秋冬季智利竹鱼栖息地指数模型比较

根据2003—2009年5—9月我国大型拖网渔船捕捞智利竹鱼的生产统计数据,结合海表面温度(SST)和海表面高度(SSH)的海洋环境因子,以作业网次和单位捕捞努力量渔获量(CPUE)作为适应性指数(SI),采用外包络法分别建立SST、SSH的SI,采用算术平均法(AMM)、几何平均法(GMM)、基于权重的AMM分别建立栖息地指数(HSI),并用2010—2011年度生产捕捞数据进行比较与验证。结果显示,以作业网次为基础的SI为最适;AMM优于GMM;考虑到权重的AMM优于没有考虑权重的AMM,5—9月最适HSI模型的SST权重分别为0.4、0.7、0.6、0.7、0.1,2010—2011年渔获量和作业网次的验证预报精度分别为75%~93%、80%~90%,可作为秋冬季智利竹鱼栖息地指数模型。研究表明,不同月份的SST和SSH对秋冬季智利竹鱼渔场分布有着不同的影响。秋冬季是智利竹鱼的主要渔汛期,本研究为准确建立其渔场预报模型奠定了基础。     

海表水温变化对东南太平洋智利竹筴鱼栖息地分布的影响

根据2003~2011年的东南太平洋智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)生产统计数据及海表水温(SST)数据,以经纬度方向上偏移幅度和栖息地的铺展面积作为衡量指标,基于作业网次和单位捕捞努力量渔获量用外包络法建立各月的栖息地适应指数模型,分析各月适宜栖息的海表水温范围。以2003~2011年各月历史均温为基础,研究海表水温分别升高和降低0.5、1、2℃,适宜栖息地的经纬度偏移幅度与铺展面积变化情况。结果显示,东南太平洋智利竹筴鱼的栖息地随着SST的升高,有明显的向南移动趋势,5月、8月适宜栖息地面积逐渐减少,而6~7月份适宜栖息地面积则增加了;当SST下降时,智利竹筴鱼适宜栖息地有向北移动的趋势,同时适宜栖息地面积增加。研究结果可用于分析厄尔尼诺现象和拉尼娜现象对东南太平洋智利竹筴鱼栖息地以及渔场空间分布的影响。     

基于最大熵模型的智利外海竹筴鱼栖息地研究

竹筴鱼(Trachurus murphyi)是一种大洋性鱼类, 其资源丰度及分布受海洋环境变化的显著影响, 分析其栖息地环境差异对研究其渔场变动具有重要的科学意义。本研究利用 2013—2017 年每年 3—8 月智利外海竹筴鱼渔业捕捞数据, 结合混合层深度(mixed layer depth, MLD)、海表面高度(sea surface height, SSH)、海表面盐度(sea surface salinity, SSS)及不同水层水温(包括 0_m、25_m、50_m、100_m、150_m、200_m、300_m、400_m、500_m)构建最大熵模型, 分析竹筴鱼潜在栖息地月间变化, 依据各月环境变量贡献率大小选取该月排位前 3 的关键环境因子, 通过竹筴鱼对关键环境因子的响应曲线, 获取各月关键环境因子适宜范围以分析栖息地环境的月间差异, 最终模拟竹筴鱼的月间栖息地分布。结果表明: 竹筴鱼潜在栖息地变动与实际作业位置基本一致, 随月份增加逐渐向北移动, 3 月分布于 42°S~47°S 之间, 8 月延伸到 30°S 以北区域。各月环境变量贡献率表明关键环境因子具有月间差异性, 3 月关键环境因子为 Temp_400 m、Temp_500 m、SST; 4 月为 Temp_400 m、Temp_500 m、MLD; 5 月为 Temp_500 m、 SST、Temp_400 m; 6 月为 SST、Temp_500 m、Temp_50 m; 7 月为 SST、Temp_300 m、SSH; 8 月为 SSH、Temp_300 m、 Temp_100 m, 各月关键环境因子适宜范围不同。此外, 水温是影响竹筴鱼渔场时空分布的重要因子, 不同月份竹筴鱼适宜水温层与其垂直移动特性具有一致性; 随竹筴鱼栖息地的北移, SSH 的贡献率逐渐增加, 这可能与智利南北部分布的海流有一定的关系。     

东南太平洋智利竹筴鱼栖息地指数的比较研究

根据2000~2007年度东南太平洋智利竹筴鱼的商业捕捞数据,结合海洋环境数据(SST,SSA,SSHG以及等温层深度),运用4种关联建模方法计算其栖息地指数,并使用Surffer 8.0软件绘制出HSI的空间分布图。通过2008年度的捕捞数据进行验证,结果表明4种模型的结果存在明显差异:采用算术平均法和几何平均法时,主要产量分布在0.6HSI0.9的区域;采用最大值法时,主要产量集中在0.8HSI1.0的区域;采用最小值法时,主要产量分布在0.3HSI0.6的区域。通过4种模型的验证结果比较,本文认为算术平均法和几何平均法能较好地反映东南太平洋智利竹筴鱼的中心渔场位置以及分布特征。     

阿根廷滑柔鱼（Illex argentinus）适宜栖息地模型比较及其在渔场预报中的应用

根据2003–2007年1–5月西南大西洋阿根廷滑柔鱼生产统计数据以及表温(SST)、海面高度(SSH)等海洋遥感数据，以作业次数为基础采用外包络法建立SST、SSH的适应性指数模型。分别采用算术平均法(AMM)和几何平均法(GMM)建立栖息地指数(HSI)模型,并对2003–2007年1–5月的HSI值与实际产量和作业次数作比较。研究结果显示，AMM和GMM均拟合较好，HSI>0.6时，AMM的产量和作业次数比例分别为86.75%和89.82%；GMM的产量和作业次数比例分别为84.30%和85.80%，AMM稍优于GMM。利用2008年1–5月的阿根廷滑柔鱼生产数据进行实证分析，结果显示，作业渔场主要分布在HIS>0.6的海域，其产量占总产量的64%以上，作业次数占总作业次数的68%以上；基于SST和SSH的AMM 栖息地指数模型可用于阿根廷滑柔鱼中心渔场的实时动态预报,为该资源的高效开发提供科学依据。     

阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)适宜栖息地模型比较及其在渔场预报中的应用

根据2003–2007年1–5月西南大西洋阿根廷滑柔鱼生产统计数据以及表温(SST)、海面高度(SSH)等海洋遥感数据，以作业次数为基础采用外包络法建立SST、SSH的适应性指数模型。分别采用算术平均法(AMM)和几何平均法(GMM)建立栖息地指数(HSI)模型,并对2003–2007年1–5月的HSI值与实际产量和作业次数作比较。研究结果显示，AMM和GMM均拟合较好，HSI>0.6时，AMM的产量和作业次数比例分别为86.75%和89.82%；GMM的产量和作业次数比例分别为84.30%和85.80%，AMM稍优于GMM。利用2008年1–5月的阿根廷滑柔鱼生产数据进行实证分析，结果显示，作业渔场主要分布在HIS>0.6的海域，其产量占总产量的64%以上，作业次数占总作业次数的68%以上；基于SST和SSH的AMM栖息地指数模型可用于阿根廷滑柔鱼中心渔场的实时动态预报,为该资源的高效开发提供科学依据。     

基于栖息地指数的东太平洋长鳍金枪鱼渔场分析

长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)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。本文根据2009~2011年美洲间热带金枪鱼委员会(IATTC)在东太平洋海域(20°N~30°S、85°W~150°W)长鳍金枪鱼延绳钓生产统计数据,结合海洋遥感获得的表温(SST)和海面高度(SSH)的数据,运用一元非线性回归方法,以渔获产量、单位捕捞努力量CPUE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。研究结果显示,在东太平洋长鳍金枪鱼的栖息地预测中,以CPUE为适应性指数的栖息地指数模型比以渔获量为适应性指数的栖息地指数模型预测更为准确。2012年中心渔场的预报准确性达75%以上,具较高预报准确度,可为金枪鱼延绳钓渔船寻找中心渔场提供指导。     

智利外海智利竹筴鱼与茎柔鱼栖息地变动对ENSO事件响应的差异

探究同海域物种栖息地变动的同步性有利于有效利用和管理多个关联物种资源。本研究利用 2011—2016 年秋季智利外海茎柔鱼(Dosidicus gigas)渔业数据及海表面高度距平值(SSHA)、海表面盐度(SSS)、400 m 水层温度 (Temp_400 m)等环境数据和 2013—2016 年秋季智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)渔业生产数据及海表面温度(SST)、 混合层深度(MLD)、400 m 水层温度(Temp_400 m)构建了不同权重的栖息地模型, 各种类选取最优栖息地模型并利用 2017 年数据进行验证。此外, 基于最优模型分别追算 1950—2017 年智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)与茎柔鱼栖息地适宜性指数(HSI), 并分析其对 ENSO(El Ni?o-Southern oscillation, 厄尔尼诺与南方涛动)事件响应的差异。结果表明, 智利竹筴鱼与茎柔鱼最优栖息地模型均能较好地预测两者潜在分布。厄尔尼诺事件期间, 各环境变量表现为海温偏高, 海面高度空间上由东北向西南方向递减, 混合层较浅, 智利北部海表面盐度高于南部; 物种生境变化表现为智利竹筴鱼适宜面积增加, 最适 HSI 重心向西移动, 而茎柔鱼适宜面积减小, 最适 HSI 重心向西南方向移动。拉尼娜事件期间各环境变量表现为海温偏低, 海面高度空间上由东北向西南方向递增, 混合层加深, 海表面盐度变化与厄尔尼诺期间相似且差异较小; 此事件期间, 智利竹筴鱼适宜面积于西南方向显著减少, 最适 HSI 重心向东南方向偏移, 而茎柔鱼适宜面积于高纬度方向上增幅显著, 最适 HSI 重心向东北方向移动。智利竹筴鱼与茎柔鱼适宜面积在不同 ENSO 事件下变化差异可能与东南太平洋智利海域分布的海流及两者摄食对象生物量的变化有关。     

异常海洋环境年份智利竹筴鱼捕捞效率的影响因素分析

为了探讨异常海洋环境年份智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)捕捞效率及其相关影响因素,利用广义可加模型(GAM),对"开富号"2014年和2015年东南太平洋智利竹筴鱼的渔业生产统计数据进行分析研究。结果表明:(1)智利竹筴鱼的渔场主要位于26°S~28°S、74°W~76°W和37°S~47°S、78°W~93°W的海域内,其中最佳捕捞海域为38°S~47°S、87°W~93°W;最佳捕捞时间为4~6月;(2)放网的持续时间、月份、网口高度、网位、放网位置的经纬度及拖网速度对智利竹筴鱼捕捞效率的影响显著,而曳纲长度、网口水平扩张与智利竹筴鱼捕捞效率间的相关性则较弱;(3)影响智利竹筴鱼捕捞效率的因子按影响程度高低的顺序依次为放网的持续时间、月份、网口高度、放网经度、放网纬度、拖网速度、网位。     

拉尼娜（2007年）和厄尔尼诺（2015年）事件对东海日本鲭栖息地时空分布的影响#br#

根据上海海洋大学中国远洋渔业数据中心提供的日本鲭(Scomber japonicus)生产捕捞数据,结合海表面温度(SST)、海表面高度(SSH)以及净初级生产力(NPP)3个关键因子,利用算术平均法进行栖息地适应性指数(HSI)建模分析,并选择2007年拉尼娜年份和2015年厄尔尼诺年份,对比研究东海日本鲭栖息地的年间差异。结果发现,拉尼娜年份(2007年)日本鲭的产量、捕捞努力量、CPUE(单位捕捞努力量渔获量)均高于厄尔尼诺年份(2015年),且渔场纬度重心(LATG)相对2015年偏北。对比渔场环境条件发现,2007年和2015年7—9月SST、SSH和NPP在空间分布上具有显著性差异。此外,栖息地建模结果显示,2007年各环境因子均有利于形成较好的日本鲭栖息地;且2007年7—9月适宜栖息地(HSI>0.6海域范围)面积明显大于2015年,其栖息地位置相较于2015年明显偏北,这导致2007年的渔场纬度重心比2015年偏北。研究表明,2007年拉尼娜事件和2015年厄尔尼诺事件对东海日本鲭适宜栖息地大小及其空间分布具有显著影响。     

不同气候模态下秘鲁外海茎柔鱼栖息地的季节性分布

茎柔鱼（Dosidicus gigas）为环境敏感型头足类，气候的多元变化促使茎柔鱼栖息地发生变动。本研究利用海表温度（SST）和海表面高度（SSHA）两个关键环境因子构建栖息地适宜性指数（HSI）模型，结合太平洋年代际涛动（PDO）指数，分析1950-2015年不同气候模态下秘鲁外海茎柔鱼栖息地的季节性分布规律。结果发现，PDO冷期茎柔鱼栖息地适宜性较高；而PDO暖期栖息地适宜性较低。相较于PDO冷期，PDO暖期下茎柔鱼适宜栖息地分布向东南移动。适宜栖息地的分布位置与适宜的SST和SSHA的重叠区域重合，表明两个关键环境因子与栖息地分布显著相关。此外，适宜栖息地指数距平值与PDO指数的年际变化呈显著负相关关系。春季茎柔鱼渔场栖息地适宜性高于冬季，且冬季适宜栖息地的分布相较春季偏东南方向。茎柔鱼渔场6-11月适宜的SST和最适宜的SST在经度和纬度上的分布存在显著差异，春季（9-11月）最适宜的SST分布逐月向西北方向移动；冬季（6-8月）最适宜的SST分布逐月向东南方向移动。推测不同气候模态下茎柔鱼栖息地季节性分布差异，可能是由于最适宜的SST显著的月间分布差异所致。研究表明，不同PDO时期下茎柔鱼栖息地适宜性具有显著季节性差异，其差异可由环境因子的月间变动来解释。     

春季南海鸢乌贼栖息地时空分布及其年际差异分析

根据2014—2017年春季南海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)渔业数据以及海表面温度(Sea surface temperature,SST)、叶绿素a浓度(Chlorophyll-a,Chl-a)和海面高度(Sea surface height,SSH)3个关键环境因子,构建栖息地指数...     

Seasonal potential fishing ground prediction of neon flying squid (Ommastrephes bartramii) in the western and central North Pacific

We explored the seasonal potential fishing grounds of neon flying squid (Ommastrephes bartramii) in the western and central North Pacific using maximum entropy (MaxEnt) models fitted with squid fishery data as response and environmental factors from remotely sensed [sea surface temperature (SST), sea surface height (SSH), eddy kinetic energy (EKE), wind stress curl (WSC) and numerical model‐derived sea surface salinity (SSS)] covariates. The potential squid fishing grounds from January–February (winter) and June–July (summer) 2001–2004 were simulated separately and covered the near‐coast (winter) and offshore (summer) forage areas off the Kuroshio–Oyashio transition and subarctic frontal zones. The oceanographic conditions differed between regions and were regulated by the inherent seasonal variability and prevailing basin dynamics. The seasonal and spatial extents of potential squid fishing grounds were largely explained by SST (7–17°C in the winter and 11–18°C in the summer) and SSS (33.8–34.8 in the winter and 33.7–34.3 in the summer). These ocean properties are water mass tracers and define the boundaries of the North Pacific hydrographic provinces. Mesoscale variability in the upper ocean inferred from SSH and EKE were also influential to squid potential fishing grounds and are presumably linked to the augmented primary productivity from nutrient enhancement and entrainment of passive plankton. WSC, however, has the least model contribution to squid potential fishing habitat relative to the other environmental factors examined. Findings of this work underpin the importance of SST and SSS as robust predictors of the seasonal squid potential fishing grounds in the western and central North Pacific and highlight MaxEnt's potential for operational fishery application.     

利用栖息地指数模型预测秘鲁外海茎柔鱼热点区

利用栖息地指数模型准确地预测了秘鲁外海茎柔鱼的热点区。根据2008-2010年1-12月期间我国鱿钓渔船在秘鲁外海的生产数据,结合实时的海表温及海表面高度数据,分别建立以作业次数、单位捕捞努力量渔获量为基础的适应性指数。利用算术平均数模型建立基于海表温和海表面高度的栖息地指数模型,并利用2011年生产及环境数据对栖息地指数模型进行验证。结果显示,以作业次数为基础的适应性指数符合正态分布,而以单位捕捞努力量渔获量为基础的适应性指数显著性检验不显著,因此,只建立以作业次数为基础的模型。结果表明,以作业次数为基础的栖息地指数模型都高估了茎柔鱼热点区的范围,但大体范围基本一致,这说明其能较好地预测茎柔鱼的热点区。     

基于约束线性回归的柔鱼栖息地指数渔场预报模型构建

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是我国在西北太平洋重要的商业捕捞对象,对其渔场进行准确预报是提高渔业生产能力的重要内容。本研究分别选取2005~2013年我国在该海域的柔鱼渔获量和捕捞努力量作为计算适宜度指数(SI)的2种指标,利用包括海表温度、叶绿素a(Chl-a)浓度、表温梯度强度和100 m水深的Argo浮标水温数据在内的海洋环境因子,通过非线性回归,生成了不同环境因子的SI曲线。在考虑约束条件的前提下,建立2种柔鱼渔场的栖息地指数(HSI)模型,并利用逐步回归剔除不显著的解释变量。2种模型拟合优度比较的结果显示,利用渔获量建立的模型具有更高的精度,其中,7~11月模型的调整后相关系数分别为0.853(P0.001)、0.773(P0.001)、0.789(P0.001)、0.745(P0.001)和0.724(P0.0001)。各环境因子的SI权重系数符合约束条件,并随着季节的变化,权重值有所不同。在主要渔汛期间(7、8和10月),100 m水深温度的SI对HSI得分起到了最关键作用;而在渔汛末期(11月),与海表温度相关的SI成为影响HSI的最重要因子。利用该模型对2014年进行预报实验,预报结果与实际渔场在空间分布上具有一致性。全年统计结果显示,高HSI(0.7)的区域渔获量占总渔获量的49.06%,而低HSI(0.3)区域渔获量仅占9.06%,表明该模型具有一定的渔场预报能力。     

Identifying potential habitat distribution of the neon flying squid (Ommastrephes bartramii) off the eastern coast of Japan in winter

Habitat suitability index (HSI) models were applied to identify the potential habitat distribution of the neon flying squid (Ommastrephes bartramii) off the eastern coast of Japan during winter. We used an ocean reanalysis product, a satellite‐derived dataset, and commercial fisheries data during 2003–2008 to develop the HSI models, and illustrated the characteristics of the ocean environments at the fishing ground of the neon flying squid, focusing on a typical fishing ground formation event in 2006. The estimated HSI fields of the neon flying squid using three‐dimensional (3D) ocean environmental parameters showed a clear relationship between the squid habitat and the edge of a warm core ring south of the Oyashio water; this is considered a key characteristic of fishing ground formation, as noted in Sugimoto and Tameishi (Deep‐Sea Research, 39, 1992 and S183). This result suggests that mixing of the warm and nutrient‐poor Kuroshio water and the cold and nutrient‐rich Oyashio water at the edge of the ring could provide favorable conditions for the foraging of the neon flying squid. The warm water condition in the subsurface layers could be a further advantage to the formation of a stable fishing ground for the neon flying squid. Comparison of the Akaike Information Criteria among a satellite‐data‐based model, a reanalysis‐based model using the same parameters as the satellite‐based model, and a reanalysis‐based model using 3D ocean environmental parameters, showed an apparent improvement in the performance of the reanalysis‐based model using the 3D parameters, reproducing realistic features of the squid fishing ground during the winter of 2006.     

阿根廷滑柔鱼渔场预报模型最适时空尺度和环境因子分析

根据2003―2011年主渔汛期间中国鱿钓船队在西南大西洋的鱿钓生产数据,结合海洋遥感获得的海表温度(SST)、海面高度(SSH)和叶绿素a浓度(CHL-a)数据,匹配组织成不同时空尺度和环境因子的样本集,使用人工神经网络(artificial neural network,ANN)作为中心渔场的预报模型,比较所匹配的样本集对阿根廷滑柔鱼中心渔场预报模型的影响。研究表明,样本的时间尺度为周时,1.0o×1.0o的空间尺度和环境因子为SST所建立的BP中心渔场预报模型,具有最高的预报精度和最小的平均相对变动值(average relative variance,ARV);样本时间尺度为月时,0.25o×0.25o的空间尺度和环境因子为SST所建立的BP中心渔场预报模型,具有最高的预报精度和最小的ARV值。对这两种最优样本集建立的BP中心渔场预报模型进行灵敏度分析发现,不同样本集建立的中心渔场预报模型表达的渔场栖息地适宜程度也不尽相同。研究认为,在建立中心渔场预报模型时,需要考虑海洋环境因子的时空尺度。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔业中国大陆鱿钓船CPUE标准化

阿根廷滑柔鱼是我国重要的头足类渔业之一，对其单位捕捞努力量渔获量( CPUE)进行标准化是对其资源评估的重要内容。本研究根据2000～2010年我国在西南大西洋的产量统计数据和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），利用广义线性模型（GLM，general linear model）和广义加性模型（GAM，generalized additive model）对其CPUE进行标准化。GLM模型结果表明，年、纬度、表温以及交互项年与纬度对CPUE影响最大。GAM模型研究结果表明，年、月、经度、纬度、表温、海面高度以及交互项年与纬度、年与经度对CPUE影响较大。根据AIC数值，包含上述8个显著变量的GAM模型为最佳模型，对CPUE的解释率为49.20%。高CPUE出现在夏季表温为12～16°C、海面高为-20~20cm、46.5°～48.5°S海域。研究表明，GAM模型较GLM模型更适合用于西南大西洋阿根廷滑柔鱼CPUE标准化。