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ENSO现象对东太平洋黄鳍金枪鱼资源及渔场的影响

作　者: 代丹娜
导　师: 刘洪生
学　校: 上海海洋大学
专　业: 环境科学
关键词: 黄鳍金枪鱼 ENSO 东太平洋海表水温海表温度距平
分类号: S931.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文根据1975-2004年日本金枪鱼围网渔业船队在东太平洋海域的生产统计数据和相应年份的海表水温(SST)、海表温度距平(SSTA)等海洋环境资料,利用地理信息系统软件Marine Explorer4.0、灰色关联和数理统计等方法对正常年份、厄尔尼诺年和拉尼娜年等不同中尺度气候条件下黄鳍金枪鱼围网渔业资源丰度和作业渔场进行时间和空间上的分析和研究,并探讨其与SSTA和SST的关系。研究结果如下:(1)本文通过分析ENSO有代表性的指数Nino 3区SSTA(1975-2004年),来确定厄尔尼诺事件和拉尼娜事件的起止年月。结果表明,20世纪80年代和90年代是ENSO事件的多发期,其中1997/1998年的厄尔尼诺是有历史记录以来最强烈的一次厄尔尼诺事件。(2)本文通过对1975-2004年东太平洋(75～145°W、25°S～30°N)黄鳍金枪鱼分布海域各月份的平均SST的分析比较,结果发现,各月份的平均SST的变化趋势基本一致,1月至4月呈上升趋势,5月至12月呈下降趋势。然而各年间月平均SST差异非常明显,在发生厄尔尼诺现象的年份,SST较正常年份高,在发生拉尼娜现象的年份,SST较正常年份低。此外,黄鳍金枪鱼分布海域的各个经度上的总体平均SST的变化趋势也基本一致。在118～143°W之间呈下降趋势,下降幅度较小;108～118°W之间呈上升趋势;73～108°W之间呈下降趋势,下降幅度较大,但各年间各经度SST差异明显,在发生厄尔尼诺现象的年份,各个经度上的SST较正常年份高,在发生拉尼娜现象的年份,各个经度上的SST较正常年份低。(3)本文运用广义相加模型(GAM)对东太平洋黄鳍金枪鱼商业性CPUE进行了标准化修正,并将名义CPUE与标准化后的CPUE进行了比较,结果发现标准化后的各年CPUE值的变动趋势和名义CPUE值一致,并较名义CPUE值平滑。(4)利用GAM对黄鳍金枪鱼CPUE标准化的结果来评价黄鳍金枪鱼资源丰度在年间和月间的时间变化情况,结果发现CUPE值最低的年份是1983年,仅为2.35t/d;最高CUPE值出现在1988年,平均达到4.82t/d。从1975年到1983年的CUPE值在2.35～3.18t/d之间。从1984年到1994年的CUPE值在3.43～4.82t/d之间。从1995年到2004年的CPUE值在2.74～3.4 t/d之间。春夏季的CPUE高于秋冬季。(5)利用GIS软件的可视化功能对对东太平洋黄鳍金枪鱼的资源丰度进行空间展布。结果显示:1975-1984年CPUE分布在0～15°N、75～145°W和0～10°S、75～95°W之间,以Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级CPUE为主,没有明显集中的CPUE高值区。1985-1993年的CPUE分布范围和1975-1984年类似,但CPUE值明显增大,以Ⅲ级、Ⅳ级CPUE为主。1994-2004年,几乎扩展到20°S～15°N、75～140°W的整个海域,但CPUE普遍不高,以Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级CPUE为主。(6)利用GIS软件的可视化功能对东太平洋黄鳍金枪鱼的生产数据进行空间展布,对黄鳍金枪鱼的资源和作业渔场的年度空间位置进行分析比较,结果发现,以1994年为界,在纬度方向上1975-1993年主要作业渔场分布范围较小,作业一般集中在沿岸,以及5°S～15°N范围的海域。1994以后,作业渔场范围迅速扩张,发展到20°S～20°N范围内,但高产区仍集中在5°S～15°N范围的海域。在经度方向上1975-1993年的主要作业渔场分布在75～135°W之间,1994以后,作业渔场向西扩展到145°W,不再集中在沿岸海域。(7)通过对东太平洋黄鳍金枪鱼各月作业重心的分析与研究,结果发现,黄鳍金枪鱼围网作业重心在年内呈现出规律性变化,春夏季向西、向北移;秋冬季向东、向南移。黄鳍金枪鱼各月的作业渔场重心与其他年份差异较大的年份几乎都在厄尔尼诺和拉尼娜发生的年份。(8)通过对Nino3指数与黄鳍金枪鱼围网作业重心和CPUE进行对比分析发现,ENSO现象对东太平洋黄鳍金枪鱼围网资源丰度及时空分布有显著影响,在大部分厄尔尼诺年时,黄鳍金枪鱼围网作业重心会向东、向北移;而拉尼娜年则向西移。Nino3指数与CPUE存在负相关关系。(9)从产量与SST的关系来看,1975-2004年东太平洋黄鳍金枪鱼的年产量的SST分布范围较广,从18℃到30℃都有分布,主要集中在SST为25～28℃海域,尤其以27℃和28℃最多,其他SST范围所占产量比重相对较小。各月产量分布集中的SST范围为:1月为23～27℃;2月为25～27℃;3月为26～28℃;4月为26～29℃;5月为26～29℃,以28℃最多;6月为26～28℃;7月为27～28℃;8月为27～29℃;9月为27～28℃;10月为26～28℃;11月为26～28℃;12月为20～28℃,以26～27℃最多。(10)利用GIS软件的可视化功能对东太平洋黄鳍金枪鱼各月的平均CPUE与SST分布进行空间叠加分析。在正常气候条件下,东太平洋暖池的暖水的面积和强度在春夏季(3-8月)达到鼎盛时期,高CPUE集中在0～10°N、27～29℃等温线间;秋季(9-11月)逐月减弱,高CPUE开始向赤道以南移动;到冬季(12、1、2月)降到最低,高CPUE向南可达到15°S,散布在22～27℃等温线间。在厄尔尼诺发生期间,东太平洋暖池平均SST升高,面积增大,西界西扩,南界南移。CPUE分布的SST范围较窄,在15°N～15°S,25～30℃等温线间,高CUPE值分布在27～29℃等温线间,在厄尔尼诺强盛时期,高CUPE值减少并向低温海域迁移。在拉尼娜发生期间,东太平洋暖池平均SST降低,面积减小,西界东撤,南界北缩。CPUE分布SST范围较广,在15°N～20°S,20～29℃等温线间均有分布,高CUPE值分布在24～27℃。当东太平洋暖池存在时,高CPUE则聚集在27～29℃等温线间。在拉尼娜强盛时期,高CUPE值减少甚至消失。

全文目录

摘要  4-7
Abstract  7-12
第1章引言  12-20
  1.1 研究背景  12-14
  1.2 国内外研究现状  14-17
    1.2.1 ENSO 现象对金枪鱼渔业的影响  14-16
    1.2.2 金枪鱼围网和黄鳍金枪鱼的研究现状  16-17
  1.3 研究目的  17
  1.4 本文的研究内容和论文框架体系  17-20
第2章理论基础  20-27
  2.1 ENSO 概述  20-22
  2.2 黄鳍金枪鱼生物学特性  22
  2.3 黄鳍金枪鱼的洄游与分布  22-23
  2.4 黄鳍金枪鱼资源开发利用情况和资源状况  23-27
    2.4.1 黄鳍金枪鱼渔获量及资源利用状况  23-24
    2.4.2 黄鳍金枪鱼群性  24-25
    2.4.3 黄鳍金枪鱼渔获量在各渔具上的分布  25-27
第3章材料与方法  27-33
  3.1 数据来源  27
    3.1.1 环境数据  27
    3.1.2 生产数据  27
  3.2 数据分析方法  27-33
    3.2.1 数据的预处理  27-29
    3.2.2 黄鳍金枪鱼资源与渔场的时空分布  29-30
    3.2.3 黄鳍金枪鱼资源、渔场与SST、SSTA 的关系  30-33
第4章研究结果  33-75
  4.1 厄尔尼诺（拉尼娜）事件的确定  33-34
  4.2 东太平洋黄鳍金枪鱼渔场海洋环境变化情况  34-36
  4.3 CPUE 标准化修正结果  36-39
    4.3.1 各年名义CPUE 和标准化CPUE 的比较  37-38
    4.3.2 各月名义CPUE 和标准化CPUE 的比较  38-39
  4.4 东太平洋黄鳍金枪鱼围网渔业CPUE 的时空变动  39-45
    4.4.1 CPUE 时间分布  39-40
      4.4.1.1 作业渔场CPUE 的年间变动  39
      4.1.1.2 作业渔场月CPUE 变动  39-40
    4.4.2 CPUE 空间分布  40-45
  4.5 东太平洋黄鳍金枪鱼围网渔业渔场的时空变动  45-50
  4.6 东太平洋黄鳍金枪鱼围网作业渔场重心的时空变动  50-57
  4.7 ENSO 现象与东太平洋黄鳍金枪鱼资源丰度及其时空分布的关系  57-60
    4.7.1 ENSO 对渔场重心的影响  57-59
      4.7.1.1 厄尔尼诺和拉尼娜现象对作业经度重心的影响  57
      4.7.1.2 厄尔尼诺和拉尼娜现象对作业纬度重心的影响  57-59
    4.7.2 ENSO 与黄鳍金枪鱼资源丰度的关系  59-60
  4.8 作业渔场SST 与东太平洋黄鳍金枪鱼的产量和CPUE 的关系  60-75
    4.8.1 黄鳍金枪鱼产量与SST 的关系  60-66
      4.8.1.1 年产量与SST 的关系  60-64
      4.8.1.2 月产量与SST 的关系  64-66
    4.8.2 黄鳍金枪鱼CPUE 与SST 的空间叠加  66-75
第5章结论与讨论  75-79
  5.1 结论  75-77
  5.2 讨论  77-79
    5.2.1 CPUE 标准化  77
    5.2.2 ENSO 现象对东太平洋黄鳍金枪鱼资源及其时空分布的影响  77-78
    5.2.3 不足之处及今后研究方向  78-79
参考文献  79-84
附录  84-87
致谢  87

ENSO现象对东太平洋黄鳍金枪鱼资源及渔场的影响

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