基于栖息地指数的北太公海秋刀鱼渔情预报的应用研究
北太公海渔场是我国大陆重要的远洋渔场，其蕴含了丰富的渔业资源。得益于北太公海海域特殊的地理，我国大陆秋刀鱼远洋渔业迅速发展，近几年投入的资源逐渐增加。但是有时候投入的渔船数量、人力资源和秋刀鱼的产量并不能形成正比关系。秋刀鱼渔场形成和分布与栖息地质量变化有很大关系。加强栖息地因子对秋刀鱼渔场的影响研究是十分重要的。我国大陆在北太公海秋刀鱼的渔场主要分布在日本和俄罗斯200海里专属经济区(EEZ)以外的海域，经纬度范围37°N-49°N，144°E-168°E。利用综合栖息地适宜性指数（HSI）模型研究秋刀鱼的渔情预报，预测秋刀鱼渔场的质量和分布可为我国大陆生产提供帮助。 本文根据我国大陆2003-2015年在北太公海秋刀鱼的渔业数据，数据内容包括经纬度、日期、日产量、放网次数、船长、主机功率、集鱼灯总功率等。采用广义线性模型（GLM）对名义 CPUE标准化，然后用广义可加模型（GAM）再对名义CPUE进行标准化，然后以广义可加模型标准化后的CPUE表征秋刀鱼渔业资源丰度。根据渔业生产数据分成三个不同的空间系列（0.5°×0.5°、0.5°×1°、1°×1°），建立三个HSI模型，分析HSI模型的不同空间尺度变异系数(CV)值大小。纬度一定时，经度增加，CV值增加；经度一定时，纬度的增加 CV值也随之增加。经纬度为0.5°×0.5°时， CV值最小，这个空间尺度是适宜秋刀鱼渔情预报的研究和分析的。 本章根据2014年5-12月北太公海秋刀鱼渔业数据和海洋环境数据，对秋刀鱼渔场的时空分布及其与栖息地因子（海表面温度（SST）、海表面高度（SSH）和海表面叶绿素a浓度（SSC））的关系进行研究。结果表明：在调查海域37oN-49oN，144oE-168oE内，8-11月份是北太公海秋刀鱼盛产月。5-12月秋刀鱼渔场的SST、SSH、SSC的范围分别是：10-18℃、-25-35cm、0.4-1.2 mg/m3，比较适宜的作业适范围分别为：13-17℃、-5-20cm、0.4-0.8 mg/m3。K-S检结果表明各月作业渔场的适宜 SST、SSH、SSC范围是符合检验结果的，SST、SSH和 SSC是可以作为表示秋刀鱼渔场分布和质量的数据。 分析和评价三个栖息地因子海表面温度（SST）、海表面高度（SSH）和海表面叶绿素-a浓度(SSC)不同的权重大小对 HSI模型的影响。HSI模型中各栖息地因子占有比例的大小，表示各栖息地因子对秋刀鱼渔场形成和分布的影响程度不同。本文对 SST、SSH、SSC三个栖息地因子设置不同的权重系列，公式：WSST+WSSH+WSSC=1，海表面温度、海表面高度和海表面叶绿素 a的浓度三个栖息地因子的取值是0.1-0.8，步幅为0.01，利用matlab计算所有可能的权重系数，一共有2460个权重系列，用以建立 HSI模型。分别计算三个栖息地因子在不同权重系数下的CPUE百分比及基于HSI模型拟合结果的残差标准差（RSR），在2460个权重系列中，RSR值最小的权重系数是适宜 HSI模型建立的。分析结果显示，当 SST、SSH、SSC权重分别为0.41-0.34-0.25时。HSI模型模拟结果最好。 利用2015年渔业数据对HSI模型验证。根据SST、SSH、SSC三个栖息地因子权重系数，利用几何平均法、算术平均法、最大值法、最小值法建立HSI数学模型。共计181个作业渔区（0.5°×0.5°）。通过T检验，四个 HSI模型值与 CPUE都有显著性差异，通过计算正确率得出最佳的HSI模型：算术平均法，其正确率达到85％以上，利用算术平均法计算出2015年各月的HSI值，结合 Marine Explorer4.0做出CPUE和HSI为底图的叠加图，图形显示，CPUE高的渔区基本都分布在 HSI高的海域，每月的CPUE值和 HSI值成正相关关系，通过方程拟合得出 CPUE和 HSI的关系式：CPUE=9.73HSI-1.85(P=0.0002，R2=0.9614)，通过预测值和实际值比较，可以验证方程的拟合度。通过验证，该关系式能够对秋刀鱼渔业资源丰度做出较好地预测。
秋刀鱼;栖息地指数;空间尺度;渔情预报;广义线性模型
上海海洋大学
硕士
捕捞学
朱清澄
2017
中文
S934
69
2018-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）