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水产学报 2022年第3期46卷 359-367页

作者：刘慧朱国平上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海海洋大学极地研究中心

南极磷虾是南极生态系统的关键物种，其资源分布具有显著的时空异质性。为了分析不同空间尺度对南极磷虾资源空间格局的影响，实验利用1996—2011年南极半岛海域的南极磷虾生物量数据，通过全局Moran’s I、Geary’s C与Ripley’s K函... 详细信息

南极磷虾是南极生态系统的关键物种，其资源分布具有显著的时空异质性。为了分析不同空间尺度对南极磷虾资源空间格局的影响，实验利用1996—2011年南极半岛海域的南极磷虾生物量数据，通过全局Moran’s I、Geary’s C与Ripley’s K函数对该资源的空间格局进行分析，并对不同空间尺度下各空间指标进行变点检测。结果显示，全局Moran’s I值随着空间尺度的增大而降低，Geary’s C值先增大后降低。广义估计方程的结果显示，空间尺度和距离均对K′值有着显著的影响。研究表明，南极半岛海域南极磷虾呈现高密度聚类分布，但资源聚集程度随空间尺度的增加而减弱。基于多种检测方法的变点分析结果显示，25′×25′是多个空间指标发生质变的空间尺度，可作为1′×1′～60′×60′尺度内此类研究开展比较分析的尺度阈。本研究探讨了南极磷虾资源空间分布的尺度效应，为进一步开展区域性南极磷虾资源时空分布以及渔场形成机制研究提供科学依据。

关键词：南极磷虾空间格局变点检测尺度效应

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基于物种分布集成模型的布兰斯菲尔德海峡南极磷虾栖息地研究

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水产学报 2022年第3期46卷 390-401页

作者：陈洵子朱国平上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学极地研究中心上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心

南极磷虾为南大洋海洋生态系统中的关键物种，但目前关于该物种栖息地研究仍较为有限，这不利于对该物种分布的理解以及资源管理。实验利用南极磷虾资源密度数据与海表面温度、海表面叶绿素、海表面高度、净初级生产力和季节性海冰覆盖... 详细信息

南极磷虾为南大洋海洋生态系统中的关键物种，但目前关于该物种栖息地研究仍较为有限，这不利于对该物种分布的理解以及资源管理。实验利用南极磷虾资源密度数据与海表面温度、海表面叶绿素、海表面高度、净初级生产力和季节性海冰覆盖等5个环境因素，通过12种算法的集成模型对南极磷虾栖息地进行分析。结果显示，支持向量机、随机森林、多元自适应回归样条曲线、分类和回归树、多层感知机及递归分区和回归树等6种算法的性能优于其他算法；而尽管生物判别分析、主域分析以及最大似然估计模型的性能各月间有所不同，但整体上表现较差。其次，年际环境变化与南极磷虾潜在栖息地的时空模式之间存在一定的联系。研究表明，南极磷虾适宜栖息地主要位于布兰斯菲尔德海峡中部。本研究通过集成模型对南极磷虾栖息地的预测有助于南极磷虾资源的养护，探究南极磷虾的最佳渔场和未来可能成为重要渔区的空间。

关键词：南极磷虾栖息地集成模型模型性能布兰斯菲尔德海峡

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东南极凯尔盖朗群岛与克洛泽岛小鳞犬牙南极鱼群体耳石形态初步分析

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极地研究 2022年第3期34卷 303-310页

作者：杨丹方倩魏联朱国平上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学极地研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306

耳石外型分析已广泛用于鱼类种群识别,而东南极克洛泽岛与凯尔盖朗群岛的小鳞犬牙南极鱼(Dissostichus eleginoides)被认为存在两个不同的地理种群。由此,本研究利用6个耳石形状指标(形态因子、圆度、环率、矩形趋近率、椭圆率和幅形比... 详细信息

耳石外型分析已广泛用于鱼类种群识别,而东南极克洛泽岛与凯尔盖朗群岛的小鳞犬牙南极鱼(Dissostichus eleginoides)被认为存在两个不同的地理种群。由此,本研究利用6个耳石形状指标(形态因子、圆度、环率、矩形趋近率、椭圆率和幅形比)和椭圆傅里叶系数对凯尔盖朗群岛与克洛泽岛的小鳞犬牙南极鱼耳石外型进行描述和分析。分析前,首先排除个体异速生长效应对耳石形态造成的影响,再应用主成分分析选取后续判别分析的成分。基于形状指标和椭圆傅里叶系数相结合的耳石外型判别分析结果显示,判别成功率为80.00%。来自凯尔盖朗群岛与克洛泽岛的小鳞犬牙南极鱼耳石外型整体形态相似,但耳石外部轮廓存在着细微差异。结合以往的遗传学结论和标志放流结果,耳石外型研究可以初步推断,克洛泽群岛和凯尔盖朗群岛之间存在种群交换,但因为两个区域之间的交换比例和机制尚不清楚,需利用多种分析方法,如耳石微化学、标志放流等作进一步阐述和补充。

关键词：小鳞犬牙南极鱼耳石外型形状指标椭圆傅里叶分析判别分析

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基于形态分析探究鳞头犬牙南极鱼各生活史阶段耳石形态变化

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应用生态学报 2022年第4期33卷 1137-1144页

作者：魏联钱胡蕊杨丹 Sobahle Somhlaba 朱国平上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学极地研究中心上海201306 上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海201306 Department of Forestry Fisheries and the EnvironmentCape Town 7700Republic of South Africa 国家远洋渔业工程研究中心上海201306

鳞头犬牙南极鱼为南极最为重要的底层鱼类,具有重要的生态作用和极高的商业价值,鱼类耳石形态随着生活史过程的推移有所差异,故耳石形态分析可用于推断鳞头犬牙南极鱼的生活史过程。本研究利用采集自南极罗斯海、阿蒙森海、威德尔海及... 详细信息

鳞头犬牙南极鱼为南极最为重要的底层鱼类,具有重要的生态作用和极高的商业价值,鱼类耳石形态随着生活史过程的推移有所差异,故耳石形态分析可用于推断鳞头犬牙南极鱼的生活史过程。本研究利用采集自南极罗斯海、阿蒙森海、威德尔海及拉扎列夫海120尾分属4个生活史阶段的鳞头犬牙南极鱼耳石,结合传统测量分析与椭圆傅里叶分析两种形态学研究方法,对其各生活史阶段耳石形态的差异进行研究。结果表明:鳞头犬牙南极鱼各生活史阶段耳石形态存在差异,随着生活史过程的推移,耳石的变化趋势为整体上由轮廓平滑、复杂度较低向轮廓曲折、高度复杂化转变,且纵轴方向增长速度低于横轴方向,翼叶等特征部位变化显著。针对耳石形态的线性判别分析结果显示,椭圆傅里叶分析判别值较高,为85.4%,而传统测量分析判别值较低,为71.9%,表明相较于传统测量分析,椭圆傅里叶分析更具优势。

关键词：传统测量分析椭圆傅里叶分析耳石形态学线性判别分析

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自愿限制区对南极半岛南极磷虾渔业及渔场分布的影响

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海洋渔业 2022年第4期44卷 409-420页

作者：董思宋朱国平上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学极地研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心上海210306

为了解自愿限制区(VRZ)的建立对南极磷虾渔业及渔场选择所造成的影响,将CCAMLR 48.1亚区南极磷虾渔场分为8个区域,在原有VRZ基础上构建了模拟限制区,分析了VRZ设立前后不同区域内渔船作业产量和效率的时空分布及变化情况。结果表明,大... 详细信息

为了解自愿限制区(VRZ)的建立对南极磷虾渔业及渔场选择所造成的影响,将CCAMLR 48.1亚区南极磷虾渔场分为8个区域,在原有VRZ基础上构建了模拟限制区,分析了VRZ设立前后不同区域内渔船作业产量和效率的时空分布及变化情况。结果表明,大部分渔业捕捞行为均发生在40 km限制区基线内。随着VRZ的设立,渔场分布逐渐向布兰斯菲尔德海峡内移动,48.1亚区内产量下降,作业时长呈现缩短趋势,作业效率有所降低。若48.1亚区的区域管理沿模拟限制区发展,则会导致磷虾渔业可作业时长缩短,可选择渔场减少,捕捞成本升高,作业效率显著降低。为此,建议我国应大力发展连续泵吸作业方式,提升渔场掌控能力,加强科学研究和国际合作。

关键词：南极磷虾渔场分布渔业管理自愿限制区

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南海中南部金带细鲹与长体圆鲹矢耳石外型比较分析

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生物学杂志 2023年第5期40卷 54-60页

作者：李伟畅朱国平王雪辉林龙山李渊杜飞雁上海海洋大学海洋科学学院上海201306 中国水产科学研究院南海水产研究所广州510300 自然资源部第三海洋研究所海洋生物与生态实验室厦门361005 上海海洋大学极地研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海201306 农业农村部海洋牧场重点实验室广州510300 国家数字渔业(海洋牧场)创新分中心广州510300

为了解鲹科鱼类矢耳石的形态特征和研究不同机器学习算法对南海鲹科鱼类矢耳石的种群分类效果,根据南海中南部水域采集的金带细鲹(Selaroides leptolepis)及长体圆鲹(Decapterus macrosoma)样本,对其耳石进行4种基础形态参数测量后转换... 详细信息

为了解鲹科鱼类矢耳石的形态特征和研究不同机器学习算法对南海鲹科鱼类矢耳石的种群分类效果,根据南海中南部水域采集的金带细鲹(Selaroides leptolepis)及长体圆鲹(Decapterus macrosoma)样本,对其耳石进行4种基础形态参数测量后转换为6种形态指标,并由两种耳石中提取出44个椭圆傅里叶描述子系数对其进行主成分分析,使用线性判别分析、随机森林、K-最近邻、支持向量机这4种不同的机器学习分类模型对其进行判别。结果表明,两种鲹科鱼的耳石参数和叉长均有显著性差异,金带细鲹和长体圆鲹耳石的长、高、面积、周长与叉长均呈幂函数关系。由形态指标分析可知,金带细鲹较长体圆鲹耳石环率更低,即更趋近于圆,更为规则,两者各形态指标间均存在显著性差异。主成分分析显示,第1和第2主成分分别解释了总变异的20.1%和13.3%,可对其进行较好的区分。4种分类模型中,随进森林的判别正确率最高为100%,支持向量机的判别正确率最低为93.3%。研究结果表明,机器学习算法对南海鲹科鱼类矢耳石具有较好的判别效果,且傅里叶分析更加直观清晰和准确。

关键词：耳石形态金带细鲹长体圆鲹机器学习判别分析南海

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南极斯科舍海涡旋分布及其内部水文结构特征分析

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海洋学报 2022年第3期44卷 1-14页

作者：严晨冰程灵巧朱国平上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学极地研究中心上海201306 上海海洋大学海洋科学与技术实验教学示范中心上海201306 上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海201306 上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海210306

南大洋涡旋在跨锋面物质热量输送方面具有重要作用,斯科舍海位于德雷克海峡东面,属于重要的经济渔区,因此针对斯科舍海的涡旋分布及其影响进行研究具有迫切意义。本文基于2005-2019年卫星遥感数据对斯科舍海涡旋进行了探测与追踪,并统... 详细信息

南大洋涡旋在跨锋面物质热量输送方面具有重要作用,斯科舍海位于德雷克海峡东面,属于重要的经济渔区,因此针对斯科舍海的涡旋分布及其影响进行研究具有迫切意义。本文基于2005-2019年卫星遥感数据对斯科舍海涡旋进行了探测与追踪,并统计了涡旋半径、传播距离、生命周期等特征参数,分析涡旋的地理分布特点、涡旋跨锋面情况以及移动特性,同时结合剖面数据分析了该海域涡旋内部水文特性。结果显示,该海域近92%的涡旋均为生命周期小于30 d的短寿命涡旋,平均半径集中在10~30 km之间。涡旋产生地主要集中在斯科舍海中部的极锋(PF)、南极绕极流南锋(SACCF)和亚南极锋(SAF)附近水深为3000~5000 m的海域。受斯科舍海海底山脊的阻碍作用,涡动能(EKE)高值聚集在PF和SAF之间,并在2016年之后达到显著正异常。跨PF和SACCF锋面的涡旋中,低纬向涡旋数量占主导,其中以气旋式涡旋居多。在高纬向涡旋中反气旋式涡旋占主导。涡旋内部水文结构显示,冷涡内部次表层相对低温低盐,与高纬水团特征一致;暖涡内部次表层相对高温高盐。推测冷涡可能携带高纬海域水体向低纬移动,暖涡可能携带低纬海水向高纬移动。本研究为进一步理解斯科舍海涡旋特性及其在该海域物质能量运输上的作用研究提供了基础支撑。

关键词：斯科舍海海洋涡旋特征统计跨锋面输送垂直结构

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海冰与风场对布兰斯菲尔德海峡磷虾渔场作业适宜性的影响

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水产学报 2022年第3期46卷 379-389页

作者：朱宇航卓梦婷朱国平董思宋沈心仪张春玲程灵巧胡松上海海洋大学海洋科学学院中国科学院大学中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海海洋大学极地研究中心上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海海洋大学海洋科学与技术实验教学示范中心

全球变暖越来越受到人们的关注，南极海冰和风场作为气候变化的关键因子，显著影响着渔船作业的安全及经济效率。相较于连续泵吸捕捞渔船，我国普遍采用传统渔船开展南极磷虾捕捞作业，该作业易受到外界环境的影响。本实验针对磷虾捕捞... 详细信息

全球变暖越来越受到人们的关注，南极海冰和风场作为气候变化的关键因子，显著影响着渔船作业的安全及经济效率。相较于连续泵吸捕捞渔船，我国普遍采用传统渔船开展南极磷虾捕捞作业，该作业易受到外界环境的影响。本实验针对磷虾捕捞作业的适应性，基于1989—2020年美国国家冰雪中心海冰密集度数据及欧洲中期天气预报中心风场数据，获得气候变化下南极海洋生物资源养护委员会(CCAMLR) 48.1亚区的南极布兰斯菲尔德海峡海冰密集度和风场的分布及变化趋势。结果显示，在全球变暖背景下，处于布兰斯菲尔德海峡的海冰和风速均呈减小趋势，较CCAMLR 48.2、48.3、48.4亚区，48.1亚区更适宜磷虾渔业捕捞作业。结合作业船位分布，渔船作业区域主要集中在布兰斯菲尔德中部海盆(CB)和东部海盆(EB)区域海冰密集度为0.15～0.2、较大风力(风力等级达6级及以上)天数在50～70 d的区域。1989—2020年海冰与风场对适宜作业天数的影响表现：区域内海冰影响下的适宜作业天数(海冰密集度<0.2的天数)有所增加，风场影响下的适宜作业天数(风力等级达6级以下的天数)减少。研究区域风力等级较低，相比之下，海冰对传统渔船作业的适宜性起主导作用。研究表明，未来传统渔船适宜作业天数将呈增加趋势，但海冰及风力的变化引起磷虾资源的变动需要在今后研究中予以考虑。

关键词：南极磷虾海冰风场拖网渔业渔场布兰斯菲尔德海峡

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南大洋极锋以南常见磷虾类生殖特性研究进展

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应用生态学报 2021年第11期32卷 4156-4164页

作者：朱国平韦贝贝上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学极地研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心上海210306

磷虾是南大洋生态系统的基本组成部分,它们在南极海洋食物网中扮演着关键角色。磷虾可能是人类未开发的最大动物蛋白质来源,人类对磷虾资源开发的兴趣日趋增加,但目前关于这些种类的基础生物学,尤其是除南极大磷虾以外的其他磷虾类繁殖... 详细信息

磷虾是南大洋生态系统的基本组成部分,它们在南极海洋食物网中扮演着关键角色。磷虾可能是人类未开发的最大动物蛋白质来源,人类对磷虾资源开发的兴趣日趋增加,但目前关于这些种类的基础生物学,尤其是除南极大磷虾以外的其他磷虾类繁殖特性的了解极为匮乏。本文对已有相关研究进行梳理,揭示了不同种磷虾卵巢发育经历相似的生理步骤;磷虾卵母细胞大小存在区域性差异;通过观察第二性征和卵巢形态可以划分雌性磷虾的发育阶段;磷虾种间产卵期具有纬度差异,种内具有区域差异;多数调查发现样本中雌性磷虾个体占优。在此基础上,本文对今后的研究重点提出展望:1)加强南极大磷虾之外磷虾生殖特性的研究,探索磷虾生殖特点的季节性、区域性对磷虾环南极分布的影响;2)重点关注实验生物学研究,厘清磷虾的产卵次数及机制,以期准确估算繁殖力以评估磷虾资源开发可能产生的影响。

关键词：南极磷虾繁殖产卵卵巢性比

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西白令海狭鳕夏季卵巢发育特征

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上海海洋大学学报 2021年第2期30卷 331-338页

作者：韦贝贝黄开朱国平上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学极地研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306

根据2017年6—9月和2018年8—9月在西白令海(60°28′N~61°57′N,179°11′E~177°57′W)随机采集的狭鳕卵巢样本,利用组织学分析,描述了狭鳕卵母细胞和卵巢的发育阶段。结果显示:夏季西白令海狭鳕卵巢内同时存在不同... 详细信息

根据2017年6—9月和2018年8—9月在西白令海(60°28′N~61°57′N,179°11′E~177°57′W)随机采集的狭鳕卵巢样本,利用组织学分析,描述了狭鳕卵母细胞和卵巢的发育阶段。结果显示:夏季西白令海狭鳕卵巢内同时存在不同时相的卵母细胞,卵母细胞可分为9个发育时相,卵巢分为5个发育阶段;卵巢发育期与叉长、纯体质量、卵巢质量和性腺指数均无统计学上的相关性,且雌性个体的性腺指数无法较好地预测西白令海狭鳕的性成熟度。夏季所取样的狭鳕大部分不产卵,成熟个体产卵活动不频繁,Ⅱ期和Ⅴ期发育阶段的狭鳕均较少。本研究可为西白令海狭鳕的资源状况评估及渔业可持续发展提供科学依据。

关键词：狭鳕卵巢卵巢发育西白令海

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