北大西洋大青鲨渔业生物学初步研究

大青鲨(Prionace glauca)是金枪鱼延绳钓渔业中最主要的兼捕鱼种之一,作为海洋生物链的顶端物种对海洋生态系统的稳定性和多样性起到了重要作用。作者根据中国金枪鱼渔业科学观察员在北大西洋海域(3°~55°N,15°~40°W)采集的2 112尾大青鲨数据,按不同性别对其渔业生物学特征进行初步研究。结果表明:雌、雄大青鲨的优势叉长组分别为180~220 cm、190~230 cm,雄性叉长均值显著大于雌性,雌、雄性比符合1︰1;大青鲨叉长-全长、尾凹长-全长的线性关系分别为L_F=0.8008L_T+7.3361,L_P=0.7576L_T–1.8479;北大西洋热带海域(3°~13°N)兼捕的大青鲨群体组成以大个体为主(180~240 cm),冰岛附近海域(48°~51°N)兼捕的大青鲨群体组成以小个体为主(100~210 cm);大青鲨叉长和质量关系式为W_R=7×10^(–6)L_F^(2.9994);大青鲨肝脏为性腺的发育提供能量,成熟个体的肝质量指数显著小于未成熟个体;热带海域兼捕的大青鲨以性成熟个体为主(96.9%),冰岛海域兼捕的大青鲨以未成熟个体居多(77.1%);50%雌性性成熟个体对应的叉长为178.7 cm,50%雄性性成熟个体对应叉长为173.6 cm;雌性怀仔大青鲨的叉长与其怀仔数量线性关系为L_S=0.419×L_F–49.7(R^2=0.3905),幼仔雌雄性比符合1︰1;胃含物中以沙丁鱼和鱿鱼出现频率最高。作者的研究有助于更好地了解北大西洋大青鲨的生物学特征,为区域性渔业管理组织评估大青鲨种群资源状态提供数据参考。

浙江南部海域银姑鱼的生活史参数估算及资源评价

为了评估银姑鱼资源开发状态,实验根据2016年在浙江南部海域底拖网的调查数据,研究了银姑鱼的生活史参数,并基于单位补充量模型对其资源状态进行评价,进而探讨不同自然死亡系数和捕捞选择性对资源评价结果的影响。结果显示,银姑鱼渐近体长估计值为25.36 cm,生长速率为0.32/年,当前开捕体长(13.52 cm)远小于其初次性成熟体长(17.79 cm);自然死亡系数估计值为0.74,总死亡系数为2.62,当前捕捞死亡系数为1.88。基于以上参数,构建了单位补充量渔获量YPR模型和单位补充量亲体生物量SSBR模型,随着F的增加,YPR先增大后减小,而SSBR则减少。银姑鱼生物学参考点F_(0.1)为0.78,Fmax为3.43,F20%为0.66,F40%为0.33,可知当前捕捞强度远大于防止补充型过度捕捞警戒线F20%。敏感性分析结果显示,自然死亡系数的不确定性将明显影响单位补充量模型的研究结果和相关生物学参考点的估算值,而不同选择性系数,尤其是开捕体长,也直接影响单位补充量模型的结果。研究表明,当前浙江南部近海银姑鱼种群已处于补充型过度捕捞状态,为维持渔业资源的可持续发展,建议适当减小开发力度,增大开捕体长;为提高资源状态评价的准确性,建议减小自然死亡系数的不确定性。本研究可为银姑鱼资源的养护和管理提供科学建议。

浙江南部近海鱼类分类多样性研究

根据2015年11月至2016年8月浙江南部近海鱼类调查资料,采用纳尔逊分类系统整理鱼类物种组成,通过计算分类阶元包含指数(TINCLi)、分类多样性指数(平均分类差异指数△+和分类差异变异指数∧+)分析浙南近海鱼类的分类多样性。调查结果共记录鱼类182种,分属18目78科130属。TINCLi分析结果显示,浙南近海鱼类种类组成中,其目、科、属所包含的(科、属、种)、(属、种)和(种)的平均数目分别为(4.33、7.22、10.11)、(1.67、2.33)和(1.40)。浙江南部近海鱼类△+值和∧+值分别为62.9和77.0。浙江南部近海鱼类△+值小于高纬度的黄、渤海(66.4)和山东近海(66.1),大于低纬度的南沙群岛(56.6)、西沙群岛(60.2)和东沙群岛(55.2),呈现随着纬度降低鱼类△+值随之降低的规律。通过分析浙江南部近海鱼类的分类多样性,可以为浙江南部近海鱼类资源的可持续开发利用及保护提供重要的参考依据。

浙江南部近海鱼类群落结构的时空特征

为了解浙江南部近海鱼类种类组成、多样性和群落结构与时空因子的关系,分别于2016年冬季(2月)和夏季(8月)对该海域进行底拖网调查,并采用Bray-Curtis聚类分析、相对重要性指数(IRI)分析、群落多样性分析等方法研究该海域鱼类群落结构。结果表明:浙江南部近海冬季和夏季共出现鱼类124种,冬季出现鱼类93种,夏季出现鱼类86种,鲈形目Perciformes种类数最多;冬季浙江南部近海鱼类群落可以划分为北部、南部和南部近岸3个群落,夏季该调查海域鱼类群落可以划分为北部和南部2个群落;调查海域的鱼类以暖水种为主(占56.9%),南部群落暖温种与暖水种种数高于北部群落,冬季暖温种数量高于暖水种,夏季反之;该海域冬季绝对优势种为龙头鱼Harpodon nehereus,北部与南部群落同南部近岸群落优势种组成差异较大,夏季绝对优势种为带鱼Trichiurus lepturus和七星底灯鱼Benthosema pterotum,北部与南部群落优势种差异较小,冬、夏两季鱼类优势种组成变化较大;该海域鱼类群落的Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(J)冬季高于夏季,丰富度指数存在极显著季节差异(P<0.01),除冬季丰富度指数外,Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数在空间上普遍呈现南部群落高于北部群落的趋势,这种变化趋势可能与生物量和温度有关。本研究结果为探寻影响群落结构的主要因素,完善群落种类组成及多样性与时空因子的关系提供了数据资料。

温台渔场龙头鱼的生长、死亡及最适开捕规格

在传统渔业资源衰退的情况下,龙头鱼等次要的经济种类逐渐成为东海海区的优势种群,具有重要的经济价值和生态地位。根据2015年11月—2016年8月在温州台州外海(120.93°~122.95°E,27.21°~28.97°N)调查采集的2 611尾龙头鱼的生物学数据,用ELEFANⅠ方法对其生长、死亡参数进行估算,并通过不完全β函数渔获量方程动态综合模型确定最适开捕规格,评估种群资源的利用状况。结果显示,温台渔场龙头鱼体长—体质量关系为W=0.000 5L3.87(R2=0.906 7),雌、雄个体间的体长—体质量关系无显著性差异;龙头鱼的Von Bertalanffy生长方程参数L∞、K、t0分别为32.13 cm、0.39和–0.69龄,体质量生长拐点年龄为2.78龄;根据体长组成资料的线性渔获量曲线估算出龙头鱼的总死亡系数2.55,用Pauly经验公式估算出自然死亡系数0.66,捕捞死亡系数1.89和开发率0.74;动态综合模型评估表明,应适当提高开捕年龄,增大开捕体长,最适开捕年龄tc为1.15龄,相应开捕体长为16.5 cm。

基于CART算法的长江口鱼种丰富度预测

长江口是西太平洋最大的河口生态系统和典型的生态群落交错区,预测鱼类生物多样性对评价其生态系统有着重要的科学指示意义。结合2012―2013年长江口15个站点的渔业资源和环境调查数据,利用分类与回归树(CART)算法中的回归树算法,构建了长江口鱼种丰富度预测模型。基于1-SE准则,最优决策树的复杂性参数设置为0.067,结果表明,盐度、溶解氧和季节是影响长江口鱼类生物多样性的主要因子。此外,使用2014年的观测数据对回归树模型预测的长江口鱼种丰富度予以验证,均方根误差(RMSE)、平均相对误差(ARE)和平均绝对误差(AAE)值的统计结果显示,回归树模型在春、夏季的预测效能优于秋、冬季,模型总体上呈现出了较好的预测能力,表明利用CART算法对长江口鱼种丰富度进行预测是可行的。

基于概率模型的长江口鱼类空间共现模式分析

根据2012—2014年长江口的渔业资源调查数据,采用概率模型、网络分析方法对长江口鱼类群落物种空间共现模式及影响因素进行综合分析。结果表明,长江口鱼类群落模式主要为物种的随机共现,群落构建中以中性元素的影响占主导地位,环境变化驱动的随机因素对种间共现的影响大于种间相互作用;种间共现模式有显著的季节差异,这种季节差异主要与海洋洄游型鱼类和河口定居型鱼类的季节更替有关;高物种权度和中间中心性种类的季节性更替影响种间共现模式的随机性;棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)对群落内信息交换的控制能力较强,在长江口鱼类群落中处于核心地位。

中西太平洋镰状真鲨的生物学信息初步研究

镰状真鲨(Carcharhinus falciformis)是金枪鱼(Thunnus)延绳钓渔业中常见的兼捕鱼种之一,位于海洋食物链的顶端,对海洋物种多样性和生态系统的稳定性有重要意义,2017年10月1日作为濒危物种被正式列入濒危野生动植物种国际贸易公约附录Ⅱ中。作者根据中国金枪鱼渔业科学观察员在中西太平洋海域(7°S^9°N,149°E^150°W)采集的1 150尾镰状真鲨样本,对其叉长、体质量、繁殖和摄食等生物学信息进行初步研究与分析。结果表明:雌、雄镰状真鲨的优势叉长范围分别为80~180 cm和60~150 cm,雌性叉长均值显著大于雄性;雌、雄的叉长和体质量关系无显著性差异(ANCOVA,P>0.05),叉长和体质量的幂函数关系为:W_R=9×10–6×L_F^(2.9712);雌、雄性比符合1︰1比例;镰状真鲨的鳍脚长度与叉长呈显著正相关性,其线性关系为L_C=0.1492×L_F–6.5;镰状真鲨的怀仔数为4~15尾,平均怀仔数为8尾,子宫内雌雄胚胎长度范围为24~56 cm;摄食等级以空胃率为主,其次为1级,分别为51.77%、35.07%。

长江口中华鲟自然保护区信息管理系统的设计与实现

为保护长江口中华鲟(Acipensersinensis)的洄游通道,养护水生生物资源的栖息环境,基于2013～2016年的采样调查数据和地理信息数据和管理部门的日常业务工作流程,采用VisualC#开发环境、ESRIArcEngine开发组件、SQLServer数据库技术,研发了长江口中华鲟自然保护区信息管理系统。本系统以电子海图的地理空间信息框架为基础,实现在线登录、实时调取、更新数据库、输出保护区内生物种群数量及地理空间分布等的可视化信息、统计分析生物多样性指数,绘制相关统计图等功能。应用实例表明:该系统能够统计、分析、查询和显示生物种群数量及其地理空间分布信息,提高保护区管理和规划工作的效率,并为长江口中华鲟的科学研究提供参考依据。

航海通告自动获取系统的设计与实现

目前,从互联网获取航海通告数据是提高海图产品现势性、保障舰船航行安全的主要途径之一。基于对国内外网站特点、网页结构及网络爬虫技术、数据库技术的研究,提出了自动获取航海通告网页数据的总体方案;通过研发应用系统,实现了通告爬取、数据整理、数据库管理等主要功能。测试结果表明:较之传统工作方式,利用该系统获取的航海通告数据具有准确性、完整性、实时性和高效性,将为海图一体化生产体系提供更高质量的基础数据源支持。

海洋渔场地貌图的设计方法研究

渔场地貌是分析预报渔情、选择渔业作业方式和选用渔具设备的重要依据之一。基于数字高程模型(DEM)和数字晕渲制图等技术,应用ESRI Arc GIS软件系统,通过实验方法选定DEM插值算法及阴影光源参数,制作了表现海底地形起伏变化特征及鱼类生物资源分布状况的渔场地貌图,实现了多源、多维和异构数据的融合。作为一项探索性工作,期望设计成果能够为今后相关产品的研发和应用提供有益借鉴。

淀山湖鱼类调查样本量优化设计

渔业资源的独立调查是获得高质量数据的重要手段,可以为渔业资源评估与管理提供科学依据,而样本量(站位数量)直接影响调查数据的质量。以淀山湖鱼类资源调查为例,利用重采样方法,研究样本量对调查结果精确度和准确性的影响。结果表明:在减少样本量的情况下同样可获得较高精确度和准确性的结果。不同指数的相对估计误差(REE)随着样本量的增加而降低,当样本量大于等于8时大部分指数的REE均趋于稳定;REE与指数的空间变异性呈正相关关系,REE存在指数间差异和季节差异。为保持相同精确度,不同指数在同一季节所需样本量不同,分析鱼类多样性指数所需样本量最少,其次是鱼类群体资源量指数,分析单个物种资源量指数所需样本量最多;同一指数不同季节所需样本量也不相同,分析资源量丰度指数冬季所需样本量最多,分析鱼类多样性指数夏季所需样本量最多。适当调整样本量可以在保证调查结果精确度和准确性的情况下降低调查对资源量较小的鱼类的负面影响。

北大西洋大青鲨种群统计分析

大青鲨是金枪鱼延绳钓渔业中最主要的兼捕鱼种,在海洋食物网中属于顶端物种,在海洋生态系统中处于重要地位.由于数据限制,传统的资源评估方法很难准确描述大青鲨的资源动态.本研究基于大青鲨的生活史参数,应用种群统计分析法评估大青鲨的种群参数和资源状态,并探讨了内禀增长率为0时对应的临界捕捞死亡系数Fc与开捕年龄tc的关系.结果表明：未开发状态下,大青鲨存活率为0.719～0.820;大青鲨的内在瞬时增长率（r0）为0.250～0.381,种群倍增时间（t（x2））为1.819～2.773年,种群的净繁殖力（R0）为6.600～22.255,世代间期时间（G）为8.498～10.162年,种群资源状态良好.生活史参数的敏感性检验显示,大青鲨初始年龄的自然死亡系数、种群性成熟年龄及寿命的不确定性对种群统计参数的意义影响不大;临界捕捞死亡系数伴随开捕年龄的增大而增大,当tc≥5时,Fc值与tc无显著相关关系.

GAM模型和BRT模型在长江口鱼类群落多样性预测中的比较

长江口为西太平洋最大的河口,评估其鱼类群落多样性分布能够为长江口生态系统的修复和管理提供科学依据.本研究基于2012—2014年长江口渔业监测数据,分别使用GAM模型和BRT模型建立各站点水域鱼类群落多样性指数与环境和时空因子之间的关系.结合线性回归方程,采用交叉验证的方式对模型的预测能力和拟合效果进行评价,并绘制了2014年长江口鱼类群落多样性指数和丰富度指数的空间分布图.结果表明:盐度、p H和叶绿素a对多样性指数贡献最高,p H、溶解氧和叶绿素a是对丰富度指数贡献率最高的环境因子.BRT模型对于多样性指数和丰富度指数的拟合和预测结果均优于GAM模型.空间分布预测显示,相较于GAM模型,BRT模型能够对长江口小面积水域间的鱼类群落多样性作更好的区分,河口外侧水域的鱼类群落多样性明显高于河口内侧水域,而北支水域的多样性高于南支水域.

浙江南部近海主要虾类的时空生态位及种间联结性

根据2015年11月(秋季)、2016年2月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)在浙江南部近海的调查数据,运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验、联结系数以及种对共同出现百分率对主要虾类间的关系进行研究.结果表明:1)在时间维度上,扁足异对虾的生态位宽度值最大;在空间维度上,中华管鞭虾的生态位宽度值最大;在时空二维上,扁足异对虾的生态位宽度值最大;2)在时间维度上,假长缝拟对虾和细巧仿对虾的生态位重叠值最高,拥有最大的时间生态位重叠值(>0.99);在空间维度上,凹管鞭虾、中国对虾、假长缝拟对虾和滑脊等腕虾的生态位重叠值最高(0.96);在时空二维上,中国对虾和凹管鞭虾的生态位重叠值最高;3)方差比率法分析表明,主要虾类总体呈显著正关联,其中有13个种对间的联结性达到显著水平(χ^2≥3.841),联结系数(AC)和共同出现百分率(PC)表明种间联结性趋于正相关.本研究结果为探讨虾类的生态位分化、种间竞争及对环境的适应性研究提供了数据资料.

浙江南部近海小黄鱼资源分布及其与环境因子的关系

根据2015—2016年浙江南部近海4个航次的底拖网资源调查数据,利用广义可加模型分析了调查期内小黄鱼资源的分布特征及其与环境因子的关系.结果表明:浙江南部近海的小黄鱼资源主要集中在鱼山渔场,夏季为小黄鱼资源的高产期,站点平均资源密度达到500.74 kg·h^(-1)·km^(-2).不同季节影响小黄鱼资源密度及其分布的环境因子各不相同.其中,环境因子对秋季小黄鱼资源密度的影响效果并不显著.春季,小黄鱼主要分布于水深较浅的高盐水域;夏季,水温和盐度均与小黄鱼资源密度呈负相关关系,小黄鱼主要分布于中温高盐的鱼山海域;冬季,水温与资源密度呈正相关,小黄鱼栖息于水温适宜的外侧站点水域.总体上,小黄鱼资源的分布特征符合其洄游习性,但个别环境因子与资源密度的关系难以解释,仍需进一步研究.研究结果有助于了解浙江南部近海小黄鱼群体的生活习性,以及对小黄鱼资源的养护和管理.

基于栖息地适应性指数的长江口刀鲚时空分布特征

刀鲚是长江水域重要的洄游型鱼类,现已成为国家级重点保护资源。为研究长江口刀鲚的时空分布特征,根据2012—2014年长江口中华鲟自然保护区的渔业资源调查采样数据,分析长江口刀鲚相对资源密度(RAI)与水深,水温,盐度之间的关系,并建立栖息地适应性指数(HSI)模型。结果表明:长江口刀鲚春、冬两季的RAI较高,并主要分布在南支水域附近;刀鲚种群在长江口多栖息于水深10 m以下,盐度范围为0.0~1.0的中上层水域;春季水温与适应性指数(SI)之间变化平缓,夏、秋两季SI最大值分别出现在22.5℃和28.5℃,冬季集中分布在15℃附近水域;回归分析表明,使用几何平均法能够更好地反映出长江口刀鲚的时空分布特征。研究分析了不同季节环境因子对刀鲚分布的影响,依据HSI模型讨论了刀鲚的时空分布,并对选用的HSI模型进行评价,为保护长江口刀鲚种群并修复长江口的生态系统提供参考依据。