东海区中上层鱼类资源的时空分异

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前言
东海区是我国海洋渔业最重要的作业区WXY* 按传统统计渔获量的方法 ’ 可把东海区海洋 渔业资源分为中上层鱼类 + 底层与近底层鱼类 (头足类 ( 虾蟹类以及其他类 % 包括小型上述种 类及其幼体 &9 个类群 W3Y" 渔业区划上的东海区一般包括地理上的黄海中南部和东海W3Y" 对于该区渔业资源的研究 ’我国学者已做了大量有意义的工作 " 陈卫忠等 WZY分析了该区 渔业资源时间过程的变化 ’ 柳卫海等 WXY则对 ,[#C 和捕捞努力量作一元回归 ’ 詹秉义应用舍 佛 %+R\FPLPO & 剩余产量模型和福克斯 %]^_& 剩余产量模型分析渔业资源的利用情况 W2Y " 郑元 甲等较系统地阐明了东海区头足类的种类组成及产量变动 ’ 并分析了剑尖枪乌贼的主要渔 场 (渔期 (生物学特征及其与环境的关系W9Y" 何发祥等则分析了渔场与上升流的关系 ’ 探求中 上层鱼类捕获量及厄尔尼诺的关系W;(?Y" 程家骅等分析伏季休渔对东海区渔业生态效果的影 响 W:(.Y" 韦晟 WX=Y( 李雪渡 WXXY和杜云艳 WX0Y则探求了东海渔场与温度的关系 " 苏奋振 WXZ(X2Y 等则利用 AB+ 对渔业捕捞数据进行时空分析 ’ 侧重于整个东海区鱼类资源 XX 年来空间上和时间上的 变动分析 " 趋势面分析和变异函数是研究区域化变量空间结构特征的重要手段 " 变异函数可以探 究变量空间分布的细微结构 ’而趋势面分析利用二维平面拟合变量在空间上的分布 ’ 以反映 变量空间分布的整体趋势 " 研究鱼类资源的区域分异特征对了解资源变化 (分析影响鱼类资 源的影响因素具有重要意义WX9Y" 但是目前对东海区鱼类资源的空间分析还较少 " 苏奋振等利 用半变异函数分析了东海区鱼类资源的空间结构性WX;Y’ 但不够直观 " 本文旨在利用趋势面拟 合方法分析东海地区中上层鱼类资源的空间分异特征 ’ 并探究其成因 ’ 为该海区的渔业资源
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渔区平均网产 ,!- 和渔获量 !"- 与渔区经度 !#- 和纬度 !$- 的相关关系
黄海中南部 :’#./)3 长江口区 :’#%(3 东海中南部 :’#)..3
LCcO? ! ^?OCR@QIPB@d c?Re??I Cf?TCJ? P?@I? K@?OM QT RQRCO dTQM\NR CIM RB? J?QJTCdB@N dQP@R@QI 9 : ; $+&!!’gg $+&!’,gg < $+&!+!g $+&+() 注 "g+&+( 水平显著 &gg+&+! 水平显著 ) 9 $+&’+/gg $+&+"/ : $+&)/,g $+&+)’ 9 $+&)/(gg $+&’+,gg : +&+)! $+&).%gg
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分析与讨论
区域渔期特点 按本文所划定的区域 !黄海中南部范围大致在北纬 +#&-()+,&-( 之间 ! 渔捞作业时间多在 冬春季进行 % *’&+@ 的渔捞时间集中在第 1*)* 周之间 ! 同期投网次数和渔获量分别占全部的 "+&$@ 和 "’&/@% 长江口区范围大致在北纬 $"&’()+$&-( 之间 ! 即长江口和杭州湾之间 ! 水团组成较复杂 % 夏季主要水团为江浙沿岸水 ! 其余季节为江浙沿岸水及其与东海暖水团 & 黄东海混合水等多 个水团的混合水 ’ 本小区渔区数量较少 !渔捞时间集中的程度不十分明显 !/’&+@ 的捕捞时间 集中在第 +-)1’ 周 !同期投网次数和渔获量分别占全部的 /+&%@和 "+&%@% 东海中南部范围在北纬 $"&’( 以南 !*%&$@ 的渔捞时间集中在每年的第 ++)1/ 周之间 ! 同 期投网次数和渔获量分别占全部的 *$&1@ 和 **&1@% 图 $ 例举了黄海中南部和东海中南部渔 获量的时间分布特征 % !"$ 区域渔期时空分异特征 从探讨研究区鱼类资源的角度 !平均网产的空间分布可能更能反映研究区鱼类资源的特
摘 要 ! 根 据 渔 业 区 划 中 东 海 区 的 地 理 水 文 特 点 ’将 东 海 区 划 分 为 地 理 上 的 < 个 区 域 ’即 黄 海 中 南 部 ( 长 江 口 和 东 海 中 南 部 ) 据 8.:?@8..: 年 东 海 区 上 海 ( 宁 波 ( 江 苏 ( 舟 山 四 大 渔 业 公 司 中 上 层 鱼 类 渔 捞 数 据 ’以 渔 获 量 和 平 均 网 产 为 指 标 ’分 析 了 东 海 区 中 上 层 鱼 类 资 源 的 季 节 性 特 性 和 时 空 分 布特征 * 最后利用空间趋势面拟合方法 ’ 分析东海区中上层鱼类资源的区域分异特征 * 结果显示 ’ 不同海区的中上层鱼类资源大致具有自西南向东北或者自西向东减少的趋势 ’ 与该区主要 海 流 相 对应 * 关 键 词 ! 鱼类资源 ! 时空分异 ! 趋势面 ! 东海区 ! 海洋 ! 地理信息系统 文献标识码 ! > 文章编号 ! 85557<5<? %3552 &59759.875; 中图分类号 ! +.<8Q< !+.33Q.V<
收稿日期 !3112456738 ! 修订日期 !0112419401 " 基金项目 ! 国家 :;< 项目 # 大洋渔业与环境信息获取及应用技术 $%3=1->>;<=?=8 !3==<>>;<?=<= &! 中国海岸带及近 海卫星遥感综合应用系统技术项目 %3==<>>;=2=2= &" 第一作者简介 ! 苏奋振 %8.?3@ &’ 男 ’ 福建永定人 ’ 副研究员 ’ 博士 ’ 从事海洋海岸带资源环境遥感与 AB+ 研究 "
性 " 因为特定地区的渔获量除受鱼类资源状况本身的影响外 # 还与投网次数及汇总数据的多 少有关 $ 而平均网产所受的影响则相对较小 % 因此 $以下 主要以平均网产为指标讨论研究区鱼类资源的空间分 布特性 " 针对捕捞数据按季节和空间统计 "# 年来的网产 $ 可深入分析渔期时空分异特征 & 图 $’% 从网产的空间分 布看 $ 高产区主要集中在黄海中南部 ( 济洲岛以东海域 ( 长江口附近和东海中南部 % 与前面的时间分析相联系 $ 可以完成中上层鱼类资源的季节性时空分布特征分析 % 从图 $ 中可以看出 $ 中上层鱼类在春夏秋冬四季的集群 特性非常明显 % 其中黄海中南部渔发在秋冬季 $ 长江口 在秋季 $ 而东海中南则在夏季 % 总的来看 $"# 年来秋冬季节的资源强度明显较高 $ 且相对集中 $而春夏则相对较低 $ 也比较分散 % 需要说明的是 $ 以上资源的空间迁移 $ 除黄海区能 在某种程度上表征鲐鱼的洄游外 % 其它空间迁移尚不能 图 $ 中上层鱼类资源时空分异图 表征某特定种群的洄游规律 % >3?)$ GC.43<45NC<:.A J3@4:3=B43</ <D C5A.?3; !"! 鱼类资源的空间分布趋势特征 D3@25:6 :5@<B:;5@ 从平均网产来看 $ 东海区中上层鱼类资源分布的总 体趋势是北部高 $ 南部低 % 三区中以黄海中南部平均网产最高 $长江口区和东海中南部次之 $ 三者平均网产的中位数分别为 &’()"(*+!)# 和 *$!)! 箱 , 网 % 经 -.//01234/56 检验 $黄海区中 南部平均网产和其余两区有显著差异 & 显著性水平 #)### ’$ 而长江口区和东海中南部无显著 差别 % 由于平均网产和渔业资源的密度有关 $由此可以认为 $ 就一般而言 $ 黄海中南部中上层 鱼类的密度较其它两区高 % 为探讨研究区渔获量的空间分布趋势 $ 分别计算 $ 个区每个渔区 &$#78$#9 ’ 平均网产和 渔区中心点经 (纬度的相关性 % 因原数据中除了东海中南部平均网产为正态分布外 $ 其它数 据均为对数正态分布 $因此 $首先对原始数据做对数正态变换 % 结果显示 $ 除长江口区外 $ 黄 海中南部和东海中南部渔区的平均网产与其经 (纬度均成显著负相关关系 % 长江口区渔区平 均网产仅和经度负相关 $ 而和纬度无显著相关关系 & 表 "’% 实际上 $ 由于平均网产和渔获量 高度相关 $渔获量也基本呈相似的变化 &表 " ’% 这表明研究区鱼类资源具有明显的空间趋势 变化 % 为进一步探讨鱼类资源的空间趋势变化 $ 将研究区每个 $#98$#9 渔区中心点的经 ( 纬度 按 -.:;4<: 投影转换为平面坐标 $ 对黄海中南部和东海中南部的平均网产分别做一次趋势面
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苏奋振等 ! 东海区中上层鱼类资源的时空分异
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黄海中南部 &. ’ 和东海中南部 &=’ 渔获量的时间分布
>3? + >3@23/? @5.@</ 3/ ;5/4:.A @<B42 C.:4 <D 425 E5AA<F G5.H.I ./J 3/ ;5/4:.A @<B42 C.:4 <D 425 K.@4 L23/. G5.H=M
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0112 年 . 月
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东海区中上层鱼类资源的时空分异
苏奋振 !"#张甲珅 $"#杜云艳 !"#周成虎 !"#邵全琴 !#
%8S 中国科学院 地理科学与资源研究所 U 北京 855858 ! 3Q 国家卫星气象中心 U 北京 8555:8 &
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研究提供参考 !为合理有效地利用和保护渔业资源提供决策依据 "
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数据与方法
研 究 区 大 致 位 于 东 经 !$%&’( )%#*( ! 北 纬 $’&’()+,&-( # 图 !$% 根据海洋水文特性和渔期可 以将该区划分为黄海中南部 & 长江口区和东海中 南部 " 其中黄海中南部受黄海暖流 & 黄海混合水 团 & 苏北沿岸流和朝鲜沿岸流控 制 ’ 长 江 口 区 受 长江冲淡水和黄东海混合水团影响 ’ 东海中南部 受台湾暖流 &黑潮和江浙沿岸流控制.!/)!"0" 需要指 出 ! 由于海洋边界条件不如陆地明显且具有动态 的特征 ! 本文对海区的划分带有一定程度的主观 性" 以东海区按小渔区 & 日 期 & 网 型 和 网 次 记 录 的捕捞数据为样本数据作分析 ! 样本数据无论在 时间上或空间上都具有代表性 .!+&!12" 将样本数据 转换为按小渔区 & 日期 & 网型统计的网产数据 ! 以 网产代表渔业资源密度 ! 其中围网网产代表中上 层鱼类资源密度 " 利用地理信息系统 (345$ 作为 运算和分析的平台 ! 将样本数据展布在空间上并 图 % 渔区分布及分区图 计算每一区域的资源密度趋势面 % ABC& <DEDFGHI FGDF JBKI BKE ELMFGDFDE 为了探求渔获特征及趋势面区域分异的 成 因 !本文还将使用海表温度数据生成各季度的等温线 ! 分析东海渔场形成的水文环境 % 海表 温度数据采用 %"*/)%""* 年 6788 9 8:;<< 图象反演并经东海水域实测点矫正的每周一次 的海表温度场数据!其空间分辨率为 +-=>+-=% 渔获量的原始数据为 %"*/)%""* 年东海区上海 & 宁波 &江苏和舟山四大渔业公司每天按小渔区 %-=>%-=统计的围网捕捞数据 !包括捕捞日期 &投 网次数和网产信息 % 为了与温度数据的时空分辨率相一致 !将小渔区数据归并为 +-=>+-=的大 渔区 ! 捕捞数据合并为以周为单位 % 由此共获得 %%, 个大渔区 % -#+ 个周次的捕捞记录 ! 总 投网次数 %- *11 次 % 数据计算用 5?55 软件完成 %
分析 ! 可得如下两个方程 " #! $ !"#$%&’()*!+$,#$(&%(!*!+$,$-.&(/’ 0%#+&!,/1&#+&++!2’#./)3 #) $ !(#$)&).’*!+$’#$!&)/)*!+$’)-!+&.(’ 0%#+&’/.2&#+&+++2’#)..3 式中 %!" 和 !( 分别代表黄海中南部和东海中南部的平均网产 % 以箱为单位 &# ’) 分别为渔区 经 ’ 纬度的平面坐标 % 单位 "! +++4&% 为相关系数 %& 为置信度 %’ 为样本数 ( 两趋势面均在 +&++! 水平以上显著 % 进一步说明研究区鱼类资源具有 明显的空间分异特性 ) 可以计算出这两个趋势面的倾向 分别为北偏东 (,&’5和北偏东 .+&(5! 换言之 %东海区中上 层鱼类资源整体上具有自西偏南向东偏北方向减少的 一般趋势 ! 趋势面的倾向与海表温度等温线所表征的暖 流方向近似垂直 *图 , $) 东海区的初级生产力是以东经 !),5 以西海区为最 高 % 东经 !)(5 以 西 次 之 % 东 经 !)%5 最 低 % 整 体 表 现 为 近 岸部分高6)+7) 东海区的中上层鱼类资源密度分布与此分 布大致相一致 ) 从该区海流分布来看 % 资源密度的空间 特性与研究区的海流密切相关 % 资源集中区分布在主要 海流的左侧 ) 黄海中南部鱼类资源受黄海暖流的影响很 大 % 该暖流大致呈西北流向 % 与黄海区鱼类资源的趋势 面倾向方向近似垂直 ) 东海中南部鱼类资源的空间分布 正处在台湾暖流以及该地区沿岸上升流区 ) 而长江口区 资源分布情况与长江冲淡水的前锋相对应 )