中西太平洋延繩釣黃鰭金槍魚(yú)漁場(chǎng)時(shí)空分布與溫躍層關(guān)系

楊勝龍，張忭忭，靳少非，樊偉*

(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)部東海與遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200090; 2. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院 漁業(yè)資源與遙感信息技術(shù)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，上海 200090; 3. 中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所 東亞區(qū)域氣候環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029)

中西太平洋延繩釣黃鰭金槍魚(yú)漁場(chǎng)時(shí)空分布與溫躍層關(guān)系

楊勝龍1，2，張忭忭1，靳少非3，樊偉1*

(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)部東海與遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200090; 2. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院 漁業(yè)資源與遙感信息技術(shù)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，上海 200090; 3. 中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所 東亞區(qū)域氣候環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029)

為了解熱帶中西太平洋延繩釣黃鰭金槍魚(yú)(Thunnusalbacares)適宜的溫躍層參數(shù)分布區(qū)間，采用Argo浮標(biāo)溫度信息和中西太平洋漁業(yè)委員會(huì)(The Western and Central Pacific Fisheries Commission，WCPFC)的黃鰭金槍魚(yú)延繩釣漁獲數(shù)據(jù)，繪制了熱帶中西太平洋月平均溫躍層特征參數(shù)和月平均CPUE的空間疊加圖，用于分析熱帶中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)時(shí)空分布和溫躍層特征參數(shù)間的關(guān)系。分析結(jié)果表明：熱帶中西太平洋溫躍層上界深度、溫度具有明顯的季節(jié)性變化，而溫躍層下界深度、溫度季節(jié)性變化不明顯，黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)分布和溫躍層季節(jié)性變化有關(guān)。全年中心漁場(chǎng)的位置分布在溫躍層上界深度高值區(qū)域，隨溫躍層上界深度高值區(qū)域季節(jié)性南北移動(dòng)。在新幾內(nèi)亞以東緯向區(qū)域(5°N～10°S，150°E～170°W)上界深度值全年都在70～100 m之間，全年都是延繩釣黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)。中心漁場(chǎng)上界溫度多在26℃以上，但是在上界溫度超過(guò)30℃區(qū)域，CPUE值較小。中心漁場(chǎng)主要分布在溫躍層下界深度兩條高值帶之間區(qū)域，在溫躍層下界深度超過(guò)300 m和小于150 m區(qū)域，CPUE值均偏低。中心漁場(chǎng)主要分布在下界溫度低于13℃區(qū)域，下界溫度超過(guò)17℃難以形成中心漁場(chǎng)。頻次分析和經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)計(jì)算其適宜溫躍層特征參數(shù)分布，得出中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)適宜的溫躍層上界溫度和深度分別是27～29.9℃和70～109 m；適宜的溫躍層下界溫度和深度分別是11～13.9℃和250～299 m 。文章初步得出中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)溫躍層各特征參數(shù)的適宜分布區(qū)間及季節(jié)變化特征，為我國(guó)金槍魚(yú)實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)提供技術(shù)支持。

黃鰭金槍魚(yú)；中西太平洋；溫躍層；Argo

1 引言

黃鰭金槍魚(yú)(Thunnusalbacares)具有較高的商業(yè)價(jià)值，是我國(guó)遠(yuǎn)洋金槍魚(yú)漁業(yè)的主要捕撈對(duì)象之一。標(biāo)志放流和聲學(xué)遙測(cè)等研究表明黃鰭金槍魚(yú)具有高速游泳的能力，白天下潛到很深的水域覓食深水散射層生物(DSL)[1—7]，水溫的垂直結(jié)構(gòu)，尤其是溫躍層分布特征在黃鰭金槍魚(yú)漁場(chǎng)的形成中是極為重要的因素[8—10]。Zagaglia等[8]認(rèn)為黃鰭金槍魚(yú)這種高速移動(dòng)，尤其是垂直方向的遠(yuǎn)涉會(huì)減少金槍魚(yú)捕撈和海表溫度關(guān)系。Lan等[9]研究表明相比海表溫度，大西洋黃鰭金槍魚(yú)延繩釣單位捕撈努力量漁獲量(Catch per unit effort CPUE)和次表層的水溫關(guān)系更密切，并推斷較高的次表層水溫會(huì)導(dǎo)致溫躍層垂直分布更深，從而產(chǎn)生較高的黃鰭金槍魚(yú)延繩釣CPUE。Maury等[10]研究認(rèn)為，溫躍層深度越深，日本黃鰭金槍魚(yú)延繩釣CPUE值越大，而圍網(wǎng)CPUE與溫躍層深度分布成反比，與溫躍層強(qiáng)度分布成正比。上述研究結(jié)果表明，溫躍層分布對(duì)黃鰭金槍魚(yú)的垂直分布有直接影響。中西太平洋在世界各漁區(qū)中金槍魚(yú)產(chǎn)量最高，占全球產(chǎn)量近一半，也是我國(guó)金槍魚(yú)主要作業(yè)漁區(qū)。因此分析中西太平洋溫躍層時(shí)空分布，并結(jié)合延繩釣數(shù)據(jù)得出黃鰭金槍魚(yú)適宜的垂直和水平空間分布非常重要。國(guó)內(nèi)有關(guān)中西太平洋圍網(wǎng)黃鰭金槍魚(yú)漁場(chǎng)分布與海洋環(huán)境關(guān)系報(bào)道較多，而延繩釣黃鰭金槍魚(yú)較少，而溫躍層分布及其和黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)分布關(guān)系國(guó)內(nèi)外沒(méi)有研究過(guò)。本文采用Argo浮標(biāo)數(shù)據(jù)，繪制熱帶中西太平洋溫躍層特征參數(shù)，分析熱帶中西太平洋溫躍層時(shí)空分布和延繩釣黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)時(shí)空分布關(guān)系，通過(guò)數(shù)值方法計(jì)算延繩釣黃鰭金槍魚(yú)適宜的溫躍層特征參數(shù)范圍，為金槍魚(yú)實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)提供理論參考。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)域

黃鰭金槍魚(yú)是暖水性魚(yú)類(lèi)，延繩釣作業(yè)主要在熱帶區(qū)域，選擇(25°S～25°N，130°E～130°W)作為研究區(qū)域(見(jiàn)圖1)。

2.2 研究數(shù)據(jù)

2.2.1 Argo浮標(biāo)數(shù)據(jù)

Argo是“全球海洋觀(guān)測(cè)網(wǎng)”計(jì)劃，該計(jì)劃設(shè)想在全球大洋中每隔3個(gè)經(jīng)緯度布放一個(gè)衛(wèi)星跟蹤浮標(biāo)，組成一個(gè)由3 000個(gè)浮標(biāo)構(gòu)成的龐大的Argo全球海洋觀(guān)測(cè)網(wǎng)，至2007年正式完成[11]。因此本文采用2007—2011年Argo浮標(biāo)剖面水溫和深度數(shù)據(jù)進(jìn)行溫躍層特征分析，數(shù)據(jù)來(lái)自于中國(guó)Argo實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心(http://www.argo.org.cn/)。

2.2.2 漁獲量數(shù)據(jù)

采用中西太平洋漁業(yè)委員會(huì)(the Western and Central Pacific Fisheries Commission,WCPFC)2007—2011年按年、月份統(tǒng)計(jì)的黃鰭金槍魚(yú)漁獲量和捕撈努力量數(shù)據(jù)，空間分辨率采用國(guó)際金槍魚(yú)官方統(tǒng)計(jì)精度5°×5°。漁業(yè)數(shù)據(jù)有投放鉤數(shù)、漁獲產(chǎn)量、漁獲尾數(shù)和作業(yè)日期、地點(diǎn)(經(jīng)度、緯度)等參數(shù)。按5°×5°統(tǒng)計(jì)方格內(nèi)的漁獲率(CPUE，單位：尾/千鉤)計(jì)算公式為：

(1)

式中，CPUE(i,j)，Nfish(i,j)，Nhook(i,j)分別是第i個(gè)經(jīng)度、第j個(gè)緯度處方格的月平均CPUE，月總漁獲尾數(shù)和月總投鉤數(shù)。公式(1)可以消除投影后低緯度和高緯度網(wǎng)格大小不同帶來(lái)的影響[12]。

2.3 研究方法

2.3.1 溫躍層等值線(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算

采用Zhou等[13]的溫躍層判別方法，取大洋溫躍層強(qiáng)度最低標(biāo)準(zhǔn)值為0.05℃/m，對(duì)溫度剖面逐層判斷。把連續(xù)滿(mǎn)足躍層標(biāo)準(zhǔn)的作為一個(gè)躍層段；對(duì)不連續(xù)者，如果躍層段之間的間隔小于10 m(當(dāng)上界深度小于50 m)或小于30 m(當(dāng)上界深度大于50 m)，則將兩段合并進(jìn)行躍層標(biāo)準(zhǔn)值判定。合并后，如果溫度梯度大于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，則合并為一個(gè)溫躍層段；否則以上界深度50 m為界，分別在50 m以淺、以深，選取躍層強(qiáng)度強(qiáng)者，如強(qiáng)度相等，則選躍層厚度厚者為溫躍層段。要求合并后的躍層厚度不小于10 m(當(dāng)上界小于50 m)或不小于20 m(上界大于50 m)。具體的網(wǎng)格化計(jì)算參考文獻(xiàn)[14]。按照Levitus[15]的季節(jié)劃分，將北半球的季節(jié)劃分如下：1—3月為冬季，4—6月為春季，7—9月為夏季，10—12月為秋季。

2.3.2 黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)定義

按公式(1)計(jì)算2007—2011年各月網(wǎng)格內(nèi)CPUE月平均值，共1 839個(gè)。計(jì)算1 839個(gè)CPUE的平均值、均方差和四分位數(shù)(Q1～Q4)。大于Q3的CPUE稱(chēng)為高值CPUE，即認(rèn)為CPUE較高，而其所屬漁區(qū)定義為黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)。

2.3.3 適宜溫躍層參數(shù)空間分析

把CUPE數(shù)據(jù)按月分別和溫躍層上界深度、溫度和溫躍層下界深度、溫度進(jìn)行匹配，在空間上進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加，繪制CPUE和溫躍層特征參數(shù)空間疊加后的月分布圖，并分析CPUE、溫躍層特征參數(shù)時(shí)空分布特征。最后定量分析黃鰭金槍魚(yú)漁場(chǎng)和溫躍層特征參數(shù)關(guān)系，找出黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)溫躍層參數(shù)變化范圍。

2.3.4 適宜溫躍層參數(shù)數(shù)值計(jì)算

黃鰭金槍魚(yú)最適溫躍層特征參數(shù)分別通過(guò)頻次分析和經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)(ECDF)得到[16]。計(jì)算與中心漁場(chǎng)CPUE對(duì)應(yīng)溫躍層特征參數(shù)的平均值和均方差，及適宜溫躍層特征參數(shù)區(qū)間；采用非數(shù)統(tǒng)計(jì)K-S(Kolmogorov-Smirnov)檢驗(yàn)方法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，同時(shí)采用K-S檢驗(yàn)，檢驗(yàn)高值CPUE對(duì)應(yīng)的4個(gè)溫躍層變量是否為正態(tài)分布。

2.3.5 軟件工具

空間分析、數(shù)值計(jì)算和圖片繪制均采用Matlab2010(a)軟件及相關(guān)工具包。

3 結(jié)果與分析

3.1 CPUE時(shí)空分布

2007—2011年中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)延繩釣月平均CPUE均值是2.34尾/千鉤(SD=2.86，n=1 839)，Q3是3.66尾/千鉤。從空間上看，中西太平洋延繩釣黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)呈現(xiàn)集中到離散，再定集中的空間變化趨勢(shì)。4-8月份中心漁場(chǎng)分布比較集中，分布在澳大利亞和新幾內(nèi)亞周?chē)夂?，這段時(shí)期正是太平洋黃鰭金槍魚(yú)捕撈盛漁期。從9月份開(kāi)始，漁場(chǎng)開(kāi)始向四周擴(kuò)散，中心漁場(chǎng)分布零散，到第二年3月份再集中。全年在新幾內(nèi)亞外海CPUE都很高。

3.2 溫躍層上界深度

中西太平洋溫躍層上界深度月平均空間分布圖(圖1)表明，溫躍層月平均上界深度大致呈緯向帶狀分布，且在南北半球存在明顯不同；而且其季節(jié)變化特征也十分明顯，呈冬深、夏淺的分布趨勢(shì)。1—4月份，大致在10°S以北緯向大部分海域，溫躍層上界深度超過(guò)90 m；而在10°S以南海域，其上界深度卻均小于60 m，CPUE值幾乎都小于Q3。7—10月份恰好相反，5°N以南海域的上界深度大于90 m，而5°N以北海域的上界深度小于60 m。中間5、6月和11、12月是中西太平洋海域的季節(jié)轉(zhuǎn)換月份，5、6月溫躍層月平均上界深度在90 m，11、12月溫躍層月平均上界深度在100 m。在新幾內(nèi)亞以東緯向區(qū)域(5°N～10°S，150°E～170°W)上界深度值全年都在70 m以上，1—3月份最深達(dá)110 m。上述區(qū)域CPUE值全年都較高，全年都是延繩釣黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)。在澳大利亞外海(10°S以南)在3—7月份有季節(jié)性中心漁場(chǎng)出現(xiàn)，4—6月份最多，中心漁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的溫躍層上界深度值變化大，從3月份的50 m深至7月份100 m。從7月份開(kāi)始，赤道以南區(qū)域溫躍層上界深度值變大以后，上述區(qū)域中西漁場(chǎng)逐漸消失，但仍有零星漁場(chǎng)出現(xiàn)。在新幾內(nèi)亞外海(5°N～10°S，130°E～150°W)全年也有中心漁場(chǎng)出現(xiàn)，在6—9月份CPUE值達(dá)到全年最高，其他月份CPUE值少有回落。上述區(qū)域溫躍層上界深度值全年變化不大，在70～90 m之間。在15°N以北三角區(qū)域，溫躍層上界深度從3月份開(kāi)始變小，4月份上述區(qū)域大部分地方上界深度值低于40 m，到9月份深度值逐漸上升。上述區(qū)域全年CPUE值都小，尤其在深度值低的月份，CPUE更小。

圖1 溫躍層上界深度和CPUE空間疊加圖Fig.1 The overlay map of CPUE and the upper boundary depth of thermocline

3.3 溫躍層上界溫度

中西太平洋溫躍層上界溫度月平均空間分布圖(圖2)同樣表現(xiàn)出季節(jié)性變化特征。1—4月份在15°N以北區(qū)域，溫躍層上界溫度出現(xiàn)低溫區(qū)域(小于26℃)，5月份開(kāi)始，溫躍層上界溫度高溫區(qū)域向北移動(dòng)，15°S以南區(qū)域，溫躍層上界溫度低于26℃。全年黃鰭金槍魚(yú)中心漁場(chǎng)高值區(qū)域，溫躍層上界溫度多在26℃以上，低于25℃，CPUE普遍較小。但是在上界溫度超過(guò)30℃區(qū)域，CPUE多小于Q3。 7月份到12月份，15°～25°S澳大利亞外海，溫躍層上界溫度下降到25℃以下，中心漁場(chǎng)漸漸消失，CUPE值變小。從3月份開(kāi)始，上述區(qū)域上界溫度上升到26℃以上，重新開(kāi)始形成中心漁場(chǎng)。在新幾內(nèi)亞外海及以東緯向區(qū)域，CPUE值全年都很高，上界溫度在29℃左右。

圖2 溫躍層上界溫度和CPUE空間疊加圖Fig.2 The overlay map of CPUE and the upper boundary temperature of thermocline

圖3 溫躍層下界深度和CPUE空間疊加圖Fig.3 The overlay map of CPUE and the lower boundary depth of thermocline

圖4 溫躍層下界溫度和CPUE空間疊加圖Fig.4 The overlay map of CPUE and the lower boundary temperature of thermocline

3.4 溫躍層下界深度

中西太平洋溫躍層下界深度月平均空間分布圖(見(jiàn)圖3)表明，在10°～20°N，0°～20°S緯度帶是躍層最深的區(qū)域，且從西到東兩條高值帶逐漸向高緯移動(dòng)，躍層最深可達(dá)350 m 以深。在0°～10°N ，躍層深度相對(duì)較淺，從西太平洋向東逐漸向高緯拓展，其深度為200 m 左右。在熱帶躍層深度高值以外至20°為躍層深度較淺區(qū)域。全年在赤道北部的高值區(qū)域，下界深度淺于250 m，雖有部分區(qū)域有中心漁場(chǎng)形成，但CPUE值普遍偏低。在中心漁場(chǎng)集中的新幾內(nèi)亞外海及以東緯向區(qū)域，溫躍層下界深度常年在250～300 m。在研究區(qū)域東部，躍層下界深度較淺，該區(qū)域沒(méi)有漁獲數(shù)據(jù)。

3.5 溫躍層下界溫度

圖4呈現(xiàn)了研究海域溫躍層月平均下界溫度的分布。可以看到，溫躍層下界溫度分布似乎沒(méi)有明顯的季節(jié)性差異，溫度分布在10～20℃之間。主要分布特征為，15°N以北和15°S以南海域，溫躍層下界溫度值相對(duì)較大；期間(即在15°N和15°S之間的緯向帶內(nèi))呈現(xiàn)一片低值區(qū)，且從西到東兩條高值帶逐漸向高緯移動(dòng)。受緯向區(qū)域影響，中西漁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的溫躍層下界溫度跨度較大。在澳大利亞外海(10°S以南)3—7月份季節(jié)性中心漁場(chǎng)區(qū)域，溫躍層下界溫度較高，在16～19℃。在新幾內(nèi)亞外海及以東緯向區(qū)域，溫躍層下界溫度低于13℃。

3.6 中心漁場(chǎng)適宜溫躍層參數(shù)范圍

2007—2011年黃鰭金槍魚(yú)延繩釣中心漁場(chǎng)所在區(qū)域，上界溫度分布在22～29.9℃之間(見(jiàn)圖5a)，83.88%的中心漁場(chǎng)CPUE分布在27～29.9℃之間，中心漁場(chǎng)CPUE趨向于集中在28～28.9℃。中心漁場(chǎng)的下界溫度分布在11～19.9℃之間(見(jiàn)圖6b)，67.9%的中心漁場(chǎng)分布在11～13.9℃之間，中心漁場(chǎng)CPUE趨向于集中在11℃(見(jiàn)圖5b)。中心漁場(chǎng)的上界深度分布在30～139 m之間，73%的中心漁場(chǎng)分布在60～109 m之間，中心漁場(chǎng)趨向于集中在90 m(見(jiàn)圖5c)。中心漁場(chǎng)的下界深度在150～299 m之間(圖5d)，70.5的中心漁場(chǎng)分布在250～299 m之間。K-S單樣本檢驗(yàn)表明，高值CPUE對(duì)應(yīng)的溫躍層上界深度頻數(shù)服從正態(tài)分布(α=0.05)。

ECDF分析結(jié)果顯示檢驗(yàn)結(jié)果是顯著的(p<0.01)，表明中心漁場(chǎng)CPUE和溫躍層上界溫度、深度，以及溫躍層下界深度、溫度有密切關(guān)系。結(jié)果表明CPUE和4個(gè)變量關(guān)系密切的區(qū)域分別是27.75～30.25℃(29±1.25，見(jiàn)圖7a)、10.38～15.62℃(13±2.62，見(jiàn)圖7b)、68.11～111.89 m(90±21.89，見(jiàn)圖7c)和237.45～302.55 m(270±32.55，見(jiàn)圖7d)。

綜合頻次分析和ECDF分析結(jié)果，本文取中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)適宜的溫躍層上界溫度和深度分別是27～29.9℃和70～109 m；適宜的溫躍層下界溫度和深度分別是11～13.9℃和250～299 m。

4 討論

4.1 中西太平洋延繩釣黃鰭金槍魚(yú)空間分布與溫躍層關(guān)系

標(biāo)志放流和聲學(xué)調(diào)查等研究表明黃鰭金槍魚(yú)垂直分布呈現(xiàn)明顯的晝夜不同，晚上都在混合層或溫躍層以上水域，白天大部分時(shí)間在溫躍層以上，但會(huì)游到溫躍層一下水域覓食。如東太平洋黃鰭金槍魚(yú)在夜晚超過(guò)93%的時(shí)間分布在溫躍層(20℃等溫線(xiàn))以上水域，多淺于50 m[2—5]。太平洋琉球群島附近黃鰭金槍魚(yú)一天的大部分時(shí)間在溫躍層以上區(qū)域，56%的時(shí)間在低于表層水溫1℃淺水區(qū)域[1]。在中西太平洋，黃鰭金槍魚(yú)幼魚(yú)夜間分布都淺于100 m，比東太平洋黃鰭金槍魚(yú)垂直分布深，全天多數(shù)時(shí)間都在溫躍層之上水域，少數(shù)時(shí)間游到溫躍層以下[17]。黃鰭金槍魚(yú)是暖水性魚(yú)類(lèi)，棲息和產(chǎn)卵需要在一定的水溫之上。如東北太平洋黃鰭金槍魚(yú)緯向空間分布受18℃等溫線(xiàn)影響[2-5]，中西太平洋金槍魚(yú)圍網(wǎng)黃鰭金槍魚(yú)在29℃左右產(chǎn)量最高[18]。本文研究表明中心漁場(chǎng)多分布在27～29.9℃，集中在28～28.9℃，在溫躍層上界溫度高于30℃和低于25℃難以形成中心漁場(chǎng)；同時(shí)中心漁場(chǎng)趨向于集中在上界深度90 m區(qū)域。圖1和圖2中顯示，上界深度低和溫度值過(guò)低地方不容易形成中心漁場(chǎng)。圖3和圖4顯示在溫躍層下界溫度高，同時(shí)下界深度值大的地方，雖有漁獲，但難以形成好的中心漁場(chǎng)，如在15°N以北三角區(qū)域，這個(gè)和大西洋黃鰭金槍魚(yú)空間分布類(lèi)似[18]。在上述區(qū)域溫躍層下界溫度高，同時(shí)下界深度值大，黃鰭金槍魚(yú)追捕的DSL也會(huì)下潛的更深的冷水區(qū)域?qū)で蟊幼o(hù)使得黃鰭金槍魚(yú)的覓食變得困難。同時(shí)，金槍魚(yú)類(lèi)是視覺(jué)和機(jī)會(huì)捕食者，深度大的地方光線(xiàn)很弱，這降低了黃鰭金槍魚(yú)的捕食能力，相比新幾內(nèi)亞以東海域，黃鰭金槍魚(yú)在該區(qū)域生成環(huán)境相比惡劣。此外黃鰭金槍魚(yú)群體覓食時(shí)分布水層較深，而且垂直分布不集中，而延繩釣捕撈主要針對(duì)該群體，因而漁獲率較低。

4.2 中西太平洋延繩釣黃鰭金槍魚(yú)垂直分布和溫躍層關(guān)系

黃鰭金槍魚(yú)游動(dòng)速度快，全天雖然多數(shù)分都在溫躍層之上水域，但會(huì)經(jīng)常下游到溫躍層以下水域捕食DSL，黃鰭金槍魚(yú)在覓食DSL時(shí)有能力突破溫躍層到深層冷水區(qū)域索餌。標(biāo)志放流研究表明黃鰭最深可以快速下潛到水下1 000多米[1—5]。不同的水溫垂直結(jié)構(gòu)，或者可以捕食的生物組成都會(huì)影響金槍魚(yú)的水層分布模式[17]，因此不同種類(lèi)、年齡和大小的金槍魚(yú)，在不同的個(gè)體垂直水層分布、停留時(shí)間會(huì)不同，從而影響漁船捕撈效率。在中西太平洋，溫躍層要垂直分布要比東太平洋分布明顯更深。標(biāo)志放流表明，在珊瑚海和中西太平洋，大眼金槍魚(yú)游動(dòng)的最大深度在400～450 m[20]，明顯比熱帶東太平洋225～270 m深。東太平洋成年黃鰭金槍魚(yú)頻繁進(jìn)入到150～250 m水層覓食DSL，周邊水溫約12℃[2—5]。在新幾內(nèi)亞附件幼體黃鰭金槍魚(yú)索餌的水層深度在200～350 m，平均在200～250 m[17]。與大眼金槍魚(yú)分布類(lèi)似，黃鰭金槍魚(yú)在太平洋西部比東太平洋成年黃鰭金槍魚(yú)垂直分布深，這種分布趨勢(shì)和溫躍層深度分布相似。

印度洋黃鰭金槍魚(yú)適宜的溫躍層下界深度、溫度區(qū)間是140～200 m和13～16℃[21]；大西洋黃鰭金槍魚(yú)適宜的溫躍層下界深度、溫度區(qū)間是150～249 m和12～15℃[19]。本文得出的中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)適宜的溫躍層下界溫度和深度分別是11～13.9℃和250～299 m，比印度洋和大西洋要深。延繩釣調(diào)查表明，印度洋黃鰭金槍魚(yú)高漁獲率水溫為16℃[22]，大西洋在13℃[23]。在太平洋，標(biāo)志放流研究指出東北太平洋成年黃鰭金槍魚(yú)頻繁進(jìn)入12水域℃[2-5]，中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)進(jìn)入12℃水域，甚至可能更冷的水層[17]。楊勝龍等[17]通過(guò)比較印度洋和大西洋黃鰭金槍魚(yú)的高漁獲率水層和溫躍層關(guān)系認(rèn)為，影響印度洋和大西洋黃鰭金槍魚(yú)垂直分布的環(huán)境因子是溫躍層下界變量。認(rèn)為因?yàn)闊釒Т笪餮蠛陀《妊蟠嬖诓煌臏剀S層下界深度和溫度[24]，才導(dǎo)致了兩大洋延繩釣黃鰭金槍魚(yú)高漁獲率的水層和水溫各不相同。可以推測(cè)在中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)垂直分布水層也受溫躍層下界深度和溫度影響，因?yàn)橹形魈窖鬁剀S層比熱帶大西洋和印度洋分布深，使得該海域黃鰭金槍魚(yú)覓食時(shí)索餌分布更深。

Schaefer等[2—5]指出，黃鰭金槍魚(yú)有能力突破溫躍層進(jìn)入深水層，甚至超過(guò)1 000 m，黃鰭金槍魚(yú)垂直分布不受溫躍層影響。但同時(shí)指出，黃鰭金槍魚(yú)頻繁進(jìn)入深水層是為了覓食DSL，相關(guān)的調(diào)查研究也證實(shí)這一結(jié)論。而太平洋DSL調(diào)查研究表明，DSL的垂直分布和溫躍層有關(guān)，DSL白天分布在溫躍層以下區(qū)域，晚上在溫躍層以上。當(dāng)溫躍層變淺時(shí)，DSL垂直分布也變淺[25]。Marchal等[26]調(diào)查指出，大西洋聲音散射層(Sound Scattering Layer SSL，和前面DSL都表示海洋中層生物)的密度和金槍魚(yú)捕撈分布一致，夜間SSL生物分布與溫躍層深度分布一致，垂直分布在溫度梯度最大處。大眼金槍魚(yú)覓食DSL下層生物，相比大眼金槍魚(yú)，黃鰭金槍魚(yú)因垂直游動(dòng)水層淺，冷水持續(xù)游動(dòng)時(shí)間段，所以黃鰭金槍魚(yú)覓食的是DSL上層生物[27]。因此我們推斷，溫躍層通過(guò)影響DSL晝夜垂直分布以及水層分布，進(jìn)而影響黃鰭金槍魚(yú)晝夜垂直分布和水層分布。

4.3 環(huán)境變量的選擇

本文首次采用Argo數(shù)據(jù)重構(gòu)了中西太平洋溫躍層特征參數(shù)，分析得出中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)適宜的溫躍層分布區(qū)間。以往研究太平洋黃鰭金槍魚(yú)與海洋環(huán)境因子關(guān)系，多采用海表溫度(SST)，表層鹽度(SSS)、葉綠素濃度a(Chla)和海面高度(SSH)[18]。中西太平洋黃鰭金槍魚(yú)大部分時(shí)間在表層100 m以淺，但很少活動(dòng)在10 m以淺[17]，所以采用溫躍層溫度比SST跟合理。黃鰭金槍魚(yú)處于食物鏈頂部，不是直接食用Chla，而SSS被證實(shí)是對(duì)延繩釣黃鰭金槍魚(yú)影響最弱的環(huán)境因子[10]，Arrizabalaga等采用海平面高度變異替代溫躍層[28]。研究證實(shí)，相比海表表層環(huán)境變量，溫躍層對(duì)延繩釣黃鰭金槍魚(yú)CPUE影響更大，因?yàn)檠永K釣捕撈的黃鰭金槍魚(yú)分布水層深，而且這種垂直分布會(huì)減弱與海洋表層變量的關(guān)系[8—10]。因此本文采用溫躍層分析黃鰭金槍魚(yú)生態(tài)環(huán)境棲息屬性比較合適，適宜的溫躍層上界溫度和深度分別是27～29.9℃和70～109 m；適宜的溫躍層下界溫度和深度分別是11～13.9℃和250～299 m?？梢詤⒖急疚睦L制的月平均溫躍層參數(shù)空間分布圖尋找中心漁場(chǎng)，并選擇投鉤的深度，以提高黃鰭金槍魚(yú)的捕撈效率。溶解氧是黃鰭金槍魚(yú)分布一個(gè)重要環(huán)境因子。在太平洋，溶解氧在中西部分布深，東部分布淺。溶解氧2 mL/L等深線(xiàn)在太平洋西部低于300 m，太平洋中部為200～300 m，太平洋東部在100 m。而在澳大利亞?wèn)|海岸的珊瑚海，1.5 mL/L溶解氧深度分布在500～600 m[20]。和大西洋一樣，中西太平洋溶解氧分布深，不影響黃鰭金槍魚(yú)垂直分布[10]，本文沒(méi)有研究溶解氧對(duì)黃鰭金槍魚(yú)分布。

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Relationship between the temporal-spatial distribution of longline fishing grounds of yellowfin tuna (Thunnusalbacares) and the thermocline characteristics in the Western and Central Pacific Ocean

Yang Shenglong1，2，Zhang Bianbian1，Jin Shaofei3，F(xiàn)an Wei1

(1.KeyLaboratoryofEastChinaSea&OceanicFisheryResourcesExploitationandUtilization，MinistryofAgriculture，Shanghai200090，China;2.KeyandOpenLaboratoryofRemoteSensingInformationTechnologyinFishingResource，EastChinaSeaFisheriesResearchInstitute，Shanghai200090,China;3.KeyLaboratoryofRegionalClimate-EnvironmentforTemperateEastAsia，InstituteofAtmosphericPhysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China)

We evaluated the isoline distribution of thermocline characteristics (the upper and lower boundary temperatures and depths) in the yellowfin tuna (Thunnusalbacares) fishing grounds in Western and Central Pacific Ocean. We plotted the thermocline characteristics contour on a spatial overlay map using data collected on a monthly basis from Argo buoys and monthly CPUE (catch per unit effort) from yellowfin tuna longlines from the Western and Central Pacific Fisheries Commission (WCPFC). In addition，frequency analysis and the empirical cumulative distribution function (ECDF) were used to calculate the optimum ranges for the thermocline characteristics of the central fishing grounds. Our analysis suggested that there were significant seasonal variations in the upper boundary temperature and depth of the thermocline in the central fishing grounds，which significantly influenced the temporal and spatial distribution of the yellowfin tuna population. However，the lower boundary temperature and depth of thermocline has little seasonal variation. The overlay maps suggest that the central fishing grounds were observed in areas where the upper boundary depth of thermocline was deeper，and south-north moved follow by thermocline. The values between 70 and 100 m in the east zonal areas of New Guinea，and the central fishing grounds were found all year. The fishing grounds distributed where the upper boundary temperature of the thermocline was higher than 26℃，but CPUE was lower than Q3 while temperature higher than 30℃. The fishing grounds located between the two high value shape of the lower boundary depth of thermocline，if the depth was more than 300 m or less than 150 m，the CPUE tended to be low. The lower boundary temperature of the thermocline in the fishing grounds was lower than 13℃ all year in the equatorial zone. Conversely，if the temperature was higher than 17℃，the hooking rates are very low. Frequency analysis and the empirical cumulative distribution function (ECDF) were used to calculate the optimum range of thermocline characteristics. The optimum depth range of the upper boundary temperature and depth were 27-29.9℃ and 70-109 m .The optimum depth range of the lower boundary and the lower boundary temperature were 250-299 m and 11-13.9℃，respectively. The results were confirmed by using the Kolmogorov-Smirnov test. A preliminarily indication of the optimum distribution interval and seasonal change characteristics of each thermocline in the longline central fishing ground of yellowfin tuna was obtained in this paper. The conclusion could provide a reference for improving the efficiency of yellowfin tuna longline fishing and aid tuna resource management in Western and Central Pacific Ocean．

Thunnusalbacares; Western and Central Pacific Ocean; thermocline; Argo

10.3969/j.issn.0253-4193.2015.06.008

2014-09-22；

2014-12-15。

上海市自然科學(xué)基金(14ZR1449900)；科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAD13B01)。

楊勝龍(1982—)，男，江西省九江市人，主要從事漁場(chǎng)次表層環(huán)境和金槍魚(yú)漁場(chǎng)變動(dòng)研究。E-mail:ysl6782195@126.com

*通信作者：樊偉，研究員。E-mail:fanwee@126.com

S931.3

A

0253-4193(2015)06-0078-10

楊勝龍，張忭忭，靳少非，等. 中西太平洋延繩釣黃鰭金槍魚(yú)漁場(chǎng)時(shí)空分布與溫躍層關(guān)系[J]. 海洋學(xué)報(bào)，2015，37(6)：78—87，

Yang Shenglong，Zhang Bianbian，Jin Shaofei，et al. Relationship between the temporal-spatial distribution of longline fishing grounds of yellowfin tuna (Thunnusalbacares) and the thermocline characteristics in the Western and Central Pacific Ocean[J]. Haiyang Xuebao，2015，37(6)：78—87，doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2015.06.008