多目标资源调查站位优化设计——以渤海为例

本研究以渤海为研究区域,通过数值模拟,分析了种类出现率(将基于渤海调查的17个主要渔业种类分为3类:Ⅰ类出现率≥70%,Ⅱ类出现率50%～70%,Ⅲ类出现率50%)和栖息水层对单种类资源量相对误差(Relative error, REE)的影响,不同调查站位数量(48和60)对定点采样与分层随机采样分析结果的影响,并优化了渤海多目标渔业资源调查的设计方案。结果显示,Ⅰ类中5种资源量REE在20%以内,Ⅱ类中3种资源量REE在30%以内,Ⅲ类中6种资源量REE在35%以内,即单种资源量评估值随种类出现率下降,相对误差变大;种类的栖息水层对种类资源量REE无明显影响。定点采样评估值随站位数量减少,精度下降(鱼类、虾类、蟹类、头足类的资源量指数和Margalef丰富度指数的REE分别增加了1.1%、2.5%、8.4%、4.4%和3.3%);分层随机采样可弥补站位数减少带来的精度下降,如站位数为48的分层随机采样获得的鱼类资源量指数评估精度(REE为4.6%)高于站位数为60的定点采样的精度(REE为7.7%),有助于减少调查成本和保护资源量低的种类。然而,每种采样方法并不能完全满足多目标最优,不同站位分配方案影响分层随机采样的精度,按照抽样费用最优准则设置站位,可获得精确度较高的鱼类、虾类、蟹类、头足类及黄鲫(Setipinnataty)、口虾蛄(Oratosquillaoratoria)、日本枪乌贼(Loligojaponica)、鳀鱼(Engraulis japonicus)、叫姑鱼(Johniusgrypotus)、泥脚隆背蟹(Carcinoplaxvestita)、中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)等主要种类资源量评估结果,可作为渤海多目标种类资源调查的站位设计方案。     

黄海北部辽宁近岸海域鳀产卵场分布特征及其影响因素

为掌握黄海北部辽宁近岸海域鳀(Engraulis japonicus)产卵场的分布特征及其关键环境因子,基于2021年4—12月开展的产卵场综合调查获取的鳀样品及其鱼卵密度数据,运用Garrison重心分布法阐释鳀产卵洄游分布特征及其主产卵期;通过基于Tweedie分布的广义可加模型(generalized additive model, GAM)的构建,分析主产卵期内鳀卵密度与同步获取的海水表层温度(SST)、海水表层盐度(SSS)、海水表层叶绿素浓度(Chla)、浮游动物丰度(Fd)、浮游植物丰度(Fz)和深度(Depth)等6个环境因子,以及时间(月份,Month)和空间(经纬度、Lon和Lat)因子之间关系,并识别主控因子。结果显示,海域内鳀产卵期较长,由4月持续至11月,5—8月为主产卵期,其中,5—6月为产卵盛期。鳀产卵场规模和位置时空变化明显,时空因子与鳀卵密度分布呈密切非线性相关(累积偏差解释率为48.1%),(SST, SSS) (18.7%)和Depth (5%)次之。鳀产卵期适温范围较广,产卵场分布表现出高温高盐(低温低盐)增效作用和高温低盐限制作用。产卵初期(4月),鳀产卵场规模和鱼卵密度均较低,产卵重心位于海洋岛东南侧深水区;盛期(5月底—6月初)在SST主导下,鳀产卵场规模和鱼卵密度均至年内最高值,核心产卵场位于石城岛–庄河河口一带海域;此后,随着辽南沿岸水系盐度的下降,高温低盐的抑制作用使SSS因素主导产卵鱼群避开沿岸海域,鳀产卵场迁移至外海深水区,7月后位于30~50 m等深线之间;9—10月鳀繁殖活动基本结束,10月鳀卵仅零星分布于调查海域,直至12月未有鳀卵采获。研究可为黄海北部辽宁近岸海域鳀产卵场研究及鳀资源合理开发利用提供参考依据。     

基于GFM和GAMM模型分析对虾白斑综合征(WSSV)对黄海和东海北部水域虾类生物量的影响

虾类是海洋生态系统功能群的重要组成部分,其生物量变化受到多重因素的影响。本研究在开展黄海和东海北部水域虾类白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)流行病学调查的基础上,利用梯度随机森林模型(gradient random forest model, GFM)和广义加性混合模型(generalized additive mixed models, GAMM),分析了2016—2018年间黄海和东海北部水域WSSV流行对虾类生物量的影响。分子检测结果显示,调查所获取的26种虾类中,11种被检测为WSSV阳性;2016、2017和2018年WSSV阳性采样站点的比率分别为48.40%、38.75%和21.74%,虾类样品中WSSV阳性检出比率分别为16.86%、9.60%和4.80%。GFM模型分析显示,解释变量“阳性样品数的对数(ln_posi)”对响应变量“虾类生物量的对数(ln_Abu)”的重要性最高。GAMM分析中,根据赤池信息准则(Akaike information criterion, AIC)最小原则筛选出的最优模型为：ln_Abu~WSSV阳性率(P_rate)+ln_posi+经度(Long),该模型中ln_posi和P_rate是影响虾类生物量的极显著相关因子,ln_Abu随着P_rate的升高而降低。研究表明,WSSV在黄海和东海北部水域虾类中流行,推测对该海域的虾类生物量存在影响。     

潮流与布放时间对青岛石雀滩海域海洋牧场刺网CPUE的影响

准确的单位捕捞努力量渔获量(CPUE)是评价海洋牧场建设效果的基础,网具布放时间与潮流是影响海洋牧场等近岸渔业资源CPUE的偏差源.本研究通过对比青岛石雀滩海域国家级海洋牧场2种大潮期布放(布放时间分别为24 h与48 h)与大潮刚结束后布放(布放时间为24 h)的刺网CPUE,探讨潮流与网具布放时间对海洋牧场渔业资源...     

基于Ecopath模型的长江口及毗邻水域生态系统结构和能量流动研究

根据2000年和2006年秋季长江口及毗邻水域渔业资源和生态环境调查数据,利用Ecopath with Ecosim软件,构建2个时期的长江口及毗邻水域生态能量通道模型,比较分析了三峡工程蓄水前后长江口及毗邻水域生态系统的结构和能量流动特征.模型包含鱼类、虾类、蟹类、头足类、浮游动物、浮游植物、底栖动物、碎屑等17个功能群,基本覆盖了能量流动的途径.分析结果表明,2006年秋季长江口及毗邻水域生态系统的总生物量、系统总流量比2000年秋季有所下降,碎屑链的重要性略有降低;由于低营养级层次渔获物数量的增加,渔获物平均营养级有所下降.2个时期长江口及毗邻水域生态系统的再循环率较低,仍有较高的剩余生产量有待利用,均处于不成熟的发育期.     

黄海鳀鱼鱼体能值的季节变化

根据2002年6月～2003年9月黄海中南部水域鳀鱼的调查资料,分析了产卵、索饵和越冬期鱼体能值的季节变化以及精巢和卵巢能值的变化情况。产卵期(5～7月)、索饵期(8～10月)和越冬期(11～1月)鳀鱼能值的变动情况反应了性腺发育状况。卵巢能值和精巢能值的季节变化趋势相似。幼鱼和成年鳀鱼能值的季节变化趋势相似,但各个月份幼鱼能值均比成鱼低。鱼体能值从越冬期到产卵前期变化很大,达40％～50％,这主要由脂肪含量变化引起。湿重丰满度系数比干重丰满度系数估算鱼体能值准确度差。     

近30年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替

基于30余年渤海鱼卵、仔稚鱼历史调查资料的整理分析并结合产卵场补充调查,以1982~1983年周年逐月调查资料为本底,采用多元统计学方法分析30余年渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性(物种多样性和关键种群)的季节变化和年代际变化,并掌握结构更替过程中优势种和重要种协同消长规律。分析结果显示,渤海各调查季节(冬季除外)鱼卵、仔稚鱼种类数以及资源丰度指数呈先降后升变动趋势。当前鱼卵种类数仅为20世纪80年代1/2左右,资源丰度不足20世纪80年代的1/10;仔稚鱼种类数和资源丰度仅为20世纪80年代的3/4左右,但冬季仔稚鱼种类数和资源丰度指数呈现上升趋势。各调查时期相同季节鱼卵优势种变化不明显,但仔稚鱼优势种变化幅度超过鱼卵,底层重要经济种类早期补充群体优势度急剧下降;鱼卵和仔稚鱼物种多样性水平在升温季节较高而在降温季节较低,调查期内各季主要呈现先降后升变动趋势。鱼类早期补充群体种类更替现象明显,近年来种类更替率呈现明显加快趋势。各调查时期相同季节各适温类型产卵亲体种数均呈现先降后升变动趋势,但各适温类型种数所占比例和全年综合各适温类型种数所占比例基本稳定。各调查时期相同季节各主要栖所类型产卵亲体种类数也均呈现先降后升变动趋势,全年综合陆架浅水中上层鱼类种数所占比例升高,中底层和底层鱼类所占比例有所下降。近30年在多重外来干扰作用下,渤海鱼类早期补充过程各个关键环节已随其栖息地(产卵场)生境要素发生不可逆变化或变迁。渤海鱼类种群早期补充群体群聚特性和结构更替是环境-捕捞胁迫下鱼类群落内多重生态位的交替失调和渔业资源结构性衰退的具体表现。     

主成分分析对黄海6种主要饵料鱼类的质量分析评价

根据黄海6种饵料鱼类的碳氮比、脂肪含量、蛋白质含量、碳含量及非水分含量5个指标,采用主成分分析法对其进行质量排序。结果表明,依代表生物基本能量的第1主成分,6种鱼的质量顺序为鳀Engraulis japonicus、凤鲚Coilia mystus、黄鲫Setipinna taty、赤鼻棱鳀Thryssa kammalensis、细条天竺鲷Apogonichthys lineatus和黑鳃梅童鱼Collichthys niveatus;依代表营养价值的第2主成分,6种鱼的质量顺序为黄鲫、凤鲚、黑鳃梅童鱼、赤鼻棱鳀、鳀和细条天竺鲷;营养质量的综合排序为凤鲚、黄鲫、鳀、赤鼻棱鳀、细条天竺鲷和黑鳃梅童鱼。结果表明,单一营养质量指标或同类营养质量指标都不能完全代表整个饵料鱼类的质量。     

渤海鱼类群落结构及其主要增殖放流鱼类的资源量变化

基于2010年5月和8月渤海渔业调查数据,结合1959年以来渤海鱼类相关文献资料,对渤海鱼类群落结构的演替、主要增殖放流鱼类的资源动态作了初步分析.结果表明,渤海鱼类群落优势种由个体大、营养层次高的带鱼Trichiurus haumela、半滑舌鳎Cynoglossus semilaevis等优质底层鱼类逐渐被黄鲫Setipinna taty、鳀Engra ulis ja ponicus等个体小、营养层次低的小型中上层鱼类所替代,并且除黄鲫外,其他小型鱼类优势种也在不断更替中.另外,生物健康度指数(BHI)分析显示,渤海鱼类群落处于相对不稳定状态.鱼类资源量急剧降低,尤其在5月,CPUE由1959年的186 kg/h下降至目前不足1 kg/h,鱼类资源密集区主要分布在莱州湾、渤海湾和渤海中部,而辽东湾分布相对较少,并且鱼类资源与海蜇呈交错分布.近年来,渤海增殖放流的鱼类仅有花鲈Lateolabrax japonicus和许氏平鲉Sebastes schlegeli的资源量有小幅度回升,其他种类从20世纪80年代开始资源量一直处于下降趋势.从渤海鱼类群落结构的演替和增殖放流鱼类的资源量变化来看,渤海鱼类群落依旧是小型经济价值较低的种类控制其能流结构.除花鲈外,其他增殖放流鱼类的资源量均不足历史最高资源量的1％,其资源量的恢复尚有很大的空间,增殖潜力很大.     

北部湾多齿蛇鲻摄食习性及随生长发育的变化

2008年10月至2009年9月,对北部湾多齿蛇鲻逐月采样共749尾(实胃数408个),通过胃含物分析法研究其摄食习性及随生长发育的变化。结果表明,北部湾多齿蛇鲻捕食种类包括鱼类、头足类以及虾类等饵料生物,其中可鉴定出的鱼类种类有17种。以相对重要性指数百分比为指标,鱼类为最主要饵料(98.8%),其中优势饵料种类有蓝圆鲹(34.9%)、少鳞犀鳕(26.6%)、长颌棱鳀(4.30%)和条鲾(2.5%)。多齿蛇鲻摄食强度、饱满指数和成熟系数的月份差异十分显著,而以Brillouin指数表征的各月份营养多样性则无显著差异。一年中呈现3个产卵高峰期(3-4月、6月及11月),产卵期间摄食强度没有降低,仍然强烈索饵。随着体长的增长,北部湾多齿蛇鲻饵料生物个数变化较小,但平均单个饵料生物质量却明显增加。聚类分析表明,北部湾多齿蛇鲻各体长组间食物组成相近,其中136～255mm各体长组相似性系数均大于60%。