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。     

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。     

网口结构变化对南极磷虾桁杆拖网水动力性能的影响

桁杆拖网是南极磷虾连续泵吸系统中的关键部分。为探究桁杆拖网结构与部件对网具水动力性能的影响,在基于网口背部水平扩张相同的前提下,通过缩减网口腹部网目数,缩短下纲长度设计了3种桁杆拖网网口规格,桁杆长度为20 m,下纲长度分别为20.0 m(1号)、18.2 m(2号)、17.6 m(3号)。按照田内相似准则制作模型网,在3种沉力条件和5档流速下进行模型试验。结果显示：相同拖速与沉力条件下3号网扫海面积与1号网接近,2号网扫海面积较小。沉力对桁杆拖网的阻力、网口高度、扫海面积存在极显著影响(P<0.01),对能耗系数无显著性影响,适当增大沉力可以提高网具的垂直扩张性能;拖速对网具阻力、网口高度、扫海面积和能耗系数的影响极显著(P<0.01),3种网口结构的网具阻力与拖速均呈幂函数关系,指数介于0.778 4～0.859 3,阻力递增斜率变化较小。综上分析,缩短南极磷虾桁杆拖网下纲长度后有利于南极磷虾桁杆拖网垂直扩张性能提高,有利于提高网具稳定性,有利于增加拖网有效扫海面积,有利于提高渔具综合捕捞效率。     

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。     

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。     

南极磷虾及磷虾渔业

本文主要介绍南极磷虾的生物学和生态学特点,南极磷虾的地理分布和南极磷虾渔业及磷虾利用的前景.     

展弦比和最大相对弯度对南极磷虾拖网网板水动力学性能的影响

为了研究展弦比和最大相对弯度对南极磷虾拖网网板水动力学性能的影响,通过水槽模型实验分析网板临界冲角(α0)、最大升力系数(CL_(max))、临界冲角时的升阻比(Kα0)和最大升阻比(K_(max))等主要水动力学性能参数的变化规律。结果表明:1)展弦比对CL_(max)、K_(max)和Kα0值的影响极显著(P0.01),对α0无显著影响(P0.05)。随着展弦比的增加,CL_(max)和K_(max)呈上升趋势,Kα0呈先升后降趋势,λ=2.0时Kα0值相对较高。随着展弦比的增加,α0分别呈下降(最大相对弯度为12%和14%)和上升(最大相对弯度为8%)趋势。最大相对弯度为10%时,α0在27.5°~30°间波动变化,趋势线基本保持水平。2)最大相对弯度对CL_(max)和K_(max)值的影响极显著(P0.01),对α0值的影响显著(0.01P0.05),对Kα0无显著影响(P0.05)。展弦比和最大相对弯度两者间交互项对Kα0影响极显著(P0.01),而对CL_(max)和K_(max)无显著影响(P0.05)。随着最大相对弯度的增加,CL_(max)和α0呈上升趋势,K_(max)呈下降趋势。综合考虑拖网网板的水动力学性能,实际应用中建议立式双弧面网板最大相对弯度设计为12%,展弦比设计为2.0,此时网板的主要水动力学性能参数均为前40%水平,具有最大升力系数和最大升阻比相对较高、阻力系数较低的优点。     

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。     

挪威新型南极磷虾拖网加工船的改装工程已完工

挪威原来是一个老牌的捕鲸国家。在2003-2004年期间,挪威曾以南太平洋瓦努阿图船旗国形式在南大洋进行南极磷虾的捕捞。2005年起终止了瓦努阿图船旗国的捕捞,改为挪威船旗国的捕捞。挪威捕捞南极磷虾的历史虽然不长,但后来居上,其产量居各捕捞南极磷虾国家之首。例如,在2005／2006年的南极磷虾捕捞季节中,     

拖网作业参数对南极磷虾捕捞效率的影响

为了解南极磷虾(Euphausia superba Dana)拖网作业中捕捞效果及影响因素,根据 2017 年 12 月 2018 年 6月随“龙腾”轮在南极海域生产时收集的作业参数、网具深度和声学数据等信息,利用声学方法获取磷虾集群质量中心深度与期望入网渔获量,结合网位变化和渔捞统计情况量化捕捞效率;利用广义可加模型(GAM)分析不同拖速和曳纲长度下,网位与磷虾集群质量中心的偏离程度,研究其对网具捕捞效率的影响。结果表明:(1)磷虾集群质量中心水深为(37.29±9.72) m,拖网稳定拖曳期间网位深度为(30.72±10.41) m,网位调整幅度为(11.52±7.09) m。网位与磷虾集群质量中心深度偏离(6.33±3.58) m。(2)网次渔获量为(16.25±6.77) t,拖曳过程中网口始终对准磷虾集群质量中心进入网口的磷虾总量为(27.06±10.19) t,捕捞效率为(63±19)%。(3)网位与磷虾集群质量中心深度差值对捕捞效率影响极显著(P<0.001),两者吻合较好时捕捞效率高;拖速与捕捞效率呈显著相关关系(P<0.05),拖速增大网位上升,捕捞效率越低;曳纲长度增加网位下降,但曳纲长度变化与捕捞效率相关性不明显(P=0.087)。研究结果将有助于南极磷虾拖网作业中有效利用磷虾行为特征,改善网具性能,提高拖网捕捞效率。     

选择性虾拖网渔具渔法研究

根据虾拖网存在网目偏小，渔获物中经济鱼、虾类幼体和杂物所占比例较大等问题，于2002～2003年对在福建海区生产的网板虾拖网作业的网具进行改革，主要是在网具的后部采用上、下两个囊网。下囊网入口处装配刚性栅隔装置，起鱼、虾分离作用，上囊网采用放大网目尺寸，以达到释放经济鱼、虾类幼体为目的。通过改革试验取得了良好的效果。本文着重论述改革后的渔具特点与渔法。     

福建省拖网模型水池试验研究

模型试验是研究渔具作业性能最直观方便的方法。本文通过对全省南北有代表性的七张对拖网具进行的网模系列试验,对比和分析了各地使用的不同结构拖网渔具的作业参数和特性,得出底拖网阻力经验公式及体现渔具性能优劣的四个要素(阻力、网高、垂直扩张系数和能耗系数)。     

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。     

小型渔船绳拖网的研究与试验

１９９３～１９９５年，先后设计和试验了网口目大６ｍ，８ｍ，１０．８ｍ３种规格拖网，普遍增产２０％以上，本文着重介绍１３６ｋＷ渔船使用的网口目大８ｍ的拖网设计方法及试验情况，提出根据捕捞对象习性选择网身形状，根据网以力和渔船功率配置网线，并研究了网目尺寸和网口周长的确定以及网盖和网袖设计。     

南极磷虾(Euphausia superba)起捕后蛋白自溶进程及其影响因素

为了有效保持南极磷虾(Euphausia superba)原料品质,实现其高质化利用,本研究选取冷冻南极磷虾作为研究对象,在实验室条件下以非蛋白氮(NPN)含量、三氯乙酸(TCA)可溶性蛋白含量与氨基酸态氮含量为指标,证实了南极磷虾NPN含量的变化可以表征蛋白自溶进程,且可以实现海上处理样品、运至陆地实验室后进行分析的目的。在此基础上,选取完整的及挤压破损的新鲜南极磷虾作为研究对象,以0~8 h南极磷虾样品的NPN为指标,研究了南极磷虾起捕后蛋白自溶进程以及挤压破损对该过程的影响。结果显示,南极磷虾起捕死亡后的1 h内,NPN无显著变化(P>0.05),1 h后NPN迅速增加,挤压破损加速了南极磷虾的自溶进程,因此,目前的拖网作业方式有待改进。     

疏目拖网改革试验

将单拖网具的网目从原来的140.0mm放大到400.0mm、2000.0mm和8000.0mm之后,相应的网口周长也从原来的72.8m扩大到88.0m、148.0m和300.0m.在渔船主机功率不变的情况下,相应的拖速从3.0节提高到4.0、4.5和5.0节.网口高度也提高了2～5m.生产试验捕捞中上层等栖息水层较高的鱼类,渔获产量明显地提高.     

Extracting Protein from Antarctic Krill (Euphausia superba)

ABSTRACT

The isoelectric solubilization/precipitation (ISP) process was applied to Antarctic krill protein extraction. The solubility of Antarctic krill proteins and their fluoride content were studied between pH 1.00–13.75. The previous krill protein extraction conditions using ISP were improved. Excess fluoride in Antarctic krill was removed using a water-washing method according to its solubility. To save water, a multistage countercurrent system was used to optimize the ISP method. The results showed that the solubility of Antarctic krill proteins reached a minimum at pH 4.5 and a maximum at pH 13.5, while the concentration of dissolved fluoride was relatively unchanged (16.78–20.50 mg/L), with pH 2.00–13.50. Water-washing 4 times could reduce fluoride 98.14 ± 0.01% from krill with about a 5.14 ± 0.21% protein loss. The reduction allows krill protein to meet the Chinese National Standard (GB 2762-2005) for fluoride. Meanwhile, the four-stage countercurrent system achieved almost the same high fluoride removal rate (98.58 ± 0.01%) using only 25% of the water.     

The Forms of Fluoride in Antarctic Krill (Euphausia superba) Oil Extracted with Hexane and its Removal with Different Absorbents

Krill oils (KOs) were prepared using different extraction methods (hexane and supercritical carbon dioxide), different materials (heat-dried krill powder, freeze-dried krill powder, and freeze-dried krill tail meat powder), and different standing times during hexane extraction. The fluoride concentrations in the KOs were positively correlated with the protein concentrations. Absorbents were employed to remove fluoride from KO. Activated clay achieved the highest fluoride removal rate (70.66%), followed by calcium oxide (14.49%), activated carbon (11.97%), calcium chloride (9.32%), activated alumina (0.94%), and chitosan (0.52%). Meanwhile, the protein removal rates of the above absorbents were positively correlated with the fluoride removal rates.     

海冰与风场对布兰斯菲尔德海峡磷虾渔场作业适宜性的影响

全球变暖越来越受到人们的关注,南极海冰和风场作为气候变化的关键因子,显著影响着渔船作业的安全及经济效率.相较于连续泵吸捕捞渔船,我国普遍采用传统渔船开展南极磷虾捕捞作业,该作业易受到外界环境的影响.本实验针对磷虾捕捞作业的适应性,基于1989—2020年美国国家冰雪中心海冰密集度数据及欧洲中期天气预报中心风场数据,获得...