基于垂直水温因子的春夏季秘鲁外海茎柔鱼栖息地年代际变化分析

茎柔鱼(Dosidicus gigas)是短生命周期的头足类, 对气候事件引起的海洋环境变化十分敏感, 在不同气候和环境条件下其栖息地的时空分布会产生变化。本研究结合太平洋年代际涛动(PDO)指数, 利用 0、50、100 和 150 m 4 个水层关键水温因子, 计算 1950—2015 年秘鲁外海基于垂直水温的适宜性指数(SI)以及茎柔鱼栖息地适宜性指数(HSI), 分析长时间序列下茎柔鱼渔场垂直水温环境以及适宜栖息地在不同 PDO 时期的变动规律。结果发现, PDO 暖期内秘鲁渔场内 4 个水层水温明显高于冷期。茎柔鱼栖息地适宜性与 PDO 指数呈现显著的负相关关系, PDO 冷期内秘鲁海域的垂向水温变冷, 秘鲁外海形成质量较高的茎柔鱼栖息地, 导致栖息地适宜性上升, 适宜的水温向西北方向移动, 适宜栖息地面积扩张且向西北方向迁移; PDO 暖期时垂向水温升高, 秘鲁外海形成质量较差的茎柔鱼栖息地, 栖息地适宜性较低, 且适宜栖息地向东南方向缩减。此外, 茎柔鱼适宜栖息地有着明显的季节性变化, 相对春季, 夏季的栖息地适宜性指数高, 且适宜栖息地向东北海域扩张。研究认为, 茎柔鱼栖息地的时空分布与 PDO 位相转变驱动的不同水层海水温度变化密切关联, 并且具有明显的季节性差异。     

基于垂直水温因子的秘鲁外海茎柔鱼春、夏季栖息地分布

为了研究温度变动对茎柔鱼(Dosidicus gigas)资源丰度和栖息地的分布的影响, 利用 2006—2015 年秘鲁外海春夏季节(9 月至翌年 2 月)茎柔鱼渔业捕捞数据结合中上层垂直水温数据(0 m, 50 m, 100 m 和 150 m)建立栖息地适宜性(habitat suitability index, HSI)模型, 分析秘鲁外海茎柔鱼渔场以及栖息地的时空分布。通过计算适宜栖息地内的茎柔鱼资源量占比, 并用 2014—2015 年的数据进行验证。结果发现, 基于垂直水温因子和算术平均法的栖息地模型可以较好模拟出茎柔鱼栖息地适宜性指数。空间相关分析结果显示, 秘鲁外海水域各水层水温与栖息地适宜性呈现负相关关系。茎柔鱼的 CPUE 和适宜栖息地面积的变化相对平稳, 没有明显的年间和月间差异, 两者之间呈现显著的正相关关系。茎柔鱼的渔场重心和栖息地重心存在显著的年间和月间变化, 均呈现向东南方向移动的趋势, 同时春季适宜栖息地面积与夏季相比明显减少。茎柔鱼渔场的经纬度重心的月间和年际变化与栖息地经纬度重心的移动具有一致性, 两者之间呈现明显的正相关。研究表明, 茎柔鱼的资源丰度与适宜栖息地密切相关, 其适宜栖息地存在明显的年间和月间变化, 这可能是造成秘鲁外海茎柔鱼时空分布变动的重要原因。