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[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
温健 陆鑫一 陈新军 余为
柔鱼是大洋洄游性头足类种类,具有重要的生态地位和经济价值,目前是日本、韩国和中国等国家在西北太平洋捕捞的主要对象。柔鱼属于短生命周期生物,其栖息地适宜性受气候和海洋环境变化的显著影响。本文根据中国远洋渔业数据中心提供的2006—2015年9—11月中国鱿钓捕捞数据和海表面温度(SST)以及光合有效辐射(PAR)两个关键环境因子,构建基于捕捞努力量和算术平均算法的柔鱼综合栖息地热点预测模型,并对比分析柔鱼栖息地适宜性在超强厄尔尼诺和强拉尼娜条件下的变动规律及其成因。结果表明:基于SST和PAR的栖息地模型能够有效地预测西北太平洋柔鱼栖息地热点海域;9—11月柔鱼各月适宜的SST和PAR范围具有显著月间变化且逐渐减小;柔鱼产量、捕捞努力量和单位捕捞努力量渔获量(CPUE)随栖息地指数值的增加呈现线性增加趋势。对比2007年强拉尼娜年份和2015年超强厄尔尼诺年份,研究发现,2007年柔鱼CPUE和栖息地适宜性显著高于2015年,其主要原因可能是2007年强拉尼娜现象导致柔鱼渔场内适宜的SST和PAR面积显著增加,而2015年超强厄尔尼诺现象导致两者适宜面积急剧下降,从而导致柔鱼栖息地适宜性变差,柔鱼CPUE降低。
[期刊] 海洋渔业
[作者]
易倩 余为 陈新军
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。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
陆尧 陈新军 汪金涛 余景
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(HSI>0.6)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(P>0.05)。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。
关键词：
西北太平洋 柔鱼 栖息地指数
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
周茉 方星楠 余为 刘连为
基于2006—2015年9—11月西北太平洋(36°N～48°N和150°E～170°E)海域柔鱼(Ommastrephes bartarmii)生产捕捞数据并结合关键环境因子海表面温度(sea surface temperature, SST)和海表面高度距平(sea surface height anomaly, SSHA),构建各月单因子不同权重的综合栖息地指数模型(habitat suitability index model, HSI),按照模型性能筛选出每月最优模型并加以验证。此外，利用最优模型预测柔鱼栖息地适宜性程度，并比较厄尔尼诺和拉尼娜事件下柔鱼栖息地时空分布的差异性，评估柔鱼生境质量与资源丰度、渔场分布的关系。结果显示，9—11月各月最优HSI模型的单因子适宜性指数(suitability index, SI)SI_(SST)和SI_(SSHA)权重比例分别为9月0.9∶0.1、10月0.7∶0.3、11月0.8∶0.2,显然每月SST贡献率都是最高的，表明水温对柔鱼栖息地时空分布的影响最为关键。对比分析厄尔尼诺年份(2009和2015年)与拉尼娜年份(2007和2010年)柔鱼的生境质量、资源丰度和渔场纬度重心可知，相较厄尔尼诺事件，拉尼娜事件的发生有利于柔鱼的生存，促使其适宜生境范围扩大，产量提升。柔鱼偏好的水温向北移动驱使渔场位置同样北移。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
周茉 方星楠 余为 刘连为
本文基于2006—2015年9—11月西北太平洋（36~(o)N～48~(o)N和150~(o)E～170~(o)E）海域柔鱼（Ommastrephesbartarmii）生产捕捞数据并结合关键环境因子海表面温度（sea surface temperature，SST）和海表面高度距平（sea surface heightanomaly，SSHA），构建各月单因子不同权重的综合栖息地指数模型（habitat suitability index model，HSI），按照模型性能筛选出每月最优模型并加以验证。此外，利用最优模型预测柔鱼栖息地适宜性程度，并比较厄尔尼诺和拉尼娜事件下柔鱼栖息地时空分布的差异性，评估柔鱼生境质量与资源丰度、渔场分布的关系。结果显示，9—11月各月最优HSI模型的单因子适宜性指数（suitability index，SI）SI_(SST)和SI_(SSHA)权重比例分别是：9月为[0.9:0.1]，10月为[0.7:0.3]，11月为[0.8:0.2]，显然每月SST都是贡献率最高，表明水温对柔鱼栖息地时空分布的影响最为关键。对比分析厄尔尼诺年份（2009和2015年）与拉尼娜年份（2007和2011年）柔鱼的生境质量、资源丰度和渔场纬度重心可知，相较厄尔尼诺事件，拉尼娜事件的发生有利于柔鱼的生存，促使其适宜生境范围扩大，产量提升，柔鱼偏好的水温向北移动驱使渔场位置同样北移。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
龚彩霞 陈新军 高峰
为模拟西北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)潜在栖息地分布,分析柔鱼渔场时空变化和环境变化规律。利用2011—2015年中国鱿钓船在西北太平洋海域获得的柔鱼渔业生产数据,结合该海域海洋环境遥感数据,包括海表面温度(sea surface temperature, SST)、叶绿素a (Chlorophyll-a, Chl a)浓度、净初级生产力(net primary productivity, NPP)、混合层深度(mixed layer depth, MLD)及海平面异常(sea level anomaly, SLA),采用最大熵模型对柔鱼潜在栖息地进行模拟,并利用ArcGIS软件对栖息地适宜性进行评价。结果显示,7月柔鱼最适宜区主要分布在39°N～43°N, 150°E～163°E。8月柔鱼最适宜区向东移动,较适宜区向北扩张至46°N。9月柔鱼最适宜区和较适宜区面积向西缩小,主要集中在40°N～46°N, 150°E～160°E。10月最适宜区和较适宜区向南移动,主要分布在40°N～45°N,150°E～165°E。各月影响柔鱼潜在分布的重要环境因子有所差异,7—8月为SST,9月为MLD和SST,10月为NPP和SST。研究表明西北太平洋柔鱼分布受海洋环境因子的影响,时空变化明显,最大熵模型对西北太平洋柔鱼潜在栖息地分布的模拟精度非常高。
关键词：
柔鱼 最大熵模型 潜在分布 海洋环境
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
刘思源 张衡 杨超 方舟
利用2017—2021年盛渔期(5—11月)在西北太平洋远东拟沙丁鱼(Sardinops melanostictus)和日本鲭(Scomber japonicus)的渔业数据，结合海表面温度(Sea surface temperature, SST)、海表面盐度(Sea surface salinity, SSS)、海表面高度(Sea surface height, SSH)、叶绿素a质量浓度(Chlorophyll-a,Chl.a)、涡旋动能(Eddy kinetic energy, EKE)、不同水层温度(包括50、100、150和200 m),通过贡献率的大小分别筛选出各月对远东拟沙丁鱼和日本鲭排位前3的关键因子，根据二者对各月关键环境因子的响应曲线，获得各月关键因子与二者潜在栖息地的月间变化关系，最终模拟出二者在5—11月的潜在栖息地分布图。结果表示，远东拟沙丁鱼和日本鲭的潜在栖息地变动与实际作业位置具有一致性，随着月份的增加均呈现先向东北方向移动，再向西南方向折回的运动趋势，且二者各月潜在栖息地位置均大范围重叠。在6、8—10月影响二者适宜栖息地变动的关键因子均为SSH、SST、Chl.a,且适宜范围相差不大。5、7、11月影响二者适宜栖息地变动的关键因子有所不同，远东拟沙丁鱼5月的关键因子为SSH、EKE、SST,7月为SSH、SST、Chl.a, 11月为EKE、SST、Chl.a,而日本鲭5月为SSH、EKE、Chl.a, 7月为SST、Chl.a、SSS,11月为SSH、SST、Chl.a,各月环境因子的适宜范围不同。此外，随着月份增加日本鲭最适栖息地面积向北逐渐缩小，7和11月面积最小，而远东拟沙丁鱼最适栖息地面积有增大趋势，11月最适栖息地延伸到37°N以北的地区。研究表明，SSH、SST、Chl.a的变化对西北太平洋远东拟沙丁鱼和日本鲭潜在栖息地分布变化均有重要影响，而EKE、SSS是造成二者之间潜在栖息地分布变化差异的主要原因。
[期刊] 水产学报
[作者]
刘瑜 郑全安 李晓峰
西北太平洋公海秋刀鱼渔业是我国重要的经济渔业之一,其渔场分布与海表温度及温度变化息息相关。本研究通过海表温度(SST)的遥感数据计算海表水平温度梯度(SSTG),根据2013—2015年中国(不含中国台湾省)北太平洋公海秋刀鱼渔业生产数据,分析海表温度锋与秋刀鱼资源丰度和渔场时空分布的关系。结果显示,秋刀鱼作业渔场主要分布于37°～49°N,145°～165°E;SST为10～14°C时,单位捕捞渔获量(CPUE)与SST呈负相关,SST为14～17°C时呈正相关,最适宜SST为12.5～14.5°C。当SSTG为0.01～0.06°C/km时,CPUE与SSTG呈显著线性正相关,最适宜SSTG为0.01～0.05°C/km。作业海域温度锋与CPUE呈显著正相关,相关系数为0.81;CPUE作业点到锋面的距离(DIST)表现出明显的季节特征,在夏季6—8月,当DIST为0～100 km范围内时,CPUE与DIST呈线性正相关,在秋季9—11月,CPUE与DIST呈对数负相关,90%以上的作业点出现在DIST为0～50 km范围内。研究表明,海表温度影响着秋刀鱼洄游渔场分布,亲潮黑潮交汇区形成冷水楔,海表温度锋集聚,进而秋刀鱼鱼群集群,形成高产渔场。
关键词：
秋刀鱼 海表温度梯度 温度锋 西北太平洋
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
杨铭霞 陈新军 刘必林 田思泉
根据2007年(高产年份)、2009年(低产年份)我国鱿钓船生产采集的柔鱼样本数据,对西北太平洋渔汛期间7-10月柔鱼渔获物组成及其生长率进行了比较研究。研究认为,2007年柔鱼胴长范围为200～440 mm,优势胴长为240～310 mm,占总数的75.41%;体重范围为280～2 540 g,优势体重为400～790 g,占总数的63.11%。2009年柔鱼胴长范围为160～430 mm,优势胴长为220～280 mm,占总数的66.87%;体重范围为43～9 310 g,优势体重为300～510 g,占总数的53.75%。研究发现,2007年和2009年7-10月渔获群体均存在2个群体,...
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
魏广恩 陈新军 李纲
柔鱼(Ommastrephes bartramii)是西北太平洋海域重要的经济头足类,海洋环境决定其资源的空间分布,通过研究其洄游路径的时空变化趋势与海洋环境之间的关系,来推测柔鱼资源的空间分布是当前渔业资源学研究重点,对于实际生产也有重大意义。利用系统聚类分析和神经网络,根据2004年—2015年我国西北太平洋鱿钓生产统计数据和环境数据,包括海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)、海表面盐度(Sea Surface Salinity,SSS)和叶绿素浓度(chlorophyll concentration,Chl-a)数据,结合尼诺转化指数(Trans-Ni1o index TNI),分析柔鱼洄游路径的时空变化和海洋环境之间的关系,预测柔鱼在海洋环境的影响下,洄游路径可能发生的变化。结果表明:柔鱼洄游重心的产量占比与洄游重心的离散度在10月和11月呈现出显著的负相关;洄游重心的纬度变化和TNI之间有着显著的正相关,而经度上并未呈现这一关系;研究利用神经网络模型建立了基于海表面温度、盐度和叶绿素浓度的柔鱼洄游路径时空变化的预测模型,预测结果显示,时间跨度在8—11月内,柔鱼洄游重心纬度上呈现南-北-南,经度上呈现出西-东-西的变化趋势,8月和9月预测洄游重心海域的产量占比为64%和68%,10月和11月,柔鱼种群进行产卵洄游。预测产量占比明显提高,预测海域产量占比为83%和89%。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
常亮 陈芳霖 陈新军 余为 冯贵平 李阳东 曾为
本文基于监督式学习算法的BP神经网络模型，综合多源卫星遥感观测获取得到的海表温度（sea surface temperature；SST）、叶绿素a质量浓度（chlorophyll-a concentration；Chl.a）、海表面高度距平（sea surface height anomaly；SSHA）、海水质量变化和地转流等海洋环境因子，对西北太平洋柔鱼资源丰度的时空分布进行了模拟和预测。以上海海洋大学中国远洋渔业数据中心2004—2017年的西北太平洋海域的柔鱼历史渔业捕捞数据为参考值，对基于多源卫星遥感观测的多海洋环境因子的柔鱼资源丰度的模拟和预测结果进行了精度评定。结果表明，与仅采用SST、Chl.a和SSHA等进行柔鱼资源丰度时空分布预测的传统方案相比，进一步加入海水质量变化和地转流后，可有效提高利用BP神经网络对西北太平洋柔鱼资源丰度进行模拟和预测的精度：改进方法模拟的标准差（standard deviation; STD）和均方根误差（root mean square error; RMSE）均提高了22%；且预测的STD提高了31%，RMSE减少了26%。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
薛铭华 童剑锋 朱振宏 吕硕
西北太平洋的鲐鱼具有重要经济价值，为了更好地管理其资源，必须了解其适宜栖息地分布。本研究将2021年夏季西北太平洋公海渔业资源调查采集的声学走航数据转化为可用于栖息地建模的声学指数即海里面积散射系数，结合海表面温度(Sea surface temperature， SST)、海表面盐度(Sea surface salinity， SSS)、海表面高度(Sea surface height， SSH)和叶绿素a质量浓度(Chlorophyll a mass concentration， Chl.a)的卫星遥感数据分析鲐鱼适宜栖息地与主要海洋环境要素之间的关系。分析了鲐鱼适宜栖息地对应的各环境要素范围。分别使用算术平均法和几何平均法建立鲐鱼的栖息地适宜性指数模型，并通过500次交叉验证比较了两种模型的性能，绘制鲐鱼适宜栖息地的空间分布图。研究表明，鲐鱼的适宜SST、SSS、SSH和Chl.a分别为22.51～25.09 ℃，34.09～34.65，0.48～1.14 m和0.13～0.23 mg/m~(3)。使用算术平均法建立的模型在回归斜率、R~(2)和AIC方面均优于几何平均法，更适合鲐鱼的适宜栖息地建模。夏季西北太平洋鲐鱼适宜性较高的栖息地主要集中在38° N以南海域，靠近黑潮一侧。本研究可为这一重要渔业资源的可持续开发提供依据，有助于进一步使用声学指数探究海洋条件对鱼类适宜栖息地分布的影响。
[期刊] 水产学报
[作者]
陈新军 马金 刘必林 陆化杰 李思亮 曹杰
根据2007年7-10月我国鱿钓船在西北太平洋海域连续采集的柔鱼样本,以耳石最大宽度(MW)与其总长(TSL)之比作为耳石形态变化的指标,利用方差分析和最小显著差法分析了性成熟和个体大小对耳石形态的影响。结果表明,耳石的生长持续出现在柔鱼的整个生命周期,性成熟度为Ⅰ期与Ⅱ～Ⅴ期之间的个体,其耳石MW/TSL皆存在显著差异(P0.05),说明性成熟度Ⅰ期后的个体,其耳石形态不随性成熟度的增加而变化;胴长为200～280mm的4个胴长组,耳石MW/TSL大多与其它组存在显著差异(P<0.05),而个体大于280mm的各...
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
田思泉 陈新军 冯波 钱卫国
海洋环境决定着鱼类资源的空间分布,利用栖息地环境来推测鱼类资源的空间分布是当前渔业资源学的研究前沿。利用广义加性模型(generalized additive models,GAM)和地理信息系统(geographicalinformation system,GIS)方法,根据1995-2004年我国西北太平洋鱿钓生产统计数据和卫星遥感所获得的海洋环境数据(温度、盐度和海平面高度),分析各海洋环境因子与西北太平洋柔鱼资源丰度时空分布的关系,推测不同月份柔鱼资源丰度空间分布情况。结果表明:6月在175°E、40°N,175°W、41°N以及178°W、43°N附近海域资源丰度相对较高,而在165...
[期刊] 水产学报
[作者]
张天蛟 张闪闪 袁红春 余为
柔鱼是一种短生命周期的重要经济头足类，其生物学特征极易受到海表温度变化的影响，本实验旨在提出基于深度学习方法挖掘海表时空分布模式对不同月份雌、雄柔鱼生长发育变化的影响。本实验基于2016年7—10月西北太平洋柔鱼的生物学测定数据，分析其胴长、体重和性腺成熟度的组成，并采用幂指数方程分月拟合雌、雄柔鱼胴长和体重的关系；采用深度卷积嵌入式聚类（DCEC）模型，基于MODIS-Aqua 和 MODIS-Terra 海表面温度三级反演图像数据提取海表温度（sea surface temperature， SST）的分布模式，用于反映各月调查站点对应的SST时空分布特征与规律；在此基础上，分析不同月份SST时空分布模式对雌、雄柔鱼生长发育的影响。结果显示，（1）2016年7—10月期间，西北太平洋雌、雄柔鱼的生长与发育不完全同步，雌性生长速度较快，雄性性腺发育速度较快；（2）基于DCEC模型提取得到了4类SST图像特征，能够较好地反映各月调查站点对应的SST时空分布模式，体现了厄尔尼诺现象、黑潮和亲潮等对海表温度的影响；（3）7—8月，柔鱼平均体重、胴长和性腺成熟度偏低，雌、雄个体差别不大，与SST时空分布模式的关系不显著；（4）9—10月，在SST变化较均匀但整体温度较低时，柔鱼平均体重、胴长和性腺成熟度均偏低；在SST变化较均匀但整体温度升高时，柔鱼的平均体重、胴长和性成熟个体数量明显上升，雌鱼生长速度较雄鱼快，但雄性成熟速率较雌性更快；冷暖水相遇后形成了比较明显的界限时，雌、雄柔鱼的胴长和体重达到最大值，但性腺发育有所延缓。本研究基于深度学习DCEC模型挖掘了SST时空分布模式对不同月份雌、雄柔鱼生长发育变化的影响，为进一步了解西北太平洋柔鱼生物学特征提供参考。
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