基于广义可加模型和灰色系统理论的瓦努阿图海域长鳍金枪鱼延绳钓渔场与环境因子关系研究

作     者：林铭 

作者单位：上海海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张敏

授予年度：2022年

学科分类：090803[农学-渔业资源] 0908[农学-水产] 09[农学] 

主      题：长鳍金枪鱼 瓦努阿图海域 环境因子 资源丰度 广义可加模型 灰色关联分析法 

摘      要：长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)是一种高度洄游的大洋性鱼类,在瓦努阿图海域资源量丰富,具有较高的经济价值,是我国金枪鱼延绳钓渔船的重要捕捞对象之一,具有较好的发展前景。近年来,海洋气候不断发生变化,长鳍金枪鱼的渔场位置因气候影响随之发生一定的变化。因此,分析长鳍金枪鱼渔场的分布、资源状况以及与空间和环境因子之间的关系,能够为长鳍金枪鱼渔业资源评估和渔情预报提供一定的理论依据。本文根据2018～2020年中水集团远洋股份有限公司的7艘渔船在中西太平洋瓦努阿图海域利用延绳钓作业方式捕捞的长鳍金枪鱼的渔业数据,结合海表面温度(SST)、海表面盐度(SSS)、叶绿素a浓度(Chl-a)等海洋环境因子数据,利用广义加性模型对长鳍金枪鱼名义CPUE进行标准化处理,探究众多因子对CPUE产生的不同影响。利用灰色关联分析法的结果选取关键环境因子,从而建立基于不同环境因子的长鳍金枪鱼灰色系统理论模型,以探究出适合长鳍金枪鱼的最优资源丰度预测模型,以期为瓦努阿图海域长鳍金枪鱼的资源开发与利用提供更加科学且合理的依据。论文的主要结论如下:(1)长鳍金枪鱼渔获量与CPUE的分布特征。长鳍金枪鱼在海岛附近的产量较少,然后随着离岸距离的增加呈现先增加后减少的趋势,渔获量和捕捞努力量在空间变化趋势上具有一定的相似性;2018～2020年1～12月瓦努阿图长鳍金枪鱼渔获量和CPUE月际整体变化的趋势几乎一致,呈现出先减后增,再减再增的变化趋势。(2)长鳍金枪鱼渔场重心的变动特征。从年际变化来看,2018～2020年的渔场重心较为集中地分布在171°E,17°S附近。2018年1～12月的渔场重心呈现出较为集中的重心分布,主要分布在169°E～172°E、14°S～18°S之间,且具有较为明显的变化规律;2019年1～12月的渔场重心呈现出在南北方向上的变化,主要分布在169°E～172°E、14°S～19°S之间;2020年1～12月的渔场重心呈现出在东西方向和南北方向上连续月份之间均具有较大跨度,主要分布在169°E～172°E、15°S～18°S之间,在变化趋势上,同2019年呈现出先向北移,后又南移的变化趋势。(3)长鳍金枪鱼CPUE与环境因子之间的关系。长鳍金枪鱼渔场的海表面温度范围在26.40～30.04℃之间,捕捞海域的最适海表面温度范围为27.5～29.5℃;海表面盐度范围在34.35～35.05之间,捕捞海域的最适海面盐度范围为34.4～35;混合层深度范围在25～100m之间,捕捞海域的最适混合层深度范围为38～75m;海表面温度距平值范围在0.38～1.48℃之间,捕捞海域的最适海面温度距平值范围为0.4～1.2℃;叶绿素a浓度范围介于0.04～0.2 mg/m之间,最适叶绿素a浓度范围是0.055～0.085 mg/m。(4)利用广义加性模型对CPUE进行标准化处理。模型结果显示出,年月、经纬度、海表面温度(SST)、混合层深度(MLD)、叶绿素a浓度(Chl-a)、海表面盐度(SSS)、海表面温度距平值(SSTA)均会对CPUE产生不同程度的影响。对渔场影响大小从大到小分别为:月份、年份、纬度、海表面温度、混合层深度、海表面盐度、叶绿素a浓度、经度。五种环境因子中,海表面温度距平的影响相对较弱,海表面温度的影响相对较强。(5)灰色系统预测模型。采用灰色关联度分析的方法判断各因子的影响程度,选择不同环境因子的组合,建立6种GM(1,N)资源量的预测模型。结果表明,长鳍金枪鱼灰色预报模型的精度从高到底分别为模型4(不含SSTA的GM(1,7)模型)、模型6(不含Chl-a的GM(1,7)模型)、模型1(包含所有因子的GM(1,8)模型)、模型5(不含SSS的GM(1,7)模型)、模型3(不含MLD的GM(1,7)模型)、模型2(不含SST的GM(1,7)模型),不包含SSTA的模型4的拟合效果最好,对瓦努阿图长鳍金枪鱼的资源丰度具有较好的预测效果。