南海外海鳶烏賊棲息地分布與關(guān)鍵環(huán)境因子分析.pdf

1、南海是我國最大的陸緣海，漁業(yè)資源富饒，資源種類多樣性明顯。南海北部近海捕撈過度，漁業(yè)資源衰退，而中南部外海富含豐富的頭足類以及金槍魚類資源，卻因南海外海主權(quán)爭端、捕撈技術(shù)水平低、漁情預(yù)報信息匱乏等原因，外海漁業(yè)資源開發(fā)不足，尚處于初步開發(fā)階段，具有較大的開發(fā)潛力。鳶烏賊（Sthenoteuthis oualaniensis）是一種暖水性較強的大洋頭足類，在南海外海資源量豐富，并且因其生命周期短，生長速率快，繁殖能力強，肉質(zhì)鮮美，具有較高

2、的營養(yǎng)價值和藥用價值，因此是南海外海主要捕撈魚種之一。漁情預(yù)報技術(shù)在漁業(yè)生產(chǎn)捕撈技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用衛(wèi)星遙感獲取的環(huán)境數(shù)據(jù)分析漁場分布與環(huán)境因子的關(guān)系，并建立相關(guān)的模型，實現(xiàn)漁場預(yù)報。漁情預(yù)報技術(shù)的科學(xué)實施能夠促進南海漁業(yè)的有效、均衡、可持續(xù)發(fā)展，從而更好地行使我國在南海外海的主權(quán)。
　　本研究利用2010-2014年南海外海鳶烏賊漁業(yè)捕撈數(shù)據(jù)以及海表面溫度(SST)、海表面高度異常(SSHA)、凈初級生產(chǎn)力(NPP)等環(huán)境數(shù)據(jù)，分

3、析了各月南海SST、SSHA的分布特征、不同估算模型估算得到的NPP數(shù)據(jù)產(chǎn)品在傳統(tǒng)漁區(qū)上的比較與分布，通過選擇適用于南海外海鳶烏賊作業(yè)漁區(qū)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，分析鳶烏賊漁場與NPP之間的滯后效應(yīng)，并分別基于標(biāo)準(zhǔn)化單位捕撈努力量漁獲量(CPUE)和捕撈努力量采用外包洛法和算術(shù)平均法建立了棲息地指數(shù)模型，并對模型進行比較以得到較優(yōu)的預(yù)報模型。本研究的主要研究內(nèi)容、方法和結(jié)果包括以下：
　?。?）各月海表面溫度分布差異較明顯，各月的平均SST均

4、超過25℃，在南海區(qū)域，海表面溫度由南向北遞減，在北部灣、雷州半島和臺灣島附近形成低值區(qū)，而在7-9月份，均在越南陸架東部區(qū)域形成冷中心；各月海表面高度異常分布差異也較為明顯，1、2、10-12月份的SSHA在沿海區(qū)域高于外海，4-8月的SSHA則在外海高于沿海區(qū)域，而3、9月處于過渡階段；
　?。?）基于現(xiàn)有的VGPM、Eppley-VGPM和 CbPM三種模型估算的海洋凈初級生產(chǎn)力8天和月平均數(shù)據(jù)，詳細分析了2006-2015

5、年這些產(chǎn)品在南海各傳統(tǒng)漁區(qū)上年際變化、季節(jié)變化以及空間分布上的差異性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三種模型估算的年際變化波動變化大的年份在2008-2012年間，同時通過已有研究發(fā)現(xiàn)，這5年里也是ENSO事件頻發(fā)的年份，但具體的調(diào)控機制有待進一步研究；其次，各模型估算數(shù)據(jù)產(chǎn)品體現(xiàn)在各漁區(qū)上的季節(jié)規(guī)律具有不一致性；此外三種模型估算產(chǎn)品在空間上均能體現(xiàn)出沿岸海域和河口區(qū)高于開闊海區(qū)，深海盆地最低的特點，但三種模型估算的NPP值差異較大，以Eppley-VGP

6、M模型估算值最高；
　?。?）在棲息地指數(shù)建模前，利用支持向量機方法對名義CPUE進行標(biāo)準(zhǔn)化，并取得較好的結(jié)果；同時考慮到標(biāo)準(zhǔn)化 CPUE與捕撈努力量之間的關(guān)系，檢驗了標(biāo)準(zhǔn)化CPUE與捕撈努力量之間的顯著性差異，研究顯示，標(biāo)準(zhǔn)化CPUE與捕撈努力量之間并無相關(guān)關(guān)系，可以作為兩個獨立變量進行棲息地指數(shù)建模；此外，考慮初級生產(chǎn)力反映食物鏈底端初級生產(chǎn)者的信息，而鳶烏賊的消費者不是初級生產(chǎn)者，因此從餌料的角度上考慮用相關(guān)系數(shù)分析和檢驗了

7、鳶烏賊漁場對凈初級生產(chǎn)力的滯后效應(yīng)，研究顯示，實時、滯后約一周、半個月、一個月、兩個月、三個月、四個月的NPP均與名義CPUE具有較顯著的弱相關(guān)性，而滯后約一個月的NPP與名義CPUE相關(guān)程度最高，因此最適合用于棲息地指數(shù)模型的構(gòu)建；
　　（4）根據(jù)2010-2014年南海外海鳶烏賊漁業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合海洋遙感所獲得的SST、SSHA和NPP數(shù)據(jù)，采用外包絡(luò)法分別基于標(biāo)準(zhǔn)化單位捕撈努力量漁獲量和捕撈努力量按月計算適應(yīng)性指數(shù)，利用算數(shù)

8、平均法建立基于環(huán)境因子的月棲息地適應(yīng)性指數(shù)分析模型。結(jié)果顯示，基于標(biāo)準(zhǔn)化CPUE的HSI模型在2-9月的預(yù)報準(zhǔn)確率分別為60.42％，62.89%，64.05%，50.34%，33.33%，50.00%，60.00%和22.22%；基于捕撈努力量的HSI模型在2-9月的預(yù)報準(zhǔn)確率分別為66.67%，66.67%，66.01%，68.71%，48.48%，50.00%，60.00%和22.22%。研究指出，基于捕撈努力量的適應(yīng)指數(shù)模型較標(biāo)

9、準(zhǔn)化 CPUE的模型更適宜南海外海鳶烏賊漁場預(yù)報。
　　本研究的創(chuàng)新成果主要體現(xiàn)在以下：
　?。?）詳細分析和比較了三種模型估算的凈初級生產(chǎn)力數(shù)據(jù)產(chǎn)品在傳統(tǒng)漁區(qū)上的分布特征，得到適宜應(yīng)用于各漁區(qū)的凈初級生產(chǎn)力產(chǎn)品；
　?。?）分析了凈初級生產(chǎn)力與鳶烏賊漁場之間的滯后關(guān)系；
　　（3）采用支持向量機標(biāo)準(zhǔn)化南海外海鳶烏賊CPUE，并建立基于標(biāo)準(zhǔn)化CPUE和捕撈努力量的棲息地指數(shù)適應(yīng)模型，采用海表面溫度、海表面高度異常