渔场重心信度测算及渔场重心修正理论构建——以闽南-台湾浅滩渔场二长棘鲷为例

渔场重心是表征渔场位置的重要参数,准确掌握渔场重心,对判断鱼类洄游路线、确定中心渔场、表征鱼群分布特征和变化规律具有重要意义。渔场重心计算采用的是固定物体重心计算方法,然而运动的鱼类和固定物体有着本质的区别。因此,由固定物体重心计算的渔场重心能否体现鱼群分布特征,值得深入研究。渔场重心信度是用于度量由固定物体重心计算的渔场重心表征鱼群分布特征的能力,体现渔场重心的可信程度,而渔场重心修正是为了提升渔场重心表征鱼群分布特征的能力,提高渔场重心信度,以准确掌握渔场重心。以闽南-台湾浅滩渔场二长棘鲷(Parargrops edita Tanaka)为例,采用渔场重心、几何中心和单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort,CPUE)为参数,首次建立了渔场重心信度测算及渔场重心修正理论和方法,分析了渔场重心信度,研究了渔场重心修正方法和渔场重心的分布特征,旨在从更精细地水平上掌握二长棘鲷渔场重心,为生态智慧在渔业资源开发和管理的应用提供可靠的数据支持。结果表明:(1)二长棘鲷渔场重心信度各月变化在0.12—1.00,平均值0.67,均方差0.31,各月渔场重心可信度波动较大,12月份和2月份渔场重心信度最大为1.00,鱼群对称和均匀分布于渔场重心,渔场重心可信度最高,3—8月份渔场重心信度低于0.70,鱼群在渔场重心周围的对称性和均匀度差,渔场重心可信度差,其中3月份渔场重心信度最小为0.12;(2)渔场重心信度不仅反映了渔场重心可信程度,还体现了鱼群在渔场重心周围的分布特征,可作为研究鱼群分布特征的重要参数,渔场重心信度低于0.70,渔场重心需要修正;(3)渔区修正系数用于判别鱼群所在渔区是否排除,通过去除渔区修正系数小于0.5的鱼群,能保留85%以上的鱼群数量,提高渔场重心信度0.70以上;(4)修改后的渔场重心变化规律较显著,4—5月份,幼鱼群体重心向西迁移,6—7月份,索饵群体重心向东北方向移动,8月份,索饵群体重心开始往南迁移,9—11月份,越冬群体重心逐渐向南移动,12月份,生殖群体重心继续往南迁移,1—3月份生殖群体主要集中在305渔区(119°15'E,23°15'N)附近进行生殖活动,鱼群少有迁移。     

闽南-台湾浅滩渔场二长棘鲷群体集群行为宏观量化与分析

根据1998年7月到2000年6月闽南-台湾浅滩渔场开展二长棘鲷资源的专项调查资料, 计算出闽南-台湾浅滩渔场二长棘鲷的各月E值, 定量分析其集群行为变化规律。结果表明: 闽南-台湾浅滩二长棘鲷全年月平均E为7.4409108J, 生殖期间12月到翌年3月, 其月平均E 2.4949108J, 是全年月平均E的0.34倍, 鱼群集中; 4-5月, 幼鱼大量出现, 月平均E为4.556108J, 是全年月平均 的0.61倍, 鱼群相对集中; 主要索饵季节6-8月, 月平均E为1.3448109J, 是全年月平均 的1.81倍, 鱼群分散; 9-11月, E分别为1.435109、9.7409108、5.769108J, 分别是全年月平均 的1.93、1.31、0.78倍, 鱼群为适应水温和寻找产卵场, 在外移过程中逐渐集中。可见, 闽南-台湾浅滩二长棘鲷的生殖群体集群性最强, 其次是幼鱼群体、以适应水温和寻找产卵场为目的的群体, 而索饵群体分散。       

中国土地利用格局及其影响因子分析

在遥感技术与 GIS技术的支持下 ,对中国土地利用空间格局及其影响因子进行了分析。首先通过 1∶1 0万中国土地利用数据库经过分层提取 ,生成中国土地利用类型空间分布格局数据库 ,在此基础上对中国土地利用空间格局进行了分析 ;而后在引入景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、破碎度指数的基础上 ,对中国土地利用景观格局进行了定量分析。研究结果表明 :中国土地利用景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、破碎度指数空间分布上具有明显的规律性 :随着人类活动的逐渐增强 ,景观的多样性指数逐渐增加 ,优势度指数逐渐减少 ,破碎度指数逐渐增加 ;而当人类已经彻底改变自然景观 ,多样性指数则逐渐减少 ,优势度指数增加 ,而破碎度指数逐渐减少。同时 ,针对中国土地利用景观格局及其生态背景的特点 ,选择北纬 40°、2 8°和 2 4°三条样带 ,东经 1 0 8°和 1 1 4°两条样带 ,对中国土地利用格局的影响因子进行了分析。     

沈阳城市绿地系统的景观生态评价

运用景观生态学原理和方法,选取多样性指数、均匀度指数、破碎度指数、分离度指数、分维度指数、连通性指数等8个景观格局指数对沈阳市城市绿地系统的景观格局进行分析。结果表明:沈阳城市绿地景观总体表现为绿地率较低,绿地斑块分布不均衡,景观结构不合理,破碎度较高,分维数较低,景观类型较齐全,均匀度较低,景观分离度较小。针对存在的问题,提出了沈阳城市绿地景观生态规划建议。     

退化土地植被恢复群落物种多样性与生物量分配格局

研究了湘西北女儿寨小流域7种典型植被恢复群落生物量的空间分配格局、物种多样性特征及其相互关系。结果表明:1)润楠次生林乔木层生物量最高,马尾松天然林灌木层生物量最大,油桐人工林草本层生物量最高,乔木层最低,毛竹-杉木林灌木层与草本层生物量最小,群落总生物量以马尾松天然林群落最高,荒草灌丛群落最低。2)乔木层物种以润楠次生林最丰富,多样性指数最高,物种分布最均匀;灌木层物种丰富度以毛竹-杉木混交林最高,油桐人工林多样性与均匀度指数最大,优势度最小,荒草灌丛群落的物种丰富度、多样性及均匀度最低;草本层物种丰富度以油桐人工林最高,马尾松天然林最低,杉木人工林草本层多样性指数与均匀度指数最大,润楠次生林优势度最高;群落总体物种丰富度以油桐人工林最高,润楠次生林群落的多样性指数最高,种群分布最均匀,荒草灌丛群落的多样性、均匀度与优势度都最低。3)女儿寨小流域退化土地物种丰富度与群落生物量之间的关系可用"S"曲线较好地描述,双曲线能较好地描述群落多样性指数、群落均匀度指数与生物量之间的关系,而生态优势度与生物量之间为非性线关系。     

依据大规模捕捞统计资料分析东黄渤海白姑鱼种群划分和洄游路线

根据我国10多个主要渔业公司1971-1982年间白姑鱼(Argyrosomus argentatus)捕捞统计资料,从产量分布,鱼群移动等方面,研究了东黄渤海白姑鱼的种群划分和洄游路线。结果显示,我国沿海白姑鱼可分为2个种群。其中,黄渤海种群越冬场主要在黄海中部34°00'N以北水域。每年3-4月份,鱼群陆续进入山东半岛的乳山沿海、渤海各海湾、黄海北部沿岸和海州湾产卵。栖息在渤海的白姑鱼9-11月份在渤海中部索饵,形成越冬群体,11月后绕过成山头向越冬场洄游,12月至1月份到达越冬场;东黄海种群越冬场主要是在东海外海和中南部近海。每年3-4月份东海外海白姑鱼向西进入舟山渔场。在舟山渔场,这部分鱼群与从东海中南部近海北上的产卵群体汇合,向西进入舟山群岛沿海水域产卵。到了5月份,在浙江北部近海形成索饵群体。6-8月份,索饵群体经过长江口北上黄海南部近海索饵,9月份,索饵群体前锋到达34°00'N禁渔线外侧。此后,索饵场的白姑鱼向南做越冬洄游,并在10月份回到长江口。从这里,一部分群体游向外海越冬场,一部分群体继续南下回到东海中南部近海的越冬场。另外,在东海中南部近海越冬群体,部分就近游向沿岸的海湾,河口产卵,产卵后在产卵场外侧索饵,冬季回到就近的越冬场。     

基于地理加权模型的南设得兰群岛北部南极磷虾渔场空间分布影响分析

结合南极磷虾渔业科学观察员收集的渔业数据和海洋环境数据,本研究利用地理加权回归模型(GWR),分析了具有空间属性的虾群深度和离岸距离两个因子,以及海水表温对南设得兰群岛北侧水域南极磷虾渔场空间分布的影响.结果表明:各年南极磷虾渔业单位捕捞努力量渔获量(CPUE)在空间上的分布无显著的集聚性;2010和2013年,3个因子之间存在空间自相关性(正相关),而2012和2016年则无自相关性.GWR模型结果显示,3个因子对CPUE的空间分布具有不同程度的影响,影响程度大小依次为虾群深度>离岸距离>温度.拟合结果发现,南设得兰群岛东、西两侧水域中表温对CPUE空间分布的影响与其他两个因子具有相反的趋势.虾群深度和离岸距离对CPUE的空间效应主要表现为负相关,但存在着年际和区域性差异.本研究结果可为南极磷虾渔场形成机制研究提供方法上的参考.     

天目山物种多样性尺度依赖及其与空间格局关系的多重分形

以浙江省天目山国家级自然保护区为例,采用多尺度分析思想,利用多重分形分析方法,研究了不同尺度下物种多样性的变化、空间分布格局以及多样性与空间格局之间的关系。研究主要得到3方面的结论：（1）物种多样性具有尺度依赖性,随着空间尺度的增大,Shannon-Wiener多样性指数Ⅳ增大,Margalef多样性指数足和均匀度指数E减小;（2）多重分形参数αmin。多重分形谱的变化范围SR等能够定量反映物种的空间分布特征,空间大尺度越大,物种越聚集,空间分布越不均匀;（3）物种多样性与空间格局存在线性或幂函数关系。研究表明多重分形分析定量描述物种空间格局是有效性的,多重分形参数与生物多样性之间的定量关系为研究物种空间格局、生态属性与尺度之间的关系奠定了基础。因此,分形结合传统方法,在生物多样性方面的研究将有很大的潜在价值。     

纵向岭谷区植被景观多样性的空间格局

基于中国1∶100万植被类型数据,采用GIS空间分析方法,分析了纵向岭谷区主要植被景观多样性指数的空间格局及其与环境因子之间的关系.结果表明:研究纵向岭谷区植被景观多样性的理想粒度是2000m;纵向岭谷区植被景观多样性指数的空间格局具有明显的区域分异特征,表现为南北方向延伸、东西方向分异的"通道-阻隔"空间格局;植被景观多样性与环境因子的相关性较好,环境因子在空间上的分异格局是影响植被景观多样性指数在空间格局上变化的主要因素.纵向岭谷特殊地形的"通道-阻隔"作用对该区的水热空间分布进行了再分配,是该区植被景观多样性的特殊空间格局的主要成因.     

南海北部近海竹荚鱼栖息地分布特征

根据2014—2017年南海北部近海渔业资源调查的8个航次数据,结合遥感影像数据,包括海表温、盐度、叶绿素,对近海竹荚鱼空间分布的季节性变化进行分析。将单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)作为适宜性指数(suitability index,SI),分别采用最大值法、最小值法、算术平均法、几何平均法按季度建立栖息地适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型,并对各模型进行精度检验。结果表明:SI模型拟合准确,均呈单峰分布;几何平均法更适用各季HSI建模,模型平均准确度达到92%,CPUE高的渔场主要分布于HSI大于0.6的海域,其他HSI高值海域为潜在渔场。对各季环境因子进行主成分分析,发现海表温的影响最为显著。研究表明,栖息地适宜性指数模型可较好分析南海北部近海竹荚鱼资源丰度及空间分布。     

闽南-台湾浅滩渔场地形及水深与中上层鱼类群聚分布的关系

根据闽南－台湾浅滩渔场灯光围网信息船1989－1999年的渔捞纪录,研究闽南－台湾浅滩渔场海底地形,水深与中上鱼类群聚的关系。结果表明,渔场地形起伏,水深变化大,中上层鱼类分布较为密集,但各渔区间的分布不均匀,南北方向上渔获产量分布是由北向南递增,东西方向上渔获产量分布是由浅滩两侧向浅滩的南,北中部靠拢;中上层鱼类主要分布在海峡南部混合水和海峡暖水区,其中心渔场位于上升流终年存在的高盐区,同时群聚于海底断裂区和海底隆起边缘区;中上层鱼类群聚区或中心渔场随海峡南部混合水和海峡暖水的季节变化而变化,不仅与渔场地形,水深有关,还与影响海区季风的风向,风力和不同水系强弱有关;本渔场中上层鱼类在不同季节群聚水深,春,夏季为30－60m,秋,冬季为40－80m。     

Fishing destabilizes the biomass flow in the marine size spectrum

Fishing impacts on marine food webs are predicted by simulations of a size spectrum community model. In this model, predation is determined by predator and prey size and abundance, and drives predator growth and prey mortality. Fishing amplifies temporal oscillations in the biomass flow. Oscillations appear at lower fishing intensity and have wider amplitude when fishing is selective (removes a narrow size range) and/or when large fish are targeted, than when fishing is more balanced (catching a larger size range) or when small fish are targeted. A novel index of size diversity is developed, and is shown to be sensitive to both fishing intensity and selectivity. To avoid unstable food web dynamics with potential harmful consequences for fisheries, limiting both fishing intensity and selectivity might be an appropriate exploitation strategy.     

Anisakis pegreffii: a quantitative fluorescence PCR assay for detection in situ

To facilitate improved diagnosis and detection of the third stage larva (L3) of Anisakis pegreffii from the Minnan-Taiwan bank fishing ground in Taiwan Strait, a real-time PCR method for the detection in situ and differentiation was developed to amplify a region of the second internal transcribed spacer (ITS-2) of this parasite. The real-time PCR assay was capable of detecting 1/3 of a single L3 in 30 mg of marine fish tissue, and also exhibited a high level of specificity for A. pegreffii, no fluorescence signals were observed in other five major larval anisakid species found in commercial marine fishes caught in this fishing ground.     

南极半岛北部南极磷虾渔业空间点格局特征

南极磷虾作为南极生态系统中的关键物种,在空间分布上常表现出集群特征.这也反映到磷虾渔业生产的空间格局特征上.为了探讨捕捞能力有明显差异的船队在高/低单位捕捞努力量渔获量(CPUE)的情况下空间点分布格局特征及其生态学效应,基于南极半岛北部海域的两艘中国南极磷虾渔船(船A为专业南极磷虾渔船,船B为在智利竹筴鱼渔场与南极磷虾渔场转换的兼作渔船)的磷虾渔业数据,从空间点格局的角度出发,分别从两船的高、低CPUE的空间点格局在不同尺度上聚集特征,高、低CPUE在不同尺度上的二元点格局相关关系,以及CPUE点标记格局下的相关性关系等3个方面进行了分析.Ripley的L函数和标记相关函数分析结果表明: 研究对象在空间窗口所有尺度上的空间格局均表现为聚集性,高、低CPUE下均有聚集发生;在15 km尺度上,聚集强度近最大,在15~50 km尺度下,聚集程度稳定;总体上点格局分布的聚集强度依次为:船A高CPUE>船B低CPUE>船B高CPUE>船A低CPUE.船A高、低CPUE在0~75 km尺度上为正相关关系,在大于75 km尺度上为随机关系;船B在所有尺度上的高、低CPUE均为正相关,说明了低CPUE点事件伴随高CPUE的点事件同步发生,两者在大部分尺度下均显著相关.这是磷虾集群模式的动态性和复杂性造成.船A各点的CPUE值在0~44 km尺度上呈正相关,在44~80 km尺度上呈负相关;船B各点的CPUE值在50~70 km尺度上呈负相关,在其他尺度上无显著相关性;正相关反映了磷虾密集集群的种群分布特性,而负相关表明了磷虾群间由于食物和空间原因存在一定的竞争关系.捕捞能力强的船A和捕捞能力较弱的船B在点格局分布上存在较大差异.专业南极磷虾渔船更适于开展磷虾作业空间点格局分析及相关科学调查工作.     

Effects of environmental variables on fish feeding ecology: implications for the performance of baited fishing gear and stock assessment

The effectiveness of baited fishing gear ultimately depends upon behaviour of the target species – activity rhythms, feeding motivation, and sensory and locomotory abilities. While any environmental parameter that mediates feeding or locomotion can have an important influence on the active space presented by the bait and fish catchability, few biologists have considered how such variation in behaviour might affect catch per unit effort (CPUE) and the resultant stock abundance estimates or population parameters. This review reveals that environment‐related variation in feeding behaviour can act through four different mechanisms: metabolic processes, sensory limitations, social interactions and direct impacts. Water temperature, light level, current velocity and ambient prey density are likely to have largest effects on fish catchability, potentially affecting variation in CPUE by a factor of ten. Feeding behaviour is also density‐dependent, with both positive and negative effects. Over time and geographic space a target species can occupy wide ranges of environmental conditions, and in certain cases, spatial and temporal variation in feeding biology could have a larger impact on CPUE than patterns of abundance. Temperature, light and current can be measured with relative facility and corrections to stock assessment models are feasible. Making corrections for biological variables such as prey density and bait competitors will be more difficult because the measurements are often not practical and relationships to feeding catchability are more complex and poorly understood. There is a critical need for greater understanding of how environmental variables affect feeding‐related performance of baited fishing gear. A combination of field observations and laboratory experiments will be necessary to parameterize stock assessment models that are improved to accommodate variation in fish behaviour. Otherwise, survey data could reveal more about variation in behaviour than abundance trends.     

环境因子对东海区帆式张网主要渔获物渔获量影响

帆式张网渔业是东海区重要的渔业捕捞方式之一．利用广义加性模型(GAMs)定量研究了海表水温、渔场水深、渔场位置和潮汐(农历日期)等环境因子对东海区帆式张网主要渔获物渔获量变动的影响．结果表明,海表水温和渔场水深是影响带鱼、小黄鱼和鲳鱼单位努力渔获量(CPUE)的主要因子,且各因子的影响程度不尽相同,多呈非线性相关关系．从模型的拟合结果来看,海表水温对带鱼的影响最大,其次是水深,渔场位置和潮汐的影响很小．渔场水深对小黄鱼的影响最大,海表水温、渔场位置和潮汐的影响比较接近．渔场水深和海表水温是影响鲳鱼单位努力渔获量的主要环境因子,影响程度比较接近．     

基于GLBM模型的中国大陆阿根廷滑柔鱼鱿钓渔业CPUE标准化

西南大西洋阿根廷滑柔鱼既是西南大西洋生态系统中的重要种类,也是鱿钓渔业的重要捕捞对像.单位捕捞努力量渔获量(CPUE)是表示渔业资源状况及其丰度的常用指标.根据2000-2010年中国大陆鱿钓船在西南大西洋的生产统计数据和海洋卫星遥感获得的海洋环境数据(表温,表温水平梯度,海面高度,叶绿素浓度),利用基于贝叶斯的广义线性模型(GLBM),分未加入固定交互选项、加入固定交互选项和加入随机交互选项3种情况对中国大陆西南大西洋阿根廷滑柔鱼鱿钓渔业的CPUE进行标准化.根据偏差信息准则(DIC)值最小来确定最佳贝叶斯模型.结果表明,包含纬度、海表温度、表温水平梯度、海面高度、月×纬度、月×经度及年×纬度变量且加入随机交互项的GLBM模型为最适.标准化后的CPUE较名义CPUE小,年间变化平缓.与广义线性模型(GLM)和广义加性模型(GAM)标准化的CPUE比较,GLBM模型更能反映其资源丰度的真实水平.研究认为,2001-2010年间经GLBM模型标准化后的CPUE呈现逐年下降的趋势.     

Predicting and managing the effects of hypersalinity on the fish community in solar salt fields in north-western Australia

Five concentrator ponds (CPs) of a solar salt field in Port Hedland, Western Australia were sampled by seine and gill nets over a 12‐month period in order to describe the fish community and examine relationships between diversity, abundance and catch per unit effort (CPUE) with salinity. Salinity varied between 40.2 and 113.7‰ during the sampling period. Forty‐one species of fishes were recorded from the CPs, with fewer species recorded from CPs of higher salinity. A significant inverse relationship was identified between salinity and the number of species (diversity) captured in gill nets, indicating that one species is lost with every 16‰ increase in salinity. A significant relationship between salinity and CPUE was also identified with gill‐net samples, indicating a reduction of 1 kg h^?1 with every increase in salinity of 5.5‰. As CPs are connected by one‐way flaps, fish movements are only possible into CPs of higher salinity. Thus, reductions in diversity, abundance and CPUE suggested fish mortalities, likely as a result of maximum or rapidly changing salinities exceeding the tolerance ability of individual species. As fish kills are not infrequent events in solar salt fields and result in economic losses due to loss of production and clean‐up costs, the results may allow managers to identify high risk species and times of year of fish kills by using salinity measurements. Commercial, indigenous and/or recreational fishing opportunities are viable options for reducing fish biomasses within the CPs and are discussed. Although absolute salinity values were higher than those recorded from tropical Australian estuaries, salinity deviations within each CP are similar to other estuaries and the effect on the ichthyo‐community is likely to be similar.