网渔具计算机数值模拟的研究进展

对近年来网渔具的计算机数值模拟中使用的几何拓扑分解方法、数学建模思想和模型算法等进行了归纳和系统整理,并探讨了各种算法的稳定性和收敛性。分析认为:刚体有限元法数学建模的优点是模型简化,能基本反映网具粗糙形状,缺点是忽略网线张力,无法精确反映网具的受力和网具的运动状态;基于质量弹簧体系和牛顿力学的柔性有限元法是主流,数值模拟结果更符合网具的实际状况,网形更细腻逼真,计算结果与网具实测拟合较好;显式算法对时间步长较敏感,稳定性和精度不如隐式算法好。NEWTON-RAPHSON和NEWMARK-β算法具有无条件稳定性和收敛性,大部分研究采用了此算法。     

基于两种形态学方法的柔鱼类耳石判别比较

根据我国鱿钓船2013年6~7月在北太平洋海域采集的柔鱼(Ommastrephes bartramii)和2013年5~10月在东太平洋海域采集的茎柔鱼(Dosidicus gigas)样本,对传统测量法选取的9项形态参数和傅里叶分析法选取的77个傅里叶系数进行判别,比较分析两种方法的判别效果。结果发现,北太平洋柔鱼耳石翼区开口处上端较长且翼区宽大,赤道茎柔鱼翼区开口处下端较长且侧区有突起;而各项参数值也均有显著性差异。主成分分析法结果认为,传统测量法中总长与胴长之比(TSL/ML)和最大宽度与胴长之比(MW/ML)两个主成分的得分较高,散点图有较大重叠;而傅里叶分析的前13个主成分可以解释总变异的70%以上,散点图重叠较少,效果较好。逐步判别分析的结果认为,背区长(DLL)、侧区长(LDL)、翼区宽(WL)、吻区宽(RW)与胴长之比可列入传统测量法的判别函数中,判别正确率为94%;傅里叶分析中的12项傅里叶谐值可列入判别分析,总判别率为99%。总体而言,两种方法的判别正确率均较高,而傅里叶分析法则相对更为有效。本文可为柔鱼类的种类和种群判别研究提供基础参考资料。     

新西兰海域双柔鱼的生物学研究

本文对分布在新西兰周围海域的双柔鱼生物学特性作了分析,通过回归获得雌雄个体的各种体重与胴长的关系,不同海区的渔获物组成不一,整个海域以夏生群和秋生群为主。１～４月摄食等级为０级的比例均在３０％以上,２～３级约３０％,小型群体的空胃率比饱满率稍高,而大型群体０～１级的摄食等级比例９０％以上。渔获物性别组成生长初期接近１∶１,成长期雄性个体的比例略占优势,繁殖期雌性个体占优势。还对雌雄个体的各种性腺指数与胴长、体重的关系及性腺指数与性成熟度的对应关系等作了分析     

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。     

两种经验方法估算中国明对虾自然死亡的比较

为掌握不同自然死亡估算方法对资源变动规律和群体结构特征的影响,以放流中国明对虾渔业为例,采用2种基于生长参数的经验公式估算自然死亡系数,并与已报道的基于渔获量数据得到的结果进行比较,分析3种自然死亡系数随时间的变化规律及对资源的性比结构影响。结果显示:估算方法理论及依据的数据资料不同对自然死亡系数的估算结果影响显著,利用叶昌臣等基于渔获量数据得到的自然死亡系数进行放流后至捕捞结束全时段的模拟,存在低估放流初期个体自然死亡的现象;利用Chen等提出的经验公式估算的自然死亡系数,存在高估放流初期幼体自然死亡的可能,至放流个体生长一周年时性比达4.44:1;利用Gislason等提出的方法估算的自然死亡系数,存在低估放流初期和高估稳定生长期自然死亡的可能,至放流个体生长一周年时性比达2.22:1。在开捕时的BPR和捕捞结束时的累计YPR,基于叶昌臣等估算的自然死亡系数得到的值分别为23.81和22.02,分别是利用Gislason等经验公式得到的值的2.42倍和2.87倍,是利用Chen等提出方法得到的资源量的76.25倍和102.50倍。研究表明,选择渔业资源自然死亡估算方法应以最谨慎的方法进行审查和对比,利用经验方法进行自然死亡系数估算时,为提高估算的准确性、科学性和得到结果具有生物学意义,应引入性别因子(或系数)。     

渔获物平均营养级在渔业可持续性评价中的应用研究进展

高强度的捕捞努力量和渔业管理不力等因素导致全球范围内传统渔业资源的衰退,近年来渔获物平均营养级(MTL,mean trophic level)作为以生态系统为基础的渔业管理评价指标被普遍应用。本文在广泛收集国内外相关文献资料基础上,系统地介绍了MTL在渔业资源评价中的研究进展。已有研究显示,MTL能够利用已知渔获数据来分析,且参数化较为简便,在评价渔业可持续性中优势明显。受以渔获量作为生态系统指标、营养级(TL,trophic level)随体长的变化、渔获统计数据质量、低TL种类的过多捕捞和海域环境富营养化等因素的影响,在评估渔业资源利用状况时,需将MTL与剔除TL小于3.25物种下的3.25MTL、渔业均衡指数(FIB)等营养指标综合分析。此外,综合运用多指标,将营养指标与渔获组成、中上层鱼类与底层鱼类产量的比值、市场价格等指标结合分析,有助于掌握引起MTL变动的因素,更加全面地掌握捕捞活动下鱼类群落结构的实际变化状况。     

东太平洋茎柔鱼的耳石微结构

根据采集于东太平洋哥斯达黎加、秘鲁和智利外海的茎柔鱼耳石样本,分析了其生长纹、标记轮和其他异常结构。结果显示,耳石生长纹由明暗相间的环纹组成,按照生长纹宽度的不同可分为后核心区、暗区和外围区3个明显的生长区。通过对后核心区和暗区生长纹的计数显示,哥斯达黎加、秘鲁和智利外海3个海区的茎柔鱼仔鱼的年龄分别约为26、32和33日龄,稚鱼的年龄分别约为86、84和88日龄。茎柔鱼的耳石微结构中存在7类标记轮,它们的形成与茎柔鱼自身的内源节律(孵化、交配、产卵等)和外部环境压力(温度骤变、捕食者攻击等)等因素有关。研究还在个别茎柔鱼的耳石中发现一些不规则的异常结构(副核心、附生长纹、附中心)和生长纹方向颠倒的现象,推断它们的形成可能是由于外力作用使得耳石被破坏或耳石脱离原先的位置所造成的。     

哥斯达黎加外海茎柔鱼耳石的微量元素

实验通过激光剥蚀电感等离子质谱法分析哥斯达黎加外海茎柔鱼耳石的微量元素,了解其微量元素组成及其与表温关系,推测其不同生活史阶段的栖息环境.结果表明,茎柔鱼耳石含有54种元素,其中Ca、Na和Sr为主要元素.总体耳石Sr/Ca大于太平洋褶柔鱼、巴塔哥尼亚枪乌贼和黵乌贼.胚胎期耳石Sr/Ca最高,随着年龄增加而下降.Sr/Ca与表温呈反比例关系.不同孵化月份的茎柔鱼在不同生长阶段的耳石Sr/Ca差异不明显.Ba/Ca可看做茎柔鱼垂直移动的指标元素,茎柔鱼仔鱼至成鱼期耳石Ba/Ca呈“U”型变化,与其幼体生活在海水表层,成体生活在较深层海水相对应.茎柔鱼耳石Mg/Ca核心高外围低,可能与耳石生长率逐渐减小有关,Mg/Ca与表温呈正相关.此外,研究认为茎柔鱼胚胎期是以自身携带的卵黄囊为营养物质,此时耳石的微量元素与亲体的遗传因素相关,与外界水环境无关.     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼遗传多样性的微卫星分析

西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)是重要的经济大洋性头足类,其种群结构较为复杂。本研究采用8个微卫星标记,对西南大西洋阿根廷滑柔鱼群体的遗传多样性进行了检测。8个基因座位上,共检测出172个等位基因,每个基因座位检测到10～30个等位基因不等。8个位点的平均观测等位基因数为21.500 0,平均有效等位基因数为12.074 1。各位点的观测杂合度(Ho)变化范围为0.300 0～0.775 0,期望杂合度(He)为0.484 2～0.977 0,平均观测杂合度为0.504 6,平均期望杂合度为0.873 4。8个微卫星位点的多态信息含量(PIC)平均值为0.853 6。以卡方检验估计Hardy-Weinberg平衡,发现8个基因座位均不符合Hardy-Weinberg平衡。Fst分析显示该群体无明显的遗传分化。研究结果揭示:西南大西洋阿根廷滑柔鱼种群显示了高水平的微卫星多态性,该海域阿根廷滑柔鱼群体的遗传多态性水平在经历了近十年的密集捕捞压力后没有明显的变化,同时证明微卫星分子标记是研究该物种自然种群的有利工具。     

头足类精子超微结构研究进展

精子作为物种生殖生物学、受精生物学研究的重要内容之一,其发生及超微结构具有属种特异性,是系统分类、亲缘关系和生殖进化的重要依据。头足类是重要的海洋生物,在海洋生态系统中占有重要的地位,其精子发生主要经历顶体的演变、精核的建成、核后端线粒体的系统演变等过程,不同属种的成熟精子超微结构存在显著差异。八腕目属种精子顶体呈螺旋状钻头形,精核为直核,线粒体于尾部形成线粒体鞘;乌贼目属种精子顶体呈圆屋顶形或圆锥形,精核稍弯,线粒体裹于线粒体距中;幽灵蛸目的幽灵蛸和旋壳乌贼目的旋壳乌贼精核均为直核,线粒体围绕鞭毛形成线粒体袖套,前者顶体球形,后者顶体圆锥形。其中,线粒体距、线粒体袖套、线粒体鞘等头足类精子的线粒体系统变化,是精子对受精环境的适应,也是头足类不同属种生殖进化的演化产物。