基于GAM模型的阿拉伯海鲐鱼渔场分布与环境关系

基于2016-2017年中国印度洋围拖网生产数据以及同期的海表温度、叶绿素、表层海流和海面高度数据,采用广义加性模型(Generalized Additive Model,GAM)建立了围网单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)对海洋环境的非线性响应模型,分析了阿拉伯海鲐鱼(Scomber australasicus)渔场分布与海洋环境关系.结果表明:空间因子和环境因子对阿拉伯海鲐鱼渔场有显著影响,GAM模型的方差解释率为30.1%;印度洋季风对鲐鱼CPUE影响大,鲐鱼CPUE在印度洋东北季风高,在夏季季风低;全年阿拉伯海鲐鱼围网渔场主要分布在60°E、13°N-15°N斜向椭圆区域;模型表明,鲐鱼渔场适宜海表温度为26~28℃,叶绿素浓度0.2~0.5 mg·m^-3,海面高度0.2~ 0.4 m;影响鲐鱼渔场的因子按重要性依次为海面高度、经纬度、海表温度和叶绿素浓度.     

南太平洋长鳍金枪鱼渔场CPUE时空分布及其与关键海洋环境因子的关系

根据2009—2012年南太平洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)延绳钓生产统计数据及遥感获取的海表温度(sea surface temperature,SST)、叶绿素a浓度(chlorophyll a concentration,Chl-a)和海面高度距平(sea surface height anomaly,SSHA)等环境数据,分析了长鳍金枪鱼单位捕捞努力量渔获量(catch per unit of fishing effort,CPUE)的时空分布及其与环境因子的相关性。结果表明:长鳍金枪鱼作业渔场主要集中在4°S—28°S、158°E—176°E附近海域;长鳍金枪鱼渔场CPUE呈明显的季节性变化,1—3月CPUE值较低(12.5尾·千钩-1),随后逐渐增加,至7月达到最大值为18.1尾·千钩-1,而8—12月基本呈逐渐降低趋势;1月渔场重心位于16°S、168°E附近海域,2—3月向西北偏移,而在3—7月逐渐向东南方向转移,8月以后开始逐渐回撤至西北方向,在9—12月渔场重心变化幅度相对较小,主要位于15°S—16°S、168°E—169°E海域;总体来说,长鳍金枪鱼中心渔场最适SST为27.0~30.5℃,次适SST为20~24℃;最适叶绿素a浓度为0.02~0.08mg·m-3,最适海面高度距平为3~23 cm。     

南设得兰群岛附近海域南极磷虾渔场时空分布及其与表温的关系

根据2010—2014年中国大型拖网渔船在南极海域48.1渔区捕捞的南极磷虾产量数据,并结合该区域卫星遥感获取的海洋表面温度(sea surface temperature,SST)数据,分析了南极磷虾单位捕捞努力量渔获量(catch per unit of fishing effort,CPUE)的时空分布变化及其与SST的关系。结果表明:南设得兰群岛的东北部海域(61°S—64°S、58°W—60°W)南极磷虾渔场较为集中;整体来说,48.1渔区南极磷虾渔场CPUE呈明显的季节性变化,12月CPUE为一年中的次高值(约为16.0 t·h-1),随后到翌年的2月逐渐减小,而2—4月呈逐渐增加的趋势,4月的CPUE为一年中的最高值(约为16.5 t·h-1),4月之后又开始逐渐减小;12月—翌年2月,渔场重心一直向东南推移且渔场重心变化幅度较大;而在2—5月大致向西推移,渔场重心也达到最南端,其中3—5月的渔场重心变化幅度较小,主要位于63°S—63.5°S、58.5°W—59.5°W;而之后的6、10、12月渔场重心逐渐向北推移,并在12月达到最北端和最东端;总体上,48.1渔区南极磷虾作业渔区的适宜SST范围为-0.1~1.2℃,适宜SST范围主要集中在南半球夏、秋季节(12月—翌年5月)。     

南极磷虾渔场(48渔区)CPUE的年、月变化及其与海表温度、叶绿素浓度的关系

根据2010—2015年南极磷虾渔汛期(1—6月)的渔获量和海洋遥感数据,利用数理统计方法、产量重心法等对南极磷虾单位捕捞努力渔获量(catch per unit effort,CPUE)、渔场时空变动特征作了分析。结果表明:南极磷虾年平均CPUE总体呈上升趋势,2014年南极磷虾CPUE达到峰值(18.6 t·h^-1);从月变化来看,1月南极磷虾CPUE较低(9.2t·h^-1),5月CPUE最高(20.9 t·h^-1),近60%的捕捞作业频次位于南设得兰群岛的夏季时段(1—3月);南极磷虾渔场集中在60°S—64°S、46°W—62°W范围内的海域;从渔场重心变动来看,每年1—6月渔场重心从南设得兰群岛附近海域向东北方向偏移,大部分重心主要集中在南设得兰群岛附近海域;南极磷虾作业渔场48.1、48.2、48.3亚区渔场适宜海表温度(sea surface temperature,SST)分别为-1.8～1.9、-1.8～0.8、1.1～1.4℃,1—3月CPUE高值区的适宜SST为-0.8～1.2℃,4—6月CPUE高...     

基于广义可加模型的时空和环境因子对东南太平洋智利竹筴鱼渔场的影响

根据2001-2007年我国渔船在东南太平洋海域的智利竹筴鱼生产统计数据、时空因子以及海表温度、叶绿素浓度、海表温度梯度等环境数据,利用广义可加模型（GAM）分析了智利竹筴鱼资源变动情况及其与时空和环境因子的关系.结果表明：GAM模型对单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)总偏差解释率为31.47%;竹筴鱼生产具有明显的季节变化,主要集中在第17～41周,其中第25～31周的CPUE较高;东南太平洋智利竹筴鱼作业渔场集中在78°-98° W,30°-435° S之间,适宜海表温度为12 ℃～18 ℃,14 ℃～16 ℃最适宜,适宜叶绿素浓度在0.09～0.18 mg·m^-3,海表温度梯度在0.3 ℃～1.9 ℃.逐步建模法结果表明,影响竹筴鱼资源丰度的因子按重要性从大到小依次为周次、年份、海表温度、经度、纬度、叶绿素浓度和海表温度梯度.     

东南太平洋智利竹筴鱼资源和渔场的时空变化

根据2005-2008年我国在东南太平洋的智利竹筴鱼大型拖网渔捞日志资料,结合卫星遥感反演的海表温度数据,分析了智利竹筴鱼渔场的年际和季节变化规律以及CPUE与SST的关系。结果表明: 2005和2006年智利竹筴鱼中心渔场的季节变化规律较为类似,而2007年和2008年的春季(9-11月)中心渔场发生了较大的变动;西部海域也存在一定的渔场分布。2005-2008年作业渔场的最适宜SST为13-15℃,随着月份的增加最适温度随之增加,2007、2008年的秋季最适海表温度同2005、2006年相比较有降低的趋势。2005-2007年月平均CPUE与产量重心对应的SST呈显著负相关关系(P<0.05)。     

基于GLBM模型的中国大陆阿根廷滑柔鱼鱿钓渔业CPUE标准化

西南大西洋阿根廷滑柔鱼既是西南大西洋生态系统中的重要种类,也是鱿钓渔业的重要捕捞对像.单位捕捞努力量渔获量(CPUE)是表示渔业资源状况及其丰度的常用指标.根据2000-2010年中国大陆鱿钓船在西南大西洋的生产统计数据和海洋卫星遥感获得的海洋环境数据(表温,表温水平梯度,海面高度,叶绿素浓度),利用基于贝叶斯的广义线性模型(GLBM),分未加入固定交互选项、加入固定交互选项和加入随机交互选项3种情况对中国大陆西南大西洋阿根廷滑柔鱼鱿钓渔业的CPUE进行标准化.根据偏差信息准则(DIC)值最小来确定最佳贝叶斯模型.结果表明,包含纬度、海表温度、表温水平梯度、海面高度、月×纬度、月×经度及年×纬度变量且加入随机交互项的GLBM模型为最适.标准化后的CPUE较名义CPUE小,年间变化平缓.与广义线性模型(GLM)和广义加性模型(GAM)标准化的CPUE比较,GLBM模型更能反映其资源丰度的真实水平.研究认为,2001-2010年间经GLBM模型标准化后的CPUE呈现逐年下降的趋势.     

基于Tweedie-GAM模型的热带大西洋拟锥齿鲨单位捕捞努力量渔获量与环境因子的关系

拟锥齿鲨是热带大西洋金枪鱼延绳钓渔业中重要的兼捕物种,对其单位捕捞努力量渔获量(CPUE)与环境关系的研究可为该鱼种的资源保护和管理提供基础资料.根据我国金枪鱼渔业国家观察员2009—2015年在热带大西洋海域(6.38° S—14.92° N,42.03°—18.53° W)调查时采集的1085尾拟锥齿鲨数据及Tweedie类分布理论和特点,建立了GAM-Tweedie模型,对其CPUE的时间变化、空间分布及与环境因子的关系进行了分析.结果表明: 时空因子(年、月、经度、纬度)和环境因子对拟锥齿鲨名义CPUE的总偏差解释为40.2%,其中时空因子对其的影响均显著,环境因子中,海表面高度、叶绿素a浓度、作业时天气、海表面盐度、海表面气压对其影响显著,而海况、农历对其影响不显著;不同纬度和不同月份下海平面温度与拟锥齿鲨CPUE呈显著相关.2009—2015年拟锥齿鲨标准化CPUE呈现波动,整体呈上升趋势.     

环境因子对黄海南部春季帆张网小黄鱼和黄鮟鱇渔获分布的影响

帆张网渔业是黄海南部重要的渔业捕捞方式之一.本文根据2006-2009年春季黄海南部帆张网的渔获数据,利用广义线性模型(GLM)和广义加性模型(GAM)定量研究了年份、位置、水深和海水表层温度(SST)对小黄鱼和黄鮟鱇渔获量分布的影响.结果表明:GAM模型较GLM模型可以更好地解释小黄鱼和黄鮟鱇单位捕捞努力量渔获量(CPUE)时空分布与环境因子之间的关系.小黄鱼和黄鮟鱇CPUE呈显著负相关,小黄鱼CPUE呈现由北向南沿纬度方向逐渐减小的趋势,尤其在长江口周围较小;黄鮟鱇CPUE在长江口附近也较小.SST对小黄鱼和黄鮟鱇CPUE的影响显著,小黄鱼和黄鮟鱇适宜表温范围分别为9～11℃和9～14℃.     

基于海洋遥感的南海外海鸢乌贼最适栖息环境分析

根据2010—2014年南海外海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)渔业生产数据,结合海洋遥感所获得的海表面温度(sea surface temperature,SST)和海表面高度异常(sea surface height anomaly,SSHA)数据,采用外包络法基于单位捕捞努力量渔获量(catch per unit of effort,CPUE)计算适应性指数(suitability index,SI),用算数平均法建立基于环境因子的栖息地适应性指数(habitat suitability index,HSI)分析模型。结果表明:南海外海鸢乌贼中心渔场的最适SST范围为26.4~29.6℃,最适SSHA范围为-0.014~0.114 cm;当HSI0.6时,作业次数比率为77.99%,平均CPUE为4.13 t·d-1。研究指出,基于海表面温度和海表面高度异常的栖息地适应性指数模型能够较好地表征鸢乌贼的中心渔场,准确率超过77%。     

东南太平洋智利竹筴鱼渔场及单位捕捞努力量的时空分布

根据2007年3-12月"开富"号拖网渔船在东南太平洋的生产统计数据和卫星遥感反演的海表温度数据,分析了智利竹笑鱼(Trachurus murphyi)的渔获量、网产量的季节变化,并探讨了单位捕捞努力量(CPUE)的时空分布格局及其与水温的关系.结果表明:CPUE在5-8月较高,其他月份相对较低,表现为冬季＞秋季＞春季＞初夏.从全年来看,在海表温度12℃～14℃时,智利竹笑鱼的产量较高,其次为15℃～17℃.秋季渔场纬度分布较高(41°S-46°S);冬季渔场有所北移,分布于34°S-42°S,并向西转移至101°W;春季初期渔场继续西偏,随后向东转移,经度方向变化幅度达29°;初夏渔场有所南撤.总的来说,智利竹筴鱼渔场时空分布具有明显的季节变化,CPUE值波动范围较大.     

獐子岛海域冬季分级叶绿素a的分布特征及其影响因素

于2016年1月对獐子岛海域进行了航次调查,研究了獐子岛海域浮游植物粒级结构的空间分布特征及其环境影响因素。结果表明:冬季表层总叶绿素a、小型(20μm)、微型(2~20μm)和微微型(0.45~2μm)浮游植物叶绿素a浓度的范围分别为0.24~0.92、0.15~0.58、0.09~0.46、0~0.03μg·L-1,平均叶绿素a的浓度分别为0.69、0.36、0.33、0.002μg·L-1,小型、微型和微微型浮游植物对浮游植物总量的贡献率分别为51.72%、48.01%、0.26%;底层总叶绿素a、小型、微型和微微型浮游植物叶绿素a浓度的范围分别为0.29~1.77、0.12~1.45、0.17~0.50、0μg·L-1,平均叶绿素a的浓度分别为0.78、0.43、0.34、0μg·L-1,小型、微型和微微型浮游植物对浮游植物总量的贡献率分别为52.97%、47.03%、0;从垂直分布上来看,表、底层总叶绿素a及两种粒级浮游植物(20μm、2~20μm)的浓度均差异不显著,分布较为均匀;从水平分布上来看,总叶绿素a及两种粒级浮游植物(20μm、2~20μm)浓度的表、底层空间分布趋势相近,均呈现出由獐子岛海域西北部向南部逐渐降低的趋势。RDA分析表明,温度、盐度、溶解氧、颗粒态有机物、NO2--N和NH4+-N是影响獐子岛海域冬季浮游植物粒级结构变动的重要因素。     

东海鲐鱼资源时空分布特征

利用1998年1月～2006年12月我国东海鲐鱼灯光围网生产统计数据和月平均海水表层温度SST及表温距平均值,利用GLM模型对其单位日产量CPUE进行标准化,然后对其资源时空分布进行了分析.结果表明:其CPUE与年份、月份、纬度、船队、表温及年份与纬度和年份与船队之间的交互效应有关.CPUE的年际变化与SST间有着显著的相关性.秋季是东海鲐鱼资源丰度最高的季节,渔业分布范围进一步拓展,资源的丰度也比夏季更高,且东海西北部的丰度较高:l0月份,东海鲐鱼的分布范围又出现回缩,仅在东海中部水域有渔业分布,但资源的丰度也为四个季节中最高.     

西北太平洋柔鱼栖息地环境因子分析及其对资源丰度的影响

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是西北太平洋海域重要的经济头足类,短生命周期的生活史特征决定其资源丰度易受海洋环境变化影响。根据1998—2010年我国鱿钓船生产统计资料和环境资料,包括海表温度(SST)和叶绿素浓度(Chl-a)数据,结合Nio 3.4区海表温距平值(SSTA),分析了SST和Chl-a浓度的季节和年际变化特征,并分别探讨了SST和Chl-a浓度距平值与Nio 3.4区SSTA及柔鱼资源丰度之间的关系。结果表明,产卵场海域Chl-a浓度冬季高夏季低,SST则夏季高冬季低;育肥场Chl-a和SST均呈夏季高冬季低变化,但6—12月份Chl-a浓度波动明显。产卵场和育肥场SST及Chl-a浓度年际变化明显。同时研究发现,厄尔尼诺、拉尼娜和正常年份时Nio 3.4区SSTA对柔鱼产卵场和育肥场环境的调控机制不同:拉尼娜和正常年份产卵场和育肥场温度上升,叶绿素浓度变化幅度小,有利于资源量补充,产量较高;厄尔尼诺年份温度和叶绿素均降低,尤其育肥场叶绿素浓度,对资源量产生不利影响,产量锐减。研究利用多元线性回归分别建立了基于温度和叶绿素的柔鱼资源丰度的预测模型,两者均能很好的预测柔鱼资源丰度(P0.05),但基于叶绿素的预测模型优于温度模型。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼作业渔场特征

基于2006年1—7月中国鱿钓船在西南大西洋捕获阿根廷滑柔鱼的生产数据及卫星反演的海流、海水表层温度和叶绿素a浓度等海洋环境资料,综合分析了阿根廷滑柔鱼的作业渔场、产量及环境特点.结果表明：西南大西洋存在2个主要的阿根廷滑柔鱼渔场,南部中心位置在60°30′ W、45°30′ S,北部中心位置在58°00′ W、42°00′ S,1—7月,作业渔场由南向北移动;不同月份阿根廷滑柔鱼产量的差异较大,其中,1—4月产量较高,最高产量出现在3月,5月之后,其产量逐渐减少;阿根廷滑柔鱼渔场与福克兰寒流流经路径有关,北部渔场位于福克兰寒流的主流上,平均流速为28～60 cm·s^-1,南部渔场在寒流的西边界处,且其西部伴有一小尺度反气旋涡,平均流速在5～32 cm·s^-1;阿根廷滑柔鱼渔场的适宜海洋表层温度在7 ℃～15 ℃,最适宜温度约12 ℃,适宜的海水叶绿素a浓度在0.4～1.5 mg·m^-3,最适宜浓度在0.9～1.2 mg·m^-3,且海水叶绿素a浓度与捕捞量呈显著正相关关系（P<0.05）.     

中西太平洋大眼金枪鱼中心渔场时空分布与温跃层的关系

采用Argo数据和中西太平洋渔业委员会的大眼金枪鱼延绳钓数据,绘制了温跃层和月平均单位捕捞努力量渔获量(CPUE)的空间叠加图,分析中西太平洋大眼金枪鱼渔场时空分布对温跃层的响应关系.结果表明: 全年中心渔场纬向主要分布在南北纬10°之间的低纬度区域.在赤道以南有季节性中心渔场的出现和消失,与温跃层上界温度、深度和温跃层厚度的积极性变化有关.中心渔场主要分布在温跃层上界较深(70～100 m)和厚度较大(>60 m)的海域,厚度小于40 m的区域难以形成中心渔场;适宜分布的上界温度区间在26～29 ℃,在此区间外CPUE多小于中心渔场阈值(Q3).中心渔场的空间分布随上界深度和跃层厚度的季节性变动而变动,当赤道以南海域的上界深度变浅以及厚度变薄时,中心渔场消失.温跃层下界温度、深度和温跃层强度季节性变化不显著,但与中心渔场出现有显著关系.中心渔场主要分布在温跃层下界深度两条高值带之间的区域,温度低于13 ℃以及强度大的区域;在温跃层下界深度超过300 m和小于150 m区域,下界温度超过17 ℃的区域,或者强度小的区域难以形成中心渔场.利用频次分析和经验累积分布函数计算其适宜温跃层特征参数分布,结果表明研究区域大眼金枪鱼适宜分布的上界温度、深度和下界温度、深度分别是26～29 ℃、70～110 m、11～13 ℃和200～280 m;适宜分布的温跃层厚度和强度分别是50～90 m和0.1～0.16 ℃·m^-1.本研究初步得出研究区域大眼金枪鱼CPUE空间分布和温跃层的关系,为我国远洋金枪鱼捕捞作业和资源管理提供理论参考.     

阿拉伯海区域气溶胶时空动态变化及海域叶绿素a浓度特征

基于2003—2017年的MODIS/Aqua气溶胶和海洋叶绿素a浓度遥感数据资料,分析了阿拉伯海域气溶胶光学厚度(AOD)的时空动态变化及海域叶绿素a浓度(Chl-a)特征,并探讨了该海域气溶胶和海洋叶绿素a浓度的关系。结果表明:阿拉伯海区域AOD和Chl-a的空间分布都呈现出显著的季节性变化,且总体呈现出由近岸向外海逐渐降低的特征,其大小和分布受到陆源沙尘影响显著;海域AOD夏季高于春季,冬季高于秋季,15年间海域AOD整体呈现增加趋势,其中东部海域增加较明显,北部海域无显著变化;海域Chl-a秋冬季明显高于春夏季,变异性较高;由春冬季AOD与Chl-a的相关系数分析发现,二者相关性在阿拉伯海西北部区域显著性相关,且呈现出由北向南、由近海岸向外海区逐渐减弱的趋势。     

南乔治亚岛冬季南极磷虾渔场时空分布及其驱动因子

基于中国南极磷虾渔业科学观察员收集的数据,本文通过地理加权回归(GWR)模型分析了月份、海底深度和虾群深度对2013—2016年南乔治亚岛冬季南极磷虾渔业单位捕捞努力量渔获量(CPUE)的影响,揭示各驱动因子的时空差异。结果表明:2013—2016年南乔治亚岛南极磷虾渔业CPUE的较大值主要分布于6个旬别,即7月上旬—8月下旬,2014年的平均CPUE值最多,达到20.5±21.1 t·h~(-1),而最小CPUE平均值出现在2015年(10.4±10.5 t·h~(-1)),各月份的平均CPUE存在显著性差异;渔场主要集中在53°00'S—54°30'S,35°15'W—38°30'W;2015年GWR模型拟合优度最高,2016年模型拟合优度最低;自南向北,虾群深度对南极磷虾渔业CPUE的空间效应(正相关性)呈现逐渐增强的趋势,而海底深度对CPUE的空间效应并不一致;GWR模型各年拟合优度均明显高于最小二乘法(OLS)模型中的拟合优度,说明GWR模型能更好地模拟驱动因子对CPUE影响的空间效应。本文结果可为研究南乔治亚岛南极磷虾渔场形成机制和渔业管理提供有效参考。     

基于栖息地指数的东太平洋黄鳍金枪鱼渔场预报

黄鳍金枪鱼是东太平洋海域重要的金枪鱼种类之一,也是我国金枪鱼延绳钓的主要捕捞对象之一。根据2011年东太平洋海域(20°N—35°S、85°W—155°W)延绳钓生产统计数据,结合表温(SST)和海面高度(SSH)的遥感数据,采用频次分析法获得黄鳍金枪鱼分布的SST和SSH适宜范围;运用一元非线性回归方法,以渔获量为适应性指数,按季度分别建立了基于SST和SSH的长鳍金枪鱼栖息地适应性指数,采用算术平均法获得基于SST和SSH环境因子的栖息地指数综合模型,并用2012年各月实际作业渔场进行验证。结果显示,黄鳍金枪鱼渔场多分布在SST为24—29℃、SSH为0.3—0.7 m的海域。采用一元非线性回归建立的各因子适应性指数模型在统计上均为显著(P0.05)。经与2012年实际生产情况比较,作业渔场预报准确性达66%以上。研究获得栖息地指数模型可为金枪鱼延绳钓渔船寻找中心渔场提供参考。     

山西亚高山草甸植被生物量的地理空间分布

以山西省境内分布的典型亚高山草甸为对象,采用收获法获取植被生物量数据,结合经度、纬度和海拔3个地理因子,分析总生物量(TB)、地上生物量(AGB)、地下生物量(BGB)及根冠比(R/S)沿不同地理梯度的变化规律,从群落水平上探究山西亚高山草甸植被生物量的地理空间分布特征。结果表明:(1)TB、AGB、BGB在地域上表现较大变异。AGB变异最大,在32.50~756.00 g·m-2;BGB次之,变化范围为140.50~1586.50 g·m-2;TB波动最小,在248.25~2342.50 g·m-2。(2)TB随海拔升高显著减小(P0.05),随经度增加缓慢增大(P0.05),随纬度增加略微减小(P0.05),在1700~1800 m、113.4°E—113.85°E、35°N—35.5°N处最大(平均为896 g·m-2)。(3)AGB随纬度增加、海拔升高显著减小(P0.001),随经度增加逐渐增大(P0.05),在1700~1800 m、112.05°E—112.5°E、35°N—35.5°N处最大(平均为366.06 g·m-2)。(4)BGB随纬度增加呈"降低-升高-降低"的变化趋势,整体略有增大(P0.05),随经度增加也略有增大(P0.05),而随海拔升高显著增大(P0.05),在3000~3100 m、113.4°E—113.85°E、35°N—35.5°N处最大(平均为745.63 g·m-2)。(5)R/S随纬度增加、海拔升高显著增大(P0.05),随经度增加略有增大(P0.05);与纬度、海拔呈显著的幂指数函数关系(P0.05),且表现为等速增长(幂指数平均为1.025)。RDA分析结果表明,在一定范围内,对亚高山草甸植被不同生物量特征影响较大的为纬度和海拔因子,最小影响因子是经度,地上生物量与经纬度和海拔均呈显著的负相关,生物量更多地分配到地下部分。