利用栖息地适宜指数分析秘鲁外海茎柔鱼渔场分布.pdf

第32卷第5期
海洋
报
Vol
2010年9月
ACTA OCEANOLOGICA SINICA
september 2010
利用栖息地适宜指数分析秘鲁外海茎柔鱼渔场分布
胡振明,陈新军…3,周应祺…2…,钱卫国…,刘必林…2…
(1.上海海洋大学海洋科学学院,止海201306:2.上海海洋大学大洋生物资源开发和利用上海市高校重点实验
室,上海201306:3.上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室,上海201306)
摘要:根据2003-2007年秘鲁外海茎柔鱼渔获数据以及海洋环境数据[表溫(SST),表温水平梯
度、表层盐度(SSS)、海面高度(SSH)、叶録素(Chl-a)浓度1,利用主成分分析法确定各环境因子的
权重,分别采用权重求和法和几何平均法进行栖息地适宜指数(HSID)建模分析,选择最优模型进
实证分析,结果表明,权重最高的环境因子为SST,最小的为Chl-a浓度。IHSI值较高的海区一般
位于200海里专属经济区外附近海域。经统计比较,用权重求和法计算所得HSI值好于几何平均
法。利用2008年茎柔鱼生产数据进行实证分析,产量和作业次数随HSI值升高而增加,权重求和
法的HSI模型可用于茎柔鱼渔场的实时动态预报。分析还显示,HSI分布情况与歼究海城的的
海洋环境密切相关,HSI不小于0.8的海区一般处在水团交汇处。
关键词:茎柔鱼;栝崽地适宣指数;秘鲁外海;海洋环境;渔场分布
中图分类号:S93
文献标志码:
文章编号:0253-4193(2010)05-006
物署于20世80年代初提出,被用来描述野生
动物的栖息地质量。该署还对157种野生鸟类利和
孝柔色( Dosidicus gigas)ア泛分布在东太平鱼类建立了HSI评价模型。近仹来HSI理
洋的广阔海域,资源极为干富-,是世界上重要论和模型被?泛应用于鱼类资源的研究中1020。
的经済头足类之一。20世纪90年代以来茎柔鱼 Nishida等提出开发基于印度洋类倆息地的
资源得到了大规模的开发和利用,主要捕捞国家海洋生态模型,研究各种海洋要素对鱼类分布的
和地区有秘鲁、智利、盤西哥、我国沿海各省市、台综合影响;王家樵采用标准化后的CPUE的相
湾省、H本等国家和地区,最高量超过800ktn。对比值表示HSI建立了栖息地模型;冯波等和
些研究者从种群结构、生长、摄食、繁殖、洄游、陈新军等分判应用单变量分位数回归和传统的
渔场分布以及与海洋环境因子的关系等方面对毖HSI建模方法,分析了印度洋大眼金枪鱼的柄息
柔鱼进行了研究ー-,特別是有的研究认为茎地适宜度?并比较了传统建模方法的预测效果。
柔中心渔场与SST关系极为密切,在秘鲁外海目前还木见利用HSI来研究茎角渔场分布的报
SST为17~23℃的海区产量柑对较高2…-。道。本文根据2003-2007年秘鲁外海芸柔鱼渔
倆息地指数( habitat suitability index,HSID)最早由获生产统计资料以及SST,SSs.SSH,Chl-a浓度等
美国地理调査局国家湿地研究中心鱼类j野1:坏境数据,采用不同HSI方法分析茎柔鱼渔场分
收稿日期:2010-12-31;修订日期:2010-03-09
基金项目:国家科找“八六三”计划(2007.AA092202);国家科技“八六三”计划(2007A.A092201):四家科找支撑计划(2006RAI)O9.A05);上海市
捕捞学重点学科计划(S30702)
作者简介:胡振明(1983-),男,上海市人,硕上研究生,主要从事渔场学和渔情预报研究。E-mail:zmhu( u smail.shfu.edu.cn
※通信作者:陈新军(1967ー),男,浙江省义鸟市人,教授,博土,从事远洋鱿钓渔业、渔业资源与渔场学等领域研究。F-mail: xichen@shou
cdu.cn万方数据
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海洋学报32卷
布,并进行比较和实例验证为秘鲁外海茎柔鱼资为1,而作业次数为0时通常认为是茎柔鱼资源分
源的合理开发和利用提供科学依据。
布很少的海域,认定共适应性指数为0223。计
2材料和方法
算公式为
材料
渔获数据
式中,lnms为某一季节在某一环境因子范围内的最高
泊获数据来自上海海洋大学鱿钩技术组,时河作业次数:4为某一季内环境因子范围内的作业
为2003年1月至2007年12月。作业范围为6°
次数;、为某一季节内z坏境因子下的适应性指数
20°S利和75°~87W。
2.2.2主成分分析法
2.1.2环境数据
本文利用SPSS15.0软件的主成分分析模块
环境数据包括SST、 SSS, SSH和Chl-a浓度。米实现,执行过程中提収3个主成分2。输出结
ST,SSS,SSH和水温垂直结构数据来自哥伦比亚
果中将初始因子载荷矩阵中的数据除以主成分相
大学网站(http://iridl.Idco.columbiacdu
对应的特征根的二次方根便得到每个主成分中每
SOURCES/. IGOSS/data_products. html), SST
个指标所对应的系数。再将每个主成分中每个指
数据空间分辦率为1°×1°
SSH数据空间分辨标所对应的系数分別乘上相应主成分所对应的贡
率为1×0.33。Chl-a浓度数据米源为 Ocean
献率,将这些乘积求和,再除以所提取的主成分的
Watch?站(http://oceanwatch.pifsc.noaagov
贡献率之和,得到综合得分模型,综合得分模型中
as/ servlets/ dataset? cattery=0),空间分辦率为每个指标所对应的系数即每个指标的权重。将综
合模型中的系数进行归一化处理,得到每个环境
0.2×0
指标的权重2。
2.2方法
2.2.3HSI建模
2.2.1数据预处理
本文假设海域的HSI值越高,茎柔鱼息地
(1)渔状数据。将渔获量、作业次数按1
的适宜度越好,则海域的作业次数越高。绘制作
分辨率、月的时间分辦率进行统计,获得各月1
业次数对SST.SST的水平梯度、SSS,SSH和Chl
1范同内的泊获量和作业次数,并以此计算获得单
a浓度的适应性指数曲线。根据各坏境因子的适
平均H量(CPUE)。考虑到在秘鲁外海作业渔
船基本上是由8154型拖网船改装的,而且作业时间
应性指数舳线确定单因素的适应性指数值。由于
秘鲁外海茎柔鱼集群分布模式旱现明配的季节性
均在晚「集魚灯总功率为120kW,因此我们基木
变化,闼此分別绘制各季节(夏季12月翌年
认定CPUE可作为表达资源丰度的指标。
月,秋季3~5月,冬季6~8月,春季9~11リ)的
(2)坏境数据。将SS,SSH利Chl-a浓度处理
坏境因子适应性指数曲线。其次,用2种方法计
成空间分辦率为1X1的数据。SST水平梯度以差
算HSI,即权重求和法( weighted sum)和儿何平均
值二次方之和的二次方根方法米计算:
法( geometric mcan),分别见公式(2)、(3),建模流
gran
i+m,j十n
程如图1所示。
2)
式中,T、表示海面温度:T.表示3×3区域内中心