郭有俊,吳文秀,凌煒琪,2,招春旭,馮 波,2,4,顏云榕,2,4
海南東南部海域春季鳶烏賊CPUE與海洋環(huán)境關(guān)系
郭有俊1,吳文秀1,凌煒琪1,2,招春旭2,3,馮 波1,2,4,顏云榕1,2,4
(1. 廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,廣東 湛江 524088;2. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(湛江)南海資源大數(shù)據(jù)中心,廣東 湛江 524013;3. 集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,福建 廈門(mén) 361021;4. 廣東省南海深遠(yuǎn)海漁業(yè)管理與捕撈工程技術(shù)研究中心,廣東 湛江 524088)
【】研究海南東南部海域春季鳶烏賊()漁業(yè)資源與海洋環(huán)境之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)2016年4 ~ 5月海南島東南海域的鳶烏賊漁獲、溫鹽密以及海平面高度異常(Sea surface height anomaly,SSHA)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,探討海南島東南部海域鳶烏賊單位努力漁獲量(Catch per unit effort,CPUE)與海水溫度、SSHA和渦流等海洋環(huán)境關(guān)系。所調(diào)查海域溫躍層上界深度高于50 m的站點(diǎn)CPUE較高,低于50 m的站點(diǎn)CPUE較低;在海表面溫度SST范圍為27~30 ℃的海域鳶烏賊CPUE較高,25~27 ℃的海域鳶烏賊CPUE較低,調(diào)查海域的緯度范圍不同,鳶烏賊適宜SST范圍有差異;在SSHA為-0.05~0.05 m的海域,鳶烏賊CPUE較高;反氣旋漩渦邊緣的站點(diǎn)CPUE較高,而漩渦內(nèi)部的站點(diǎn)CPUE較低。海水溫度、SSHA和渦流等環(huán)境因子對(duì)鳶烏賊CPUE有重要影響。
鳶烏賊;CPUE;溫躍層;SST;SSHA;漩渦
鳶烏賊()隸屬柔魚(yú)科(Ommastrephidae)鳶烏賊屬(),廣泛分布于印度洋、太平洋的赤道和亞熱帶海域[1],有較高的經(jīng)濟(jì)捕撈價(jià)值,是南海漁民的重要捕撈對(duì)象[2]。其有晝夜垂直遷移習(xí)性和趨光性,捕撈方式主要為燈光罩網(wǎng)捕撈[3-5]。南海鳶烏賊資源量巨大,我國(guó)對(duì)南海鳶烏賊的年捕撈量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于年可捕撈量,開(kāi)發(fā)潛力很大[6]。
在鳶烏賊漁業(yè)資源研究方面,范江濤等[7]研究發(fā)現(xiàn)南沙鳶烏賊漁場(chǎng)具有明顯的由北向南的季節(jié)性遷移,高產(chǎn)漁場(chǎng)大都分布于島礁附近海域范圍;田思泉等[8]對(duì)阿拉伯海鳶烏賊調(diào)查發(fā)現(xiàn)中心漁場(chǎng)大都分布在冷水團(tuán)與暖水團(tuán)交匯處,并傾向于冷水團(tuán)邊緣一側(cè);招春旭等[9]研究發(fā)現(xiàn)作業(yè)時(shí)間、作業(yè)月相對(duì)鳶烏賊單位努力漁獲量(Catch per unit effort, CPUE)影響顯著,可為漁場(chǎng)的尋找提供參考。在鳶烏賊漁業(yè)資源與海洋環(huán)境研究方面,陳新軍等[10]研究認(rèn)為鳶烏賊的分布與海表面溫度(Sea surface temperature,SST)、海平面高度異常(Sea surface height anomaly,SSHA)關(guān)系密切。鳶烏賊的漁業(yè)生產(chǎn)狀況如CPUE等與海洋環(huán)境因素結(jié)合分析可以對(duì)鳶烏賊的漁情進(jìn)行預(yù)報(bào),葉綠素、SSHA、海水溫度和海流等海洋環(huán)境要素都可作為海洋環(huán)境與CPUE分析的有效信息[11-12]。實(shí)現(xiàn)漁情的預(yù)報(bào),為漁民預(yù)測(cè)并提供準(zhǔn)確的漁情信息,可有效縮短尋漁時(shí)間和降低成本,從而提高漁獲量和生產(chǎn)效率[13]。
目前關(guān)于南海鳶烏賊漁場(chǎng)與海洋環(huán)境因子關(guān)系分析有較多研究,但對(duì)SSHA的討論并未涉及海洋漩渦。本研究利用SSHA和溫鹽密數(shù)據(jù),制作含有反氣旋漩渦的海洋環(huán)境圖和水溫垂直結(jié)構(gòu)圖,分析鳶烏賊作業(yè)漁場(chǎng)的CPUE與SSHA、水溫垂直結(jié)構(gòu)和渦流等海洋環(huán)境因子的關(guān)系,探討鳶烏賊漁業(yè)資源與海洋環(huán)境之間的關(guān)系,豐富鳶烏賊研究資料,以期為南海鳶烏賊漁業(yè)資源的研究提供參考。
調(diào)查時(shí)間為2016年3月31日—5月12日,調(diào)查位置于110°00′—112°30′ E,17°00′—18°30′ N海域。調(diào)查站點(diǎn)分布在A、B和C 3個(gè)海域(圖1),調(diào)查船在3個(gè)海域之間往返調(diào)查,在同一海域的全部調(diào)查站點(diǎn)的日期并不連續(xù)。以在同一海域的作業(yè)日期連續(xù)的調(diào)查站點(diǎn)劃分為同一類調(diào)查站點(diǎn),分為A、B-Ⅰ、B-Ⅱ、B-Ⅲ、B-Ⅳ、B-Ⅴ、C-Ⅰ、C-Ⅱ和C-Ⅲ九個(gè)類型的站點(diǎn)(表1)。本研究為結(jié)合漁業(yè)捕撈的生產(chǎn)性調(diào)查。調(diào)查漁船為“瓊儋州15029”,具備南沙捕撈許可證,船長(zhǎng)44 m,主機(jī)功率為352 kW,作業(yè)方式為燈光罩網(wǎng),網(wǎng)口周長(zhǎng)292 m,集魚(yú)燈總數(shù)420個(gè),左右各3排,因?qū)嶋H作業(yè)情況不同每次燈誘時(shí)間有一定差異,記錄當(dāng)天下網(wǎng)時(shí)間以及每網(wǎng)次的漁獲數(shù)據(jù)。
圖1 南海調(diào)查站點(diǎn)
海水的垂直溫度數(shù)據(jù)使用加拿大RBR公司的溫鹽深儀(XR-420 CTD)測(cè)量,精度為± 0.002 ℃。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)來(lái)自NOAA數(shù)據(jù)(https://oceanwatch. pifsc.noaa.gov/erddap/index.html),時(shí)間為2016年3月31日—5月12日,范圍為108°00′—115°00′ E,16°00′—24°00′ N的海平面高度異常(Sea surface height anomaly,SSHA)數(shù)據(jù)和絕對(duì)地轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù),其中絕對(duì)地轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)包括緯度分量(Zonal component,CU)數(shù)據(jù)和經(jīng)度分量(Meridian component,CV)數(shù)據(jù)。3組衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率為一天,空間分辨率為0.25°×0.25°。通過(guò)SSHA數(shù)據(jù),可以檢測(cè)地轉(zhuǎn)漩渦和中尺度結(jié)構(gòu)(如旋渦)[14]。
表1 采樣點(diǎn)基礎(chǔ)信息
記錄每天各個(gè)網(wǎng)次的鳶烏賊產(chǎn)量數(shù)據(jù)。在實(shí)際捕撈過(guò)程中每天的網(wǎng)數(shù)有差別,這對(duì)結(jié)果有一定影響,故采用每天的網(wǎng)數(shù)的平均產(chǎn)量(每天的平均網(wǎng)產(chǎn))作為CPUE(kg/網(wǎng)):
CPUE = 漁船一天的漁獲量/作業(yè)網(wǎng)數(shù),
運(yùn)用Excle 2016軟件的透視表功能,整理溫鹽密(Temperature,salinity and density,CTD)和鳶烏賊產(chǎn)量數(shù)據(jù),計(jì)算各站點(diǎn)0 ~ 95 m水深的水溫垂直梯度,尋找各站點(diǎn)的溫躍層所在水層位置,分析各類型調(diào)查站點(diǎn)的垂直水溫結(jié)構(gòu)與CPUE的關(guān)系。根據(jù)《海洋調(diào)查規(guī)范》規(guī)定的垂直梯度法,深海(水深>200m)溫躍層的最低標(biāo)準(zhǔn)值為0.05 ℃/m,溫度垂直梯度大于0.05 ℃/m的水層為溫躍層,該水層的上界點(diǎn)和下界點(diǎn)所在的深度即為溫躍層的上界深度和下界深度,兩者之差即為溫躍層厚度,兩個(gè)間隔低于10 m的溫躍層可以合并[15-16]。
運(yùn)用Arcgis 10.0軟件,將SSHA數(shù)據(jù)進(jìn)行克里金法插值運(yùn)算,并導(dǎo)入絕對(duì)地轉(zhuǎn)流速度數(shù)據(jù),選擇箭頭符號(hào)并進(jìn)行大小和旋轉(zhuǎn)公式運(yùn)算,制作海南島東南部海域的海洋環(huán)境圖,分析各類型調(diào)查站點(diǎn)的SSHA值以及渦流與作業(yè)站點(diǎn)的關(guān)系。
九個(gè)類型站點(diǎn)的平均CPUE范圍為137.14 ~ 382.00 kg/網(wǎng),可分為兩種情況,其中A、B-Ⅳ、B-Ⅴ、C-Ⅰ和C-Ⅱ類型站點(diǎn)的CPUE中位數(shù)及平均值較大,均超過(guò)211.57 kg/網(wǎng);B-Ⅰ、B-Ⅱ、B-Ⅲ和C-Ⅲ類型站點(diǎn)的CPUE中位數(shù)及平均值較小,均低于211.57 kg/網(wǎng)(圖2)。
每一類調(diào)查站點(diǎn)上,從上到下五條線依次表示最大值、上四分位數(shù)、中位數(shù)、下四分位數(shù)、最小值;圓點(diǎn)表示均值。
A類型站點(diǎn)CPUE為375.71 kg/網(wǎng),垂直水溫在水深15 ~ 95 m下降速度大于0.05 ℃/m,溫躍層上界和下界深度分別為15 m和95 m(圖2、3)。
B-Ⅰ與B-Ⅳ類站點(diǎn)CPUE分別為137.14 kg/網(wǎng)和382.00 kg/網(wǎng),垂直水溫在水深0 ~ 50 m時(shí)下降速率較低,在水深50 ~ 60 m時(shí)下降速率最大,在水深65 ~ 90 m下降速率較大,溫躍層上界深度和下界深度分別為50 m和90 m(圖2、4)。
B-Ⅱ、B-Ⅲ與B-Ⅴ類站點(diǎn)CPUE分別為165.14 kg/網(wǎng)、145.00 kg/網(wǎng)和278.52 kg/網(wǎng),梯垂直水溫在水深15 ~ 45 m下降速率較大,在水深45 ~ 95 m下降速率較小,溫躍層上界深度和下界深度分別為15 m和95 m(圖2、5)。
C-Ⅰ類站點(diǎn)CPUE為296.11 kg/網(wǎng),垂直水溫在水深5 ~ 60 m下降速率較大,在水深60 ~ 100 m下降速率較小,溫躍層上界深度和下界深度分別為5 m和60 m。C-Ⅱ類站點(diǎn)CPUE為287.70 kg/網(wǎng),垂直水溫在水深0 ~ 50 m下降速率較低,在水深50 ~ 95 m下降速率較大,溫躍層上界深度和下界深度分別為50 m和95 m。C-Ⅲ類站點(diǎn)CPUE為140.00 kg/網(wǎng),垂直水溫在水深0 ~ 65 m下降速率較小,在水深80 ~ 95m下降速率較大,溫躍層上界深度和下界深度分別為65 m和95 m(圖2、6)。
a.水溫梯度;b.垂直水溫
a. water temperature gradient; b. vertical water temperature
圖3 A類站點(diǎn)水溫垂直結(jié)構(gòu)
Fig. 3 Vertical structure of water temperature of A site
a.水溫梯度;b.垂直水溫
a. water temperature gradient; b. vertical water temperature
圖4 B-Ⅰ和B-Ⅳ類站點(diǎn)水溫垂直結(jié)構(gòu)
Fig. 4 Vertical structure of water temperature of B-Ⅰand B-Ⅳ site
a.水溫梯度;b.垂直水溫
a. water temperature gradient; b. vertical water temperature
圖5 B-Ⅱ、B-Ⅲ和B-Ⅴ類站點(diǎn)水溫垂直結(jié)構(gòu)
Fig. 5 Vertical structure of water temperature of B-Ⅱ, B-Ⅲ and B-Ⅴ site
a.水溫梯度;b.垂直水溫
a. Water temperature gradient; b. Vertical water temperature
圖6 C-Ⅰ、C-Ⅱ和C-Ⅲ類站點(diǎn)水溫垂直結(jié)構(gòu)
Fig. 6 Vertical structure of water temperature of C-Ⅰ, C-Ⅱ and C-Ⅲ site
本研究中,鳶烏賊分布在海表面溫度SST范圍為25 ~ 30 ℃的海域,平均SST為27.84 ℃,主要分布在27 ~ 30 ℃的海域。在本研究中,在SST范圍為25 ~ 27 ℃的海域鳶烏賊CPUE較低,在SST范圍為27 ~ 30 ℃的海域鳶烏賊CPUE較高,其中在SST范圍為29~30 ℃的海域平均CPUE最高,為342.67 kg/網(wǎng)(圖7)。
在本研究中,鳶烏賊分布在海表面高度異常SSHA范圍為-0.5 ~ 0.15 m的海域,平均SSHA為0.029 m,主要分布在在-0.05 ~ 0.10 m的海域。在SSHA為-0.05~0.10 m的調(diào)查海域,鳶烏賊CPUE隨SSHA升高而增大,在0.05 ~ 0.10 m的海域鳶烏賊的平均CPUE最高,為388.95 kg/網(wǎng);在SSHA為0.10 ~ 0.15 m的海域鳶烏賊CPUE出現(xiàn)大幅度下降(圖8)。
每一類調(diào)查站點(diǎn)上,從上到下五條線依次表示最大值、上四分位數(shù)、中位數(shù)、下四分位數(shù)、最小值;圓點(diǎn)表示均值;空心圓點(diǎn)表示異常值。
每一類調(diào)查站點(diǎn)上,從上到下五條線依次表示最大值、上四分位數(shù)、中位數(shù)、下四分位數(shù)、最小值;圓點(diǎn)表示均值
A類站點(diǎn)分布于漩渦邊緣,其CPUE為375.71 kg/網(wǎng)。B-Ⅰ、B-Ⅱ、B-Ⅲ、B-Ⅳ和B-Ⅴ類站點(diǎn)分布于漩渦北面,CPUE分別為137.14 kg/網(wǎng)、165.14 kg/網(wǎng)、145.00 kg/網(wǎng)、382.00 kg/網(wǎng)和278.52 kg/網(wǎng)。C-Ⅰ類站點(diǎn)分布于漩渦北面,CPUE為296.11 kg/網(wǎng)。C-Ⅱ類站點(diǎn)分布于漩渦北面,CPUE為287.70 kg/網(wǎng)。C-Ⅲ類站點(diǎn)位于漩渦內(nèi)部CPUE為140.00 kg/網(wǎng)(圖2、9)。
圖9 各類型站點(diǎn)的海洋環(huán)境
溫躍層與浮游生物、魚(yú)類活動(dòng)的關(guān)系十分密切,特別是棲息于上層水域的魚(yú)類的分布和溫躍層的關(guān)系更為密切[17]。本次調(diào)查海域的溫躍層上界深度范圍為15 ~ 65 m,C-Ⅲ類站點(diǎn)的溫躍層上界深度最深為65 m,CPUE較低。其他類型站點(diǎn)的溫躍層上界深度均在50m以上,平均CPUE較高,表明溫躍層上界深度低于50 m時(shí),鳶烏賊CPUE較低,溫躍層上界深度在50 m以上時(shí),鳶烏賊CPUE較高。鳶烏賊攝食時(shí)主要分布在溫躍層或溫躍層與海面之間的水層[18-19],鳶烏賊的活動(dòng)空間限制在溫躍層以上的水層,溫躍層上界深度較淺,適合鳶烏賊棲息的上層水層較小[20],對(duì)燈光罩網(wǎng)捕撈鳶烏賊的作業(yè)方式較有利,CPUE較高。
海表面溫度對(duì)柔魚(yú)的生長(zhǎng)[21]和繁殖[22]等行為活動(dòng)有重要影響,鳶烏賊作為暖水性的大洋性頭足類,其棲息地與SST密切相關(guān)[23]。本研究中,在SST范圍為25 ~ 27 ℃海域的鳶烏賊CPUE隨SST溫度升高而增大。春季為鳶烏賊產(chǎn)卵高峰期[22],SST升高,光合強(qiáng)度增大,初級(jí)生產(chǎn)力提高,適合鳶烏賊產(chǎn)卵。鳶烏賊是暖水性種類,陸化杰等[21]研究表明在厄爾尼諾年間平均表溫較上一年偏低,對(duì)鳶烏賊漁業(yè)生物學(xué)特性產(chǎn)生影響,使其個(gè)體偏小,表明SST對(duì)鳶烏賊的生長(zhǎng)和繁殖等活動(dòng)有一定影響,在適宜范圍內(nèi)較高的SST有利于提高鳶烏賊CPUE。在SST為25 ~ 27 ℃的海域的鳶烏賊CPUE較低,在SST范圍為27 ~ 30 ℃的海域的鳶烏賊CPUE較高,表明在本次調(diào)查中在SST范圍為27 ~ 30 ℃的海域有較高的鳶烏賊資源量。余景等[24]對(duì)西沙-中沙海域春季鳶烏賊研究發(fā)現(xiàn),鳶烏賊中心漁場(chǎng)SST范圍為26.5 ~ 28.6 ℃和林東明等[25]對(duì)印度洋西北部海域鳶烏賊研究發(fā)現(xiàn)4月份鳶烏賊中心漁場(chǎng)SST范圍為28 ~ 29 ℃,兩者與本研究略有差異,分析認(rèn)為不同調(diào)查海域的緯度范圍不同,鳶烏賊適宜SST范圍不同。
SSHA反映了其他海洋環(huán)境因子的綜合狀況,可以影響一些魚(yú)群的分布,是分析漁場(chǎng)形成的一個(gè)重要指標(biāo)[26-27]。在本研究中,在SSHA范圍為-0.05 ~ 0.10 m的海域,鳶烏賊CPUE隨SSHA升高而增大。受反氣旋漩渦產(chǎn)生的影響,SSHA范圍為0.05 ~ 0.10 m的海域鳶烏賊CPUE最高,SSHA范圍為0.10 ~ 0.15 m的海域鳶烏賊CPUE最低。在SSHA范圍為0.10 ~ 0.15 m的海域的鳶烏賊CPUE較低;在SSHA范圍為-0.05 ~ 0.05 m的海域鳶烏賊CPUE較高。根據(jù)海洋環(huán)境圖(圖9)大部分站點(diǎn)都位于SSHA>0和SSHA<0交匯處的海域,表明鳶烏賊漁場(chǎng)大都分布在SSHA>0和SSHA<0交匯處的海域,與陳新軍等[28]研究結(jié)果相符。對(duì)比相關(guān)柔魚(yú)研究,陸化杰等[29]對(duì)西南大西洋海域阿根廷滑柔魚(yú)的研究認(rèn)為,柔魚(yú)的中心漁場(chǎng)一般位于SSHA=0的附近海域。分析認(rèn)為,在SSHA>0和SSHA<0交匯處附近海域,冷暖水團(tuán)混合攪動(dòng),使得海底的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)上升到表面水層,為鳶烏賊提供豐富的餌料。
漩渦在調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的再分配方面起著重要作用,進(jìn)而影響海洋生物地球化學(xué)過(guò)程[30]。在反氣旋漩渦中,受渦對(duì)流的影響,部分漩渦邊緣具有高葉綠素分布[31]。在本研究中,分布于反氣旋漩渦邊緣的A類站點(diǎn)CPUE較高,而位于反氣旋漩渦的內(nèi)部的C-Ⅲ類站點(diǎn)CPUE較低,可能是因?yàn)槭軠u對(duì)流影響,反氣旋漩渦邊緣的部分地區(qū)葉綠素和浮游動(dòng)物含量高,餌料充足。Xiu等[32]對(duì)南海中尺度漩渦內(nèi)部葉綠素變化的研究結(jié)果認(rèn)為反氣旋漩渦邊緣的葉綠素含量總是高于內(nèi)部。另一方面,反氣旋漩渦內(nèi)部的表層海水輻聚,受渦抽吸的影響引起下降流,營(yíng)養(yǎng)鹽貧乏,葉綠素含量低[33]。這表明在反氣旋漩渦的部分邊緣地區(qū)的鳶烏賊CPUE較高,在反氣旋內(nèi)部的鳶烏賊CPUE較低。
溫躍層較淺的海域有利于鳶烏賊CPUE提高。調(diào)查海域的緯度范圍不同則適宜的SST范圍不同。鳶烏賊漁場(chǎng)一般分布在SSHA>0和SSHA<0交匯處的海域。反氣旋漩渦通過(guò)提高或降低漩渦邊緣和內(nèi)部的葉綠素含量,影響鳶烏賊CPUE。
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Relationship Between CPUE ofand Environmental Factors in the Southeastern Coast of Hainan in Spring
GUO You-jun1, WU Wen-xiu1, LING Wei-qi1,2, ZHAO Chun-xu2,3, FENG Bo1,2,4, YAN Yun-rong1,2,4
(1.,524088,;2.(),24013,; 3.,361021; 4.,524088,)
The relationship between fishery resources ofand marine environment is researched.The relationship between the CPUE ofand seawater temperature, SSHA and eddy in the southeast sea area of Hainan Island is discussed by analyzing the date of, the date of CTD and the date of SSHA in the southeast sea area of Hainan Island from April to May 2016.In the investigative sea area, the CPUE of sites with upper bound depth of thermocline above 50 m is higher and the CPUE of the sites with the upper bound depth of thermocline below 50 m is lower. In the sea area with the range of the SST from 27 to 30 ℃, the CPUE ofis higher. In the sea area with the range of the SST from 25 to 27 ℃, the CPUE ofis lower. The suitable range of SST is different in the different range of the latitudes of the investigative sea area. In the sea area with the SSHA between -0.05 and 0.05 m, the CPUE ofis higher. The CPUE of the site at the edge of the anticyclone eddy is higher, while the CPUE of the site inside the eddy is lower.Seawater temperature, SSHA and eddy effect have an important impact on the CPUE of.
;CPUE;thermocline;SST;SSHA;eddy
S931.42
A
1673-9159(2020)06-0063-08
10.3969/j.issn.1673-9159.2020.06.011
郭有俊,吳文秀,凌煒琪,等. 海南東南部海域春季鳶烏賊CPUE與海洋環(huán)境關(guān)系[J]. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2020,40(6):63-70.
2020-06-26
國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFD09009050);南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(湛江)資助項(xiàng)目(ZJW-2019-08);廣東省南海深遠(yuǎn)海漁業(yè)管理與捕撈工程技術(shù)研究中心配套經(jīng)費(fèi)
郭有?。?996-),男,碩士研究生,研究方向漁業(yè)資源。E-mail:1324150660@qq.com
顏云榕,男,教授,研究方向?yàn)闈O業(yè)資源。E-mail:yryan_gdou@163.com
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