东海区底层及近底层鱼类资源的空间异质性

东海区底层及近底层鱼类资源的空间异质性

3

苏奋振

133

　周成虎1　史文中2　杜云艳

1

(1中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2香港理工大学土地测量与地理资讯学系,香港)

【摘要】　运用空间自相关指数和变异函数分析东海区底层及近底层鱼类资源的空间自相关性和空间变

异.其空间分布平均场的G eary c 和Moran I 指数分别为0138和0152,各向同性随机变异占总变异的5919%,表明其空间分布具有中等自相关特性,空间变异中由随机引起的变异大于由空间相关尺度过程引起的变异;各方向变异属于几何异向性.资源密度的年际变化与C 、C 0和C +C 0均呈正相关,说明年际平均密度的增加由空间自相关变异和随机变异共同引起,随机变异略强于空间自相关变异.关键词　鱼类资源　海洋地理信息系统　空间异质性　变异函数　空间自相关文章编号　1001-9332(2004)04-0683-04　中图分类号　S922193　文献标识码　A

Spatial heterogeneity of demersal f ish in E ast China Sea.SU Fenzhen 1,ZHOU Chenghu 1,SHI Wenzhong 2,DU Yunyan 1(1Institute of Geographical Sciences and N atural Resources Research ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100101,China ;2Depart ment of L and 2S urveying and Geo 2Inf orm atics ,Hong Kong Polytechnic U ni 2versity ,Hong Kong ,China ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2004,15(4):683～686.

Quantitative analysis for the spatial distribution of fish is one of the important methods in fishery or fish ecology research.In this paper ,the indexes G eary c and Moran I for the density distribution of demersal fish were calcu 2lated ,and the semivariograms were drawn.The values of G eary c and Moran I were 0.38and 0.52,respectively ,and the C 0/C 0+C was 59.9%,which meant that the distribution had a medium s patial autocorrelation with anisotropy ,and the heterogeneity caused by random was a little higher than that caused by spatial autocorrelative process.The annual fluctuation of density was caused by the spatial autocorrelation and the random ,because the density was significantly positively correlated with the values of C ,C 0and C +C 0,respectively.

K ey w ords Fishery resources ,Marine geographic information system ,Spatial heterogeneity ,Semivariogram ,Spatial autocorrelation.

3国家863计划项目(2003AA637030,2002AA639400,2003AA604040).33通讯联系人.

2002-08-15收稿,2003-09-22接受.

1　引 言

从空间角度研究海洋渔业是现代渔业生态研究的重要方向之一[3,5,6].空间异质性的定量描述则是研究空间分布的重要方法,也是建立景观过程关系或生态空间模型重要的基础工作[1,2,7,9].本文续东海中上层鱼类资源空间异质性研究[4,9]之后,对该区底层及近底层鱼类资源密度分布的空间自相关程度和空间变异以及它们的年际变化进行研究,从而分析资源分布的生态学意义.以下若非特别指明,资源密度一词代表东海区底层及近底层鱼类资源密度.2　研究区域与研究方法

211　研究区域与数据

研究区(图1)包括东海大部和部分南黄海.一般拖网捕获的是底层及近底层鱼类.本文以东海区拖网捕捞统计为样本,空间分辨率为10’×10’,时间分辨率为天,以网产代表底层及近底层鱼类资源密度.图1是11年的平均密度分布.

212　研究方法

以Moran I 指数和G eary c 指数描述鱼类资源密度的空

间自相关程度.G eary c 指数公式参见文献[8],Moran I 指数公式如下式:

I =

1

6n i =16

n

j =1

w ij

・

6n i =16

n

j =1

w ij (D i -D m )(D j -D m )

6

n

i =1

(D i -D )2

式中,n 为样本点总数,i 、j 为任意两个空间相临样本点,D i 为i 点上的资源密度,D m 为样本平均值,当点i 与j 是四邻域时w ij 为1,否则为0.两指数的含义参见文献[8].

以区域化变量理论为基础,研究鱼类资源分布的结构性和随机性.理论依据和计算方法请参见文献[9].

3　结果与分析

311　资源密度及其空间自相关性

资源密度样本各统计值见表1.其偏态数S k >0,正偏;峰态数Ku >3,高狭峰,说明该海域底层及

近底层鱼类资源密度的分布以低密度区域为主,

高密度区域较少.变异值Cv 较高,表明各点鱼类资

应用生态学报　2004年4月　第15卷　第4期

CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Apr.2004,15(4)∶683～686