glm和gam模型研究東黃海鮐魚資源漁場與環(huán)境因子的關(guān)系

1、1GLM和GAM模型研究東黃海鮐魚資源漁場與環(huán)境因子的關(guān)系模型研究東黃海鮐魚資源漁場與環(huán)境因子的關(guān)系鄭波，陳新軍，李綱（上海水產(chǎn)大學(xué)海洋學(xué)院，上海200090）摘要：鮐是我國近海重要中上層魚類。研究其資源變動、漁場分布與時空、海洋環(huán)境因子之間的關(guān)系有利于該資源的合理開發(fā)和利用。根據(jù)1998~2004年我國東黃海大型鮐魚圍網(wǎng)漁業(yè)的生產(chǎn)統(tǒng)計和時間、空間、表溫、表層鹽度、表溫梯度、表溫的月差異等環(huán)境數(shù)據(jù)，利用廣義可加模型（GAM）和廣義線性模

2、型（GLM）對鮐魚資源豐度和環(huán)境因子的關(guān)系進行研究。結(jié)果表明，在南部海域，作業(yè)漁場集中在122.5E~124E、26.5N~28N，適宜表溫26.5~30℃，適宜表層鹽度33.3~34.3，并明顯集中在鋒區(qū)周邊海域；在北部海域，作業(yè)漁場集中在122.5E~125.5E、33N~37.5N，適宜表溫15~20℃，適宜表層鹽度31.3~32.3，集中在冷水區(qū)邊緣海域。相對資源密度指數(shù)大于0.5的海域為12230′E~12430′E、2630

3、′N~28N，12230′E~12530′E、33N~3430′N和124E~125E、3430′N~37N。研究認(rèn)為，南北不同海域鮐魚分布的適宜表溫和表層鹽度差異明顯。影響鮐魚資源豐度的環(huán)境因子重要性依次為時間、空間和海洋環(huán)境。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：鮐魚；GAM模型；GLM模型；資源與漁場；海洋環(huán)境因子；東黃海中圖分類號：中圖分類號：文獻標(biāo)識碼：文獻標(biāo)識碼：A鮐魚屬大洋暖水性中上層魚類，廣泛分布于西北太平洋沿岸水域。分布在東、黃海的鮐包括日

4、本鮐（Scomberjaponicus）和澳洲鮐（Scomberaustralasicus）[1]，主要為中國、日本、韓國等燈光圍網(wǎng)船所利用。近幾十年來，隨著我國近海底層經(jīng)濟魚類資源的衰退，對鮐等中上層魚類的捕撈也逐年加大，鮐在東、黃海區(qū)海洋漁業(yè)中的地位也日趨重要，其資源現(xiàn)狀和開發(fā)潛力日益受到重視。了解和掌握資源變動、漁場分布與海洋環(huán)境之間的關(guān)系對漁業(yè)生產(chǎn)和制定漁業(yè)管理措施等具有重要的作用。張晶等[2]利用衛(wèi)星遙感圖像以及東、黃海海況速

5、報資料，分析了海況變化與東、黃海鮐鲹魚的中心漁場的關(guān)系；楊紅等[3]討論了東海水團分布與鮐魚漁場關(guān)系；苗振清[4]研究了鮐魚中心漁場變動與臺灣暖流水舌鋒的進退的關(guān)系；Ricardo等[5]認(rèn)為阿根廷鮐漁場表溫（SST）上限是19C。目前對鮐資源變動、漁場分布的研究，基本上都是只用一個或較少因子進行分析研究。魚類資源變動、漁場分布往往與時空、海洋環(huán)境等多個因子關(guān)系密切。廣義線性模型(generalizedlinearmodelGLM)與廣

6、義可加模型（generalizedadditivemodel，GAM）是多元線性回歸的推廣，近年來已越來越多的被應(yīng)用到漁業(yè)研究中[612]。為此，本文根據(jù)1998－2004年我國近海鮐魚圍網(wǎng)漁船的生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，結(jié)合時間空間和海洋環(huán)境因子，利用GAM和GLM模型對鮐魚資源豐度與環(huán)境影響因子的關(guān)系進行研究，為東、黃海鮐魚漁業(yè)漁情預(yù)報提供科學(xué)手段和理論依據(jù)。1材料和方法材料和方法1.1數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源鮐魚圍網(wǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)來自上海水產(chǎn)大學(xué)近海鮐魚圍

7、網(wǎng)工作組，數(shù)據(jù)字段有：日期、經(jīng)緯度、產(chǎn)量、作業(yè)次數(shù)和平均日產(chǎn)量。其時間分辨率為天，空間分辨率為10′10′。SST和海洋表層鹽度（SSS）數(shù)據(jù)取自網(wǎng)站:iridl.ldeo.columbia.edu，時間跨度為1998－2004年，時間分辨率為月；空間范圍為121E~127E、25N~39N，空間分辨率為30′30′。收稿日期收稿日期：2007－5－25資助項目資助項目：2006年度教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計劃（NCET060437）資助；

8、上海市捕撈學(xué)重點學(xué)科資助（T1101）32.1南部漁場南部漁場時間因子與CPUE的關(guān)系各年份對CPUE影響總體上年間變化不大（圖1a），但2000年和2001年出現(xiàn)小幅度下降，這說明其CPUE較往年小，鮐魚資源豐度相對較差，這與實際生產(chǎn)情況相符。各月份對CPUE的影響隨著月份的推移呈上升趨勢（11月和12月除外），影響較大的月份集中在7、8、93個月（圖1b）。年份和月份對CPUE的影響其實就是CPUE的年際變化和季節(jié)變化。空間因子與C

9、PUE的關(guān)系空間分布（經(jīng)度和緯度）對CPUE影響波動不大（圖1c、圖1d），但作業(yè)漁場的主要范圍集中在122.5E~124E、26.5N~28N。在經(jīng)度上，從124E開始，隨著經(jīng)度增加，對CPUE影響小幅下降（圖1c）。而在緯度上，從28N開始，隨著緯度增加，對CPUE影響出現(xiàn)小幅增大（圖1d）。SST、SSS、SSTstd和SSTdif與CPUE的關(guān)系從SST和SSS對CPUE影響的關(guān)系圖可看出，作業(yè)主要集中在表溫為26.5~30℃（

10、圖1e）、表層鹽度為33.3~34.3的海域（圖1f），但各SST對CPUE的影響隨SST增加而出現(xiàn)小幅度下降（圖1e），不同SSS對CPUE的影響則變化不大（圖1f）。從SSTstd對CPUE影響的關(guān)系圖可看出，作業(yè)主要分布在SSTstd為0~0.5℃范圍內(nèi)（圖1g）。當(dāng)SSTstd大于1.0℃時，對CPUE的影響與其顯示正相關(guān)（圖1g）。由于SSTstd是作為表溫水平梯度的一個量值，因此這表明，鮐魚明顯集中在表溫梯度變化較大的鋒區(qū)周