基于GAM的北太平洋公海围网主要渔获种类渔场重心与环境因子的关系分析

徐博; 张衡; 唐峰华; 隋芯; 张瑛瑛; 侯刚

doi:10.12131/20200006

基于GAM的北太平洋公海围网主要渔获种类渔场重心与环境因子的关系分析

徐博^{1, 2,},
张衡^{1, 2},
唐峰华^{1, 2, ,},
隋芯^{1, 2},
张瑛瑛^{1, 2},
侯刚³

1.
上海海洋大学海洋科学学院，上海 201306
2.
中国水产科学研究院东海水产研究所/农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室，上海 200090
3.
广东海洋大学水产学院，广东湛江 524088

基金项目: 国家重点研发计划项目 (2019YFD0901405)；中国水产科学研究院基本科研业务费专项 (2019HY-XKQ03)；大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室开放基金资助 (A1-2006-00-301109)；上海市自然科学基金项目( 17ZR1439700)

详细信息

作者简介:
徐　博 (1995—)，男，硕士研究生，研究方向为渔业资源。E-mail: 739827879@qq.com

通讯作者:
唐峰华 (1982—)，男，硕士，副研究员，从事海洋生态学与渔业遥感学研究。E-mail: f-h-tang@163.com

中图分类号: S 931.4
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出版历程
- 收稿日期: 2020-01-10
- 修回日期: 2020-05-01
- 录用日期: 2020-06-03
- 网络出版日期: 2020-09-27
- 刊出日期: 2020-10-08

Relationship between center of gravity and environmental factors of main catches of purse seine fisheries in North Pacific high seas based on GAM

XU Bo^{1, 2,},
ZHANG Heng^{1, 2},
TANG Fenghua^{1, 2, ,},
SUI Xin^{1, 2},
ZHANG Yingying^{1, 2},
HOU Gang³

1.
College of Marine Sciences of Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China
2.
East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences/Key Laboratory of East China Sea & Oceanic Fishery Resources Exploitation and Utilization, Ministry of Agriculture of and Rural Affairs, Shanghai 200090, China
3.
College of Fisheries, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China

摘要

摘要:
北太平洋公海灯光围网渔业是近年来我国新兴的远洋渔业项目，其中日本鲭 (Scomber japonicus)、远东拟沙丁鱼 (Sardinops sagax)、巴特柔鱼 (Ommastrephes bartrami) 和秋刀鱼 (Cololabis saira) 是主要渔获组成，厘清关键鱼种的渔场重心与环境因子的关系对研究渔场的形成机制及指导渔业生产具有重要意义。该研究利用2016—2017年北太平洋灯光围网渔业渔获数据及海表温 (Sea surface temperature, SST)、叶绿素 (Chl-a) 等环境因子，通过广义可加模型等分析渔获量的季节性变化及其与环境的关系。结果表明，北太平洋渔场重心整体上在渔汛初期向东北方向偏移，8—9月后期往西南折返。研究发现日本鲭渔场集中在148°E—154°E、40°N—42°N，远东拟沙丁鱼渔场集中在149°E—153°E、40°N—42°N，巴特柔鱼渔场集中在150°E—154°E、40°N—42°N，秋刀鱼渔场集中在150°E—153°E、41°N—42°N；2016—2017年北太平洋公海日本鲭的单位捕捞努力量渔获量 (Catch per unit effort, CPUE) 最适SST介于13~20.18 ℃，最适Chl-a介于0.1~0.8 mg·m⁻³；远东拟沙丁鱼CPUE最适SST介于12~19.1 ℃，最适Chl-a介于0.3~0.88 mg·m⁻³；巴特柔鱼 CPUE 最适 SST 介于 14~22 ℃，最适Chl-a介于0.2~1.1 mg·m⁻³；秋刀鱼CPUE 最适 SST 介于 14~21 ℃，最适Chl-a介于0.24~0.98 mg·m⁻³。
- 灯光围网 /
- 经济种类 /
- 环境因子 /
- GAM模型 /
- 北太平洋公海
Abstract:
Light seine fishery in North Pacific high seas is a new offshore fishery project in China in recent years. Scomber japonicus, Sardinops sagax, Ommastrephes bartramii and Cololabis saira are the main economic species in that area. It is important to clarify the relationship between the center of gravity and environmental factors for the study on the formation mechanism of fishery and the guidance of fishery production. Based on the 2016−2017 North Pacific Light Seine Fishery catch data and environmental factors such as sea surface temperature (SST) and chlorophyll a (Chl-a), we analyzed the seasonal variation of catch and its relationship with environment were analyzed by generalized additive model (GAM). On the whole, the center of gravity of North Pacific fisheries shifted northeast at the beginning of the fishing flood, and turned southwest during August to late September. The results show that S. japonicas fishing grounds were mainly at 148°E−154°E, 40°N−42°N; S. melanostictus fishing grounds were mainly at 149°E−153°E, 40°N−42°N; O. bartramii fishing grounds were mainly at 150°E−154°E, 40°N−42°N; C. saira fishing grounds were mainly at 150°E−153 °E, 41°N−42°N. Moreover, the optimal SST of S. japonicus CPUE was 13−20.18 ℃, and the optimal Chl-a was 0.1−0.8 mg·m⁻³. The optimal SST of S. sagax CPUE was 12−19.1 ℃, and the optimal Chl-a was 0.3−0.88 mg·m⁻³. The optimal SST of O. bartramii CPUE was 14−22 ℃, and the optimal Chl-a was 0.2−1.1 mg·m⁻³. The optimal SST of C. saira CPUE was 14−21 ℃, and the optimal Chl-a was 0.24−0.98 mg·m⁻³.
- Light seine /
- Commercial species /
- Environmental factors /
- GAM /
- North Pacific high seas

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图 1 北太平洋公海灯光围网作业区域

Figure 1. Light purse seine fishing area in North Pacific high seas

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图 2 2016—2017年北太平洋公海主要渔获物月平均产量和捕捞努力量渔获量

Figure 2. Average monthly catches and CPUE of main species in North Pacific high seas during 2016−2017

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图 3 2016—2017年北太平洋公海主要渔获品种的渔场重心季节性变化

左上方灰线所围区域为专属经济区

Figure 3. Seasonal variation of fishing ground gravity center of main species catches in North Pacific during 2016−2017

The area encircled by gray line on the upper left is Exclusive Economic Zone.

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图 4 2016—2017年各月份海表温度与渔获量分布叠

Figure 4. Stack distribution of sea surface temperature and CPUE during 2016−2017

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图 5 2016—2017年各月份叶绿素a浓度与渔获量分布叠加

Figure 5. Stack distribution of Chl-a concentration and CPUE during 2016−2017

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图 6 2016—2017年北太平洋公海灯光围网渔场主要品种渔获量与环境因子的GAM模拟结果

Figure 6. GAM simulation results of main species cathes and environmental factors in fishing grounds of North Pacific high seas during 2016−2017

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表 1 2016—2017年北太平洋渔场环境因子与渔获量GAM模拟的检验系数值和显著性

Table 1 Inspection coefficient value and significance for GAM simulation of environmental factors and catches in North Pacific fishing grounds during 2016−2017

鱼种 Fish species	环境因子 Environment factor	有效自由度 Effective degrees of freedom	F	P
日本鲭 S. japonicas	经度 Lon	7.12	8.76	1.48×10^{−11 ***}
	纬度 Lat	5.47	8.16	5.54×10^{−9 ***}
	海表温 SST	3.43	7.23	5.20×10^{−6 ***}
	叶绿素a Chl-a	1.00	11.65	6.79×10^{−4 ***}
沙丁鱼 S. sagax	经度 Lon	1.00	0.99	0.32
	纬度 Lat	1.00	8.34	4.11×10^{−3 **}
	海表温 SST	3.65	2.53	3.46×10^{−2 *}
	叶绿素a Chl-a	1.00	1.22	0.27
柔鱼 O. bartrami	经度 Lon	4.59	3.88	1.52×10^{−3 **}
	纬度 Lat	1.00	12.80	4.38×10^{−4 ***}
	海表温 SST	2.74	4.42	2.93×10^{−3 **}
	叶绿素a Chl-a	3.13	5.18	5.88×10^{−4 ***}
秋刀鱼 C. saira	经度 Lon	1.00	11.45	9.54×10^{−4 ***}
	纬度 Lat	1.00	16.73	7.60×10^{−5 ***}
	海表温 SST	1.00	9.93	2.12×10^{−3 **}
	叶绿素a Chl-a	1.00	1.24	0.27
注：. P<0.05; . P<0.01; **. P<0.001

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