谢意军;王珂;郭杰;刘绍平;陈大庆;段辛斌
【摘 要】2015年7月11—17日期间,通过使用回声探测仪( Simrad 公司EY60型,200 kHz 换能器)对东洞庭湖的鱼类资源进行了探测评估。结果表明,调查航段的鱼类平均目标强度(目标鱼类对声波的反射能力)为(-51．24±5．66)dB,平均体长约为12 cm,体长范围为2~125．8 cm,不同区域间的鱼类目标强度(即鱼类大小)差异性显著。所有调查航段中鱼类密度1．223~1534．2 f/1000 m3之间,均密度为186．3 f/1000 m3,不同区域间鱼类密度差异性显著,中部湖区( CEC航段)鱼类密度较高。应用资源密度体积法估算东洞庭湖鱼类资源量约为2．36×108 f,其中目标强度在-43 dB(体长约28 cm)以下的鱼类占95．5%。%A SIMRAD EY60 echo-sounder with 200 kHz split-beam transducer was used to survey the fishery resources in East Dongting Lake during July 11—17, 2015. The results showed that the mean target strength ( acoustic reflectivity of target fish) in the surveying navigation section was ( -51. 24 ± 5. 26) dB and the mean length was about 12 cm, ranging from 2 to 125. 8 cm. The fish target strength in different areas was significantly different, which meant there was signifi-ca 松散回潮
nt difference in fish size. The mean fish density was 186. 3 f/1 000m3 , ranging from 1. 223 f/1 000 m3 to 1 534. 2 f/1 000 m3 in all survey navigation sections, where a high fish density occurred in the middle area of East Dongting Lake( CEC navigation section) . The total amount of fish mantissa biomass were estimated at 2. 36 × 108 f, in which the fish with tar-get strength lower than-43 dB ( length about 28 cm) was 95. 5%.
【期刊名称】《淡水渔业》
【年(卷),期】2016(046)003
【总页数】7页(P40-46)
【关键词】水声学;东洞庭湖;鱼类;大小组成;空间分布;资源量
【作 者】谢意军;王珂;郭杰;刘绍平;陈大庆;段辛斌
【作者单位】农业部长江中上游渔业资源环境科学观测实验站，中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉 430223; 华中农业大学水产学院，武汉 430070;农业部长江中上游渔业 资源环境科学观测实验站，中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉 430223;农业部长江中上游渔业资源环境科学观测实验站，中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉 430223;农业部长江中上游渔业资源环境科学观测实验站，中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉 430223;农业部长江中上游渔业资源环境科学观测实验站，中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉 430223;农业部长江中上游渔业资源环境科学观测实验站，中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉 430223
【正文语种】中 文
【中图分类】S932.4
洞庭湖是中国第二大淡水湖泊，地处长江中游荆江南岸，南纳湘、资、沅、澧四水，北通长江，是我国长江中下游平原与长江干流直接连通的吞吐型湖泊，蕴含丰富的水资源和渔业资源，同时还是多种鱼类的索饵场、越冬场和产卵场[1-2]。廖伏初等[3]于2000—2006年调查研究表明，这7年间在洞庭湖监测到鱼类111种，隶属12目21科。数量较多的鱼类为:鲤(Cyprinus carpio) 、鲫(Carassius auratus) 、鲶(Sliurus asotus) 、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco) 等，鱼类资源结构类型较20世纪70年代发生较大的改变。据湖
南省水产部门统计，洞庭湖历史上最高年捕捞产量达4.8万t。21世纪，由于三峡水利工程截流以及人为过度捕捞等因素，洞庭湖捕捞渔获量逐年下降，年均渔获产量约为2.91万t[4]。洞庭湖由于其特殊的地理位置和分流调蓄功能，成为江湖生态系统中重要的组成部分，起着长江多种经济鱼类种数量补充基地的作用，因此在洞庭湖有效开展渔业资源监测，对于资源量化管理和资源养护能提供科学依据。
随着仪器性能的提高和计算机技术的发展，水声学方法已取代传统方法成为鱼类资源量评估的主要手段，其具有实时、快速、环保无公害、掌握鱼类空间分布、准确估算鱼类密度和资源量等优势[5-6]。国外学者对内陆水体进行了较多的相关研究[7-9]，Hughes[8]利用水声学方法对泰晤士河进行了走航式调查。21世纪以来，我国也陆续开展了水声学方法在内陆水体鱼类资源研究中的应用，主要有三峡水库、长江、珠江、青海湖等[10-14]，王珂等[10](2009)利用 HTI Model 241鱼探仪对三峡库区大宁河的鱼类时空分布特征进行了水声学调查。但对于浅水湖泊进行水声学调查研究，只见东湖和太湖进行了相关研究[15-16]，而东洞庭湖这种大型吞吐型湖泊，目前尚未见有关水声学方法的调查研究报道，本研究采用EY60科学回声探测仪进行初步应用探索。
1.1 调查区域概况
东洞庭湖位于湖南省东北部，介于东经112°43′～113°15′，北纬28°59′～29°38′之间，是洞庭湖仅保有大片水面的湖区。东洞庭湖水域面积变化极大，存在明显的丰水期与枯水期，每年4～9月为丰水期，此时最大湖水面积达1 328 km2，10月～次年3月为枯水期，在水文特征上有“水涨为湖，水落为洲”的特殊景观。湖区地形复杂，洲滩水草广布，是我国长江流域重要的水生生物及鱼类的栖息地和资源库[1-2]。2015年7月11日至17日期间，对东洞庭湖进行了近“之”字形水声学调查，调查区域及走航航迹图详见图1。
1.2 调查研究方法
2015年7月11—17日期间，对东洞庭湖进行水声学调查，每天探测时间为9:00～18:00之间，考虑到天气、安全等因素，每天航程有所变动，探测使用长约20 m，宽约5 m，吃水1.1 m的调查船走航，航速在6～10 km/h之间，采用Garmin 60CSx 型号GPS进行导航，调查的航线、航程等具体信息如图1和表1所示。
水声学调查使用的仪器为Simrad EY60型分裂波束(split-beam)回声探测仪，换能器频率为200 kHz,半功率角(3dB Beam width) 为7°，数据采集过程中，换能器的发射功率为300 W，脉冲宽度(pulse duration)64 μs。数字换能器用一铁架固定，安装于调查船左舷距
船头约12 m处，探头入水0.5 m深，进行垂直声学探测，由于航道管制、地理环境限制，整体采取“之”字形走航，同时采用ER60软件对声学数据和GPS数据同步存储。在探测之前，采用直径为13.7 mm的钨铜金属球对仪器进行实地校准。
1.3 渔获物统计
2014—2015年对洞庭湖区(包括东洞庭、南洞庭、西洞庭)进行了多次渔获物调查，捕捞网具为三层复合流刺网(网目规格分别为1.8 cm、2.2 cm、3.3 cm，以下简称流刺网)与拖网(网目规格8 cm),统计记录东洞庭湖渔获物中鱼类种类组成比例与主要经济种类鱼类的体长、体重等相关数据。
1.4 数据处理及分析
王克礼1.4.1 水声学数据处理分析及数据分析参数设置
采用Sonar 5_pro 分析软件(版本6.0.3)转换ER60程序采集的水声学原始数据,时变增益(TVG)40lgR。在Sonar 5软件中对转换后的数据设置自动识别水底,并人工校对。设置信号目标强度(Target Strength, TS )背景噪声阈值<-70 dB及交叉过滤参数,对于明显的噪声手动
去除，通过Sonar 5软件对鱼体信号进行自动追踪及判别,结果保存为文本文档格式,以便进行信号统计。
将各单元所有单体回声结果根据TS (目标强度)分为(-70～-67、-67～-64、-64～-61、-61～-58、-58～-55、-55～-52、-52～-49、-49～-46、-46～-43、-43～-40、-40～-37、-37～-34、-34～-31、-31～-28 )dB 十四区间，分别统计各TS 区间的单体回声数，计算各单元鱼类密度和平均目标强度。本研究根据Foote[17]对喉鳔鱼类体长进行估算的经验公式:
摆线博鳌蓝海岸
式中TS(dB) 为鱼类的目标强度，L(cm) 为目标鱼体的体长。
近海风荷载鱼体长(L)和重量(W )之间的换算,采用鲢W-L 经验公式[18]：
数据分析相关参数设置:前景滤波器(Foreground filter),[1，3]；背景滤波器(Background filter),[55，1]；目标平滑滤波(Target smooth filter),[1，3]；信号长度(Signal length)，[3，50]；声学截面的最大增益补偿(Maximum Gain Compensation)，6 dB；最小目标长度(Min.Track Length)，2 ping；最大脉冲缺失(Max.Ping Gap)，2 ping；门闸过滤范围(Gating Range)，0.3 m。
1.4.2 鱼类空间分布及资源量评估
为了解东洞庭湖鱼类的空间分布,本研究将七月份整个探测航线分为90个单元,总航程为108.8 km，每个单元航程约1.2 km，单独计算各单元的鱼类密度,其方法参照Balk等[19]。参照唐启升等[7]资源量估算方法及凌建忠等[20]对东海头足类资源量的资源密度面积法,具体方法见谭细畅等[12]利用水声学方法对青海湖鱼类资源量评估的研究。
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对于不同探测区域的鱼类空间分布特征，采用ArcGIS 10.2软件进行空间分布的建模[13]。将计算出的各单元鱼类密度、各区域的均水深，各单元航段中心坐标数据导入ArcGIS 平台，采用反距离加权插值法绘制东洞庭湖鱼类密度水平分布图[21-22]。
数据分析与作图分别使用SPSS 17.0、Origin 9.0，鱼类分布建模采用ArcGIS 10.2。
2.1 渔获物组成
东洞庭湖收集到29船渔获物，共统计鱼类18 425尾，总重5 178.3 kg，包括36种鱼类，主要组成鱼类尾数比例为：鲤(Cyprinus carpio)34.82%、蛇鮈(Saurogobio dabryi)8.32%、鲫(Carassius auratus)12.24%、鲶(Silurus asotus)13.28%、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidra
co)6.55%、鳊(Parabramis pekinensis)6.2%、翘嘴鲌(Erythroculter ilishaeformis)3.92%、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)3.31%、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)2.76%、鳙(Hypophthalmichthys nobilis)1.87%、青鱼(Mylopharyngodon piceus)0.55%、其他鱼类6.18%，结果如图2。主要经济种类的体长与体重组成结果见表2。
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