南海北部渔业生物声学密度的底表层间差异及与多类非生物因子的相关性分析

本研究旨在分析南海北部渔业生物在不同水层(表层混合层和底层冷水层)间声学密度的差异, 并探讨这种差异与 41 种非生物因子的相关关系, 以期为南海北部渔业资源的有效管理和保护提供科学依据。研究采用渔业声学方法, 使用 Simrad EY60 分裂波束科学探鱼仪在南海北部进行声学数据采集。通过 Echoview 渔业声学数据处理系统分析声学数据, 计算表层和底层的声学密度(NASC)。采用极限梯度提升算法(XGBoost)和随机森林算法(random forest)建模分析 41 种非生物因子对声学密度差异的影响, 并评估因子的重要性。研究发现, 底层渔业生物声学密度明显高于表层, 底层平均值为 106.00 m² /nmi² , 表层为 43.39 m² /nmi² 。极限梯度提升算法和随机森林算法的建模效果相似, 重要性分析显示, 温度因素(底层 2 m 温度、表–底温度差、表层 2 m 温度)和水深是影响声学密度差异的最关键因素。南海北部渔业资源的表层多、底层少的负值区域主要分布在海南岛周边。温度和水深是影响渔业生物分布差异的主要因素, 而人类活动对磷酸盐、叶绿素等因子的调节也可能对声学密度差异产生影响。这些发现为南海北部渔业资源的管理和保护提供了重要科学依据。