小于3×10~5个/m~3时,鰉平均体长随硅藻丰度上升而下降,随后趋于稳定;鰉平均体长随浮游动物丰度增加而呈现降低趋势。研究表明,鰉主要分布在秋季水温较低时的人工鱼礁区,体长较大的鰉主要出现在硅藻丰度和浮游动物丰度较低的区域。     

GLM和GAM模型研究东黄海鲐资源渔场与环境因子的关系

鲐是我国近海重要中上层鱼类,研究其资源变动、渔场分布与时空、海洋环境因子之间的关系有利于该资源的合理开发和利用.根据1998-2004年我国东黄海大型鲐围网渔业的生产统计和时间、空间、表温、表层盐度、表温梯度、表温的月差异等环境数据,利用广义可加模型(GAM)和广义线性模型(GLM)对鲐资源丰度和环境因子的关系进行研究.结果表明,在南部海域,作业渔场集中在122.5°E～124°E、26.5°N～28°N,适宜表温26.5～30℃,适宜表层盐度33.3～34.3,并明显集中在锋区周边海域;在北部海域,作业渔场集中在122.5°E～125.5°E、33°N～37.5°N,适宜表温15～20℃,适宜表层盐度31.3～32.3,集中在冷水区边缘海域.相对资源密度指数大于0.5的海域为122°30'E～124°30'E、26°30'N～28°N,122°30'E～125°30'E、33°N～34°30'N和124°E～125°E、34°30'N～37°N.研究认为,南北不同海域鲐分布的适宜表温和表层盐度差异明显.影响鲐资源丰度的环境因子重要性依次为时间、空间和海洋环境.     

辽宁海域大泷六线鱼的生物学特征、资源丰度时空分布及与环境因子的关系

为了给大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)在辽宁海域增殖放流的开展提供科学依据, 本研究根据春季(2020 年 5 月)、夏季(2019 年 6 月、7 月和 2020 年 8 月)和秋季(2019 年 9 月和 2020 年 10 月)共计 6 个航次的底拖网调查, 研究了辽宁海域大泷六线鱼的资源丰度及生物学特征变化, 并基于广义加性模型(GAM)分析了资源丰度的时空分布与环境因子的关系。结果表明, 大泷六线鱼资源丰度的季节变化表现为夏秋季高于春季, 资源丰度在不同站位的差异较大, 空间异质性较高。大泷六线鱼的体长、体重在 5 月至 10 月均表现为逐月增大, 肥满度也表现为夏季较春、秋季高, 且体长、体重和肥满度均具有月份间的显著差异。资源丰度的时空分布表明大泷六线鱼具有对岩礁底、砂底这两种底质生境类型和较低水温的偏好性, 黄海北部海域的资源丰度高于辽东湾海域。GAM 模型显示水深、盐度、水温、底质类型、月份和年份是影响大泷六线鱼资源丰度分布的因素, 大泷六线鱼的资源丰度与水深在 55 m 内具有显著的正相关性, 资源丰度高值区分布在底层盐度低于 31.5 和底层水温区间为 12~22.5 ℃的环境条件下, GAM 的分析结果与大泷六线鱼的生态习性相符。本研究通过上述分析初步建议具有较多岩礁、砂底质生境类型和较低水温的黄海北部海域可作为辽宁海域大泷六线鱼的适宜放流区域, 水温升高至 12 ℃以上的 5—6 月可作为适宜放流时间, 选择以上放流地点和时间, 可对放流群体的成活率及品质提供较好的保障。     

东海日本鲭繁殖群体生物学特征的年代际变化

利用1960–2012年间3个时间段共1054尾东海日本鲭(Scomber japonicus)繁殖群体的基础生物学数据,对其群体组成、肥满度、性比、性成熟长度等繁殖特征的年代际变化进行了研究。结果表明,随着时间的推移,东海日本鲭繁殖群体的年龄结构和优势年龄组、肥满度指数、最小和平均性成熟长度都呈现出逐渐下降的趋势。各年代的性比均符合1∶1关系(P0.05),但呈现升高的趋势。与前2个年代相比,21世纪初期有大量1龄鱼加入繁殖群体,这有助于提高繁殖群体的数量。各年代的雌雄鱼性成熟长度之间无显著性差异(P0.05),但最小和平均性成熟长度均表现为雄鱼略大于雌鱼。面对近50年来不断增强的捕捞压力,日本鲭主要采取降低性成熟年龄、提高性腺指数、增加群体中的雌性比例、提高相对繁殖力和减小卵径等自身调节机制来保持种群的延续。针对上述日本鲭繁殖群体的生物学长期变化特征,为了保持该鱼类资源的种群平衡和渔业可持续利用,文章提出了3点渔业管理建议,分别是控制中上层渔业捕捞努力量并制定渔船及网具标准、在主要产卵场设立产卵亲体保护区及在幼鱼索饵场设立特殊禁渔期、针对日本鲭渔业实施TAC管理制度。     

海表温度变化时近海日本鲭栖息地时空分布预测

海表水温变化影响着中上层鱼类栖息地分布。本研究根据2003—2012年7—12月的近海日本鲭生产统计数据,结合海表温度(SST)数据,利用正态函数分布的方法,分别以作业次数和单位捕捞努力量渔获量(CPUE)为指标建立基于水温的适应性指数(SI),取二者平均值作为栖息地适应性指数(HSI)。在气候变化背景下,假设SST上升或下降0.5、1、2°C时,对各月近海日本鲭最适宜栖息地(HSI0.8)空间和面积变化情况进行预测。结果显示,SST上升时,近海日本鲭适宜栖息地有明显的北移现象,7—12月最适栖息地面积增减比重为–73.1%～44.7%;SST下降时,有明显的南移现象,7—12月最适宜栖息地面积增减比重为–54.9%～123.4%。该研究结果可用于在SST上升等气候变化背景下,以及近海海况发生变化等情况下,对日本鲭栖息地和作业渔场时空分布进行预测。     

基于GLM和GAM的日本鲭太平洋群体补充量与产卵场影响因子关系分析

依据日本渔业机构提供的1980—2016年日本鲭太平洋群体资源丰度(补充量和亲体量)数据,对补充量的自然对数进行正态性检验,通过正态性检验的时间为1980—1999年,再结合产卵场海洋环境数据,利用广义线性模型(GLM)和广义加性模型(GAM)对1980—1999年日本鲭太平洋群体产卵场的海表面高度(sea surface height,SSH)、海表面盐度(sea surface salinity,SSS)、海表面温度(sea surface temperature,SST)、亲体量[ln(spawning stock biomass),ln(SSB)]与补充量之间的关系进行研究。GLM模型结果显示,考虑因子的综合效应,影响程度依次为ln(SSB)×年、ln(SSB)、SSS×年、SSS对补充量的影响最显著;考虑单因子对补充量的影响,影响程度依次为产卵场SST、SSH、年份、ln(SSB)和SSS。GAM模型研究表明,基于赤池信息准则,包含年份、产卵场SST和SSH的GAM模型为最优模型,模型中各因子的影响程度由大到小依次为年份、产卵场SST、产卵场SSH;考虑单因子对补充量的影响,...     

黄海大头鳕0龄幼体分布及其与环境因子的关系

大头鳕是广泛分布于太平洋北部沿岸海域的重要经济和生态种,研究其幼体的生物学特性和分布有助于了解大头鳕的种群动态。本实验根据2016年6月、8月、10月、12月在黄海进行的渔业资源和环境调查数据,研究了黄海大头鳕种群幼体的生长规律;并运用广义可加模型(GAM)方法,分析了该海域大头鳕幼体分布及其与环境因子的关系。结果显示,黄海大头鳕幼体为正异速增长,体质量增长较快,b值为3.316 1。黄海大头鳕0龄幼体主要在底层盐度31.7~33.3、底层水温6.6~12.1°C、深度35.8~87.2 m、底质为细粉砂或黏土质软泥底质的海域中生活。研究表明,大头鳕幼体分布的季节变化与黄海冷水团的季节演变过程具有同步性。对大头鳕幼体密度有显著影响的环境因子依次为底层水温、底质、底层盐度,而深度对大头鳕幼体密度的影响不显著。     

Catch per unit effort standardization of the eastern Bering Sea walleye pollock (Theragra chalcogramma) fleet

A general linear model (GLM) was used to standardize catch per unit effort (CPUE) data for Alaska walleye pollock (Theragra chalcogramma) from the Bering Sea fleet for the years 1995–1999. Data were stratified temporally by year and season and spatially by area using either Alaska Department of Fish and Game (ADF&G) or National Marine Fisheries Service (NMFS) reporting areas. Four factors were used: vessel identification (ID) number, vessel speed, percentage of pollock by weight in the haul (a measure of targeting), and whether most of the haul took place before or after sunset. At least 29 combinations of main effects, quadratic covariates, and interactions were tested for each year/area/season stratum. GLM models explained from 31 to 48% of the total sums of squares. Vessel identification number was included in all models and explained the most variability. Of the remaining factors, the square of the percentage of pollock in the haul was included in most models, following an F-test to determine parsimony. Analysis of the vessel identification number coefficients indicated that larger vessels tended to have higher CPUEs; and that this relationship differed between dedicated catcher vessels and offshore catcher processors. Coefficient estimates and response surfaces generally indicated increased CPUEs with the percentage of pollock in the haul and showed mixed results with vessel speed. The vessel identification number incorporated most vessel characteristics, leaving vessel speed primarily as a fitting variable with less biological meaning. The year/area/season stratification procedure was found to be necessary due to the unbalanced design, which otherwise would have factor levels with no data in a large combined model. In addition, the stratification procedure reduced the variability in CPUE substantially.     

东海带鱼渔获量对捕捞压力和气候变动的响应

为了解捕捞压力和气候变动对东海带鱼渔业产量的共同影响,对1956-2006年东海带鱼渔获量进行了分析.东海带鱼渔获量时间序列可划分成变化趋势和年间变动.变化趋势主要归因于捕捞努力量的单调增长,Fox模型拟合结果,东海带鱼渔获量与捕捞努力量关系显著(P＜0.01).移除趋势后,其年间变动与陆地降水、季风风速、海表水温和热带气旋影响指数相关(P＜0.05).结果表明,气候变动影响到东海带鱼渔获量年间变动:陆地降雨和径流携带大量营养盐进入沿岸生态系统;而季风则驱动营养盐的扩散和循环,影响着营养盐的利用效率;水温的升高不仅有利于带鱼的性腺发育与成熟,还能增加带鱼的饵料供应;热带气旋所形成的水团流动、风生混合、上升流等能促进营养盐供应并增加水域的生物量.从捕捞努力量和气候变量拟合东海带鱼渔获量的结果来看,与实际渔获量显著相关(P＜0.01),并且能够很好地反映出实际带鱼渔获量的变化趋势和年间变动.这说明渔获量的变化受到捕捞效应和气候变动的双重影响,未来气候变化将有利于东海带鱼渔业产量的增加,且渔获量年间变动幅度将会比以往更大.     

Diel interactions between sprat and mackerel in a marine lough and their effects upon acoustic measurements of fish abundance

We have investigated how diel changes in fish behaviour may affect acoustic estimates of fish abundance in a marine system. Studies in Lough Hyne (Ireland), a marine lake with only a narrow and shallow connection to the sea, showed the presence of large numbers of sprat (Sprattus sprattus), mackerel (Scomber scombrus), and zooplankton. Fish species were identified from regular rod and line fishing. Zooplankton were identified from net hauls. Acoustic measures of zooplankton were low with little diel variation. The sprat formed dense schools during the day and dispersed into the water column at night. The acoustic estimate of sprat abundance at night, obtained by means of a standard hydroacoustic technique and protocol, was more than double the estimated biomass during the day. We have considered whether the lower fish estimate during daytime resulted from acoustic shadowing due to aggregation of the fish into dense schools. However, no decrease in echo energy was evident from the top to the bottom of the schools, and there was no reduction in the seabed echo beneath the schools. Acoustic shadowing was therefore not responsible for the diel differences in the estimates of abundance. Instead, we suggest that the target strength of individual sprat diminished during the day as a result of attacks from predatory mackerel. We observed echoes from gas released by the sprat as they gathered into dense plumes close to the seabed. Compression of the gas remaining within the swim bladder as the fish were moving deeper would also reduce swim bladder volume. Finally, negative buoyancy due to reduced swim bladder volume may in addition have forced the fish to change tilt angle to compensate for sinking. All these effects will reduce the target strengths of individual fish and lead to underestimation of fish abundance based on daytime surveys.