秋冬季智利竹(竹夹)鱼栖息地指数模型比较

秋冬季是智利竹筴鱼的主要渔汛,准确建立其渔场预报模型具有现实的意义。为了找出适宜的秋冬季智利竹筴鱼栖息地指数模型,论文根据2003-2009年5-9月智利竹筴鱼的商业捕捞数据, 结合海表面温度(SST)和海表面高度(SSH)的海洋环境因子,以作业次数为基础,采用外包络法分别建立SST、SSH 的适应性指数(SI),采用算术平均法(AMM)、几何平均法(GMM)建立栖息地指数(HSI)模型计算其栖息地指数,并以2010-2011年度的捕捞数据进行验证。研究结果表明：以作业次数为基础,采用外包络法建立SST、SSH 的适应性指数为最适,5-9月SST权值分别为0.4、0.7、0.5、0.7、0.1的算术平均法适合秋冬季智利竹筴鱼栖息地指数模型。研究也以为,不同月份的SST和SSH对秋冬季智利竹筴鱼渔场分布有着不同的影响。     

阿根廷滑柔鱼（Illex argentinus）适宜栖息地模型比较及其在渔场预报中的应用

根据2003–2007年1–5月西南大西洋阿根廷滑柔鱼生产统计数据以及表温(SST)、海面高度(SSH)等海洋遥感数据,以作业次数为基础采用外包络法建立SST、SSH的适应性指数模型。分别采用算术平均法(AMM)和几何平均法(GMM)建立栖息地指数(HSI)模型,并对2003–2007年1–5月的HSI值与实际产量和作业次数作比较。研究结果显示,AMM和GMM均拟合较好,HSI>0.6时,AMM的产量和作业次数比例分别为86.75%和89.82%;GMM的产量和作业次数比例分别为84.30%和85.80%,AMM稍优于GMM。利用2008年1–5月的阿根廷滑柔鱼生产数据进行实证分析,结果显示,作业渔场主要分布在HIS>0.6的海域,其产量占总产量的64%以上,作业次数占总作业次数的68%以上;基于SST和SSH的AMM 栖息地指数模型可用于阿根廷滑柔鱼中心渔场的实时动态预报,为该资源的高效开发提供科学依据。     

阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)适宜栖息地模型比较及其在渔场预报中的应用

根据2003–2007年1–5月西南大西洋阿根廷滑柔鱼生产统计数据以及表温(SST)、海面高度(SSH)等海洋遥感数据,以作业次数为基础采用外包络法建立SST、SSH的适应性指数模型。分别采用算术平均法(AMM)和几何平均法(GMM)建立栖息地指数(HSI)模型,并对2003–2007年1–5月的HSI值与实际产量和作业次数作比较。研究结果显示,AMM和GMM均拟合较好,HSI>0.6时,AMM的产量和作业次数比例分别为86.75%和89.82%;GMM的产量和作业次数比例分别为84.30%和85.80%,AMM稍优于GMM。利用2008年1–5月的阿根廷滑柔鱼生产数据进行实证分析,结果显示,作业渔场主要分布在HIS>0.6的海域,其产量占总产量的64%以上,作业次数占总作业次数的68%以上;基于SST和SSH的AMM栖息地指数模型可用于阿根廷滑柔鱼中心渔场的实时动态预报,为该资源的高效开发提供科学依据。     

海表水温变化对东南太平洋智利竹筴鱼栖息地分布的影响

根据2003~2011年的东南太平洋智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)生产统计数据及海表水温(SST)数据,以经纬度方向上偏移幅度和栖息地的铺展面积作为衡量指标,基于作业网次和单位捕捞努力量渔获量用外包络法建立各月的栖息地适应指数模型,分析各月适宜栖息的海表水温范围。以2003~2011年各月历史均温为基础,研究海表水温分别升高和降低0.5、1、2℃,适宜栖息地的经纬度偏移幅度与铺展面积变化情况。结果显示,东南太平洋智利竹筴鱼的栖息地随着SST的升高,有明显的向南移动趋势,5月、8月适宜栖息地面积逐渐减少,而6~7月份适宜栖息地面积则增加了;当SST下降时,智利竹筴鱼适宜栖息地有向北移动的趋势,同时适宜栖息地面积增加。研究结果可用于分析厄尔尼诺现象和拉尼娜现象对东南太平洋智利竹筴鱼栖息地以及渔场空间分布的影响。     

基于约束线性回归的柔鱼栖息地指数渔场预报模型构建

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是我国在西北太平洋重要的商业捕捞对象,对其渔场进行准确预报是提高渔业生产能力的重要内容。本研究分别选取2005~2013年我国在该海域的柔鱼渔获量和捕捞努力量作为计算适宜度指数(SI)的2种指标,利用包括海表温度、叶绿素a(Chl-a)浓度、表温梯度强度和100 m水深的Argo浮标水温数据在内的海洋环境因子,通过非线性回归,生成了不同环境因子的SI曲线。在考虑约束条件的前提下,建立2种柔鱼渔场的栖息地指数(HSI)模型,并利用逐步回归剔除不显著的解释变量。2种模型拟合优度比较的结果显示,利用渔获量建立的模型具有更高的精度,其中,7~11月模型的调整后相关系数分别为0.853(P0.001)、0.773(P0.001)、0.789(P0.001)、0.745(P0.001)和0.724(P0.0001)。各环境因子的SI权重系数符合约束条件,并随着季节的变化,权重值有所不同。在主要渔汛期间(7、8和10月),100 m水深温度的SI对HSI得分起到了最关键作用;而在渔汛末期(11月),与海表温度相关的SI成为影响HSI的最重要因子。利用该模型对2014年进行预报实验,预报结果与实际渔场在空间分布上具有一致性。全年统计结果显示,高HSI(0.7)的区域渔获量占总渔获量的49.06%,而低HSI(0.3)区域渔获量仅占9.06%,表明该模型具有一定的渔场预报能力。     

海表温度变化时近海日本鲭栖息地时空分布预测

海表水温变化影响着中上层鱼类栖息地分布。本研究根据2003—2012年7—12月的近海日本鲭生产统计数据,结合海表温度(SST)数据,利用正态函数分布的方法,分别以作业次数和单位捕捞努力量渔获量(CPUE)为指标建立基于水温的适应性指数(SI),取二者平均值作为栖息地适应性指数(HSI)。在气候变化背景下,假设SST上升或下降0.5、1、2°C时,对各月近海日本鲭最适宜栖息地(HSI0.8)空间和面积变化情况进行预测。结果显示,SST上升时,近海日本鲭适宜栖息地有明显的北移现象,7—12月最适栖息地面积增减比重为–73.1%～44.7%;SST下降时,有明显的南移现象,7—12月最适宜栖息地面积增减比重为–54.9%～123.4%。该研究结果可用于在SST上升等气候变化背景下,以及近海海况发生变化等情况下,对日本鲭栖息地和作业渔场时空分布进行预测。     

不同时空尺度下近海日本鲭栖息地模型比较

根据2003—2011年7—9月近海日本鲭生产数据,结合海洋遥感获取的海表温度(SST)和海面高度数据(SSH),利用作业网次与SST和SSH的关系建立适应性指数(SI)模型,将时间和空间尺度分别划分为3个级别,建立9个不同时空尺度下的栖息地适应性指数(HSI)模型,分析比较得出不同时空尺度下近海日本鲭栖息地适应性指数最优模型,并对最优模型进行验证。结果显示,时间尺度为月,空间尺度为1°×1°是建立近海日本鲭栖息地适应性指数模型的最适时空尺度,当HSI大于0.6时,作业网次比重为75.42%,当HSI小于0.4时,作业网次比重为12.93%。利用2012年7—9月生产数据对最优模型进行验证,结果显示,当HSI大于0.6时,作业网次比重为60.89%,当HSI小于0.4时,作业网次比重为13.88%。研究表明,在建立鱼类栖息地适应性指数模型时,需要考虑海洋环境因子的时空尺度,以便更好地预测中心渔场。     

基于栖息地指数的东太平洋长鳍金枪鱼渔场分析

长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)是东太平洋海域重要的金枪鱼种类之一,也是我国金枪鱼延绳钓的主要捕捞对象之一。本文根据2009~2011年美洲间热带金枪鱼委员会(IATTC)在东太平洋海域(20°N~30°S、85°W~150°W)长鳍金枪鱼延绳钓生产统计数据,结合海洋遥感获得的表温(SST)和海面高度(SSH)的数据,运用一元非线性回归方法,以渔获产量、单位捕捞努力量CPUE为适应性指数,按季度分别建立了基于SST和SSH的长鳍金枪鱼栖息地适应性指数,采用算术平均法获得基于SST和SSH环境因子的栖息地指数综合模型,并用2012年各月实际作业渔场进行验证。研究结果显示,在东太平洋长鳍金枪鱼的栖息地预测中,以CPUE为适应性指数的栖息地指数模型比以渔获量为适应性指数的栖息地指数模型预测更为准确。2012年中心渔场的预报准确性达75%以上,具较高预报准确度,可为金枪鱼延绳钓渔船寻找中心渔场提供指导。     

基于栖息地指数的南海北部枪乌贼渔情预报模型构建

根据2009年~2014年南海捕捞信息网络获取的南海北部200 m等深线以内近海底拖网渔业数据,结合环境遥感数据,构建南海北部枪乌贼类(Uroteuthis sp.)栖息地指数(habitat suitability index,HSI)模型。选取海表水温(sea surface temperature,SST)、海面高度(sea surface height,SSH)和叶绿素a浓度(chlorophyll-a concentration,CHL)等环境因子,采用一元非线性回归建模,并分月份采用最小二乘法确定各环境因子的权重系数,从而建立南海北部枪乌贼类的栖息地指数综合模型。构建的模型能够有效解释渔场分布与环境要素之间的关系,并可从模型中推断各环境因子的最适范围和变化趋势;单位捕捞努力量渔获量(catch per unite effect,CPUE)高的渔场主要分布于HSI大于0.5的海域,其他HSI高的海域可能为潜在渔场。对不同因子权重系数的研究发现,叶绿素a浓度是影响渔场分布的重要因素。对模型的验证结果表明,其准确率达到75%以上。该研究表明,基于不同权重系数的HSI模型能够较好地预测南海北部枪乌贼渔场。     

智利外海智利竹筴鱼与茎柔鱼栖息地变动对ENSO事件响应的差异

探究同海域物种栖息地变动的同步性有利于有效利用和管理多个关联物种资源。本研究利用 2011—2016 年秋季智利外海茎柔鱼(Dosidicus gigas)渔业数据及海表面高度距平值(SSHA)、海表面盐度(SSS)、400 m 水层温度 (Temp_400 m)等环境数据和 2013—2016 年秋季智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)渔业生产数据及海表面温度(SST)、 混合层深度(MLD)、400 m 水层温度(Temp_400 m)构建了不同权重的栖息地模型, 各种类选取最优栖息地模型并利用 2017 年数据进行验证。此外, 基于最优模型分别追算 1950—2017 年智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)与茎柔鱼栖息地适宜性指数(HSI), 并分析其对 ENSO(El Ni?o-Southern oscillation, 厄尔尼诺与南方涛动)事件响应的差异。结果表明, 智利竹筴鱼与茎柔鱼最优栖息地模型均能较好地预测两者潜在分布。厄尔尼诺事件期间, 各环境变量表现为海温偏高, 海面高度空间上由东北向西南方向递减, 混合层较浅, 智利北部海表面盐度高于南部; 物种生境变化表现为智利竹筴鱼适宜面积增加, 最适 HSI 重心向西移动, 而茎柔鱼适宜面积减小, 最适 HSI 重心向西南方向移动。拉尼娜事件期间各环境变量表现为海温偏低, 海面高度空间上由东北向西南方向递增, 混合层加深, 海表面盐度变化与厄尔尼诺期间相似且差异较小; 此事件期间, 智利竹筴鱼适宜面积于西南方向显著减少, 最适 HSI 重心向东南方向偏移, 而茎柔鱼适宜面积于高纬度方向上增幅显著, 最适 HSI 重心向东北方向移动。智利竹筴鱼与茎柔鱼适宜面积在不同 ENSO 事件下变化差异可能与东南太平洋智利海域分布的海流及两者摄食对象生物量的变化有关。     

东南太平洋智利竹筴鱼栖息地指数的比较研究

根据2000~2007年度东南太平洋智利竹筴鱼的商业捕捞数据,结合海洋环境数据(SST,SSA,SSHG以及等温层深度),运用4种关联建模方法计算其栖息地指数,并使用Surffer 8.0软件绘制出HSI的空间分布图。通过2008年度的捕捞数据进行验证,结果表明4种模型的结果存在明显差异:采用算术平均法和几何平均法时,主要产量分布在0.6HSI0.9的区域;采用最大值法时,主要产量集中在0.8HSI1.0的区域;采用最小值法时,主要产量分布在0.3HSI0.6的区域。通过4种模型的验证结果比较,本文认为算术平均法和几何平均法能较好地反映东南太平洋智利竹筴鱼的中心渔场位置以及分布特征。     

拉尼娜（2007年）和厄尔尼诺（2015年）事件对东海日本鲭栖息地时空分布的影响#br#

根据上海海洋大学中国远洋渔业数据中心提供的日本鲭(Scomber japonicus)生产捕捞数据,结合海表面温度(SST)、海表面高度(SSH)以及净初级生产力(NPP)3个关键因子,利用算术平均法进行栖息地适应性指数(HSI)建模分析,并选择2007年拉尼娜年份和2015年厄尔尼诺年份,对比研究东海日本鲭栖息地的年间差异。结果发现,拉尼娜年份(2007年)日本鲭的产量、捕捞努力量、CPUE(单位捕捞努力量渔获量)均高于厄尔尼诺年份(2015年),且渔场纬度重心(LATG)相对2015年偏北。对比渔场环境条件发现,2007年和2015年7—9月SST、SSH和NPP在空间分布上具有显著性差异。此外,栖息地建模结果显示,2007年各环境因子均有利于形成较好的日本鲭栖息地;且2007年7—9月适宜栖息地(HSI>0.6海域范围)面积明显大于2015年,其栖息地位置相较于2015年明显偏北,这导致2007年的渔场纬度重心比2015年偏北。研究表明,2007年拉尼娜事件和2015年厄尔尼诺事件对东海日本鲭适宜栖息地大小及其空间分布具有显著影响。     

西北太平洋柔鱼栖息地适宜性变动研究

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是西北太平洋重要的经济头足类,其栖息地受到气候变化的显著影响。根据中国鱿钓渔船在38°~45°N、140°~160°E作业渔场内的生产数据以及卫星遥感数据,利用信息增益技术选取关键环境因子,以单位捕捞努力量渔获量(CPUE)作为适应性指数,使用算术平均法(AM)和联乘法(GM)分别建立综合栖息地指数模型,对比异常环境条件下(厄尔尼诺和拉尼娜事件)柔鱼栖息地适宜性变动情况。结果表明,1998年La Ni■a事件发生时,西北太平洋传统作业渔场温度升高,海表温度(SST)相对正常年份2008年平均上升2. 72℃;而2009年El Ni■o事件发生时,SST相对正常年份降低0. 45℃。栖息地综合指数模型结果表明,1998年作业比重主要分布于在栖息地指数(HSI)大于0. 8的范围内,作业比重达到80%;2008年作业比重主要分布在HSI值0. 6~0. 8和0. 8~1. 0之间,所占比重在30%~50%左右; 2009年作业比重主要分布在HSI值0. 4~0. 6、0. 6~0. 8和0. 8~1. 0之间,作业比重平均约为32%。此外HSI值低于0. 2的区间面积随着La Ni■a事件、正常年份和El Ni■o事件递增,而HSI值大于0. 4的区间面积随着La Ni■a事件、正常年份和El Ni■o事件递减。研究认为,1998年La Ni■a事件发生时西北太平洋海域柔鱼适宜栖息地面积增加,而2009年El Ni■o事件发生时柔鱼栖息地适宜性变差,导致柔鱼产量变低。     

东南太平洋竹?鱼资源评估与捕捞控制规则模拟研究

以东南太平洋智利竹鱼为对象、以资源量动态模型为基础,使用模拟方法构建了"真实"的智利竹鱼种群及其渔业,评估了观测误差和过程误差对智利竹鱼资源评估和管理的影响。模拟的"真实"的智利竹鱼种群及其渔业结果显示,1997—2014年太平洋智利竹鱼资源量总体上呈逐年下降趋势,且远低于B_(MSY)的50%;捕捞死亡系数波动剧烈,仅在2012—2014年低于F_(MSY)且相对稳定。渔业资源评估模拟结果显示,观测误差和过程误差使资源量和B_(MSY)被低估,捕捞死亡系数和F_(MSY)被高估,且随机误差越大,资源量、B_(MSY)被低估,而捕捞死亡系数、F_(MSY)被高估的程度越大。渔业管理模拟的结果表明,捕捞控制规则采用恒定捕捞死亡系数时,未来10年基于50%2014年捕捞死亡系数的管理措施为最佳管理措施。由于捕捞死亡系数被高估,最佳管理措施实施后使得年总可捕捞量高于预期,而年资源量低于预期,资源量增长或恢复的速度变慢,资源可能同时处于过度捕捞状态和正遭受过度捕捞。过度捕捞的风险与随机观测误差和过程误差的大小成正比。     

西北太平洋柔鱼适宜栖息地动态变化研究

柔鱼(Ommastrepes bartramii)是短生命周期种类,具有较高的经济价值和重要的生态地位,研究柔鱼资源对我国的远洋渔业发展有重要作用。本研究根据2005～2016年8～10月西北太平洋柔鱼渔业数据以及海表温度(Sea surface temperature, SST)数据,依据前人建立的柔鱼栖息地适宜性指数模型(Habitat suitability index, HSI)计算适宜柔鱼栖息地面积大小,并与柔鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit of fishing effort, CPUE)和渔获量进行相关性分析。研究发现,2015年平均适宜栖息地(HSI0.6)面积范围最大,达到1087369km2;2008年平均适宜栖息地面积范围最小,仅为618407.5 km~2。所选区域内适宜栖息地分布能有效反映柔鱼的资源分布情况,但其适宜栖息地面积大小与渔获量和CPUE之间不存在显著相关性(P0.05)。其原因可能有:鱿钓渔船作业集中,导致单船渔获量不能表征实际CPUE;大尺度的气候变化,特别是厄尔尼诺和拉尼娜现象会影响柔鱼资源量;黑潮与亲潮的变化也会影响柔鱼资源量。     

基于GAM和权重分析的西北太平洋秋刀鱼渔情预报研究

为了提高秋刀鱼(Cololabis saira)渔情预报模型的时空分辨率, 提升生产经济效益, 本研究基于 2013─2016 年 7—11 月中国在西北太平洋公海的秋刀鱼生产数据及海洋环境数据, 利用广义可加模型(generalized additive models, GAM)分别拟合单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE)的适宜性指数(suitability index, SI)与各海洋环境变量之间的 SI 模型, 结合提升回归树模型(boosting regression tree, BRT)进行权重分析, 建立以月份为周期的秋刀鱼栖息地适宜性指数(habitat suitability index, HSI)模型。结果表明, (1) GAM 能较好地拟合适宜性指数与环境变量的关系, 获得最优环境变量参数值;(2) 环境变量对 CPUE 影响权重的前 3 位分别为海表温度梯度、海表温度和混合层深度, 其中, 在秋季 9—11 月海表温度梯度的权重值均为最高;(3) HSI 模型的检验和评价总体准确率分别为 82.0%和 73.2%, 秋季可达 87.7%和 77.9%, 在盛渔期 10 月, 预测准确率达 89.4%;(4) HSI 高值区与秋刀鱼实际渔场在空间分布基本一致。研究表明该模型适用于秋刀鱼的渔情预报, 并在每天的速报中具有明显优势。     

基于栖息地指数的阿拉伯海鲐鱼渔情预报模型构建

为了更好地了解和可持续开发利用阿拉伯海澳洲鲐(Scomber australasicus)资源,采用2016—2017年1、2、11和12月主渔汛期间我国公海围网渔船在阿拉伯海的鲐鱼生产数据,结合海表温度(Sea surface temperature,SST)、混合层厚度(Mixed-layer thickness, MLT)、海面高度异常(Sea level anomaly, SLA)、叶绿素a浓度(Chlorophyll-a concentration, CHL)环境数据,分别构建了以渔获量(Fish catch, FC)和作业次数(Fishing times, FT)为基础的栖息地指数(Habitat suitability index, HSI)模型:FC-HSI和FT-HSI模型。在HIS0.6的海域,2016和2017年实际渔获量占比分别为76.25%和80.03%。利用2018年的实际生产数据对模型进行预报准确度验证,得出在HIS0.6的海域,实际渔获量占比分别为45.68%和50.15%,FT-HSI模型的预报结果优于FC-HSI模型。结果表明,基于SST、MLT、SLA、CHL的FT-HSI模型能够较好地预测阿拉伯海鲐鱼的中心渔场。     

基于最大熵模型分析西南大西洋阿根廷滑柔鱼栖息地分布

根据2008—2010年中国鱿钓船在西南大西洋海域得到的生产数据及海洋环境数据(海表面温度,sea surface temperature,SST;海面高度sea surface height,SSH;叶绿素-a浓度,chlorophyll-a,chl.a),利用最大熵模型(Max Ent)分析捕捞主渔汛期间(1—4月)阿根廷滑柔鱼的潜在栖息地分布,同时与实际作业位置相比较,结合海洋环境因子分析不同年份分布差异的原因。模型运算结果显示:阿根廷滑柔鱼潜在分布区域的变化与实际作业位置变动基本一致;南北方向上,2008年和2009年的潜在分布区域较为广泛,而2010年的潜在分布区域较为狭窄,且主要分布在45°S以南的区域。Jackknife检验表明,SST是影响阿根廷滑柔鱼分布的首要环境因子,SST等温线分布可用来表征海流的强弱进而影响阿根廷滑柔鱼的分布,其中12°C等温线可以作为寻找渔场的一个指标。SSH等高线分布及其涡的变化也会影响到阿根廷滑柔鱼分布。chl.a只能间接地反映阿根廷滑柔鱼渔场的分布,不能很好地作为表征其分布的环境因子。研究表明,分析阿根廷滑柔鱼栖息地分布及其差异原因应主要观察SST和SSH的变化。     

东海竹鱼资源数量变动及现状

<正> 竹鱼 Trachurus japonicus 属食浮游生物性的上层鱼类,分布水域较广。其主要分布区域是日本列岛的太平洋侧中南部沿海及从东海到日本海西南部海域,暖、寒流区均有分布,特别是在黑潮暖流和对马暖流区是竹(?)鱼的主要渔场。日本在这一水域的竹(?)鱼渔获量最高时达到40万吨(1965年)。一般要占日本竹(?)鱼总渔获量的70～80%。竹(?)鱼和日本鲐鱼是日本在东海生产的大中型围网渔业的主要捕捞对象。本文试图对东海(包括日本海西部)的竹(?)鱼资源状况作一概述。     

2011～2012年东南太平洋智利竹鱼CPUE的时空变化及其与捕捞因子关系

根据2011和2012年东南太平洋智利竹鱼(Trachurus murphyi)的渔业生产统计数据,利用广义可加模型(GAM)分析了智利竹鱼资源的时空变动及其与捕捞因子的关系。结果表明:GAM模型对单位捕捞努力量渔获量(CPUE)总偏差解释率为24.173%,其中贡献最大的是拖网时间,贡献率为13.758%。东南太平洋智利竹鱼作业渔场主要集中在35.5°~46°S、80°~91°W和25°~28.2°S、74°~76.5°W范围内;最佳捕捞时间为4月、8~11月;最佳拖网时间为8~10 h;最佳的网位为0~40 m;最佳的网口高度为72~95 m。逐步建模法结果显示,影响智利竹鱼CPUE的因子按重要性程度从高到低依次为拖网时间、网位、网口高度、月份、纬度、经度、曳纲长度、网口水平扩张。