基于海洋遙感和GIS的黃海鳀魚種群時空動態(tài)及對海洋環(huán)境因子的響應.pdf

1、海洋是人類賴以生存和發(fā)展的基礎，魚類作為海洋生態(tài)系統的重要組成部分，為人類提供大量的優(yōu)質蛋白，在食物保障方面發(fā)揮了重要作用。但隨著捕撈力量加劇和氣候變化的影響，海洋漁業(yè)資源遭到嚴重破壞。為應對人類活動和氣候變化對海洋生物資源和環(huán)境的影響，國際組織推出了一系列全球性的海洋研究計劃，海洋漁業(yè)資源對全球變化和人類活動的響應是目前正在進行的IMBER計劃的重要內容之一。本研究以黃海生態(tài)系統的關鍵種鯤魚為研究對象，基于1986-2010年其在我國

2、重要的漁業(yè)海域黃海的底拖網調查數據，借助遙感獲取的海洋環(huán)境因素數據，分析在捕撈壓力和氣候變化的雙重影響下，其種群分布時空變動及其與海洋環(huán)境因素的關系，對于探索我國近海生態(tài)系統如何響應氣候變化和人類活動具有重要意義，同時也為該海區(qū)的漁業(yè)管理和資源養(yǎng)護提供科學依據。在對黃海海洋環(huán)境因子進行遙感分析的基礎上，本文主要進行了以下幾方面的研究：
　　 首先，分析了黃海鯤魚相對資源密度的季節(jié)變化和年際變化。季節(jié)變化結果顯示，相對資源密度秋季

3、最低，多數年份冬季最高；出現率冬季最高，多數年份秋季最低；相對資源密度和出現率均在春季到夏季時變化幅度最小。年際變化分析表明，1986年以來，鯉魚相對資源密度在四個季節(jié)均呈下降趨勢，以夏季下降幅度最?。坏霈F率的年際變化不大，冬、春季節(jié)略下降，夏、秋季節(jié)反呈上升趨勢。
　　 其次，對黃海鳀魚空間分布的季節(jié)變化和年際變化進行了深入研究。在利用資源豐度分布圖定性分析的基礎上，利用邊界分布直方圖定量分析了鳀魚捕獲站位及資源密度聚集區(qū)的

4、年際變化，并結合GIS的空間統計和地統計，應用趨勢面分析、熱點分析、標準差橢圓等方法多角度、全方位闡明鳀魚空間分布的季節(jié)變化和年際變化，并利用資源密度重心法分析了鯤魚資源密度的遷移規(guī)律。結果表明，鳀魚空間分布季節(jié)變化明顯，冬季，鳀魚資源密度由深水區(qū)向岸邊逐漸遞減；春季，與冬季相反，資源密度由岸邊向深水區(qū)遞減；夏季，整體上為由北向南遞減趨勢，但資源密度高值點散亂分布；秋季，與冬季相似，由深水區(qū)向岸邊環(huán)形遞減。自1986-2010年，春、夏

5、、秋三個季節(jié)鳀魚在空間上均向北移動，冬季無明顯變化趨勢：不同年份不同季節(jié)鳀魚均沿經度123.5°-124°E范圍內分布最多，但資源密度聚集區(qū)無明顯分布趨勢。
　　 第三，利用探索性空間數據分析(ESDA)方法分析鯤魚空間分布特征的基礎上，結合GIS技術，以Moran散點地圖分析鯤魚空間分布格局。大多數年份，鳀魚呈空間集聚分布，但集聚程度各不相同。不同季節(jié)，鯉魚空間分布格局年際變化差異顯著，春季，鯤魚分布呈“北高南低”趨勢，但高高

6、類型和低低類型站位數量比例年際變化較大：夏季，高高類型站位數量呈年際遞增趨勢；秋季，高高類型分布區(qū)北移；冬季高高類型主要集聚在深水區(qū)，低低類型則分布在沿岸淺水區(qū)和調查區(qū)域的北部，無明顯年際變化趨勢。
　　 第四，分析了鯤魚分布和遙感獲取的水溫、葉綠素濃度的關系，結果表明，不同季節(jié)，鯤魚分布在不同的適溫范圍內，1月份，鯤魚分布與水溫關系最為明顯，主要分布在黃海暖流暖水舌右側；盡管葉綠素濃度混有泥沙等其他信息，但冬季和春季鳀魚分布與

7、葉綠素濃度關系比較密切。在此定性分析基礎上，利用廣義可加模型(GAM)定量分析了海洋環(huán)境要素與各季節(jié)鯤魚資源密度(CPUE)、出現率(P/A)的關系，以區(qū)分環(huán)境要素對鯤魚資源量和地理分布的影響，并揭示不同季節(jié)的影響差異。對海洋環(huán)境要素與CPUE的關系分析發(fā)現：下網時間對四個季節(jié)的CPUE影響均較大，但不同季節(jié)影響方式不同；除秋季外，水深對CPUE均存在不同程度的影響；海表溫度在冬季影響顯著，夏秋季節(jié)次之，春季不存在相關性；葉綠素濃度在春

8、季影響顯著，冬季次之，夏秋季節(jié)無相關性；海表溫度梯度僅在冬季有影響。
　　 對海洋環(huán)境要素與P/A的關系分析發(fā)現：除夏季外，下網時間對鯉魚P/A存在顯著影響，但影響趨勢與CPUE不同；春夏水深對鳀魚P/A影響顯著，且影響趨勢與CPUE相同；海表溫度在冬季和夏季、葉綠素濃度在春季和冬季、海表溫度梯度在冬季與P/A顯著相關，影響程度較大。
　　 第五，利用鯤魚適宜溫度因子作為特征溫度，研究越冬鯤魚空間分布年際變動、空間分布格