秘魯外海莖柔魚漁場(chǎng)時(shí)空分布分析＊

徐 冰，陳新軍，2，3＊＊，錢衛(wèi)國(guó)，2，3，田思泉，2，3

（上海海洋大學(xué)1.海洋科學(xué)學(xué)院；2.大洋生物資源開發(fā)和利用上海市高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201306）

秘魯外海莖柔魚漁場(chǎng)時(shí)空分布分析＊

徐 冰1，陳新軍1，2，3＊＊，錢衛(wèi)國(guó)1，2，3，田思泉1，2，3

（上海海洋大學(xué)1.海洋科學(xué)學(xué)院；2.大洋生物資源開發(fā)和利用上海市高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201306）

秘魯外海莖柔魚是重要的經(jīng)濟(jì)性種類，掌握其漁場(chǎng)時(shí)空分布規(guī)律有助于資源的合理利用。本文根據(jù)2003—2004年和2006—2009年我國(guó)魷釣船在秘魯外海的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和海洋表面溫度（SST）等資料，使用空間距離和聚類分析的方法，對(duì)其各年間漁場(chǎng)時(shí)空分布進(jìn)行分析比較。結(jié)果表明，各年產(chǎn)量重心的分布都存在一定差異，產(chǎn)量重心在經(jīng)度上隨月份整體上呈現(xiàn)向西移動(dòng)的趨勢(shì)，在緯度方向上1～6月整體上呈向北移動(dòng)的趨勢(shì)，7～12月則表現(xiàn)出向南移動(dòng)的趨勢(shì)。聚類分析表明，2003、2006和2008年；2004、2007和2009年空間分布格局各為一類?？臻g距離分析表明，2006和2009年產(chǎn)量重心差異最大，其中前者平均產(chǎn)量重心為82°23′W、12°53′S，后者為81°47′W、14°27′S，南北相差約1.5個(gè)緯度。研究認(rèn)為，漁場(chǎng)分布的月間變化是由莖柔魚南北洄游所引起的，年間漁場(chǎng)分布差異與SST等海洋環(huán)境關(guān)系密切。

莖柔魚；漁場(chǎng)時(shí)空分布；表溫；秘魯外海

莖柔魚Dosidicus gigas是重要的經(jīng)濟(jì)頭足類，廣泛分布在加利福尼亞（37°N～40°N）至智利（45°S～47°S）的東太平洋海域［1］。1989年日本魷釣船首先在秘魯外海對(duì)莖柔魚資源進(jìn)行了較大規(guī)模的商業(yè)性開發(fā)，之后其產(chǎn)量大幅增加。我國(guó)于2001年才首次組織魷釣船在秘魯外海對(duì)莖柔魚資源進(jìn)行開發(fā)和利用。近5 a來(lái)，其年平均產(chǎn)量達(dá)到78.7×104t［2］。

目前國(guó)外一些學(xué)者如Nevarez－Martinez等［3］，Taipe等［4］，Waluda和Rodhouse等［5］對(duì)莖柔魚的生長(zhǎng)、資源分布和漁場(chǎng)等進(jìn)行了研究，我國(guó)學(xué)者胡振明等［6－7］對(duì)秘魯外海莖柔魚的漁場(chǎng)分布及其與環(huán)境之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。秘魯外海年間海洋環(huán)境變化明顯，如厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象等，海洋環(huán)境變化是否影響到莖柔魚漁場(chǎng)的時(shí)空分布，這是本文研究的目的。為此，本文將采用空間距離分析和聚類分析的方法，利用我國(guó)魷釣船于2003—2004年和2006—2009年在秘魯外海釣捕莖柔魚的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，并結(jié)合相應(yīng)的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，分析其漁場(chǎng)時(shí)空變化規(guī)律，探討海洋環(huán)境對(duì)漁場(chǎng)時(shí)空分布的影響，為今后莖柔魚資源的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究中所采用的漁獲數(shù)據(jù)來(lái)自上海海洋大學(xué)魷釣技術(shù)組，內(nèi)容包括作業(yè)經(jīng)緯度、作業(yè)日期、作業(yè)船次、產(chǎn)量（t）。海洋表面溫度（SST）數(shù)據(jù)來(lái)自美國(guó)航空航天局網(wǎng)站http：／／poet.jpl.nasa.gov／，精度分辨率為0.04（°）×0.04（°）。

1.2 分析方法

（1）以漁獲產(chǎn)量的空間分布變化來(lái)表達(dá)作業(yè)漁場(chǎng)的時(shí)空分布。利用重心分析法算出2003—2004年、2006－2009年各月份作業(yè)漁場(chǎng)的重心，其公式為［8］：

其中，X、Y分別為某一年度的產(chǎn)量重心位置，分別是經(jīng)度和緯度；Ci為漁區(qū)i的產(chǎn)量；Xi為某一年度漁區(qū)i中心點(diǎn)的經(jīng)度；Yi為某一年度漁區(qū)i中心點(diǎn)的緯度；j為某一年度漁區(qū)的總個(gè)數(shù)。

（2）分別計(jì)算各年產(chǎn)量重心間的空間距離，比較其年間變化?？臻g距離公式為：

式中，Rkl為k年與l年產(chǎn)量重心之間的距離；Xk、Yk分別為k年度產(chǎn)量重心的經(jīng)、緯度；Xl、Yl分別為l年度產(chǎn)量重心的經(jīng)、緯度。

（3）利用聚類分析法，將2003—2004年、2006—2009年各年的產(chǎn)量重心按照最短距離法進(jìn)行聚類，分析比較其變化差異。

2 分析結(jié)果

2.1 各年1～12月份漁場(chǎng)重心變化分析

在經(jīng)度方向上，各月份產(chǎn)量重心分布如下：1月和2月多分布在82°10′W～84°W海域，3月分布在80°50′W～85°W海域，4月分布在79°50′W～84°W海域，5月分布在80°W～81°30′W海域，6月分布在79°W～82°10′W海域，7月分布在80°W～81°30′W海域，8月分布在81°W～83°W海域，9～10月分布在81°W～84°W海域，11月和12月多分布在81°07′W～83°W海域（見圖1）。

圖1 1～12月份秘魯外海莖柔魚各年度產(chǎn)量重心分布圖Fig.1 The distribution of annual gravity position of catch for D.gigas off Peru from January to December

在緯度方向上，各月份產(chǎn)量重心分布如下：1月多分布在13°S～15°S海域，2月多分布在13°S～16°S海域，3月多分布在12°S～16°S海域，4月分布在12°S～18°S海域，5月分布在14°S～16°30′S海域，6～7月多分布在13°S～17°S海域，8月多分布在11°S～14°S海域，9～10月多分布在8°S～12°S海域，11月多分布在11°S～13°S海域，12月多分布在9°S～14°S海域（見圖1）。

分析認(rèn)為，各年間產(chǎn)量重心差異明顯，1～6月產(chǎn)量重心最大相差4個(gè)經(jīng)度，緯度方向整體上保持向北移動(dòng)的趨勢(shì)；7～12月經(jīng)度相差最大值約為2（°），緯度方向上出現(xiàn)了向南移動(dòng)的趨勢(shì)（見圖1）。

2.2 年間產(chǎn)量重心分布比較

由表1可以看出，年間空間距離的最小值是2007和2009年的0.306，最大值是2006和2009年的1.181。假設(shè)以空間距離0.6為閥值，可將6 a的產(chǎn)量重心分為2類，即（2003、2006、2008）、（2004、2007、2009）（見圖2）。

圖2 秘魯外海莖柔魚各年產(chǎn)量重心聚類結(jié)果Fig.2 The aggregative results of annual gravity of catch for D.gigas off Peru

圖3 2006和2009年各月產(chǎn)量與2 a表溫差值（2009年與2006年之差）的分布圖Fig.3 The distribution of monthly catch in 2006 and 2009 and sea surface temperature difference between 2009 and 2006

2.3 極端年份的產(chǎn)量重心差異比較及與環(huán)境的關(guān)系

分析認(rèn)為，2006和2009年的產(chǎn)量重心差異最大。2006年平均產(chǎn)量重心為82°23′W和12°53′S，在6個(gè)年份當(dāng)中最為偏北；2009年平均產(chǎn)量重心為81°47′W和14°27′S，在6個(gè)年份當(dāng)中最為偏南（見表1）。

分析2006和2009年各月份產(chǎn)量重心，發(fā)現(xiàn)2006年各月產(chǎn)量重心分布在81°W～84°W、13°S～15°S，產(chǎn)量重心分布相當(dāng)集中；而2009年各月產(chǎn)量重心分布范圍廣泛，為80°W～84°W、11°S～19°S（見圖1）。由圖3可知，2006和2009年產(chǎn)量分布海域的表溫存在較大差異。其中，2個(gè)年份中表溫差值最小的是9月份，差值范圍是－1.35～－0.11℃；差值最大的是4月份，差值范圍是－0.31～2.71℃。從圖中可以看出，2006和2009年4月產(chǎn)量分布的范圍存在明顯差異，2006年4月作業(yè)漁場(chǎng)分布在83°W～85°W、11°S～14°S海域（見圖3），2009年4月作業(yè)漁場(chǎng)分布在79°W～82°W、17°S～18°S海域（見圖3），南北相差4個(gè)緯度。而9月份產(chǎn)量分布范圍的差異則較小，產(chǎn)量基本上分布在11°S～13°S?？梢姳頊貙?duì)莖柔魚產(chǎn)量的分布有著重要的影響作用。

表1 秘魯外海莖柔魚各年產(chǎn)量重心的空間距離Table 1 The spatial distances between different gravity positions for D.gigas off Peru

3 討論與分析

（1）莖柔魚漁場(chǎng)的時(shí)空分布。根據(jù)我國(guó)魷釣船生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)資料分析，在秘魯外海海域，莖柔魚漁場(chǎng)廣泛分布在4°S～18°S海域。上海海洋大學(xué)魷釣技術(shù)組資料分析表明①，中國(guó)魷釣船的捕撈產(chǎn)量主要來(lái)自緯度為10°S～16°S的作業(yè)漁場(chǎng)，約占總產(chǎn)量的60%以上，個(gè)別年份所占比重達(dá)到接近99%（見表2）；其次為緯度8°S～10°S、16°S～18°S的作業(yè)漁場(chǎng)，比重最小的為4°S～6°S作業(yè)漁場(chǎng)，值得注意的是，2006年以后，在8°S以北海域我國(guó)魷釣船的捕撈產(chǎn)量均為0（見表2）。

研究認(rèn)為，莖柔魚作業(yè)漁場(chǎng)各年基本上表現(xiàn)為南北移動(dòng)的特性，即1～6月的重心緯度向北移動(dòng)，7～12月則出現(xiàn)向南移動(dòng)的趨勢(shì)，這一現(xiàn)象可能是由于莖柔魚自身的南北洄游［4］和海洋環(huán)境變化［5，9］所引起的。

表2 2004—2009年度我國(guó)魷釣船在秘魯外海捕撈產(chǎn)量按緯度的分布Table 2 The percentage of catch based on the latitude from Chinese squid jigging fleets in the waters off Peru during 2004 to 2009

（2）漁場(chǎng)年間分布差異的原因分析。秘魯外海存在廣泛的上升流，由于營(yíng)養(yǎng)鹽和餌料生物豐富，使該海區(qū)能形成穩(wěn)定的漁場(chǎng)，適合魷釣漁船的常年作業(yè)。研究認(rèn)為，表溫和表溫距平均值對(duì)莖柔魚漁場(chǎng)形成及其空間分布關(guān)系密切［6－7］。研究表明，2006年秘魯外海作業(yè)漁場(chǎng)SST適宜范圍為18～23℃，而2004年秘魯外海作業(yè)漁場(chǎng)的適宜表溫為17～22℃［7］，Taipe等［4］認(rèn)為秘魯沿岸莖柔魚作業(yè)漁場(chǎng)的適宜SST為14～30℃，最高CPUE出現(xiàn)在SST為17～23℃的海域。一些證據(jù)表明，莖柔魚資源狀況以及漁場(chǎng)分布與厄爾尼諾關(guān)系極為密切。1997和1998年由于厄爾尼諾現(xiàn)象的發(fā)生，使得莖柔魚資源量出現(xiàn)下降、作業(yè)出現(xiàn)變化，使得秘魯外海莖柔魚產(chǎn)量劇減［9］。本研究認(rèn)為，2006和2009年2個(gè)年度作業(yè)漁場(chǎng)的產(chǎn)量重心發(fā)生很大的差異，各月作業(yè)漁場(chǎng)分布也存在差異。通過(guò)2個(gè)年度表溫分析認(rèn)為，SST變化是2個(gè)年度作業(yè)漁場(chǎng)有顯著差異的主要原因之一。

（3）其它問(wèn)題的探討。本文結(jié)合2003—2004年、2006—2009年6 a的秘魯外海莖柔魚生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用聚類分析和空間距離的方法對(duì)其作業(yè)漁場(chǎng)空間分布進(jìn)行了初步研究，從中發(fā)現(xiàn)了莖柔魚漁場(chǎng)年間差異及其與表溫等的關(guān)系。由于頭足類是短生命周期種類，其資源變動(dòng)對(duì)環(huán)境變化極為敏感［10］。同時(shí)，莖柔魚具有晝夜垂直移動(dòng)的現(xiàn)象，水溫垂直結(jié)構(gòu)以及溫躍層可能對(duì)漁場(chǎng)形成及其空間分布也有一定的影響。因此，在今后研究中，需要結(jié)合莖柔魚不同生活史過(guò)程（如產(chǎn)卵和索餌洄游等），利用鹽度、葉綠素濃度、餌料生物等生物和非生物環(huán)境因子，以及全球氣候變化因子（如Nino 3.4等）系統(tǒng)深入地對(duì)莖柔魚資源和漁場(chǎng)時(shí)空分布進(jìn)行研究。

［1］ Waluda C M，Yamashiro C，Elvidge C D.Quantifying light－fishing for Dosidicus gigas in the eastern Pacific using satellite remote sensing［J］.Remote Sensing of Environment，2004，91（2）：129－133.

［2］ FAO（FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS）.聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織［EB／OL］.［2010－08－01］www.fao.org／fishery／statistics／global－capture－production／query／en.

［3］ Nevarez－Martinez M O，Mendez－Tenorio F J，Cervantes－Valle C，et al.Growth，mortality，recruitment，and yield of the jumbo squid（Dosidicus gigas）off Guaymas，Mexico［J］.Fisheries Research，2006，79（1）：38－47.

［4］ Taipe A，Yamashiro C，Mariategui L，et al.Distirbution and con－centrations of jumbo flying squid（Dosidicus gigas）off the Peruvian coast between 1991 and 1999［J］.Fisheries Research，2001，54（1）：21－32.

［5］ Waluda C M，Rodhouse P G.Dosidicus gigas fishing grounds in the Eastern Pacific as revealed by satellite imagery of the lightfishing fleet［J］.Phuket Mar Biol Cent Res Bull，2005，66：321－328.

［6］ 胡振明，陳新軍，周應(yīng)祺.秘魯外海莖柔魚漁場(chǎng)分布和水溫結(jié)構(gòu)的關(guān)系［J］.水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2009，33（5）：770－777.

［7］ 胡振明，陳新軍.秘魯外海莖柔魚漁場(chǎng)分布與表溫及表溫距平值關(guān)系的初步探討［J］.海洋湖沼通報(bào)，2008，4：56－62.

［8］ 陳新軍，錢衛(wèi)國(guó)，許柳雄.北太平洋150°E～165°E海域柔魚重心漁場(chǎng)的年間變動(dòng)［J］.湛江海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，23（3）：26－32.

［9］ Waluda C M，Carmen Y，Rodhouse P G.Influence of the ENSO cycle on the light－fishery for Dosidicus gigas in the Peru Current：An analysis of remotely sensed data［J］.Fisheries Research，2006，79：56－63.

［10］ Waluda C M，Rodhouse P G.Remotely sensed mesoscale oceanography of the Central Eastern Pacific and recruitment variability in Dosidicus gigas［J］.Marine Ecology Progress Series，2006，310：25－32.

Spatial and Temporal Distribution of Fishing Ground for Dosidicus gigas in the Offshore Waters of Peru

XU Bing1，CHEN Xin－Jun1，2，3，QIAN Wei－Guo1，2，3，TIAN Si－Quan1，2，3
（1.College of Marine Sciences；2.The Key Laboratory of Oceanic Fisheries Resources Exploitation of Shanghai Education Commission；3.The Key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources，Ministry of Education，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

Jumbo flying squid，Dosidicus gigas，distributed in the waters of Peru，is an important economic squid.Understanding of the spatial and temporal variations in the distribution of this squid is useful to rational utilization of its resources.In this study，based on the fishing data and sea surface temperature（SST）collected by Chinese squid fleets in the waters off Peru from 2003 to 2004 and from 2006 to 2009，the methods of spatial distance and aggregative analysis were used to study the spatial and temporal variations in fishing ground for Dosidicus gigas.The result indicated that there were some differences on the gravity between years.It was found that the position of longitude showed westward move with months，whereas its latitude showed northward shift from January to June and southward shift from July to December.The cluster analysis showed that four groups are divided，i.e.（2003，（2006 and 2008）），（2004，（2007 and 2009））respectively.The results indicated that the gravities of catch between 2006 and 2009 are different.The former＇s weight position of catch is 82°23′W and 12°53′S and the latter＇s weight position of catch is 81°47′W and 14°27′S，which have 1.5 degrees of latitude difference.The results showed that the monthly difference in fishing ground may be caused by the migration of jumbo flying squid，and the annual difference in fishing ground may be related to the changes of marine environment.

Dosidicus gigas；spatial and temporal distribution of fishing ground；sea surface temperature；offshore waters of Peru

S931.4

A

1672－5174（2011）11－043－05

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2007AA092201；2007AA092202）；國(guó)家發(fā)改委專項(xiàng)（2060403）；上海市捕撈學(xué)重點(diǎn)學(xué)科項(xiàng)目（S30702）資助

2010－11－09；

2011－04－27

徐 冰（1988－），男，碩士生，研究方向：漁業(yè)資源學(xué)。E－mail：xubingtc＠126.com

＊＊通訊作者：E－mail：xjchen＠shou.edu.cn

責(zé)任編輯 王 莉