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。     

基于网具模型试验的金枪鱼围网性能分析

模型试验根据田内准则,选择大小尺度比分别为:λ=20∶1,λ￠=1∶1,制作的模型网规格为:网衣长109 m,网高15.6 m,上纲80.9 m,下纲98 m,下纲基本重量为0.663 kg/m,浮力配备25 N/m,模型网和实物网的缩结系数相同。试验结果显示,围网中部下纲沉降深度(D)和时间(t)的关系:D=–0.0014t2+0.276t–0.6476(R2=0.9953);下纲重量对沉降性能有显著影响,而放网速度对沉降性能的影响并不显著,但两者交互项对沉降深度有显著影响;在0.531~0.663 kg/m的范围内,随下纲重量增加,沉降深度呈大幅度增加趋势,而沉降速度呈递减趋势;在0.663~0.759 kg/m范围内,沉降深度小幅度递减,而沉降速度大幅度提高。当下纲重量为0.663 kg/m时,沉降速度随放网速度的增加而增加;随着沉降时间的增加,下纲张力在0~20 s范围内波动较大,之后保持一定的平稳状态。本研究通过对金枪鱼围网模型网制作的分析与探讨,旨在更好地通过模型试验研究金枪鱼围网网具性能。     

人工条件下南极磷虾的温度耐受性试验观察

基于2010-2011年随大型拖网船“开顺轮”赴南极海域进行南极磷虾的探捕和商业性捕捞,对采集到的南极磷虾在人工条件的实验箱中进行活体暂养,并观察和记录存活情况.试验结果表明:南极磷虾活体在人工条件下能存活,可以承受水温缓慢升高并不会马上死亡,水体水温5℃以下能保持正常生理功能,高于5℃后出现各种不适应现象,高于7℃后出现死亡.     

基于CFD评估尺度效应对V型网板水动力的影响

按相似准则等比例缩小网板构建物理模型测定其水动力,是研究网板水动力特征的主要方式。基于V型网板,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)对比分析了3种尺度比(1∶2、1∶3和1∶4)的网板和3种厚度(2、5和10 mm)下的升、阻力系数及流场分布,并将其与模型试验结果进行对比,探究不同物理模型尺度对估算网板水动力的影响。结果表明：1)随着冲角的增加,各尺度的网板阻力系数逐渐增大,升力系数先增大后减小,升阻比逐渐减小;2)在30°冲角之后,网板后部出现明显的分离涡,造成模拟升力减小;3)随着网板模型尺度的增大,网板表面边界层分离效果和尾流区流场分离涡逐渐增强,网板升、阻力及升阻比亦呈增大趋势。网板厚度对流场及升、阻力影响较小,最大升力系数相对于模型试验平均误差为4.97%;4)随着模型尺度增大,网板水动力的预测误差逐渐减小。     

2017年秋季南奥克尼群岛海域南极大磷虾垂直分布与光照及垂向温盐关系

为了解南极大磷虾(Euphausia superba Dana)行为变化规律,基于2017年3月25日—4月3日在南奥克尼群岛海域43个站位点收集的声学和CTD数据,提取250 m以浅水层南极大磷虾群的深度和对应的温、盐信息,分析不同光照条件下南极大磷虾昼夜垂直分布特征。结果显示:黎明时段(6∶00—8∶00)磷虾群分布较分散,20～60 m(35.72%)和200 m以深(33.65%)虾群相对较多;白天时段(8∶00—16∶00)磷虾群则较多分布在40～120 m(58.52%)水层,多聚集在温跃层(54.55%)和盐跃层(63.64%)内;黄昏时段(16∶00—18∶00),温盐跃层内虾群减少;夜间时段(18∶00—次日6∶00)磷虾群主要分布在20～40 m(49.55%)和180 m以深(31.51%)两个水层,多聚集在温跃层(75%)和盐跃层(70%)外。本研究结果有助于进一步了解南极大磷虾的迁徙规律和资源分布。     

印度洋大眼金枪鱼栖息地指数研究及其比较

根据商业性大眼金枪鱼延绳钓渔业数据、环境数据结合专家知识绘制了印度洋大眼金枪鱼(Thunnus obseus)对温度、盐度、溶解氧和温跃层深度的适应性指数曲线,运用4种关联建模方法计算综合栖息地指数.用AIC值检验不同建模方法的拟合度,并对不同建模方法的输出结果进行空间分析.最后用实证研究的方法探索其在渔场选择上的可行性.结果表明,最小值法在4个模型方法中拟合度最好,给出了较为严格的栖息地适宜度估计,算术平均法则给出了较为粗略的栖息地适宜度估计.不同方法计算得出的栖息地指数(HIS)在空间分布上存在明显的差异.连乘法指示的HIS>0.9的区域局限于赤道附近55°E～68°E间;最小值法指示的HIS>0.9的区域分布于赤道附近50°E～75.E小块水域;算术平均法和几何平均法指示的HIS>0.9区域终年分布在50°E～85°E、5°N～5°S间的广大热带印度洋海域.最小值法和算术平均法指示的HIS等值线分布具有一定的相似性,两者相比较发现,最小值法指示的HIS=0.4等值线相当于算术平均法指示的HIS=0.7等值线;最小值法指示的HIS=0.6等值线相当于算术平均法指示的HIS=0.8等值线;最小值法指示的HIS=0.7等值线相当于算术平均法指示的HIS=0.9等值线.实证研究发现,算术平均法和几何平均法指示的HIS值对大眼金枪鱼的渔获地点和渔获频次有较好的估计,平均渔获频次比重分别达到96.10%和85.51%.研究认为发展实时的栖息地动态预测模型有助于渔场的探索.     

2013年冬季南乔治亚岛南极磷虾群昼夜垂直移动研究

关于冬季南极磷虾群昼夜垂直移动方面的研究可为探索其渔场形成机制提供基础数据,并为其越冬策略研究提供参考。基于2013年冬季南乔治亚岛南极磷虾渔业调查期间收集的相关数据,对冬季南乔治亚岛南极磷虾群昼夜垂直移动进行了研究。结果发现,磷虾群平均深度维持在表层以下100～300 m,磷虾群最深出现在日升时分,而最浅则出现在夜间时分;7—9月,随时间的推移,磷虾群所处水层呈加深趋势。夜间、白天和黄昏时段磷虾群平均深度呈现较为明显的月份差异。白天磷虾群多集中在较深水层,夜间会上浮到较浅水层。     

利用广义线性模型分析印度洋黄鳍金枪鱼延绳钓渔获率

利用广义线性模型,以年、季节、海区、渔具结构以及渔具材料等效应为主要因子,假设5种方案对日本在印度洋的黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)延绳钓渔获率进行标准化.结果显示,这5种方案对渔获率的变化都具有较好的解释率.其中方案3的解释率最高,达到68%.主效应中,渔区、季节、年份具有最大的F值,表明它们能够解释剩余方差中的最大部分;交互项中,渔区与季节、主绳材料和支绳材料也具有较大的F值.这种情况与日本大眼金枪鱼延绳钓数据标准化的结果很相似.考虑每栏钩数的信息时,可使总方差的解释率提高8%～9%.当分别用每月每次投钩数≥5 000钩和≥10 000钩筛选的数据拟合模型时,可使总方差的解释率分别提高3%和2%,预测残差也更趋正态分布.但本标准化结果仍待进一步完善,在资源评估时,应审慎运用.     

印度洋中西部水域黄鳍金枪鱼的食性及其季节性变化

根据2003年12月至2004年6月及2005年9月至12月在印度洋中西部水域调查所获得的数据,利用两因子列联表及单因子方差分析等统计分析方法,对印度洋中西部水域黄鳍金枪鱼的食物组成及其随月份和体长的变化、摄食强度及食物组成的生态位宽度进行了初步研究.结果表明,印度洋中西部水域黄鳍金枪鱼食物组成包括帆蜥、鲣、鳞鲍、沙丁鱼、鲐鱼、虾、蟹、鱿鱼、章鱼、竹笑鱼及未辨认甲壳类等饵料类群,其中主要食物为鱿鱼、鲐鱼以及蟹.大部分月份黄鳍金枪鱼摄食率相对较高,基本上维持在70%以上;除2月和6月外,其余月份黄鳍金枪鱼饵料种类数更替率均低于50%.各叉长组黄鳍金枪鱼摄食率基本维持在70%以上;当叉长在106～155 cm之间,饵料种类数更替率低于40%.黄鳍金枪鱼摄食强度各月差异显著,但各叉长组摄食强度并不存在显著性差异.各月饱满指数存在显著性差异.黄鳍金枪鱼的食物组成随月份和叉长有明显变化.鱿鱼、鲐鱼和蟹基本上为不同叉长组黄鳍金枪鱼所摄食.黄鳍金枪鱼食物组成各月Shannon-Weiner多样性指数H'波动较大,且存在显著性差异;Pielou均匀度指数J'基本上维持在0.80～1.00之间,但各月间存在显著性差异.印度洋中西部水域黄鳍金枪鱼各叉长组食物组成Shannon-Weiner多样性指数H'变化较大,但在106～145 cm期间相对保持稳定,而Pielou均匀度指数J'波动较大.印度洋中西部黄鳍金枪鱼食物组成各月和各叉长组均存在显著性差异.     

光照条件下南极磷虾的行为观察

2010—2011年随中国大型拖网加工船“安兴海”轮在南极南奥克尼群岛附近进行南极磷虾拖网作业,将作业过程中采集到的鲜活南极磷虾立刻转移至实验水箱,进行暂养并观察其行为。实验样本为45尾,体长为37~50 mm,整个实验持续时间为13 d,水面光照为220 lx,水温恒定在0 ℃。通过观察发现:(1) 南极磷虾进入实验水箱后体色迅速变为透明;(2) 在静水环境中,南极磷虾多数时间位置相对固定,集中于角落,沿箱壁进行角落间游动,较少穿过水箱中央,穿过水箱中央时有加速游动的现象;动水环境中能够顶流游动并形成集群,0.5 m/s时顶流游动,流速超过1 m/s时,集群消失;水流对南极磷虾的集群有极显著影响;(3) 南极磷虾进入水箱后第6天开始蜕壳,第6~9天均发现虾壳,实验对象平均体长增长5~8 mm。