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中西太平洋是我国金枪鱼围网渔业的主要作业区域,鲣鱼是主要目标鱼种。当前,燃油成本的不断增长、作业天数管理制度的出台等,使得如何增加有效作业时间、、减少寻找中心渔场的时间,提高金枪鱼围网的捕捞效率成为当前渔业生产者关心的重要问题。了解金枪鱼围网鲣鱼渔场的分布和变动规律,建立有效的渔情预报模型是解决上述问题的重要手段之一。影响金枪鱼围网渔场的因素很多,比如水温,海流,ENSO,叶绿素,海面高度等等。然而,要对以上各个影响因素进行逐项研究,需要花费大量的人力、物力和时间。而海洋环境因子,特别是海水表温(SST),水温垂直结构,往往是影响渔场和资源变动的最重要因素。
本文主要根据中西太平洋金枪鱼围网鲣鱼渔业历年的历史数据及其海洋环境因子(SST,水温垂直结构)等数据,利用灰色关联、K-S检验、数理统计、交相关分析、HSI模型等方法对中西太平洋金枪鱼围网鲣鱼渔况变动规律进行初步研究,并取得了一些重要成果,建立了渔情预报模型。研究结果主要有:
(1)研究表明,鲣鱼中心渔场分布与厄尔尼诺/拉尼娜事件的关系极为密切。中西太平洋鲣鱼广泛分布在120°E-175°W,但主要分布在120°E和140°E-175°E海域。各年度的主要作业渔场在经度上呈现东西移动,这与与厄尔尼诺/拉尼娜事件的关系极为密切。
正常年份时,鲣鱼渔场重心分布在16°N-12°S、136°E-152°E:厄尔尼诺年份时,作业渔场重心分布在16°N-12°S、134°E-155°E;强厄尔尼诺年份时,作业渔场重心分布在14°N-14°S、131°E-153°E;拉尼娜年份时,作业渔场重心分布在14°N-14°S、131°E-153°E。灰色关联度分析,ENSO指数与作业渔场经度重心的灰色关联度达到0.818。
(2)研究认为,鲣鱼高产区的经度变动与ENSO变化有关。高产区经度重心、平均经度与ENS0指标的在时间序列上有着类似的变化趋势。交相关分析表明,它们均存在着显著的负相关,且有1年的滞后期,即经度向的重心、平均经度的变化较ENSO指数滞后一年。
(3)研究表明,厄尔尼诺/拉尼娜事件也影响着鲣鱼资源丰度。Nino3.4区海表温度距平与鲣鱼资源丰度(CPUE表示)关系显著,其灰色关联度可达到0.779。在正常年份,鲣鱼单位捕捞努力量CPUE相对偏低,厄尔尼诺年鲣鱼CPUE增加,拉尼娜年份稍有下降,但是仍然要高于正常年。
(4)分析表明,鲣鱼渔场主要分布在SST为29-30℃的海域。1990-2001年主要产量集中在SST为28-30℃海域,尤其以29-30℃最多,其他SST范围所占产量比重相对较小。统计结果表明,SST为28-30℃的产量除个别年份外,大部分年份均占总产量的90%以上。作业次数在SST为28-30℃水域也占很高比重,但高产区作业次数比重相对均低于产量的比重。
(5)研究表明,可采用HSI指数较好建立基于SST的渔情预报模型。以高产频次的相对比值表示栖息地适合指数HSI,采用三种方法建立基于SST的单因素HSI模型。根据建立的模型,对1990—2001年各月HSI值与实际作业产量进行验证;同时,利用2003年SST数据计算其各季度HSI值,用来验证预测中心渔场的可行性。结果表明,采用偏态分布模型时,主要产量分布在HSI>0.4的区域;采用正态分布模型时,主要产量分布在HSI>0.6的区域;采用外包络分布模型时,主要产量分布在HSI>0.8的区域。三种模型结果比较,认为外包络分布模型更符合鲣鱼的分布特征。
(6)结合不同水层的水温及其温差数据(SST,12.5m、237.5m和287.5m温度,137.5m与187.5m温差),以高产频次的相对比值分别建立各因素的栖息地指数SI,建立单因素一元非线性回归模型。采用连乘法、最小值法、最大值法、算术平均法和几何平均法建立水温垂直结构综合HSI模型,并对1990—2001年各月HSI值与实际作业产量进行验证。结果表明,采用连乘法和最小值法时,主要产量分布在HSI<0.5以下的区域;采用算术平均法和几何平均法时,主要产量分布在0.30.7的区域,其产量占总产量的87%。五种模型结果比较,认为最大值法能更好地反映中心渔场分布和符合鲣鱼的分布特征。采用最大值法推算2003年各月HSI值,并与实际产量分布进行实证分析,发现其各月产量主要分布在HSI>0.8的区域。
(7)基于SST的单因素HSI模型和水温垂直结构模型均能很好反映主要产量的分布位置,两者得出的主要产量都分布在HSI值(>0.8)的海域。单因素表温模型在高HSI值(>0.8)的海域,其产量占了总量的68.7%,而水温垂直结构模型在高HSI值(>0.8)的海域,其产量占了总量的81.7%。由此可以推断,基于水温垂直结构的HSI模型更适合于鲣鱼渔情的分析和预报。