长江口鱼类群落粒径结构特征及群落稳定性评估

为了解长江口鱼类群落粒径结构特征及群落稳定性状态,实验基于2018年长江口四季鱼类资源与环境调查数据,利用标准化粒径谱、群落稳定性评估模型对鱼类群落特征进行了探究,并利用营养指数法对长江口水体生态环境质量状况进行了综合评价。结果显示:①长江口鱼类粒级主要分布在−2~6范围内,曲线穹顶位于0~3粒级范围,鱼类群落以小型鱼类为主,整体处于受干扰状态;②北支和南支的鱼类群落存在季节变化,北支粒径谱曲率夏季最大(–0.04),秋季最小(–0.41),生物量与数量相对关系统计量W值为–0.11~0.12;南支粒径谱曲率夏季最大(–0.04),冬季最小(–0.24),W值为–0.03~0.37;③南支鱼类群落稳定性系数均值为0.57,北支均值为0.43,4个季节南支与北支鱼类群落稳定性程度不同。水质营养指数表明,北支富营养化程度(18.89)较南支(5.43)高,且富营养化指数和群落稳定性系数呈显著负相关,水体富营养化或对长江口鱼类群落系统偏离稳定状态有重要影响。研究表明,长江口鱼类群落粒径偏小,鱼类群落稳定性不高,水质呈富营养化状态。本研究探究了全面禁捕前长江口鱼类粒径结构特征并评估了鱼类群落稳定性,为长江口禁渔效果评价提供了前期研究依据。

基于MaxEnt模型模拟中西太平洋鲣自由鱼群栖息地的研究

由于漂流人工集鱼装置(Fish aggregating device,FAD)的大量使用对金枪鱼种群带来的负面效应,金枪鱼围网渔业转向捕捞自由群成为发展趋势,因此开展鲣(Katsuwonus pelamis)自由群的栖息地利用研究非常必要。使用2016—2020年中西太平洋渔业委员会(Western and Central Pacific Fisheries Commission,WCPFC)统计的月度金枪鱼渔业数据和不同层的水温(SST、Temp_(200))、海表盐度(SSS)、溶解氧浓度(DO_(0)、DO_(50)、DO_(200))、东西向海流速度(EV)、南北向海流速度(NV)、混合层深度(MLD)、叶绿素a浓度(CHL_(0)、CHL_(50)、CHL_(100)、CHL_(200))共13个环境变量,通过最大熵模型(Maximum Entropy Model,MaxEnt)模拟鲣自由群的栖息地分布及其月变化规律。结果表明:模型测试和训练集的AUC值及灵敏度值均大于0.90,真实技巧统计值大于0.80,模型具有很强的预测能力,可用于鲣的栖息地适宜性模拟;SST和DO200是影响鲣自由群栖息地偏好的关键因子,最适范围分别为30~31℃、114~153 mmol·m^(−3)。研究期内,鲣自由群高适宜栖息地主要靠近巴布亚新几内亚和所罗门群岛海域,不同时期向东延伸的范围有较大变化,经度差达到6°。研究结果可为中国金枪鱼围网船队进行鲣自由群中心渔场的预报提供参考。

金枪鱼渔业中人工集鱼装置生态影响研究进展

金枪鱼人工集鱼装置(Fish Aggregation Devices,FADs)分为漂流式和锚泊式两种,人工集鱼装置可以吸引热带金枪鱼类和其他中上层鱼类,在全球范围内支持了数千艘渔船的捕捞作业,大幅提高了捕捞效率和渔获量。但大规模投放的人工集鱼装置被认为会对金枪鱼种群和中上层生态系统造成潜在的生态影响:可能会对金枪鱼的集群、摄食、健康、生长、洄游、死亡等生活史活动产生负面影响,从而导致种质衰退;另一方面,兼捕多种硬骨鱼类、鲨鱼、蝠鲼、海龟等非目标鱼种也可能扰动大洋中上层生态系统的平衡。但是,对于人工集鱼装置生态影响的评估在不同类型不同海域的研究结果中存在矛盾并无法确定。本文梳理归纳了过去30年中人工集鱼装置生态影响评估的相关研究进展,在此基础上展望了今后研究的改进方向,以期为人工集鱼装置生态影响的研究和管理提供参考。

金枪鱼围网鲣的捕获率与其摄食状态的关系

影响金枪鱼围网渔船捕获率的关键因子之一是目标鱼种的垂直行为规律,而鲣Katsuwonus pelamis作为金枪鱼围网最主要的渔获物,其垂直移动规律又与其摄食行为紧密相关。根据2004—2011年中国大陆金枪鱼围网渔船的生产数据和观察员测量的生物学数据,分析了一天中不同时段的投网频次分布、捕获率和渔获物的摄食状态,并探究了它们之间存在的相关关系。结果表明:黄昏(17:00—18:00)的投网次数最高,这可能是因为此时为鲣在一天中的摄食高峰期;捕获率随着时间的推移而升高,下午的捕获率平均水平显著高于上午,黄昏前达到顶峰,此时的高捕获率可能是因为水中的能见度下降,鱼群无法识别网具所致;在10:00—12:00和黄昏前(>16:00),鱼群的平均空胃率最低,其下午的平均胃饱满指数高于上午,这都与鲣的日摄食模式有关;相关分析表明,鱼群在不同时刻的摄食状态与对应的捕获率之间不具有统计学意义上的相关性(P>0.05),因此,鱼群被捕捞时的摄食状态并不影响渔船捕捞的成败。

环境DNA技术在长江口水生生物监测中的应用潜力

环境DNA(Environmental DNA,eDNA)技术是一种正在蓬勃发展的生物采样监测技术,可以根据需要同时监测特定对象或多种水生生物,因其便利快捷,对检测对象和生态环境友好等优点而在水生生物资源监测中具有广阔的应用潜力。长江口水域作为我国最大的河口,是诸多水生生物季节性洄游、觅食和栖息的重要场所,因此对该水域水生生物资源的动态变化进行准确监测是开展相应生态保护的必要基础。本文归纳分析了环境DNA技术的监测原理,以及在濒危珍稀物种、入侵物种、生物多样性、资源量和遗传多样性监测方面的应用现状及限制条件,并结合长江口水域监测工作的具体需求,展望了在该水域应用环境DNA技术进行水生生物资源监测的应用前景和研究方向,并提出相关建议。

金枪鱼围网沉降性能对自由鱼群捕获率的影响

本研究分析了2006-2012年中国金枪鱼围网船队89个网次的沉降性能与捕获率之间的关系,结果表明：（1）网具中部最大沉降深度的95％置信区间为195.3～209.3 m,网具中部平均沉降速度的95％置信区间为0.181～0.192 m/s; （2）海上测定的数据显示,不同沉降速度组对应的捕获率具有显著性差异（P＜0.1）,捕获率随着沉降速度的增加明显上升（20.0％～66.7％）,而捕获率在不同沉降深度组间呈现出无规律的变化;（3）Logistic回归全模型的筛选结果表明,虽然沉降深度（D）的回归系数差异不显著（P＞0.1）,但投网成功的概率与沉降速度（回关系紧密（P＜0.1）,模型预测的不同沉降速度所对应的捕获率也与实际观察结果相吻合.由此建议在今后研究中应致力于提高网具沉降速度而非增加网具沉降深度.

鲣鱼(Katsuwonus pelamis)生物学研究进展

鲣鱼是金枪鱼渔业最为重要的目标鱼种之一,对鲣鱼的生物学研究是对其种群资源进行评估的基础。综述了国外学者对鲣鱼基础生物学研究的进展,从鲣鱼的年龄和生长、繁殖、摄食习性3个方面对以前的研究结论进行整理比较,并总结出所存在的不足及今后可能的发展方向,旨在为开展相关的鲣鱼生物特性研究及对鲣鱼资源的初步评估提供参考依据。

CPUE标准化方法与模型选择的回顾与展望

单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort,简称CPUE)常被假设与渔业资源量成正比关系而广泛应用于渔业资源评估与管理中,但大量研究表明,CPUE与资源量间的正比关系常因受众多因素的影响而难以成立。为能有效利用CPUE数据,渔业工作者常使用各种统计模型对CPUE进行标准化,以重新构建该正比关系。因此,在渔业资源评估与管理中,CPUE标准化是一项极为重要的基础性工作。本文对CPUE标准化的基本概念、构建过程、统计模型和模型选择方法进行了全面回顾,并强调了模型选择的不确定性,介绍了基于模型平均的多模型推断方法。同时,对CPUE标准化所面临的问题及处理方法进行介绍与讨论,对其未来研究工作进行展望,以期为CPUE标准化研究提供理论参考。

基于GAM模型研究金枪鱼围网沉降性能影响因素

金枪鱼围网渔业是现代金枪鱼渔业中捕捞效率最高的方法,研究围网沉降性能与影响因子之间的关系有利于提高围网捕捞效率。利用2011年9—12月金枪鱼围网渔船"金汇7号"在中西太平洋作业时所收集的数据,实验分析了围网沉降深度(H)与放网时间(T),放网速度(V0),括纲(L)及跑纲(L1)的投放长度,10、60和120 m 3个水层流速(V10,V60及V120)等因子之间的关系,并利用广义加性模型(GAM)评价了各因子对沉降深度的影响。结果表明:(1)网具中部沉降深度与时间的关系为H=-0.000 2 t2+0.408 6 t+1.809 9(R2=0.999 3);(2)沉降速度随着深度的增加而减小,网具中部沉降速度与时间的关系为V=2.5×107 t2-6×104 t+0.4412(R2=0.985 2);(3)GAM模型中的逐步回归分析表明,T、V60、V120和L 4个因子对H影响显著,且影响大小依次为V120、L、T和V60;(4)GAM模型分析表明,沉降深度随放网时间的增加而增大,放网时间集中在500～550 s;流速的大小与沉降深度呈负相关;括纲投放长度主要集中在1 800 m左右。

中西太平洋金枪鱼围网的黄鳍金枪鱼CPUE时空分布及其与环境因子的关系

基于1998—2007年中西太平洋黄鳍金枪鱼Thunnus albacares围网生产统计数据及遥感获取的叶绿素a浓度、海表温度和海面高度等环境数据,应用GAM模型对黄鳍金枪鱼单位捕捞努力量渔获量(CPUE)进行了标准化处理,并逐步回归分析了CPUE与各因子的差异显著性,然后利用渔业地理信息软件Marine Explorer 4.0对标准化后的黄鳍金枪鱼CPUE的空间分布与环境因子进行了叠加分析。结果表明:时空因子(年份、月份、经度和纬度)和环境因子(海表温度、海面高度和叶绿素a浓度)对黄鳍金枪鱼CPUE均有显著影响(P<0.05),其中纬度对CPUE的影响最显著,其次为经度、叶绿素a、海表温度、海面高度、年份和月份;1998—2007年,中西太平洋黄鳍金枪鱼年均CPUE最大值(2.43 t/d)出现在1999年,月均最大值(2.36 t/d)出现在10月份,黄鳍金枪鱼资源丰度较高的海域出现在10°S、155°W,5°S、155°W^170°W,5°S、140°E^175°E和5°N、165°E^170°E四点连线之内;黄鳍金枪鱼适宜生存的环境条件分别为叶绿素a浓度0.152~0.168 mg/m3、海表温度28.45~28.84℃、海面高度为70.00~77.04 cm。

中西太平洋金枪鱼围网流木鱼群中鲣鱼种群结构分析

鲣鱼（Katsuwonus pelamis）是金枪鱼围网的主要目标鱼种，研究其生物学特性有助于了解其群体结构，对于合理利用该资源具有重要意义。根据2006年10月-2007年2月及2007年10月-2008年1月在海上测定的975尾捕获自流木鱼群的鲣鱼生物学数据，应用统计与回归等分析方法对这些鲣鱼的叉长组成、又长与体质量关系、性比、性腺成熟度等基本生物学特性进行了分析。结果表明：1）叉长组成：流木鱼群中鲣鱼的叉长组成不呈正态分布（P〈0．05），叉长范围为243～733mm，优势叉长组为302～500mm，占80．62％，其中雌、雄个体叉长分布存在显著性差异（t=3．106，P〈0．05）；2）叉长与体质量关系：流木鱼群鲣鱼的叉长（FL）与体质量（aM）关系为BW=6．0983×10^-6FL^3.1800（R^2=0．9618），雌鱼和雄鱼的叉长与体质量关系之间不存在显著性差异（ANCOVA，F=2．756，P〉0．05）；3）性比：在351—400mm（x^2=7．784，P〈0．05）和401～450mm（x^2=17．147。P〈0．05）2个体长组中，雌雄性比存在显著性差异；流木鱼群鲣鱼的平均雌雄性比约为1：0．83，且存在显著性差异（x^2=5．878，P〈0．05）；4）性腺成熟度：流木鱼群鲣鱼的性成熟度以Ⅳ期以下为主，占84．11％，计算得出的达到首次性成熟的雌鱼和雄鱼叉长分别为520．62和527．52mm，均大于实际观测的达到性成熟的最小叉长。

金枪鱼围网沉降性能影响因子的多元回归分析

根据2011年9-12月金枪鱼围网渔船调查期间测定的围网沉降深度数据和收集的放网时间、放网速度和括纲松放长度等渔具操作数据,以及流速、流向等渔场环境数据,通过多元回归统计定量分析围网沉降深度与有关影响因子之间的关系,试图寻找影响网具沉降的有效外部因子。结果表明,流向和放网速度对网具沉降深度的影响不明显(P>0.05,df=53),而放网时间、流速及括纲长度对网具沉降深度的影响均显著(P<0.05,df=53),最终得到沉降深度(D)和放网时间(T)、流速(Cs)及扩纲长度(L)的多元回归模型为D=0.069T-144.5Cs2+0.022L+158。主成分分析表明,中国金枪鱼围网作业在一定程度上没有利用有关渔场海况信息对捕捞操作进行有益的改变。在一般操作条件(放网时间为550 s,括纲长度为2 000 m)时,模型预测表明:在无风无流的情况下,网具沉降深度平均值为236.78 m,95%置信区间为[211.51,262.04],而遇海流急促的情况(流速为1 kn)时,网具沉降深度平均值为92.27 m,95%置信区间为[60.56,123.97]。

海洋遥感在渔场分析中的研究进展

渔场的形成机制和分布规律受到鱼类自身生物特性和外界环境条件的影响,海洋遥感能够获取的大范围同步的海洋热力、海洋水色和海洋动力地形等海洋环境要素,为人类理解海洋鱼类种群动力机制提供了丰富的信息。运用渔场分析和预报模型,结合地理信息系统技术对多元数据的集成为渔业的即时管理提供了发展方向。目前运用海洋遥感进行渔场研究存在的问题有:1.海洋遥感手段仅能获得渔场表层的信息,必须结合浮标海洋剖面信息才能更好地解释鱼类栖息环境;2.运用海洋遥感技术获取渔场水色信息的精度不高,给渔场资源的研究带来了困难;3.利用遥感技术进行渔场的实时预报容易受到天气条件的影响;4.如何建立科学的渔场预报模型的评价体系是渔场预报亟待解决的问题;5.渔场分析和预报走向智能化、自动化的关键技术还有待深入研究。遥感技术不断向高光谱和定量方向发展,为渔场资源的定量评估提供重要条件。在高效开发和利用海洋生物资源的同时,对海洋生物的资源存量进行定量的评估从而指导人类合理开发和可持续利用大洋渔业资源具有重要的意义。

中西太平洋鲣鱼丰度的时空分布及其与表温的关系

中西太平洋是全球金枪鱼围网的主要海域,鲣鱼(Katsuwonus pelamis)是金枪鱼围网的主要作业对象。本研究利用1983～2007年中西太平洋金枪鱼围网渔获物数据,结合海洋表层温度(SST)数据,分析中西太平洋鲣鱼资源丰度在时间序列和空间位置上的分布规律。研究表明,1983～2002年,各年平均CPUE在时间序列上呈一定的上升趋势,1983～2002年,平均SST在一定范围内上下波动,平均CPUE和平均SST无显著相关性;2003～2007年,平均CPUE和平均SST均呈较大幅度上升,两者呈显著相关。从空间位置分析,鲣鱼资源量集中出现在SST为28～30℃之间的海域,在5°N和10°S附近海域CPUE反映的总体资源量较高,而在0°和5°S的资源量较低。鲣鱼资源量较大区域分布在冷暖水团交汇处。

金枪鱼围网模型试验结果与海上实测的比较评估

模型试验是测定渔具作业性能的重要手段之一,但模型试验结果是否能客观反映网具在实际作业过程中的性能是一个值得关注的问题,需要进行比较评估。本研究通过多元线性模型标准化下纲沉降速度和沉降深度,并分析比较了海上实测数据和模型网具的试验结果。结果表明:(1)标准化后的模型围网平均沉降速度(0.118～0.135m/s)超过实物网平均沉降速度(0.142～0.153 m/s)80%以上;(2)标准化后的实物网平均沉降深度(150.11～167.14 m)为模型网的平均沉降深度(266.89～275.62 m)的57%～60%;(3)在不考虑各层水流流速的情况下,实物网平均沉降深度拟合值(171.93～179.69 m)为模型网平均沉降深度拟合值的64%～65%;(4)相较于其他水层,130 m水层的流速对于实物网的沉降深度起到重要作用。本研究旨在评估模型试验是否能够客观反映实物网的沉降性能,以便为今后金枪鱼围网的沉降性能研究提供科学依据。

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。

金枪鱼围网下纲提升特性的研究

根据2014年2月~5月金枪鱼围网渔船＂金汇7号＂在中西太平洋作业时沿围网下纲缚扎的5只温度深度计（TDR-2050型）自动记录的30网次有效数据,对中西太平洋大型金枪鱼围网下纲取鱼部、中部及后网头部分的提升深度、提升速度与提升时间的关系进行了分析。结果表明：1）网具下纲各个部位提升速度各不相同,其中网具中部提升速度最快,其次为后网头、取鱼部;2）网具下纲各个部位提升深度都随提升时间增加而稳步提升,且都呈现出先稳定后波动的变化趋势,其中取鱼部与后网头的提升过程较为类似;3）在网具下纲提升速度方面,提升速度均随着提升时间的增加而逐渐加快,波动较为严重;4）水深70 m和120 m水层的流速对网具下纲提升性能影响显著（P〈0.01）。

海洋食物网拓扑学方法研究进展

基于生态系统的渔业管理(EBFM)对海洋食物网研究提出了新的理论和方法需求。作者针对食物网动态这一生态系统的核心问题,对其近期发展起来的研究领域——食物网拓扑学理论和方法进行综述。食物网拓扑学通过建立一系列拓扑学指标,定量描述食物网各个成员之间的联系紧密程度,以及各个成员对整个食物网的作用。评价渔业对食物网的影响或食物网对外界的响应,开发可持续的捕捞方案,需要建立并运用食物网的动态模型。鱼类生物的重要特点是其捕食关系在很大程度上由个体大小(体长、体重)决定。而体长结构的渔业种群动力学模型发展已经成熟。因此,建议将食物网拓扑学的动态建模、体长结构的渔业种群生物量模型、鱼类个体大小相关的捕捞过程研究结合起来,作为基于生态系统渔业管理的一个重要的、潜在解决方案。对此,下一步的研究重点是,选择食物网资料采集较为容易、渔业统计资料较为全面的海洋食物网,开展试点研究,从而逐步构建起完整的、具有实际应用能力的EBFM方法体系。

中西太平洋金枪鱼围网鲣鱼起水鱼群种群结构分析

根据2006年10月—2007年2月及2007年10月—2008年1月在中西太平洋海域测定的1343尾由金枪鱼围网捕获的起水鱼群的鲣鱼生物学数据,应用统计与回归的分析方法对鲣鱼的叉长组成、叉长和体重关系、性比、性腺成熟度等基本生物学特性进行了分析。结果表明:(1)起水鱼群鲣鱼的叉长范围为243～746 mm,优势叉长组为401～600 mm,占到88.24%,其中雌、雄个体叉长组成呈显著性差异(x2=843.7,P<0.01);(2)起水鱼群鲣鱼的叉长(FL)与体重(W)的关系为W=6.3905×10-6FL3.1938(R2=0.9443),且叉长与体重的关系并不因性别而存在显著性差异(ANCOVA,F=0.549,P>0.05);(3)起水鱼群鲣鱼的平均雌雄性比约为1∶0.95,但在501～550 mm(x2=4.00,P<0.05)和651～700 mm(x2=4.17,P<0.05)2个体长组中,雌雄性别比例不符合"1∶1"的理论期望;(4)起水鱼群鲣鱼的性成熟度以Ⅳ期(28.93%)和Ⅴ期(43.67%)为主,计算得出的雌鱼和雄鱼的首次性成熟叉长分别为473.15 mm和440.78 mm,均大于实际观测到的达到性成熟的鲣鱼的最小叉长。本次调查研究得出了"在调查水域鲣鱼的起水鱼群是以性成熟的成鱼为主的群体"的初步结论。

人工集鱼装置对热带金枪鱼类摄食模式的影响研究进展

热带金枪鱼类具有聚集在漂浮物体周围的行为特性,形成的集群表现稳定,可捕性较高。以此特性,金枪鱼围网渔业研制并投放了大量的人工集鱼装置(Fish Aggregation Device,FAD)用于聚集并捕捞金枪鱼。然而,大规模出现的FAD会使某些海域海面漂浮物的密度迅速增加,从而在一定程度上人为地改变了金枪鱼的表层栖息环境,对金枪鱼种群具有一系列可能的潜在负面影响,摄食模式的改变就是其中之一。归纳并综合了近年来国内外关于FAD对金枪鱼类摄食模式影响的相关研究,从摄食行为、日摄食量、饵料种类与组成以及生态位宽度4个方面对比了随附于FAD的金枪鱼和自由状态下同类的不同,发现大多情况下FAD的存在会使金枪鱼的摄食模式发生一定的改变。最后,归纳了过往实验存在的不足,对今后研究的发展方向进行了展望。