以灰色系统理论(GM)模型为基础构建印度洋捕捞渔获量预测模型

为了建立捕捞渔获量预测模型,实验利用2000—2016年印度洋渔获量数据,采用灰色系统理论方法,分析了影响其总渔获量的主要渔获类别,建立多种GM模型(Grey model)并进行比较,同时利用2017年与2018年的数据进行验证,得到的最优GM模型用来预测2019—2025年印度洋总捕捞渔获量。结果显示,影响印度洋总渔获量的主要类别有底层鱼类、甲壳类、中上层鱼类、其他海洋鱼类和头足类,其灰色关联度均在0.70以上,经过筛选得到的最优预测模型为GM(1, 5)和GM(1, 6),平均相对误差分别为1.83%和1.90%,灰色关联度均在0.9以上。2017年和2018年预测平均相对误差分别为3.78%和3.42%。2019—2020、2021—2025年印度洋总渔获量预测值分别为1 186万~1 290万t、1 227万~1 324万t,其主要渔获量增加可能来自中上层鱼类、头足类以及底层鱼类等。研究表明,2021—2025年印度洋总渔获量的增长幅度有限,总增长量在80万t以内,基本处于充分开发阶段,建议未来应严格控制渔业发展规模,确保印度洋海洋渔业的可持续发展和渔业资源可持续利用。

珠江流域草鱼和鲢单位捕捞努力量渔获量时空分布特征及温度影响

文章采用随机等距抽样,调查了2016—2018年珠江流域9个采样点共计90艘船每天的渔获物产量及销售额。采用kruskal检验、广义加性模型和时间序列分析对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix)的单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)时空变动特征及温度影响进行分析。结果显示,珠江流域草鱼和鲢产量在总渔获中占比分别为(6.6±8.1)%和(4.4±5.0)%,销售额占比分别为(6.0±8.2)%和(2.5±2.6)%;草鱼和鲢CPUE分别为(5.5±7.3)kg·(艘·月)−1和(5.6±10.3)kg·(艘·月)−1。草鱼和鲢CPUE在珠江中上游江段显著高于河口区域(P<0.05),与温度呈显著正相关关系(P<0.01),其时间变动主要受禁渔期影响;草鱼CPUE年际变化呈上升趋势,而鲢呈下降趋势。与历史数据相比,草鱼和鲢在渔获物中的质量占比均有明显增加,这可能主要得益于增殖放流和禁渔期制度。

一种基于渔获量和资源量指数求算鱼类自然死亡系数方法的研究

基于扩展残存资源量法,提出一种根据分年龄组渔获量以及资源量指数(单位捕捞努力量渔获量,CPUE)求算鱼类的自然死亡系数(M)的新方法。蒙特卡罗模拟分析显示,CPUE的白色噪音(CV)对M估算结果的影响大于渔获量的CV;小的捕捞死亡系数(F)和大的M有助于改善M的估算结果,但与F相比,M自身的大小对其估计结果的影响相对较小。将该方法应用于2个已发表的真实渔业北大西洋长鳍金枪鱼和Flack湖红点鲑的数据中,均得到了较好的M估计结果。

南极磷虾中层拖网捕捞参数对CPUE变动的影响

根据中国在南极海洋生物资源养护委员会(CCAMLR)48.1亚区和48.2亚区内2010—2014年南极磷虾拖网渔船的捕捞数据,采用广义可加模型(generalized additive model, GAM)分析各拖网捕捞参数(因子)对南极磷虾汛期单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE )的影响。结果表明:2010—2014年我国南极磷虾作业渔场主要位于南极半岛等岛屿的周边海域,CPUE 值月变化明显,2—5月为捕捞高峰期。 CPUE 最高值为2014年,最低值为2012年,年平均CPUE呈略上升趋势。从月变化来看,除6月外,标准化 CPUE 均大于名义 CPUE;且最大值出现在4月或5月,最小值均出现在10月。GAM分析表明各捕捞参数对 CPUE 的影响由大到小依次为:拖网速度、网口高度、网口水平扩张、拖曳水深、曳纲长度;各因子的偏差解释率分别为22.8%、14.5%、12.7%、6.0%、1.6%,所有因子对 CPUE 的总体偏差解释率为57.6%。研究认为,我国南极磷虾捕捞作业中最适拖网速度范围2.6~3.1 kn;最适网口高度范围22~30 m;最适网口水平扩张范围20~25 m;最适曳纲长度范围100~200 m;最适拖曳水深范围0~40 m。

基于GAM模型研究水温垂直结构对热带中西太平洋黄鳍金枪鱼渔获率的影响

黄鳍金枪鱼索饵水层影响延绳钓捕捞效率,而黄鳍金枪鱼索饵水层分布受水温垂直结构的影响,因此本文采用GAM模型分析次表层环境变量对延绳钓黄鳍金枪鱼渔获率的影响,评估黄鳍金枪鱼垂直水层分布对中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unite Effort,CPUE)的作用。模型结果表明,环境因子对热带中西太平洋延绳钓黄鳍金枪鱼渔获率空间分布影响明显。黄鳍金枪鱼延绳钓CPUE在2012年之后快速增多,高渔获率月份出现在北半球夏季,空间上在10°S,140°E附近区域。温跃层上界温度和深度、温跃层下界深度、18℃等温线深度、△8℃等温线深度及其和温跃层下界深度的深度差对延绳钓渔获率影响较大,是影响热带中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓渔获率的关键环境因子。随着温跃层上界温度和深度值变大,延绳钓CPUE逐渐递增,对延绳钓CPUE影响密切的温度和深度分别为27~28℃和70~90 m。温跃层下界深度对延绳钓CPUE影响在250~280 m时最大;之后随着下界深度的变大,CPUE快速下降。18℃等温线深度对延绳钓CPUE影响呈现先震荡后递增的趋势,影响密切的区域在230 m深度上下。△8℃等温线深度与温跃层下界深度的差值对热带中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓CPUE影响呈现先快速递减后缓慢增加的趋势,在深度差为70 m上下时影响最密切。研究结果揭示,在黄鳍金枪鱼活动水层受限或栖息水层和延绳钓作业深度相吻合时,延绳钓渔获率最高。依据黄鳍金枪鱼垂直活动水层调整延绳钓投钩,可以提高渔获率。因此,采用延绳钓CPUE进行渔场和资源评估时要考虑金枪鱼适宜垂直活动空间。

海州湾中时空和环境因子对桩张网捕捞小黄鱼的影响

为研究海州湾海区小黄鱼资源的时空分布,并对桩张网的使用提供指导。根据2011—2013年海州湾典型捕捞区域4个站位桩张网小黄鱼的连续调查数据,利用广义加模型（GAM）分析小黄鱼渔获量与时空及环境因子的关系。研究表明,广义加模型可较好的解释小黄鱼时空分布与环境因子关系,模型拟合度较高（Pseudo-R^2=80.2%）,模型残差基本符合模型假定。对小黄鱼单位捕捞努力量渔获量（CPUE）具有显著影响的各因子的重要性依次为：月份、位置、海水表层温度。调查3年内,小黄鱼CPUE年际间没有显著变化,但季节间,秋季CPUE明显高于春季,表明小黄鱼分布有季节性差异并受伏季休渔影响。空间因子对小黄鱼CPUE影响显著,B、C站位小黄鱼CPUE高于A、D站位。海水表层温度（SST）为5~18℃时,小黄鱼CPUE随温度升高而增加;18~25℃时,随温度升高,小黄鱼CPUE没有显著变化。研究结果表明,月份、位置和海水表面温度对海州湾小黄鱼的渔获率影响显著。本研究为提高张网捕捞效率及可持续利用小黄鱼资源提供理论参考。

塞内加尔近海渔场时空分布及其与环境因子关系研究

为探究塞内加尔近海渔场的时空分布及其与环境因子的关系,根据2018—2020年我国远洋入渔塞内加尔拖网渔船的渔捞日志数据,运用渔场重心分析及地统计插值方法研究了塞内加尔近海渔场的时空变化,并结合海洋遥感数据[海表温度(SST)及叶绿素a(Chl-a)],利用广义可加模型(GAM)探究了单位捕捞努力量渔获量(CPUE)与时空、环境因子的关系。结果表明:1)2018—2020年塞内加尔近海渔场主要分布于12°00′~16°00′N、16°30′~18°00′W的海域,每年1—6月渔场重心向北部渔场迁移、7—12月渔场重心迁移至南部渔场;2)GAM模型累计偏差解释率为17.8%。年份(Year)、月份(Month)、纬度(Lat)、经度(Lon)和SST对CPUE有显著影响(P <0.05);3)塞内加尔近海渔场最适SST范围为22~24℃,最适Chl-a浓度范围为2~3 mg·m^(-3)。研究结果可为了解塞内加尔近海渔场资源时空变化规律、指导过洋性远洋渔业科学生产提供参考。

抽样调查方法在捕捞渔业统计中的应用

抽样调查是渔业统计的一种重要方法,松花江干流捕捞渔业抽样调查是该方法在河流渔业统计中的首次应用。论文主要介绍了抽样调查在松花江干流捕捞渔业应用的方案和调查结果。1.框架调查。主要包括各江段捕捞渔船数量、作业方式、各月作业时间。2.样本量的计算。基于框架调查结果,按90%抽样精度要求,确定了船舶活动系数(BAC)和渔获物上岸量统计的样本船数量。3.数据采集和推算。采用时间普查、空间抽样的方式对作业渔船BAC及渔获量进行抽样统计。结果表明了不同渔具在各月份及不同地点的CPUE的变化,反应河流捕捞渔获量与时间和作业地点的选择有密切关系。BAC结果表明刺网是最主要的作业方式,作业时间最长,而拉网作业时间最短。抽样调查在渔业统计中呈现的优势,说明了分层抽样方法在内陆捕捞渔业统计中应用的可行性。

南太平洋长鳍金枪鱼延绳钓渔获率与环境因子的关系研究

为掌握不同水层的环境因子对长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)延绳钓渔获率的影响,根据2015-2017年中国大陆在该海域的长鳍金枪鱼延绳钓渔捞日志资料,结合同期海洋环境数据,采用广义可加模型(Generalized additive model,GAM)对渔获率与各因子的关系进行研究。通过相关分析获取各环境因子相关系数,对相关性较大的环境因子分组建模。结果表明:1)海表面温度与120 m水深温度、海表面温度与海表面高度、120 m水深温度与海表面高度、300 m水深温度与300 m水深盐度为高度相关因子,海表面盐度、叶绿素a浓度、海表风场南北分量与其他环境因子之间的相关性均较小;2)模型的总解释偏差介于30%~40%,各环境因子重要性依次为120 m水深温度、海表温度、300 m水深温度、120 m水深盐度、海表面高度、300 m水深盐度、海表盐度、混合层深度、海面风场南北分量、海面风场东西分量、叶绿素a浓度;3)120 m水深温度与单位捕捞努力渔获量(CPUE)在15~30℃呈负相关。海表温度整体趋势与120 m水深温度类似,其中在25~28℃呈正相关。300 m水深温度与CPUE在10~18℃呈现明显的正效应关系。

中西太平洋围网鲣鱼CPUE时空分布与环境因子关系

【目的】探究中西太平洋围网鲣鱼渔场时空分布及其与海洋环境因子之间的关系。【方法】根据2017―2021年上海开创远洋渔业有限公司“金汇58轮”中西太平洋鲣鱼(Katsuwonus pelamis)围网生产统计的数据及遥感获取的海表面温度、叶绿素a浓度和海表面高度等环境数据,应用广义相加模型(GAM)对鲣鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit of fishing effort,CPUE)进行标准化处理,并逐步回归分析CPUE与各因子的差异显著性,利用软件Arcgis10.7对标准化后鲣鱼CPUE进行空间因子和环境因子的叠加分析。【结果】经度和环境因子(海表面温度、叶绿素a浓度和海表面高度)对鲣鱼CPUE均有显著影响(P<0.05),叶绿素a浓度和海表面温度表现为极显著影响(P<0.01),海表面温度对CPUE的影响最显著,其次为叶绿素a浓度、经度、海表面高度;2017―2021年,中西太平洋鲣鱼年均CPUE最大值(46.59 t/网)出现在2018和2020年,月均最大值(51.79 t/网)出现在2月,作业渔场主要分布在5.0°S―5.0°N、165.0°E―180.0°E;鲣鱼平均CPUE较大值(>42.25 t/网)出现在5.5°―4.5°S,166.5°―168.5°E;1.5°―0.5°S,166.5°―173.5°E;1.5°―0.5°S,173.5°―169.5°W四点连成的海域内。【结论】鲣鱼渔场最适海表面温度为29.25~30.25℃,最适叶绿素a质量浓度为0.138~0.171 mg/m3,最适海表面高度为65.00~75.60 cm。

基于圆形统计和时间序列的月相对两种拖网渔业CPUE的影响

为了解和掌握月相对渔业产量或单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)的影响规律,利用2016—2019年(每年3月2日—11月29日)马达加斯加西海岸底拖网独角新对虾(Metapenaeus monoceros)和2017—2020年(每年6月15日—10月9日)西白令海中层拖网狭鳕(Theragra chalcogramma)的渔业生产数据,结合基于圆形统计的广义线性模型(GLM)和基于时间序列的广义加性模型(GAM)2种不同的月相量化和统计的方法,分析月相对拖网渔业CPUE的影响。结果表明:月相对独角新对虾的CPUE具有显著性影响(P<0.05),2种方法得出的影响趋势较为一致,较高CPUE出现在上弦月;基于圆形统计的GLM显示,月相对狭鳕CPUE具有显著性影响(P<0.05),较高CPUE出现在新月期,而基于时间序列的GAM显示,月相对狭鳕CPUE的影响不显著(P>0.05);交叉验证显示,基于圆形统计的GLM平均绝对误差(E_(MA))和均方根误差(E_(RMS))均小于基于时间序列的GAM,而GLM分析的决定系数R~2则大于GAM,表明前者的拟合具有更好的准确性、稳定性和拟合优度。研究表明,当周期性循环变量(月份、月相和小时等)具有较弱的显著性时,使用基于圆形统计的GLM更能反映月相对拖网渔业CPUE的影响。

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。

基于广义可加模型分析时空和环境因子对2013年南极磷虾资源分布的影响

根据2013年1—9月南极磷虾拖网调查数据,以单位捕捞努力量渔获量作为资源密度指标,分析南极磷虾资源空间分布特征和月间变化。结果表明,1—6月的月均单位捕捞努力量渔获量值相对稳定,7—9月逐月下降。渔区的平均单位捕捞努力量渔获量值以48.1小区最高,为(25.12±31.04)t/h,48.3小区最低,为(11.49±12.06)t/h;单位捕捞努力量渔获量值的波动幅度48.1小区大于48.2小区和48.3小区。广义可加模型筛选出的解释变量对南极磷虾空间分布的影响由大到小依次为:月份、经度、拖网深度、水深、纬度和表层水温。各因子的偏差解释率分别为16.82%、11.17%、3.98%、1.75%、1.54%和0.88%,所有因子对单位捕捞努力量渔获量的总偏差解释率为36.14%。本次调查的结果可为研究南极磷虾渔场形成机制和渔业管理提供参考。

ENSO现象对中西太平洋鲣鱼围网渔场的影响分析

ENSO(ElNi oSouthernOscillation)是引起全球气候变化的最强烈的海 -气相互作用现象 ,对世界渔业生产具有重要影响。本文研究表明 :ENSO现象对中西太平洋鲣鱼围网渔场的空间分布有显著影响 ,厄尔尼诺发生时 ,单位捕捞努力量渔获量经度重心随着暖池的东扩而东移 ,拉尼娜发生时则随着暖池向西收缩而西移。同时 ,Ni o 3.4区海表温度与单位捕捞努力量渔获量经度重心有显著相关关系 ,可将Ni o 3.4区海表温度作为预报。

向家坝和溪洛渡蓄水对圆口铜鱼不同年龄个体下行移动的影响

拦河筑坝所导致的物理阻隔和生态阻隔是影响鱼类迁徙的关键因素。圆口铜鱼Coreius guichenoti(Sauvage&Dabry de Thiersant,1874)作为长江上游重要的河流性洄游鱼类,其迁徙不可避免受到金沙江下游向家坝和溪洛渡大型水电站蓄水的影响。关于向家坝和溪洛渡蓄水是否会显著阻隔圆口铜鱼个体的下行以及不同年龄个体之间受阻隔的影响是否存在差异,迄今为止,还未有相关报道。本文拟通过2012—2014年对长江上游永善江段和宜宾江段圆口铜鱼年龄结构变动的研究,探讨向家坝和溪洛渡蓄水对圆口铜鱼不同年龄个体下行阻隔的影响程度。结果表明:1)向家坝和溪洛渡蓄水对圆口铜鱼下行产生了明显的阻隔效应;2)向家坝和溪洛渡蓄水对1龄个体的下行阻隔最明显且最严重;3)与单一的大型水库和大坝相比,多个梯级的大型水库和大坝会对圆口铜鱼的下行产生更为严重的阻隔效应。本文拟为金沙江下游圆口铜鱼的资源保护提供基础数据支持。

莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区鰉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3×105个/m3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。

基于GAM和GWR模型分析环境因子对南极磷虾资源分布的非线性和非静态性影响

分析南极磷虾分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,对南极磷虾的高效捕捞和管理具有重要意义。本研究基于“龙腾”船2015、2016年在南设得兰群岛捕捞作业的渔捞日志数据,应用广义加模型(Generalized additive model,GAM)和地理权重回归模型(Geographical weighted regression,GWR)探究南极磷虾(Euphausia superba)渔场分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,并比较这2种模型的模拟性能,为南极磷虾的渔场渔情预报、资源评估和渔业管理提供基础数据。GAM模型结果显示,2015、2016年单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)与作业水深均呈显著负相关关系(P<0.01),表明在作业水深范围内,南极磷虾在较浅水域集群密度较高;2015年CPUE与表层水温呈显著正相关关系(P<0.01),但在2016年呈显著负相关关系(P<0.01),推测是由于2年调查作业位置不同所致;CPUE与离岸距离关系不显著(P≥0.05)。GWR模型结果显示,作业水深对CPUE的影响无显著的空间变化(P>0.05);海水表温和离岸距离对CPUE的影响具显著的空间变化(P<0.01),表明这2个因子对南极磷虾渔场分布的影响在空间上不连续,存在显著空间非静态性。GAM模型可用于研究资源分布与驱动因子的一般规律;GWR模型作为全局回归模型的有效补充,可用于探究一般规律不适合的特殊区域,便于发现资源分布的“热点”区域,未来在海洋生物资源分布研究中将有广阔的应用前景。

南沙群岛西南部和北部湾口海域鲨鱼的种类组成和数量分布

依据2012~2013年在南沙群岛西南部和北部湾口海域进行的拖网调查数据,分析了调查海域中鲨鱼的种类组成和数量分布。结果表明,本次调查共兼捕到鲨鱼16种,分别隶属于5目10科。其中,2012年秋季航次出现鲨鱼6种,北部湾口海域以阴影绒毛鲨(Cephaloscyllium isabellum)和网纹绒毛鲨(C.fasciatum)为优势种,南沙群岛西南部海域以阴影绒毛鲨和短吻角鲨(Squalus brevirostris)为优势种;2013年春季航次出现鲨鱼13种,北部湾口海域以阴影绒毛鲨为绝对优势种,南沙群岛西南部海域以哈氏原鲨(Proseyllium habereri)和阴影绒毛鲨为优势种。鲨鱼的尾数单位捕捞努力量渔获量(CPUEN)范围为1~27 ind·h^(-1),重量单位捕捞努力量渔获量(CPUEW)范围为0.19~5.85 kg·h^(-1),在整个调查海域范围内,南沙群岛西南部海域为鲨鱼主要分布。本文调查分析结果可为掌握南海鲨鱼的种类组成和地理分布现状以及估算鲨鱼资源量提供基础资料,也可为制定鲨鱼养护等政策提供科学依据。