南极磷虾渔场时空分布规律及其影响因子的研究

摘要

南极磷虾，又称南极大磷虾（Euphausia superba），是生活在南大洋中的一种甲壳类浮游动物，在整个南大洋生态系统中能量和物质流动中处于关键环节。南极磷虾的生物量约为10~20亿吨，每年的可捕量也在1.5亿吨，这相当于世界渔获量的总和，是当今可利用的、最大的渔业潜在资源。因此探索南极磷虾渔场的时空分布规律及其与影响因子的关系对南极磷虾资源的合理开发和管理以及进一步提高南极磷虾的捕捞效率具有重要意义。本研究根据2010-2015年中国大型拖网渔船在南极海域48渔区捕捞的南极磷虾产量数据，并结合该区域卫星遥感获取的海洋表面温度（SST）数据、叶绿素a（Chl-a）浓度数据，以单位捕捞努力量渔获量（CPUE）作为资源丰度指标，采用数学统计方法和地理信息软件AICGIS分析南大洋南极磷虾渔场时空分布规律及其与影响因子的关系，并通过广义可加模型（GAM）分析影响因子对南极磷虾渔场时空分布的影响。研究结果如下：
　　60°S~64°S、40°W~61°W范围内的海域是南极磷虾良好的作业海区。整体来说，南极磷虾渔场CPUE呈明显的季节性变化，除11月外，其余月份均可作业。12月CPUE为一年中的较低值（10.7t/h），随后到翌年5月呈逐渐增加的趋势，5月南极磷虾 CPUE为一年中的最大值（20.9t/h），随后又开始逐渐减小，9月到达一年中的最小值（4.5t/h）。12月-翌年的10月，渔场重心大致向东推移的趋势。12月-翌年2月渔场重心一直向南推移，纬度重心也向南扩展。3-6月渔场经度重心继续往北推移；纬度重心变化幅度较小，主要位于62°S附近海域。而后的7-10月渔场经、纬度重心跨度较大，呈逐渐向东北推移的趋势，并于8月和9月分别达到最东端和最北端。
　　南极磷虾渔场适宜SST、Chl-a的范围也在随着月份而变化，其渔场适宜SST的范围为-0.5~1℃，适宜Chl-a浓度的范围为0.2~0.38mg/m3。适宜SST、Chl-a范围主要集中在南半球夏、秋季节（12月-翌年5月）。
　　2010-2015年南极磷虾作业渔场主要分布于南极半岛及其附近岛屿的周边海域，并且随着月份的变化，南极磷虾会沿着大陆架的延伸做来回的迁移。GAM筛选出的各捕捞因子对CPUE时空分布的影响由大到小依次为：经度、拖速、Chl-a、SST、曳纲长度、网口水平扩张、网口高度、月份、拖曳水深、纬度。所有因子对CPUE的总偏差解释率为49.5％，时间因子（月份）的贡献率为1.9％；空间因子的贡献率为16.79％，其中经度贡献率较大为16.7％；环境因子的贡献率为11.61％；捕捞因子的贡献率为19.2％，其中拖速是贡献率最大的影响因子，偏差解释率达9.2％；F检验表明，经度、拖速、网口高度、网口水平扩张与CPUE呈显著的相关关系（P＜0.05），而其它因子与CPUE关系不大。总体上，南极磷虾捕捞作业中最适的经度范围为47°W~61°W；适宜的拖网速度范围为2.5~3.5Kn；适宜网口高度范围为25~35m；适宜的网口水平扩张的范围为20~30m。

目录

声明

第一章 引言

1.1 研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 研究内容和技术路线

第二章 材料与方法

2.1 数据介绍

2.2 数据处理与研究方法

2.3 数据分析方法

第三章 南极磷虾渔场分布及其与SST、Chl-a的关系

3.1 南极磷虾渔场和资源的时空变化

3.2 南极磷虾CPUE与海洋环境因子的关系

第四章 基于GAM模型分析南极磷虾渔场时空变化

4.1 GAM模型分析结果

4.2 时空因子对南极磷虾CPUE的影响

4.3 环境因子对南极磷虾CPUE的影响

4.4 捕捞因子对南极磷虾CPUE的影响

4.5 分析和讨论

第五章 总结与展望

5.1 南极磷虾CPUE时空变化

5.2 南极磷虾渔场CPUE的重心变化

5.3 南极磷虾渔场CPUE与SST、Chl-a的关系

5.4 展望

第六章 小结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文