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西北太平洋柔鱼冬春生群有很大的经济价值,是我国远洋渔业主要捕捞群体,其早期生活史阶段没有游泳能力,只能随着海流被动输运,无法应对复杂环境的变化,周围环境细微的变化都会对其生物过程产生很大的影响,但是前人在对其进行研究时,主要是利用采集的样本进行分析,采集到的样本以成熟柔鱼居多,没有专门研究过其早期生活史阶段,更没有从个体的角度进行研究。对该阶段的研究能够为柔鱼的合理开发、资源的保护以及可持续利用等方面做出贡献。因此,为了对西北太平洋柔鱼冬春生群早期生活史阶段的生物过程进行研究,将其生长、死亡等早期生物过程参数化,利用物理模型(FVCOM-Global)模拟生成北太平洋(10°N~60°N,120°E~110°W)三维物理场,采用拉格朗日质点追踪的方法将物理模型和生物模型(基于个体模型)耦合,构建基于个体的西北太平洋柔鱼冬春生群早期生活史阶段生态动力学模型,并用此模型对1997–2010年冬春生群的输运分布、补充量变化等进行数值模拟。模拟结果表明:(1)以23℃为最适水温,在一定水温范围内,越靠近最适水温,冬春生群的生长速度越快,当日龄为38天时,胴长最大可达到11.76 mm。超过最适水温或低于最适水温,胴长都会变短,但总体变化趋势不变,在日龄为40天左右时,胴长的生长曲线由指数生长逐渐变为线性生长。一维条件下的模拟结果与前人研究的柔鱼的生长曲线基本相似。说明生物模型中的参数化是可信的。(2)模型中设置的初始产卵时间为每年的2月1日,2月中旬达到了产卵高峰期,到模拟结束时存活下来的柔鱼就是对研究区域内柔鱼资源的补充,称其为模拟补充量。模拟补充量存在年际的波动,说明环境的变动会对柔鱼资源补充量产生影响。其变化趋势与前人统计的渔获量并不一致,这是由于模型中设置为每一年柔鱼亲体的数量完全相同。在考虑到冬春生群亲体数量不同的前提下得到的实际补充量最多和最少的年份分别是1999年和2009年,与渔获量的变化趋势相似,更加接近实际情况。(3)在水平方向上,冬春生群在模拟阶段主要位于产卵场内;由于25°N以南海流的流向主要是西部和西北部,使得原本位于产卵场西南部和东南部的柔鱼向西部和西北部输运,但海流在25°~28°N逐渐呈向北和东北方向输运的趋势且强度比25°N以南弱一些,使得柔鱼向西输运的距离较远且产卵场西北部和西南部柔鱼的占比较大;在28°N以北海流强度更大尤其是受黑潮影响较大,且有向东北转向的趋势,所以部分向西部和西北部输运的柔鱼在受到黑潮影响时最终还是会以较快速度向北部或东北部输运,同时位于东北方向的柔鱼也比位于东南方向的柔鱼占比大。(4)在垂直方向上,有学者在水深100 m内采集过仔鱼,为了验证本文设置的参数是否能使仔鱼出现在100 m水深内,将第一批产生的鱼卵成长为仔鱼时分布在不同水深处的比例进行统计,结果显示100 m水深内仔鱼的占比最大,平均接近总数的一半,而且说明在该阶段,其主要分布在浅水层;将冬春生群在早期生活史时期的鱼卵、仔鱼、仔稚鱼和稚鱼这4个阶段分别分布在不同水深处的比例进行统计,发现这4个阶段分布在100 m水深内的比例都是最高的,至少在40%以上,整体的分布会随着时间的流逝被输运到更深的水层;通过对整个模拟阶段内冬春生群分布在不同水深处的比例进行统计,发现1500 m以上还有少量柔鱼存在,但这里的环境不适合其生长,因此它们基本不能存活,会在一定时间内死亡。(5)将产卵水深设置为更浅的位置,即由100 m变为75 m时,相同年份不同水深处柔鱼在前15天的生长情况非常相似,15天之后胴长的差距逐渐变大且75 m处开始产生的柔鱼比100 m处开始产生的柔鱼的胴长更长,说明在一定范围内,将产卵水深变浅时,柔鱼的生长速率会加快,但生长曲线整体变化趋势基本一致。可能与产卵水深变浅时,水温随着水深变浅而升高导致的胴长生长速率加快。(6)当改变产卵场的位置时,模型中得到的各种数据都会发生变化。分别将产卵场向西和向东两个方向移动,即由原来的20°~30°N,140°~150°E变为20°~30°N,130°~140°E和20°~30°N,150°~160°E。这三个产卵场内,生长最快的是将产卵场向东移动后产生的柔鱼,其次是向西移动后产生的柔鱼,生长最慢的是产卵场变动之前产生的柔鱼。由于将产卵场向东移动后产生的超级个体比另外两个产卵场产生的超级个体多很多,因此,产生的卵的数量也很多,最后得到的模拟补充量是三个产卵场里最多可能与之有关,但三个产卵场的模拟补充量的多少与三个产卵场胴长的生长排序一致,而胴长与水温呈正相关,因此,模拟补充量也可能也与水温呈正相关。在水平方向上,将产卵场向西移动后,从输运到四周最远的柔鱼相对于产卵场的距离、柔鱼在不同海域的比例以及分布图这几个角度可以看出,与产卵场移动前柔鱼的分布情况相似,不同的是由于产卵场向西移动后与原来相比更接近黑潮,所以向北和东北方向的输运比原来更明显;将产卵场向东移动后,从各个角度来看,柔鱼的分布与移动前相比出现了很大的变化,在东西方向上的输运与移动之前保持一致,但是在南北方向上由原来的主要向北输运变为了主要向南输运,这说明产卵场越往东受黑潮影响越小,受黑潮逆流影响越大。在垂直方向上,将向西移动的产卵场与向东移动的产卵场进行对比,发现柔鱼在浅层和深层的占比都降低了,说明受黑潮影响最强烈的海域会将柔鱼快速输运到各个水层。