青海湖裸鲤资源水声学评估

论文摘要

青海湖裸鲤（Gymnocypris przwalskii）俗称“湟鱼”,在青海湖区生态系统中处于核心地位,对维系青海湖区域生态系统的平衡和稳定起着不可替代的作用。上世纪中期,由于过度捕捞和其生境破坏,造成青海湖裸鲤资源急剧下降,形势极为严峻。从上世纪80年代末开始,开始实施“封湖育鱼”保护措施来促使青海湖裸鲤资源的恢复。本研究的主要目的是利用水声学技术研究评估青海湖裸鲤的资源量、密度分布特征、种群数量及个体大小分布特征等,以期为青海湖裸鲤资源的保护和合理利用提供依据。2007年～2010年连续四年,分别采用BioSonincs DT-X （199 kHz） （2007年和2008年）；Simrad EY 60（333kHz）（2009年和2010年）和BioSonincs DT-X （210 kHz）（2010年）分裂波式回声探测仪于8月中上旬对青海湖裸鲤资源量及时空分布特征进行调查；采用VisualAnalyzer4.1和Sonar 5-Pro两种分析软件对2010年两种水声学仪器所采集的数据进行鱼类密度和目标强度分析结果的对比。主要研究结果如下所述：1.2007年—2010年,每年8月水声学调查结果显示,青海湖裸鲤各相应年份的资源量（95%置信区间）分别为20176.02（19167.39-21185.01）t、24342.15（23125.04～255592.58）t、27260.41（25897.38～28623.42）t和30120.73（28798.04-31443.42）t；四次调查评估青海湖裸鲤总尾数（95%置信区间）分别为9.26x107 （8.80x107～9.72x107） ind,1.05x108 （9.98x107～1.10x108） ind, 1.23x108 （1.17x108～1.29x108） ind和1.42×108（1.35×108～1.49×108）ind.；四次调查青海湖裸鲤在青海湖整体平均密度（最小值,最大值）分别为1.25±0.41 （0.007,17.3） ind./1000m3,1.46±0.28 （0.01,19.1） ind./1000m3,1.64±0.23 （0.15, 19.96） ind/1000m3和1.83±0.36（0.06,22.89） ind/1000m3。2.四次调查渔获物采样点分别位于布哈河口、黑马河口、二郎剑湖区及151基地湖区。对四次渔获物生物学进行统计计算,平均体长和平均体重为275±29.9 mm,267.9±11.0g（n=68）、267.9±50.7 mm,263.7±6.9g （n=54）、240.3±38.4 mm, 192.44±13.9g （n=45）、234.7±25.3 mm,162.2±50.0g （n=261）。根据四次调查渔获物统计分析,青海湖裸鲤个体规格在青海湖内分布并非一致,其中以布哈河口规格最大,151基地湖区规格最小3.对不同水层青海湖裸鲤密度进行单因素方差分析（ANOVA）,结果显示,在P=0.05水平下,1-6 m水层密度与其它水层密度之间差异性显著（F=5.521,P<0.05）,青海湖裸鲤主要集中分布于1-6 m水层,最大密度位于泉吉河口1～6 m水层为28.08±1.08 ind./1000m3,最小密度值位于海心山北湖区21-26 m水层为0.08±0.026 ind./1000m3。青海湖裸鲤在青海湖中的水平分布也显现出不均性,4次调查结果显示,鱼类密度最高值都分布在布哈河口、泉吉河口和二郎剑湖区,分别为17.3 ind./1000m3、19.1 ind./1000m3、19.96 ind./1000m3和22.89 i nd./1000m3;最小密度出现于远离湖心的湖东区,分别为0.007 ind./1000m3、0. 01 ind./1000m3、0.15 ind./1000m3和0.06 ind./1000m3。4.对选取的6个代表湖区所采集的原始水声学数据进行初步处理之后,采用Visual Analyzer 4.1和Sonar5-Pro分析软件分别设置4组参数组合（B1-B4）、不进行噪音处理（E0）和4组噪音处理参数组合（E1-E4）。对两种软件和9组参数所得的鱼类密度和TS值进行方差分析,结果表明：Visual Analyzer4.1和Sonar5-Pro两种分析软件之间对鱼类密度和鱼类TS值分析结果都无显著性差异（P=0.524>0.05；P=0.997>0.05）；9组参数组之间鱼类密度结果分析有显著性差异（P=0.020<0.05）；9组参数组之间对鱼类TS值结果分析没有显著性差异（P=0.926>0.05）。由此得出,BioSonincs DT-X和EY60两种回声仪在青海湖中都有很好的适用性,根据水声学技术指导和谭细畅等人的研究,设置BioSonincs DT-X（B3）和EY60（E3）为两种回声仪数据分析的最佳参数组合。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 鱼类资源评估常用方法概述
• 1.2.1 根据鱼类早期资源量估算繁殖群体资源量
• 1.2.2 初级生产力方法评估渔业资源量
• 1.2.3 世代分析法评估渔业资源量
• 1.2.4 标记重捕法估算渔业资源量
• 1.2.5 模型法评估渔业资源量
• 1.2.6 水声学方法评估渔业资源量
• 1.3 水声学探测在渔业资源评估中的应用原理
• 1.3.1 声波在水体中的传播特征
• 1.3.2 目标强度和鱼体声学特性
• 1.3.3 超声波探测仪原理及操作系统
• 1.4 水声学在渔业资源中的研究方法及进展
• 1.4.1 回波计数法评估鱼类资源量
• 1.4.2 回声积分法评估鱼类资源量
• 1.4.3 其他应用
• 1.4.4 国内外水声学在渔业资源中的研究进展
• 1.5 青海湖裸鲤生物学特征及资源研究概况
• 1.5.1 青海湖裸鲤分类地位及生物学特性
• 1.5.2 青海湖裸鲤资源量研究历史与现状
• 1.6 本文研究的目的、方法及意义
• 第2章 2007—2010年夏季青海湖裸鲤资源量水声学调查
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 调查方案及水声学数据采样方法
• 2.2.2 渔获物采样
• 2.2.3 数据分析及资源估算方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 渔获物生物学分析
• 2.3.2 目标强度值及体长分布特征
• 2.3.3 青海湖裸鲤垂直分布特征
• 2.3.4 青海湖裸鲤水平分布特征
• 2.3.5 青海湖裸鲤总资源量估算
• 2.4 讨论
• 2.4.1 水声学在青海湖调查时期的选取
• 2.4.2 青海湖裸鲤资源量变化规律
• 2.4.3 存在问题
• 第3章 两种回声仪在青海湖裸鲤资源调查中的对比
• 3.1 前言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 研究区域
• 3.2.2 调查方法
• 3.2.3 数据分析方法
• 3.2.4 分析参数设置
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 鱼类密度和体长分析结果
• 3.3.2 不同软件和参数之间对鱼类密度和体长分析结果影响
• 3.4 讨论
• 3.4.1 水声学在青海湖的应用效果
• 3.4.2 水声学探测路线方法设计
• 3.4.3 水声学技术应用缺陷和展望
• 3.5 小结
• 第4章 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.1.1 青海湖裸鲤资源恢复状况
• 4.1.2 青海湖裸鲤空间分布特征
• 4.2 青海湖裸鲤资源保护建议
• 4.2.1 持续对青海湖裸鲤种群结构进行监测
• 4.2.2 加强增殖放流效果监测
• 4.2.3 青海湖裸鲤遗传多样性监测
• 4.2.4 物种多样性监测
• 参考文献
• 附录Ⅰ 攻读学位期间发表的学术论文及专利
• 附录Ⅱ 攻读学位期间参加的学术会议及科学实践
• 致谢