利用ArcGIS Mobile技术开发海洋渔业数据采集系统

网络技术及无线通信技术的发展促进了移动地理信息系统的产生与发展。针对传统的海洋渔业资源调查中野外数据采集方法落后的现状,把移动GIS技术应用于海洋渔业调查,并利用ArcGIS Mobile技术开发了一个海洋渔业野外数据采集系统。首先简要介绍了移动GIS开发技术——ArcGIS Mobile,然后对海洋渔业野外数据采集系统进行了设计,最后利用ArcGIS Mobile相关技术对其进行了实现。

渔业资源生物经济模型研究现状

渔业资源生物经济模型是渔业资源经济实现优化配置的重要手段,对指导渔业资源科学管理和可持续利用具有重要作用。作者通过查阅大量文献,分析了渔业资源生物经济模型研究现状,探讨了今后发展趋势。分析认为,渔业资源生物经济模型已从1950年代静态简单的Schaefer-Gordon产量经济模型,发展到目前综合生态、环境、社会和经济等因素的动态模型,而国内在这一领域的研究则明显滞后。分析认为,利用计算机技术来模拟不同开发策略下的渔业资源优化配置结果,可为渔业管理决策提供科学依据,这将是今后发展重点和趋势。但上述研究需要建立一整套系统渔业资源监测与评估系统,以及社会、经济等方面的数据采集系统。

鱿鱼类资源量变化与海洋环境关系的研究进展

近几十年随着传统渔业资源量的下降,短生命周期的鱿鱼类产量出现持续增加,并已成为重要的渔获对象。由于鱿鱼类为短生命周期鱼类,对环境变化极为敏感,这一特点使得传统基于种群动力和生物学过程的资源量评估模型并不能很好地估算其资源量,为了了解环境因子和鱿鱼类资源量变化的关系,从研究方法和内容上对其研究现状进行了回顾,目前的研究已经能够在一定程度上解释环境因子对鱿鱼类资源量变化的影响机制,但是还不能完全利用环境变量来预测资源量的变化;本文还归纳了主要经济鱿鱼类栖息环境的特点,以及环境因子对其生活史各个阶段(孵化、仔稚鱼、成鱼和产卵)和资源补充量的影响,总结了目前研究遇到的问题和不足,并提出了今后研究重点应放在环境因子如何影响鱿鱼类生活史阶段中的孵化到仔稚鱼过程,从而能够提高对鱿鱼类补充量大小的估测精度,为其资源评估的进一步发展提供全面的理论基础。

基于世代分析法的西北太平洋柔鱼冬春生西部群体资源评估

根据1996—2006年7~11月中国大陆鱿钓船在西北太平洋38°N^46°N、150°E^165°E海域的生产统计、平均渔获个体等数据,基于Pope提出的世代分析法估算了不同自然死亡系数下(M=0.03~0.1/10 d)柔鱼冬春生西部群体7月的初始资源量,以及该群体为对象的渔业管理参考点,包括最大可持续产量(MSY)和逃逸率,并且拟合了该群体补充量与亲体量的关系,推测了2006—2020年资源量和渔获量的变化。结果表明,M为0.06/10 d为1个临界点,若实际M<0.06/10 d则该群体处于过度开发状态;若M=0.06/10 d则该群体处于充分利用状态;若M>0.06/10 d则该群体还有进一步开发利用的空间。补充量亲体关系表明,Beverton-Holt模型拟合效果略优于Ricker模型。要持续利用该资源,逃逸率应设在40%左右,其相应的MSY为10万t左右。文章模拟了M=0.06/10 d时不同捕捞强度下资源量变化状况,认为维持目前的捕捞努力量下,到2020年该群体的资源量都将处在稳定状态,且能保持每年9~10万t的渔获量。

西北太平洋海洋净初级生产力与柔鱼资源量变动关系的研究

海洋初级生产力在海洋生态中扮演重要角色,其变化影响了海洋渔业的潜在产量。本文根据2004-2013年中国鱿钓组提供的西北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)捕捞数据和海洋遥感净初级生产力数据,研究了柔鱼冬春生西部群体资源量变动与净初级生产力的关系。结果发现,柔鱼渔场范围内净初级生产力在经度方向上呈明显的季节性变化,冬春季低,夏秋季高。捕捞月份7-11月对应的适宜净初级生产力范围分别为500~700mg/(m^2·d)(以碳计),500~800mg/(m^2·d),500~1 000mg/(m^2·d),500~800mg/(m^2·d)和300~500mg/(m^2·d),最适净初级生产力分别为700mg/(m^2·d),600mg/(m^2·d),700mg/(m^2·d),600mg/(m^2·d)和400mg/(m^2·d)。7-11各月最适净初级生产力平均纬度与捕捞努力量纬度重心呈显著正相关关系(P<0.05),说明了捕捞努力量位置在渔场中不是随机分布,可能受最适净初级生产力的纬度分布的影响。柔鱼年间资源丰度与各年3月份净初级生产力以及7-11月份平均净初级生产力大小显著正相关(P<0.05)。推测每年柔鱼资源量大小可能是由3月份产卵场海域和7-11月捕捞月份渔场净初级生产力水平交互作用的结果。研究表明,异常环境条件(厄尔尼诺和拉尼娜事件)对柔鱼产卵场和渔场的净初级生产力具有显著影响,但调控机制不同。

实验室条件下麦穗鱼群体动态结构的表达

为了探究麦穗鱼群体动态结构的特征参数,以及这些参数可能反映的行为机理,本实验使用2台摄像机从俯视和侧视2个方向同时拍摄由13尾麦穗鱼组成的群体,获取连续时间内麦穗鱼群体中各个体的三维位置数据,对个体间最近邻近距离、视角、转角变化量、个体游泳速度等参数进行分析。结果表明：麦穗鱼个体最近邻近距离多数处于0.5-2 BL,偏好的最近邻近距离为0.6-0.8 BL;麦穗鱼总是将最邻近的个体保持在本鱼80°视野范围内;避免碰撞时,个体鱼转角改变量为0-30°;在无人为干扰的自然环境下,个体鱼以0.75 BL/s左右的速度配合其他个体保持运动速度一致性。实验观察证实,视觉对麦穗鱼个体间的分布起着关键性作用,此外麦穗鱼群体动态结构还受到个体状态（饱食与饥饿）的影响。

浅谈资源租金理论及其在渔业中的应用

在综述地租理论、产权理论和公共物品外部性理论等自然资源租金理论的基础上,结合渔业资源的经济特性,提出了渔业资源租金的理论框架及其计算方法。渔业资源除稀缺性外,还具有再生性、洄游性、共享性等特性。由于具有共享性以及存在所有权和产权分离等问题,使得渔民在捕捞作业中只重视使用捕捞权利,而忽视对捕捞种类的养护,因此在自由入渔情况下捕捞生产中存在"市场失灵"和负外部性问题。针对上述问题,本文提出了在我国近海实施渔业资源租金管理制度的必要性和可行性;同时,借鉴国内外渔业资源租金研究方法,以近海鲐鱼(Scomber japanicus)资源为例,提出了鲐鱼资源租金计算的基本框架,为下一步深入研究打下基础。

海州湾海洋牧场区两种石首鱼科鱼类耳石形态特征与生长特性

研究棘头梅童鱼(Collichthy lucidus)和小黄鱼(Larimichthys polyactis)耳石的形态特征及主要参数,选用左矢耳石为研究对象,分别采用直线、对数、幂函数和指数函数拟合矢耳石各参数与鱼体生长关系式。结果表明,两种鱼类矢耳石的长、短直径均随体长、体重的增大而增大,而长直径与短直径的比值变化不大。棘头梅童鱼矢耳石的长、短直径与体长之间,以及长、短直径与体重之间均呈显著的幂函数相关关系(P<0.05);小黄鱼矢耳石的长、短直径与体长、体重之间均呈显著的线性函数相关关系(P<0.05)。两种鱼类的矢耳石的生长特性区别明显。棘头梅童鱼矢耳石短直径与长直径比值稳定于0.75,而小黄鱼则稳定于0.6。棘头梅童鱼矢耳石的长短直径与耳石重之间呈显著的幂函数相关关系(P<0.05),而小黄鱼的则呈线性函数相关。随机森林结果显示,两种鱼类的耳石形态参数对体长、体重的贡献率差异不大(P>0.05)。

基于贝叶斯Schaefer模型的西北太平洋柔鱼资源评估与管理

利用基于贝叶斯统计方法的Schaefer模型分均匀分布、正态分布和随机分布3种方案,对西北太平洋柔鱼资源量进行评估,并对其管理策略做了风险分析。研究认为,在均匀分布的基准方案下,参数r、K和q的后验概率分布与先验概率分布存在较大差异,这表明本研究采用的年渔获量和CPUE数据为贝叶斯资源评估模型提供了足够多的信息。正态分布和随机分布2种方案下模型参数的预测值及估算的最大可持续产量较接近,但小于基准方案。研究认为,3种方案下,1996—2004年捕捞死亡率都远低于限制参考点F0.1,1996—2004年渔获量也小于最大可持续产量,这表明目前西北太平洋柔鱼资源处于良好状况,没有遭受过度捕捞。决策分析表明,在相同的收获率情况下,基准方案得到的2019年资源量和渔获量均大于其它2种方案,但是资源崩溃的概率最大。保守的管理策略应将收获率控制在0.3左右,持续渔获量在13万t左右。

大洋性柔鱼类资源开发现状及可持续利用的科学问题

大洋性柔鱼类是重要的渔业资源,商业性开发的种类主要有太平洋褶柔鱼、柔鱼、阿根廷滑柔鱼、茎柔鱼和双柔鱼等。据统计,1992-2010年柔鱼类产量占世界头足类的比重稳定在51.15%～62.19%,平均达到55.40%。对重要柔鱼种类的资源现状及开发状况进行系统分析,根据大洋性柔鱼类生命周期短、生长快等特点,提出了4项需研究的问题,即:(1)全面了解大洋性柔鱼类的生态地位和作用;(2)全面掌握环境包括全球气候变化对大洋性柔鱼类资源补充量的影响;(3)深入研究大洋性柔鱼类短生命周期资源评估模式;(4)发展基于生态系统的大洋性柔鱼类资源管理方法。

基于贝叶斯方法的东、黄海鲐资源评估及管理策略风险分析

运用基于贝叶斯的剩余产量模型,对东、黄海鲐资源进行评估,确定了当前鲐资源开发利用状态,估算了在不同收获率水平下未来5年鲐资源量和年总可捕捞量,分析了管理策略实施后鲐资源崩溃的风险。结果表明,2006年东、黄海鲐正遭受过度捕捞,但其资源量并未处于过度捕捞状态。决策分析表明,收获率为0.3是最适预防性的管理策略,在该策略下,鲐平均资源量将从2006年的451千吨将增加到2011年的871千吨,2011年资源量恢复到BMSY的概率为0.48,而过度捕捞的概率为0。

西北太平洋柔鱼资源丰度与栖息环境的关系及其时空分布

海洋环境决定着鱼类资源的空间分布,利用栖息地环境来推测鱼类资源的空间分布是当前渔业资源学的研究前沿。利用广义加性模型(generalized additive models,GAM)和地理信息系统(geographicalinformation system,GIS)方法,根据1995-2004年我国西北太平洋鱿钓生产统计数据和卫星遥感所获得的海洋环境数据(温度、盐度和海平面高度),分析各海洋环境因子与西北太平洋柔鱼资源丰度时空分布的关系,推测不同月份柔鱼资源丰度空间分布情况。结果表明:6月在175°E、40°N,175°W、41°N以及178°W、43°N附近海域资源丰度相对较高,而在165°E以西传统作业渔场(40°N^45°N,145°E^165°E)资源丰度极低;7月在153°E^173°E、43°N^45°N海域资源丰度水平相对较高;8月资源丰度较高海域分布在150°E^157°E、40°N^45°N;9月资源丰度较高海域分布在145°E^152°E、40°N^45°N和158°E^165°E、41°N^45°N;10月资源丰度较高海域分布在154°E^158°E、41°N^44°N;11月资源丰度较高海域分布在145°E^155°E、39°N^42°N海域。

1999—2011年东、黄海鲐资源丰度年间变化分析

根据1999—2011年我国鲐大型灯光围网渔业数据,使用广义线性模型(generalized linear model,GLM)和广义加性模型(generalized additive model,GAM)估算了影响CPUE的时间(年、月)、空间(经度、纬度)、捕捞性能和环境效应[海表面温度(sea surface temperature,SST)、海表面高度、海表面叶绿素浓度],并以年效应作为资源丰度指数,分析了东、黄海鲐资源丰度的年间变化,东、黄海鲐资源丰度指数的年间变化与产卵场海表面温度以及捕捞强度间的关系。GAM结果表明,时间、空间、捕捞和环境变量对CPUE偏差的解释率为11.69%,其中变量年的解释率最大,占总解释率的38%。结果显示,1999—2011年东、黄海鲐鱼资源丰度指数(abundance index,AI)总体上呈下降趋势,2008年以来更是持续下降,丰度指数由2008年的1.22降至2011年的0.82。东、黄海鲐资源丰度指数年间与产卵场呈正相关,关系式为AI=-3.51+0.23SST(P<0.05),这表明较高的产卵场SST对鲐资源量增加有利。过高的渔获量以及我国群众围网渔业渔船数量的快速增长是导致近年来鲐鱼资源下降的重要原因。

东太平洋赤道附近海域茎柔鱼(Dosidicus gigas)渔业生物学的初步研究

根据2011年东太平洋赤道附近海域探捕期间采集的1178尾茎柔鱼样本,进行了茎柔鱼的生物学特性研究。结果表明:茎柔鱼胴长范围为201—421mm,平均胴长为290mm,优势胴长为260—320mm;体重范围为200—2650g,平均体重为1000g,优势体重为600—1000g;胴长与体重关系呈幂指数关系;雌、雄性比为2.59:1;性腺成熟度以I、Ⅱ期为主;缠卵腺长和缠卵腺重随着性腺的成熟而逐步增大;雌性初次性成熟胴长为397.2mm;摄食等级以0—1级为主;与其它海域相比,该海域茎柔鱼个体差异明显,主要为小型群体。

秘鲁外海茎柔鱼资源丰度和补充量与海表温度的相关关系

茎柔鱼(Dosidicus gigas)广泛分布在东太平洋海域,是一种重要的经济捕捞种类。本文根据2003～2010年我国鱿钓船在秘鲁外海的生产统计数据和遥感获取的海表温度(SST)数据,利用典型相关性分析法和Marine Explore软件分析了茎柔鱼的资源丰度和补充量(以单位捕捞努力量渔获量为指标,t.d-1)与栖息海域20°N～20°S、70°W～110°W各渔区SST的相关性,获得影响秘鲁外海茎柔鱼资源丰度和补充量的SST因子,并建立关系模型。结果表明,当年资源丰度与SST的相关性最高值为5月份92.5°W、12.5°N海区(相关系数为0.94,P<0.001),该海区SST最适范围为29.8～30.5℃;下一年度资源补充量丰度指数与当年SST的相关性最高值为6月份98.5°W、11.5°N海区的(相关系数为0.93,P<0.01),该海区SST最适范围为29.1～30.5℃。同时,分别建立了基于SST因子的资源丰度预测模型(P<0.01)。研究认为,秘鲁外海茎柔鱼资源丰度和补充量可较好利用SST因子进行预测。

近海蟹笼两种主要渔获蟹类的渔业生物学特性

为了解东海近海蟹笼主要渔获蟹类的渔业生物学特性,于2012年秋季至2013年冬季,采用延绳作业方式开展了4次海上蟹笼捕捞试验,对主要渔获种类三疣梭子蟹 Portunus trituberculatus和红星梭子蟹Portunus sanguinolentus的渔业生物学进行了测定。结果表明：2012年秋季和2013年冬季的三疣梭子蟹渔获群体较2012年冬季和2013年春季群体更大,两种蟹类的雄性较雌性略大；三疣梭子蟹和红星梭子蟹的甲宽（CW）与体质量（W）关系分别为W=5.077×10-4CW2.533和W=1.388×10-4CW2.797；秋冬季雌性三疣梭子蟹的性腺发育阶主要分布于Ⅰ~Ⅲ期,雄性发育阶主要分布于Ⅱ~Ⅴ期,且发育阶与甲宽呈显著的正相关关系（P〈0.01）；雌性红星梭子蟹性腺发育阶主要分布于Ⅱ~Ⅲ期,而雄性发育阶主要分布于Ⅲ~Ⅴ期；三疣梭子蟹的条件指数为（5.65±0.94） g/mm3,且与甲宽呈显著负相关关系（P〈0.01）,而红星梭子蟹的条件指数为（5.78±0.75） g/mm3,且与。与早期研究结果相比,蟹笼渔获群体结构异常,生长方程幂指数减小,发育阶下降,这些都反映出当前蟹类资源波动加剧,群体可能呈小型化、个体生长加速、发育减缓的趋势,在今后蟹笼渔业管理中需要进一步探索最小可捕标准。

东北大西洋海洋捕捞渔获物营养级变化研究

东北大西洋是重要的海洋捕捞海域,该海域渔业栖息环境易受北极气候变化的影响。为此,本文基于1950-2012年东北大西洋FAO的渔获统计数据,对已开发的293种渔获物平均营养级(mTL)、营养级平衡指标(FIB)和渔获营养级分类(TrC)进行时间序列的统计,为进一步研究该海域渔业资源受北极气候变化的影响提供基础。研究认为,平均营养级(mTL)从1950年(mTL=3.71)下降至2012年(mTL=3.57),每年下降约0.02 TL(r=-0.614;P<0.01),而近8年来营养级平衡指数持续下降。同时,研究表明,东北大西洋渔获物平均营养级和气候变化(海表温上升、北大西洋涛动和海冰缩减等)息息相关,其中渔获量出现高产值均在海表温异常年份:1956年、1976年和1997年。本文分析了东北大西洋渔获物营养级变动情况,为研究东北大西洋渔获组成变化与气候变化的关系提供研究基础,也为渔业资源的可持续开发提供了理论依据。

人工鱼礁礁体模型阻力系数的实验研究

针对不同中心开口方式(圆孔、三角孔、方孔)的正方体人工鱼礁模型,通过风洞实验,定量探讨礁体的通透开口比、投影开口比与阻力系数之间的关系,测量模型礁体在不同角度迎流时的阻力系数。实验结果表明礁体阻力系数Cd随投影开口比γty的增加而呈下降趋势。当投影开口比γty相同且大于0.1时,阻力系数Cd随通透开口比γtt的增加而呈下降趋势。对于中心开孔方式人工鱼礁,阻力系数Cd计算公式为:Cd=-0.861γtt+0.145γty+1.268(R2=0.729,P<0.01)。回字型和正方体型人工鱼礁模型的实测值与理论公式计算值误差在8%以内,说明理论公式计算值是可靠的。在进行新礁体设计时,可以通过调整礁体开口尺寸,使礁体在满足集鱼、改善流场功效的同时,具有良好的水动力特性。

印度洋金枪鱼渔业平均营养级的长期变动

利用印度洋金枪鱼委员会(IOTC)提供的数据,结合FishBase所提供的相关鱼种的营养级,分析了1950—2003年印度洋金枪鱼渔业平均营养级(TLi)的变动情况。结果表明:TLi于1950—1960年呈明显的下降趋势,1960—1980年呈波动上升趋势,1990年以后趋于稳定;TLi与金枪鱼渔业产量,于1950—1960年两者之间呈明显的负相关,1960—1970年随渔业产量的增加TLi也增加,1970—1980年两者之间没有明显的关系,1980—1990年两者之间呈明显的正相关,1990年以后随着产量的增加TLi趋于稳定;FIB指数于1951—1956年呈直线增长趋势,1957—1975年呈波动式增长,1976年以后基本上呈直线增长。

印度洋中南部水域金枪鱼延绳钓钓钩钩型对钓获对象的选择性

基于2008年9月至2009年4月在印度洋中南部水域金枪鱼延绳钓渔场收集的数据,研究分析和比较了3种钓钩钩型(传统金枪鱼钩、"J"形钩和圆形钩)的渔获效益及对钓捕对象的选择性。结果表明:(1)从渔获种类上看,大眼金枪鱼和大青鲨金枪鱼钩钓获比例最高,"J"形钩和圆形钩的钓获比例相当;而长鳍金枪鱼则为金枪鱼钩钓获比例最高,其次为"J"形钩和圆形钩。(2)大眼金枪鱼存活率以金枪鱼钩最高,"J"形钩最低;长鳍金枪鱼则为"J"形钩稍高于圆形钩,金枪鱼钩最低;大青鲨则以圆形钩最高,"J"形钩最低。(3)"J"形钩钓获的长鳍金枪鱼和鲨鱼平均叉长较金枪鱼钩和圆形钩稍大;而金枪鱼钩钓获的大眼金枪鱼平均叉长较圆形钩和"J"形钩稍大。(4)3种钩型钓获的长鳍金枪鱼、大眼金枪鱼和大青鲨叉长分布均不存在显著性差异。