2014年冬季热带西太平洋雅浦Y3海山浮游植物叶绿素a浓度及粒级结构

2014年冬季对西太平洋雅浦区Y3海山及其邻近大洋海域不同粒径浮游植物叶绿素a浓度进行了现场观测,同时结合温度、盐度、营养盐数据,分析了Y3海山区总叶绿素a浓度分布情况,不同粒级浮游植物对总叶绿素a浓度的贡献率及其与环境因子的关系,并与热带西太平洋大洋区(DY断面)进行了比较。结果表明:Y3海山A、B断面与DY断面水体平均叶绿素a浓度相差不大,分别为0.057、0.054和0.051mg/m3,A、B和DY三个断面各水层(0、30、75、100、150和200m)叶绿素a浓度变化范围分别为0.009—0.205、0.005—0.236和0.007—0.229mg/m3。不同粒级浮游植物的叶绿素a占总叶绿素a的比例从大到小依次为微微型浮游植物、微型浮游植物和小型浮游植物,三者在各断面的比例分别为A断面:59.97%,25.39%,14.64%;B断面:50.87%,30.70%,18.43%;DY断面:55.87%,29.87%,14.26%。微微型浮游植物在整个调查区域为优势类群,在A、B和DY三个断面的平均浓度分别为0.025、0.026和0.029mg/m3。各站位均有次表层叶绿素a浓度最高值现象,其中Y3海山区西南部和东南部为叶绿素a浓度高值区。洋流、温度和营养盐均对叶绿素a浓度分布有一定的影响。本研究发现海山经典假说不适用于2014年冬季的Y3海山区。     

大鹏湾赤潮多发区的叶绿素a分布与环境关系初探

根据１９９０－１９９１年大鹏湾盐海田域４个测站的观测资料分析结果表明，大鹏湾赤潮我发区海水中叶绿素α含量的测值范围为０．０６－８．２８ｍｇ／ｍ＾３，平均为１．３３ｍｇ／ｍ＾３。季切平均值以春，秋季较高，夏，冬季较低；表层的叶绿素α含量稍高于底层。采用多元逐步回归分析得知，影响叶绿素α含量变化的主要因子是Ｆｅ，ＣＯＤ，ｓ，其次是ＤＯ，ｔ，Ｔｂ；此，Ｍｎ，Ｓｉ（ＯＨ）４，ＰＯ４，ＮＯ２与叶绿素α的分布     

南海东北部中尺度涡对海表叶绿素a浓度的影响规律研究

基于南海东北部1998~2019年的多源卫星遥感数据和风场再分析数据, 较系统地分析了南海东北部涡旋内部叶绿素a浓度的分布特征, 通过量化统计和涡心坐标系参数合成等方法探究了中尺度涡对叶绿素a浓度变化的影响规律及潜在机制。结果表明: (1)南海东北部约有60%的中尺度涡旋内部存在叶绿素a浓度增加和减少的现象。(2)南海东北部中尺度涡内部叶绿素a扰动受到涡旋抽吸和涡致Ekman抽吸机制的共同调控, 其中约有38% (39%)的暖(冷)涡内涡旋抽吸的贡献更大, 21% (24%)的暖(冷)涡内涡致Ekman抽吸的贡献更大。(3)南海东北部中尺度涡生命周期内的海表叶绿素a浓度变化存在显著的阶段性差异, 在冷暖涡的生成期, 涡旋抽吸的作用更为显著, 而在冷暖涡的顶峰和消亡期, 涡致Ekman抽吸的作用更为明显。上述研究结果有助于理解南海东北部初级生产力对中尺度涡的响应过程与机理, 对认识海洋物理-生物耦合过程具有一定的参考价值和研究意义。     

基于BP人工神经网络平潭海域赤潮叶绿素a浓度模型演算研究

以福建平潭海域为研究对象、以叶绿素a浓度为输出指标,根据2009-2018年赤潮期数据规律及2013-2017年海洋监测数据主成分分析结果,对拟构建的BP模型进行输入指标筛选,选定结果包括4个气象因子和4个水质因子。基于此结果,对2013-2017年的698组海洋监测数据中叶绿素a浓度进行归一化处理并进行模型演算,随机选取80%数据作为演算模型的训练样本,其余进行模型验证。通过交叉变换输入指标,寻求最优的输入节点组合,以气温、溶解氧浓度、日照时长指标为输入参数时,BP模型误差较小(均方根误差为0.05μg/L,平均绝对误差为0.03μg/L),演算结果精度较高(可决系数R~2=0.81)。以上结果表明,气温、溶解氧浓度和日照时长对叶绿素a浓度表征效果较好,可为平潭海域以叶绿素a浓度作为判定指标的赤潮预警研究提供参考。     

基于DINEOF方法重构台湾海峡叶绿素a遥感缺失数据的初步研究

卫星遥感观测是研究海洋环境变化的一种重要方法,但由于观测周期和天气影响等原因,观测数据经常存在一定的缺失,这使得遥感数据在海洋环境连续变化的应用研究中受到一定的限制.为解决此问题,本文采用了经验正交函数分解插值方法(DINEOF)重建缺失的遥感观测数据.首先,基于Sea Wi FS(1998年1月至2010年12月)、MODIS-Aqua(2002年7月至2014年12月)和MODIS-Terra(2000年2月至2014年12月)三级叶绿素a月平均数据产品,按像素点平均的方法组合成原始资料集;其次,利用DINEOF方法重构该资料集的缺失部分,从而得到完整的1998~2014年台湾海峡及邻近海域叶绿素a浓度的月平均数据集;再通过分析重构影像与原始资料的时空误差和验证重构影像的时空变化特征等方法,评价了所用算法和重构数据集的合理性.结果表明:基于遥感组合数据,采用DINEOF方法重构的叶绿素a遥感影像,能够有效地反映研究海域叶绿素a浓度的时空变化规律.研究还表明,该方法操作简便,无需先验信息,且重构精度高,能有效重构大面积缺失的影像数据资料,为探索海洋环境和生态的长期变化规律提供了较好的基础.     

中国近海区域浮游植物生态对气候变化的响应

我国近海区域对气候变化高度敏感,浮游植物生态的变化关系到我国近海生态安全.采用重构的遥感数据等资料,分析并综述我国近海区域浮游植物叶绿素a浓度、初级生产力和浮游植物群落结构对气候变化背景下海水升温、风场等环境因子的响应.结果表明,东(南)中国海叶绿素a浓度略有上升(下降)的趋势,但浮游植物群落结构和生物量有明显的变化;其中,微微型浮游植物和甲藻占比增加,小型浮游植物物种成为海区优势种,暖水性种分布区北扩,而这与气候变化背景下海洋热动力环境的长期变化及其对营养盐供给的影响关系密切.分析还指出了气候变化对我国近海区域海洋生态影响研究迫切需要开展的若干工作.     

东海区叶绿素a和初级生产力季节变化特征

依据2008年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和2009年冬季(2月)的现场调查结果,分析了东海区叶绿素a、初级生产力的平面分布、垂直分布和季节变化的特征,并探讨了其影响因素。结果表明,四个航次叶绿素a浓度分别为1.33、0.93、1.61和0.65 mg/m3,秋季春季夏季冬季。春季、夏季和秋季最大值均出现在0—10m水层,冬季最大值出现在底层。叶绿素a浓度远海年季变化较小,近岸区和垂直分布年季变化较大。四个航次初级生产力平均为375.03、414.37、245.45和102.60 mg/(m3 h),夏季秋季春季冬季。叶绿素a浓度和初级生产力水平均高于历史同期值。鱼外渔场的年平均初级生产力最大,海州湾渔场最小。通过分析叶绿素a和环境因子的相关性表明,叶绿素a与浮游植物显著正相关;春季和秋季的低温以及春季和夏季的低盐比较适合浮游植物的生长;活性磷酸盐可能是限制春季和秋季叶绿素a的重要因素。     

近40年来中国湖泊叶绿素a浓度的时空分异特征分析

随着经济社会快速发展, 中国湖泊表现出不同程度的富营养化, 湖泊生态正面临着严峻挑战。叶绿素a是评价水体营养状态的重要指标, 可以反映湖泊中浮游植物生物量情况。基于Landsat系列数据集, 对1986~2022年间中国范围内面积在10 km²以上湖泊叶绿素a浓度分布状况进行研究, 并对各区域叶绿素a浓度演变趋势进行分析, 结果表明: (1) 中国湖泊叶绿素a浓度存在地域性空间分布差异。叶绿素a浓度分布整体呈现东南高, 西北低的态势, 大约69%的湖泊处于轻富营养化程度, 中富营养化状态约占17%。以35°N和100°E为分界线, 各区域叶绿素a浓度随经纬度呈现出一定的变化规律。(2) 近40年间中国湖泊叶绿素a浓度年均值处于缓慢波动上升趋势, 时间序列呈现先降低后升高, 再降低的变化状态。所有湖泊叶绿素a浓度显著上升的数量占比约为30%, 显著下降的占比约为24.8%, 变化不显著的约占45.2%。整体变化较为稳定, 变异系数处于中等波动水平以下, 波动较大的区域位于青藏高原, 东北地区和长江中下游的部分地区。(3) 各流域内湖泊叶绿素a浓度时空分异特征表现为: 空间分布上, 内陆流域和西南流域普遍较低, 珠江流域和东南流域较高。时间变化上, 除了西南流域和内陆流域的湖泊叶绿素a浓度呈现下降趋势外, 其他流域均为上升趋势。中国湖泊叶绿素a浓度呈现出明显的地域性差异和时间变化趋势, 这主要归因于地区气候、水文条件、土地利用以及人类活动变化等因素。受温暖湿润气候和较强人类活动的影响, 东南部地区的湖泊叶绿素a浓度相对较高。西北部地区气温偏低, 降水较少, 湖泊叶绿素a浓度普遍较低。近40年的时间尺度上, 受城市化、工业化快速发展和全球气候变化的共同影响, 中国整体湖泊叶绿素a浓度呈缓慢上升趋势。     

极区海洋对全球气候变化的快速响应和反馈作用

分析了全球气候变化与极区海洋的相互作用;集成极区快速变暖促使极区海洋出现快速变化的各种现象,如海冰快速变薄和退缩,格陵兰冰盖严重融化,北冰洋和南大洋碳池的固碳能力下降以及极地海洋酸化等.研究提出:北冰洋夏季海冰覆盖面积快速退缩,海冰覆盖面积在2012年8月26日呈现了记录以来的最低值,有模型预测到2035年北冰洋夏季将会见不到海冰.格陵兰冰盖的消融对全球海平面的上升和大洋环流均会产生影响,格陵兰冰盖全部融化将会使全球海平面上升7 m.通过近10 a的观测发现极地海域对大气二氧化碳的吸收能力不升反降,海水对大气二氧化碳的吸收趋向饱和,南大洋和西北冰洋碳吸收能力变弱.有模式预测,到21世纪末,北冰洋表层海水pH值将会降低0.23～0.45,成为全球海洋酸化最严重的海区,而南大洋的表层海水二氧化碳浓度在21世纪下半叶或将超过600μatm的水平,极地海洋酸化对海洋食物链和生态系统的影响可能成为不可逆转的损害.这些极区海洋的快速变化将对全球气候变化产生反馈作用.     

中国南海表层叶绿素a季节内变化特征及成因

对中国南海表层叶绿素a季节内变化的研究有助于深入认识其海洋特征,满足渔情预报等实际应用需求。利用卫星观测资料分析南海表层叶绿素a不同季节的季节内变化特征,结果表明南海表层叶绿素a季节内振荡强度冬季最高。冬季和春季的季节内振荡最强区域都位于吕宋岛西北侧海区,夏季和秋季振荡较强的区域偏向菲律宾群岛一侧。分析表明研究海区表层温度和表层叶绿素a 存在负相关,冬强夏弱,北强南弱。大部分海区海面高度和叶绿素a 相关性不显著,但南海东南边缘海区海面高度和叶绿素a在季节内存在正相关。冬季海盆尺度逆时针旋转的环流结构应是这些现象产生的原因。除南海东南边缘海区、海南岛东南海区和吕宋岛西侧海区之外,风应力大小和热通量均与叶绿素a 在季节内呈正相关。这显示非局地风场和海流等因素、海洋动力调整过程可能在吕宋海峡以西和南海东南边缘的表层叶绿素a 季节内变化中起到重要作用。     

西北太平洋气候和海洋环境变化对柔鱼空间分布的影响

Ommastrephes bartramii is an ecologically dependent species and has great commercial values among the AsiaPacific countries. This squid widely inhabits the North Pacific, one of the most dynamic marine environments in the world, subjecting to multi-scale climatic events such as the Pacific Decadal Oscillation(PDO). Commercial fishery data from the Chinese squid-jigging fleets during 1995–2011 are used to evaluate the influences of climatic and oceanic environmental variations on the spatial distribution of O. bartramii. Significant interannual and seasonal variability are observed in the longitudinal and latitudinal gravity centers(LONG and LATG) of fishing ground of O. bartramii. The LATG mainly occurred in the waters with the suitable ranges of environmental variables estimated by the generalized additive model. The apparent north-south spatial shift in the annual LATG appeares to be associated with the PDO phenomenon and is closely related to the sea surface temperature(SST)and sea surface height(SSH) on the fishing ground, whereas the mixed layer depth(MLD) might contribute limited impacts to the distribution pattern of O. bartramii. The warm PDO regimes tend to yield cold SST and low SSH, resulting in a southward shift of LATG, while the cold PDO phases provid warm SST and elevated SSH,resulting in a northward shift of LATG. A regression model is developed to help understand and predict the fishing ground distributions of O. bartramii and improve the fishery management.     

东南太平洋秘鲁鳀资源量预报模型的构建

秘鲁鳀（Engraulis ringens）是栖息于东南太平洋沿岸的一种小型中上层鱼类。有效地对秘鲁鳀资源量进行预报将有助于为我国鱼粉进口企业提供决策支撑。为此,本研究结合秘鲁鳀生物（上一个渔汛季度的资源量、渔获物中的幼鱼比例）和环境（渔场水温和nino1+2区的温度距平）因素及捕捞量为预报因子,利用主成分分析和多元线性回归的方法对17个渔汛季度（2006年至2014年第一渔汛季度）秘鲁鳀的资源量建立预报模型并利用主成分分析的结果对影响秘鲁鳀资源变动的因子进行初步评价。研究表明,随着时间的推移样本量的增加,模型拟合资源量与真实资源量的平均相对误差逐渐下降,拟合资源量序列与真实资源量序列的相关系数逐渐增加。最终模型5（建模数据为2006-2013年第二渔汛季度的数据,验证数据为2014年第一渔汛季度的数据）能够很好地拟合出秘鲁鳀资源量的大小及变动趋势拟合资源量序列与真实资源量序列的相关系数为0.861;拟合资源量序列与真实资源量序列的平均相对误差为12%;预报得到的2014年第一渔汛季度的数据与真实值相比,相对误差为1%。结合主成分分析的结果对影响秘鲁鳀资源变动的因素进行评价结果表明,第一主成分的方差贡献率为46%,其中环境因素占据了最大的载荷;第二主成分的方差贡献率为23%,同样环境因素占据了最大载荷,但是,排名第二和第三的因素分别是上一个渔汛季度的资源量和捕捞量,其载荷相当;第三和第四主成分的方差贡献率分别为9%和7%,其中幼鱼比例占的载荷最大。根据各主成分得分序列与资源量序列的相关系数结果,环境因子对秘鲁鳀资源变动有重要影响。     

利用渔场环境因子标准化西北太平洋柔鱼CPUE的研究

本文利用1998-2016年西北太平洋柔鱼渔业数据及其渔场（35°~45°N,140°~165°E）的海洋遥感环境数据,包括海表温度、海面高度异常和叶绿素浓度,采用基于渔场环境的方法标准化西北太平洋柔鱼单位捕捞努力量渔获量（catch per unit effort,CPUE）。结果表明:柔鱼高频次作业的海表温度范围为10.2~22.2℃（96.05%）,海面高度异常范围为-15.9~28.2 cm（97.91%）,叶绿素浓度范围为0.0~1.0 mg/m3（96.69%）。名义CPUE和基于环境因子的标准化CPUE年际变化趋势基本一致。但由于柔鱼作业方式高度集中,有效捕捞努力量远低于名义捕捞努力量,以及考虑环境因子影响效应,名义CPUE均低于标准化CPUE。在深入理解鱿钓渔业和其生物学特性的基础上,基于渔场环境因子准化后的CPUE更具代表性,建议在以后的柔鱼资源评估与管理中使用基于渔场环境因子的标准化CPUE。     

基于耳石微结构的西北太平洋秋刀鱼(Cololabis saira)年龄与生长研究

根据2014年6月和10-11月在西北太平洋公海采集的168尾秋刀鱼样本,基于耳石微结构并结合基础生物学数据,鉴定了秋刀鱼的日龄,推算了孵化日期,并建立了生长模型和生长率。研究发现:耳石微结构从核心到透明区边缘,轮纹宽度由宽至窄,亮度由暗至明,标记轮多分布在透明区。日龄范围为204~549 d,优势日龄组为231~290 d和381~470 d,日龄最小个体体长207 mm,体质量39 g,日龄最大个体体长291 mm,体质量131 g。孵化日期为2012年12月至2014年4月,孵化高峰期出现在1-3月和8-10月,初步推算秋刀鱼主要分为春生群和秋生群产卵群体。体长和体质量生长模型符合Logistic生长模型。体长平均绝对生长率和相对生长率别为0.224 mm/d和0.000 88,绝对生长率随着日龄增加而减小。体质量平均绝对生长率和相对生长率别为0.293 g/d和0.003 25,最大绝对生长率（0.504 mm/d）和最大相对生长率（0.004 86）出现在351~400 d。     

Subsidies to tuna fisheries in the Western Central Pacific Ocean

Tuna fisheries in the Western and Central Pacific Ocean are among the most valuable resources in the region. These fisheries, worth an estimated $4.1 billion each year, play a pivotal role in supporting incomes and development goals in the region. However, due to the twin, and potentially inter-related effects of harmful fishing practices such as the use of fish aggregating devices, overcapacity, and fisheries subsidies, many of these tuna fisheries are currently at risk of over-exploitation—putting the livelihoods of countless local fishers at risk. This study finds that government fisheries subsidies in the region represent 37% of the ex-vessel value of tuna fisheries in the region. Fuel subsidies are estimated at US$ 335 million and non-fuel subsidies are estimated at US$ 1.2 billion for the year 2009. Developed countries are responsible for more than half of the subsidies spent in the predominantly developing region, underlying the fact that the majority of tuna value extracted from the national waters of developing countries in the region benefit larger, developed countries. The total resource rent, or return to society, from tuna fisheries, once adjusted for subsidies is a net negative US$750 million in 2009. Fisheries subsidies are enabling foreign fleets to operate at sub-market rates, putting local fleets out of competition for their own fishery resources.     

Chlorophyll a Biomass of Netplankton in Surface Waters of the Northern North Pacific Ocean and the Adjacent Seas from Summer to Autumn

Chlorophyll a concentrations of net (retained on 30 m mesh net) and total plankton in surface waters were determined along cruise tracks in an area of the northern North Pacific Ocean and the adjacent Bering Sea and the Gulf of Alaska from summer to autumn. Total chlorophyll a concentrations were high with a great areal and temporal variations in the western northern North Pacific compared to the eastern part. Chlorophyll a concentrations of netplankton varied from 0.001 to 0.230 g chl a l^–1 (average, 0.029 ± 0.040 g chl a l^–1), and showed a positive relation but a weak regression coefficient (r ² = 0.551) against the "average total chlorophyll a" (average of total chlorophyll a at the beginning and at the end during sampling of netplankton). However there were several data points showing high "average total chlorophyll a" but low netplankton and vice versa. Average percentage share of netplankton in the total chlorophyll a was estimated to be as large as 4.26%.     

Netplankton Chlorophyll Biomass along 175°E in the Pacific Ocean

An analysis is presented of data on chlorophyll a concentrations of the total and the netplankton (>10 μm), determined either in April to June or in August to September from 48°N to 15°S along 175°E in the Pacific Ocean during 6 years by the NOPACCS (Northwest Pacific Carbon Cycle Study). Particular attention was given to the variability of absolute concentrations of the netplankton chlorophyll a and their percentage shares of the total chlorophyll a concentration. Below 0.2 μg l⁻¹ of surface total chlorophyll a, the netplankton chlorophyll a showed low percentage shares (such as 12.7% on average) with a large variation, but above 0.2 μg l⁻¹ it was 35.9% on average with less variation, showing an accelerated increase at high total chlorophyll a concentrations. High netplankton chlorophyll a concentrations in surface waters were observed at high latitudes, in waters having high chlorophyll a concentrations at sub-surface depth, and in equatorial upwelling. The percentage shares of netplankton in the total chlorophyll a in the euphotic zone were 8.5% and 25.9% above and below 0.2 μg l⁻¹, respectively, although the data points scattered over a wide range (from 7.2% to 53.8%) depending on differences in water masses, depths and seasons. High chlorophyll a concentrations and high percentage shares of netplankton corresponded to high ambient nitrate plus nitrite concentrations. Integrated netplankton chlorophyll a concentrations in the euphotic zone varied from 0.7 to 19.5 mg m⁻² in waters below 0.2 μg l⁻¹ of surface total chlorophyll a, and from 2.0 to 29.5 mg m⁻² above 0.2 μg l⁻¹, and the percentage shares of netplankton for the former were 7.4% on average and 23.7% for the latter. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

水温增加对西北太平洋柔鱼潜在栖息地的影响

In the Northwest Pacific Ocean, the squid jigging fisheries from China, Japan and other countries and regions have targeted the west winter-spring cohort of neon flying squid(Ommastrephes bartramii) from August to November since the 1970 s. This squid is a short-lived ecological opportunist with a life-span of about one year,and its population is labile and recruitment variability is driven by the environment or climate change. This variability provides a challenge for ones to forecast the key habitats affected by climate change. The catch data of O. bartramii from Chinese squid jigging fishery and the satellite-derived sea surface temperature(SST) data are used in the Northwest Pacific Ocean from August to November of 1998 to 2004, the SST preferences of O.bartramii corresponding to high values of catch per fishing day(CPUE) are determined and monthly potential habitats are predicted using a histogram analysis of the SST data. The possible changes in the potential habitats of O. bartramii in the Northwest Pacific Ocean are estimated under four climate change scenarios based on the Fourth Assessment Report(AR4) of the Intergovernmental Panel on Climate Change, i.e., 0.5, 1, 2 and 4°C increases in the SST because of the climate change. The results reveal an obvious poleward shift of the potential habitats of O. bartramii in the Northwest Pacific Ocean.     

Arietellus unisetosus-a new species of calanoid copepod from the tropical waters of the central Pacific Ocean

A new species, Arietellus unisetosus n. sp, (Copepods, Calanoida, Arietellidae, Arietellus) sampled from the tropical waters of the central Pacific Ocean is described. It is easily distinguished from the other known congeneric species by the following some characters (female):the caudal rami asymmetrical, the outer margin of left ramus swollen, knob-like; leg 5:both knob-like endopods each with a long apical seta; both lobate exopods without any terminal spine, etc.     

中西太平洋紫魟渔业生物学初步研究

紫魟(Pteroplatytrygon violacea)作为金枪鱼延绳钓中最常见的副渔获物,对海洋生态系统的稳定和物种多样性起着重要的作用。根据2017年7月-2018年2月间我国远洋渔业科学观察员在中西太平洋作业中采集的紫魟生物学特征、渔获等数据,初步研究紫魟的生物学信息。结果发现:(1)紫魟的体盘宽范围在28～66cm间,优势体盘宽范围在35～45cm,雌性紫魟优势体盘宽(50cm)大于雄性紫魟(45cm),且紫魟雄性最大体盘宽比雌性短;(2)研究捕获紫魟基本已成年,雌雄比达到1︰2.7;(3)摄食等级以0级为主,达41.79%,胃含物中频率最高为沙丁鱼类和鱿鱼类等;(4)紫魟雌雄性体盘宽与体质量的关系式分别为:W_R=0.1447T_W~(3.3287)(n=482, R~2=0.8032)、W_R=0.1447T_W~(3.3287)(n=482, R~2=0.8032)。