表層水溫結(jié)構(gòu)變化對(duì)東南太平洋秘魯鳀漁場(chǎng)的影響

陳芃，陳新軍

(1. 上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2.上海海洋大學(xué) 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；3.上海海洋大學(xué) 國家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心，上海 201306；4.遠(yuǎn)洋漁業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，上海 201306)

表層水溫結(jié)構(gòu)變化對(duì)東南太平洋秘魯鳀漁場(chǎng)的影響

陳芃1，4，陳新軍1，2，3，4*

(1. 上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2.上海海洋大學(xué) 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；3.上海海洋大學(xué) 國家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心，上海 201306；4.遠(yuǎn)洋漁業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，上海 201306)

秘魯鳀(Engraulisringens)是棲息于東南太平洋沿岸的小型中上層魚類，掌握其漁場(chǎng)變化及其與海洋環(huán)境因子的關(guān)系有利于企業(yè)把握該漁業(yè)的生產(chǎn)情況。研究結(jié)合2005-2014年漁汛期間秘魯各港口出港的船數(shù)及其所獲得的秘魯鳀漁獲量和表層水溫?cái)?shù)據(jù)(海表面溫度，sea surface temperature，SST)，以單位捕撈努力量的漁獲量(catch per unit effort，CPUE)和捕撈努力量(Effort)數(shù)據(jù)構(gòu)建的漁場(chǎng)指數(shù)(fishing ground index，F(xiàn)GI)為漁場(chǎng)指標(biāo)，對(duì)秘魯鳀的漁場(chǎng)類型進(jìn)行分類，探討水溫結(jié)構(gòu)變化對(duì)秘魯鳀漁場(chǎng)的影響。方差分析表明：漁場(chǎng)指數(shù)在不同漁汛階段(漁汛前期、中期和末期，P<0.01)和不同捕撈區(qū)域(北部、中部和南部，P<0.01)都有著極顯著的差異。以表層水溫大于20℃的海水是否入侵到近岸為標(biāo)志，可以將秘魯鳀漁場(chǎng)分成兩種類型：大于20℃的海水沒有入侵到沿岸(A型漁場(chǎng))和入侵到沿岸(B型漁場(chǎng))。研究表明，在漁汛前期和中期階段，A型漁場(chǎng)的出現(xiàn)有利于漁場(chǎng)的形成，其中漁汛前期沿岸19℃或20℃等溫線的出現(xiàn)以及漁汛中期沿岸18℃或19℃等溫線的出現(xiàn)可以作為中心漁場(chǎng)形成的指標(biāo)。

秘魯鳀；東南太平洋；表層水溫結(jié)構(gòu)；漁場(chǎng)

1 引言

秘魯鳀(Engraulisringens)是一種重要的經(jīng)濟(jì)型魚類，棲息于東南太平洋近岸，其漁業(yè)為世界上產(chǎn)量最大的單魚種漁業(yè)[1—2]。主要的捕撈國家為秘魯和智利，其中秘魯為首要的捕撈國家，2000年以來其產(chǎn)量占到了世界總產(chǎn)量的80%以上[3]。由于其近岸分布的特性，在秘魯境內(nèi)一般僅由本國的船隊(duì)進(jìn)行捕撈作業(yè)[1—2，4]。我國是世界上最大的魚粉進(jìn)口國，秘魯鳀由于其優(yōu)良的質(zhì)量在我國的進(jìn)口魚粉的比例最高[5]，而秘魯鳀的產(chǎn)量波動(dòng)直接影響到了魚粉市場(chǎng)的狀況[6—7]，因此，結(jié)合海洋環(huán)境情況分析秘魯鳀的漁場(chǎng)情況有助于為我國魚粉進(jìn)口企業(yè)提供技術(shù)支持。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)秘魯鳀資源漁場(chǎng)與海洋環(huán)境的關(guān)系作了許多研究，例如：Yez等[8]分析了資源豐度與海域上升流指數(shù)與湍流系數(shù)的關(guān)系；iquen等[9]探究了厄爾尼諾及拉尼娜事件對(duì)其資源的影響；Gibson等[10]研究了海域氧含量與秘魯鳀離岸遠(yuǎn)近的關(guān)系。但是這些環(huán)境因子較難被實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和獲取，而海表面溫度(sea surface temperature，SST)作為最易獲取的衛(wèi)星遙感產(chǎn)品，監(jiān)測(cè)技術(shù)也最為成熟，已在諸多漁場(chǎng)分析中得到成功應(yīng)用[11—13]。目前在秘魯沿岸水溫狀況與秘魯鳀的漁場(chǎng)分析方面，主要由秘魯國家海洋局(Instituto del Mar del Perú，IMARPE)在其網(wǎng)站上(http://www.imarpe.pe/imarpe2/)發(fā)布短期的漁場(chǎng)總結(jié)報(bào)告，其中表層水溫與漁場(chǎng)的關(guān)系主要依靠于歷史的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為主，并沒有具體量化的研究。對(duì)于秘魯鳀漁場(chǎng)，沿岸表層水溫結(jié)構(gòu)變化是如何影響其漁場(chǎng)變動(dòng)的？可否找出關(guān)鍵的等溫線作為中心漁場(chǎng)的指標(biāo)？為此，研究結(jié)合2005-2014年漁汛期間秘魯各港口出港的船數(shù)及所獲得的秘魯鳀漁獲量和表層水溫(SST)數(shù)據(jù)，引入漁場(chǎng)指數(shù)(fishing ground index，F(xiàn)GI)的概念，分析水溫結(jié)構(gòu)變化對(duì)秘魯鳀漁場(chǎng)的影響，以期為我國魚粉進(jìn)口企業(yè)把握該漁業(yè)生產(chǎn)情況提供技術(shù)支撐。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

秘魯鳀的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源于秘魯國家海洋局IMARPE網(wǎng)站(http://www.imarpe.pe/imarpe2)，圖1為2005-2014年秘魯各港口(8°～15°S)漁汛期間(4-8月)每日出港的大型工業(yè)圍網(wǎng)漁船的總船數(shù)及其所獲得的漁獲量(數(shù)據(jù)未包含每條漁船作業(yè)的具體位置)。SST數(shù)據(jù)來源于美國國家海洋大氣局NOAA的OceanWatch網(wǎng)站 (http://oceanwatch.pifsc.noaa.gov/las/servlets/dataset)，時(shí)間分辨率均為周，空間分辨率分別為0.1°×0.1°。空間范圍為7°～15°S，75°～85°W。

2.2 分析方法

2.2.1 漁場(chǎng)分析

(1)捕撈區(qū)域和漁汛階段劃分

秘魯鳀主要棲息于沿岸30海里50 m水深內(nèi)的海域[8]，同時(shí)漁船都為當(dāng)日出海捕撈當(dāng)日回港[14]，捕撈位置離港口不遠(yuǎn)，漁場(chǎng)為近岸漁場(chǎng)。因此研究主要探索近岸水溫結(jié)構(gòu)對(duì)漁場(chǎng)的影響，以港口的位置作為漁場(chǎng)的位置。同時(shí)，漁場(chǎng)空間上南北分布的不同可能會(huì)導(dǎo)致漁場(chǎng)間存在差異。為此，從8.5°S緯度線開始，向南每隔2°緯度線劃分捕撈區(qū)域，分成北部(8.5°～10.5°S)、中部(10.5°～12.5°S)和南部(12.5°～14.5°S)3塊捕撈區(qū)域，這3塊區(qū)域包含了研究中所有的港口(圖1)。

時(shí)間上，以每年4月1日所在周數(shù)為第一周，漁汛總共可以持續(xù)18～19周。研究同時(shí)探究漁場(chǎng)時(shí)間上的差異：以1～6周為漁汛前期；7～12周為漁汛中期；13～19周為漁汛末期，分析各個(gè)時(shí)期的漁場(chǎng)變化。

圖1 秘魯鳀港口分布及捕撈區(qū)域劃分Fig.1 Port distributions in Peruvian coast and the classification to fishing areas白色圓點(diǎn)代表港口的位置，從上至下分別是：欽博特、薩曼庫、卡斯馬、瓦爾梅、蘇普、維格塔、瓦喬、昌凱、卡亞俄、坦博德莫拉和皮斯科White dots represent the position of port from up to down: Chim-bote， Samanco， Casma， Huarmey， Supe， Vegueta， Huacho， Chancay， Callao， Tambo de Mora and Pisco

(2)漁場(chǎng)指數(shù)

根據(jù)漁場(chǎng)的定義[15]，漁場(chǎng)必須滿足兩個(gè)特性：較高的漁業(yè)資源豐度(fishery abundance)和較好的作業(yè)可行性(fishery availability)。這兩個(gè)指標(biāo)通常使用單位捕撈努力量的漁獲量(catch per unit effort，CPUE)和捕撈努力量(Effort)來表示[16-17]。但是以往的研究中，往往只選取單一的因子進(jìn)行分析。這經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下兩種情況：第一，CPUE很高但是捕撈努力量較低，這可能是由于海況條件不好不利于作業(yè)因此海域不具有良好的作業(yè)可行性；第二，捕撈努力量很高但是CPUE較低，這來源于雖然海域資源情況不好，但是漁民或船隊(duì)可能為了收回成本或者完成捕撈計(jì)劃聚集在某個(gè)區(qū)域從事捕撈作業(yè)。此外，研究中經(jīng)常只使用名義的CPUE或者名義的捕撈努力量進(jìn)行研究，很大的一個(gè)原因就在于數(shù)據(jù)的缺乏而無法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。但是即使是名義的CPUE或者是名義的捕撈努力量，它們都在一定程度上反映了作業(yè)海域的資源豐度和作業(yè)可行性，因此筆者認(rèn)為，為了能夠相對(duì)真實(shí)地反映漁場(chǎng)的狀況，可以結(jié)合CPUE和捕撈努力量構(gòu)造漁場(chǎng)指數(shù)來更為真實(shí)地反映漁場(chǎng)狀況。為此引入漁場(chǎng)指數(shù)的概念，公式如下：

(1)

式中，Effort和CPUE為一周某個(gè)捕撈區(qū)域內(nèi)所有港口的總出港船數(shù)和單位捕撈努力量的漁獲量(總漁獲量除以總出港船數(shù))，CPUEmax和Effortmax為當(dāng)年CPUE和Effort的最大值。漁場(chǎng)指數(shù)的值在0～1之間，其值越接近于1表示漁場(chǎng)情況越好。

(3)方差分析和多重比較

使用方差分析[18]來評(píng)價(jià)漁場(chǎng)時(shí)間和空間上的差異性，即驗(yàn)證了漁汛階段和捕撈區(qū)域劃分的可行性。方差分析之前，利用Levene檢驗(yàn)[19]檢驗(yàn)漁場(chǎng)指數(shù)的方差是否齊性。使用最小顯著差數(shù)法(least significant difference method，LSD)[18]對(duì)方差分析結(jié)果進(jìn)行多重比較，以探究不同捕撈區(qū)域和不同漁汛階段間漁場(chǎng)指數(shù)的差異。數(shù)據(jù)分析使用SPSS20.0軟件。

2.2.2 分析漁場(chǎng)與水溫結(jié)構(gòu)關(guān)系

利用Arcgis10.2作出沿岸水溫結(jié)構(gòu)圖，等溫線插值使用Arcgis10.2中的Contour工具。觀察并描述沿岸等溫線分布情況，以水溫結(jié)構(gòu)不同歸納不同海況類型的漁場(chǎng)。使用t檢驗(yàn)[18]來探究不同類型漁場(chǎng)間漁場(chǎng)指數(shù)的差異性。

可以看出，漁場(chǎng)指數(shù)與前人的棲息地指數(shù)對(duì)漁場(chǎng)的研究類似，因此，參照前人的研究，將漁場(chǎng)指數(shù)大于0.6作為中心漁場(chǎng)的指標(biāo)[20]，對(duì)比中心漁場(chǎng)和等溫線出現(xiàn)情況的關(guān)系，以尋找能代表中心漁場(chǎng)的關(guān)鍵等溫線。

3 結(jié)果

3.1 漁場(chǎng)時(shí)空差異分析

Levene檢驗(yàn)表明，漁場(chǎng)指數(shù)方差是齊性的(F=1.57，df1=8，df2=290，P=0.13)，因此可以進(jìn)行方差分析。方差分析表明：漁場(chǎng)指數(shù)在不同漁汛階段(F=1 273.97，df1=3，df2=294，P<0.01)和不同捕撈區(qū)域(F=50.26，df1=2，df2=294，P<0.01)都有著極顯著的差異。最小顯著差異法比較表明(表1)：時(shí)間上，漁汛前期的漁場(chǎng)指數(shù)要極顯著地高于中期和后期(P<0.01)，同時(shí)漁汛中期階段的漁場(chǎng)指數(shù)也要極顯著地高于后期(P<0.01)；空間上，北部區(qū)域的漁場(chǎng)指數(shù)要顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)地低于中部和南部區(qū)域，而中部區(qū)域的漁場(chǎng)指數(shù)也要顯著地低于南部區(qū)域(P<0.05)，這同時(shí)也驗(yàn)證了捕撈區(qū)域和漁汛階段劃分的可行性。從圖2也可以看出：時(shí)間上，3塊區(qū)域隨著時(shí)間的推移，漁場(chǎng)指數(shù)都在變??；空間上，除了末期的中部區(qū)域的漁場(chǎng)指數(shù)稍小于北部以外，各漁汛階段北部漁場(chǎng)的漁場(chǎng)指數(shù)要低于中部和南部區(qū)域，而漁汛前期和中期中部區(qū)域和南部區(qū)域的漁場(chǎng)指數(shù)基本相等，到了漁汛末期南部區(qū)域的漁場(chǎng)指數(shù)要大于中部。

表1 不同漁汛階段和不同區(qū)域間秘魯鳀漁場(chǎng)指數(shù)最小顯著差異法比較結(jié)果

注： *表示在0.05顯著性水平上差異顯著；**表示在0.01顯著性水平上差異極顯著。

圖2 秘魯鳀漁場(chǎng)指數(shù)變化狀況Fig.2 Variations of anchoveta (Engraulis ringens) fishing ground index圖中誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差 The error bars in the picture represent the standard deviation

圖3 秘魯沿岸表層水溫(單位：℃)結(jié)構(gòu)典型范例(圖中等溫線經(jīng)過平滑處理)Fig.3 Typical examples of the surface temperature(unit:℃) structure along the Peruvian coastal area (the isotherms in the pictures are after smoothing process)

3.2 秘魯鳀漁場(chǎng)類型劃分

正常情況下(圖3a)，秘魯沿岸水溫由近岸向外海升高；以20℃等溫線為冷暖區(qū)域的邊界，可以看出，外海是廣闊的暖水水域，而近岸則是狹長(zhǎng)的冷水水域，冷水區(qū)域的等溫線通常與沿岸的走向保持相同(如圖3a中的20℃和19℃等溫線以及圖3b中的19℃和18℃等溫線)。暖水區(qū)域能以兩種方式入侵到岸界，第一種：以水舌(water meander，圖3b)的方式向近岸入侵；第二種：整體向東部移動(dòng)，沿岸的冷水區(qū)域不存在。

因此，以暖水是否入侵岸界為標(biāo)準(zhǔn)，通過判斷沿岸水溫結(jié)構(gòu)確定沿岸附近的溫度情況，對(duì)北部、中部和南部的秘魯鳀漁場(chǎng)劃分為以下兩種類型(圖4)。

A型漁場(chǎng)：沿岸表層水溫小于20℃區(qū)域的南北跨度(L<20℃)大于1°緯度。

B型漁場(chǎng)：沿岸表層水溫大于20℃區(qū)域的南北跨度(L>20℃)大于1°緯度。

圖4 基于表層水溫(℃)結(jié)構(gòu)的秘魯鳀漁場(chǎng)類型劃分Fig.4 Classification to the fishing ground of anchoveta (Engraulis ringens) based on the surface temperature (℃) structure

3.3 不同漁場(chǎng)類型與漁場(chǎng)指數(shù)的關(guān)系

在漁汛前期，中部和南部區(qū)域完全為A型漁場(chǎng)(100%)，北部區(qū)域中絕大多數(shù)漁場(chǎng)類型也為A型漁場(chǎng)(91.7%)；而在漁汛中期，3個(gè)區(qū)域內(nèi)的A型漁場(chǎng)的比例都出現(xiàn)了下降；到了漁汛末期，除了南部區(qū)域A型漁場(chǎng)的比例略有升高以外，其他兩個(gè)區(qū)域A型漁場(chǎng)比例依然呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)(圖5)。

圖5 不同漁汛階段和不同區(qū)域間A型漁場(chǎng)所占比例Fig.5 Percentage of the “A” type fishing ground in different fishing periods and fishing areas

由于漁汛前期北部漁場(chǎng)中B型漁場(chǎng)僅出現(xiàn)過兩次，數(shù)量過小不具有代表性，因此只對(duì)中期和末期各區(qū)域的漁場(chǎng)指數(shù)進(jìn)行分析：t檢驗(yàn)表明，在漁汛中期，3個(gè)區(qū)域的A型漁場(chǎng)的漁場(chǎng)指數(shù)均要顯著地大于B型漁場(chǎng)(P<0.05)；在漁汛末期，3個(gè)區(qū)域的A型漁場(chǎng)的漁場(chǎng)指數(shù)與B型漁場(chǎng)均不存在顯著的差異(P>0.05)。

3.4 A型漁場(chǎng)水溫分布與漁場(chǎng)指數(shù)的關(guān)系

對(duì)A型漁場(chǎng)的水溫分布做進(jìn)一步分析(圖6)：判斷沿岸水溫情況，同樣以沿岸小于某個(gè)溫度(20℃、19℃、18℃、17℃和小于17℃)區(qū)域的南北跨度大于1°緯度為標(biāo)準(zhǔn)，取最小溫度，認(rèn)為該區(qū)域受到這個(gè)等溫線的控制。統(tǒng)計(jì)不同等溫線控制下的各捕撈區(qū)域和漁訊階段的中心漁場(chǎng)(漁場(chǎng)指數(shù)大于0.6)占所有A型漁場(chǎng)比例，結(jié)果如下(圖7)：北部區(qū)域，在漁汛前期、中期和末期中心漁場(chǎng)占所有A型漁場(chǎng)的比例分別為72.7%、69.2%和21.4%，其中，前期受到19℃和20℃等溫線控制的區(qū)域比例較高，占36.4%和27%，中期受到18℃和19℃等溫線控制的區(qū)域比例最高，占23%和23%；中部區(qū)域，在漁汛前期、中期和末期中心漁場(chǎng)占所有A型漁場(chǎng)的比例分別為100%、81.3%和40.0%，其中，前期受到19℃和20℃等溫線控制的區(qū)域比例較高，占37.5%和45.8%，中期受到18℃等溫線控制的區(qū)域比例最高，占37.4%；南部區(qū)域，在漁汛前期、中期和末期中心漁場(chǎng)占所有A型漁場(chǎng)的比例分別為91.7%、84.4%和46.7%，其中前期受到19℃等溫線控制的區(qū)域比例最高，占66.7%，中期受到18℃等溫線控制的區(qū)域比例最高，占40.6%。

可見，在漁汛前期和中期階段，A型漁場(chǎng)的出現(xiàn)有利于漁場(chǎng)的形成，其中漁汛前期沿岸19℃或20℃等溫線的出現(xiàn)以及漁汛中期沿岸18℃或19℃等溫線的出現(xiàn)可以作為中心漁場(chǎng)形成的指標(biāo)。

圖6 不同水溫類型A型漁場(chǎng)區(qū)分方法舉例Fig.6 Example of the classification to different temperature types in “A” type fishing ground

圖7 不同等溫線控制情況下的中心漁場(chǎng)(漁場(chǎng)指數(shù)大于0.6)占所有A型漁場(chǎng)比例Fig.7 Percentage of the productive fishing ground (fishing ground index is larger than 0.6) accounting for all “A” type fishing ground under different controlling conditions of temperature isotherms

4 討論與分析

水溫作為海洋遙感中最容易獲得的環(huán)境因子，對(duì)偵查魚群和確定漁場(chǎng)形成有著決定性的作用[15]。在以往的漁場(chǎng)和水溫的關(guān)系分析中，通常將水溫?cái)?shù)據(jù)柵格化處理利用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的方法確定漁場(chǎng)的適宜溫度范圍[21—23]，而在水溫結(jié)構(gòu)與漁場(chǎng)的關(guān)系上，往往只是定性的描述[24—25]，缺乏定量的分析。在本研究中，由于秘魯鳀一般生活在近表層的區(qū)域(50 m以上)[8，26]，因此研究假設(shè)表層水溫的分布情況與秘魯鳀漁場(chǎng)存在關(guān)系，嘗試?yán)帽韺铀疁亟Y(jié)構(gòu)確定漁場(chǎng)類型，以定量地分析不同沿岸水溫分布情況與漁場(chǎng)的關(guān)系。

研究發(fā)現(xiàn)，以表層水溫大于20℃的海水是否入侵到近岸為標(biāo)志，可以將秘魯沿岸漁場(chǎng)分成兩種類型(圖4)。在漁汛前期(圖5)，除了北部區(qū)域沿岸出現(xiàn)過大于20℃的暖水(B型漁場(chǎng))情況以外，中部和南部都是小于20℃的冷水，而方差分析多重比較表明(表1)，在漁汛前期的漁場(chǎng)指數(shù)與中期后期相比是顯著地要高的；中期開始，出現(xiàn)溫度大于20℃的暖水情況增多，而t檢驗(yàn)表明，在中期3個(gè)區(qū)域出現(xiàn)A型漁場(chǎng)時(shí)的漁場(chǎng)指數(shù)要顯著地高于B型漁場(chǎng)?？梢娧匕冻霈F(xiàn)溫度大面積小于20℃的暖水的情況(A型漁場(chǎng))將有利于秘魯鳀漁場(chǎng)的生成。研究中選用20℃作為冷暖水的標(biāo)志與前人對(duì)秘魯鳀適宜水溫的調(diào)查是一致的：秘魯鳀的棲息水溫范圍在13～23℃之間[27]，但是適宜水溫主要在15～20℃[28]。同時(shí)研究表明，秘魯鳀棲息的東南太平洋沿岸海域內(nèi)存在著強(qiáng)勁的秘魯上升流[29]，上升流區(qū)域使得海域有著冷水[1]、低氧[10]及存在豐富的餌料[30]等特征正好適合了的秘魯鳀的生物學(xué)特性，有利其生存。而在秘魯外海，通常存在由赤道逆流帶來的溫度較高的赤道表層水(surface equatorial water SEW)，SEW向南部和近岸延生，形成亞熱帶表層水(subtropical surface water，SSW)[30]，SSW到達(dá)近岸與沿岸上升流水(upwelled cold coastal water，CCW)形成沿岸和亞熱帶表層水的混合區(qū)域(mixed coastal-subtropical water，MCS)[31]，Swartzman等[31]通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)秘魯鳀一般出現(xiàn)在CCW和MCS內(nèi)，SEW和SSW內(nèi)秘魯鳀的資源豐度很低，這表明暖水入侵近岸會(huì)形成不利于秘魯鳀的棲息環(huán)境，因此不利于秘魯鳀漁場(chǎng)的生成。將這些研究結(jié)果對(duì)比本研究可以認(rèn)為，20℃等溫線的存在是海域中冷暖水的標(biāo)志，即大于20℃的海域一般存在著SEW和SSW，而小于20℃的海域一般存在著有利于秘魯鳀漁場(chǎng)生成的CCW和MCS。

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)秘魯鳀資源變動(dòng)與大尺度的氣候變化(如厄爾尼諾南方濤動(dòng)現(xiàn)象)的關(guān)系也從生物因素上解釋了冷水的A型漁場(chǎng)導(dǎo)致秘魯鳀漁場(chǎng)指數(shù)增加的原因。iquen和Bouchon[9]也發(fā)現(xiàn)，在暖水年份，秘魯鳀整體的分布呈現(xiàn)向南部海域和更深的水層遷移的趨勢(shì)。Alheit和Niguen[29]歸納了近年來對(duì)ENSO現(xiàn)象發(fā)生的暖水年份海域內(nèi)生物調(diào)查研究結(jié)果，包括：ENSO發(fā)生時(shí)秘魯鳀會(huì)往近岸遷移，導(dǎo)致魚群生活空間狹窄，食物競(jìng)爭(zhēng)加劇，長(zhǎng)時(shí)間來看必然導(dǎo)致秘魯鳀資源的減少；同時(shí)秘魯鳀的天敵如竹筴魚類(Trachurus)得益于暖水的擴(kuò)張，能夠與秘魯鳀的棲息地存在重疊因此能夠?qū)ζ溥M(jìn)行大量的捕食，當(dāng)時(shí)Alheit等便指出表層SST的變化即能作為發(fā)生這種現(xiàn)象的指標(biāo)；此外，暖水的擴(kuò)張還會(huì)導(dǎo)致秘魯鳀的餌料生物——橈足類(Copepods)動(dòng)物資源量的減少?？梢娝疁亟Y(jié)構(gòu)的變動(dòng)能夠?qū)е旅佤旝柕倪w徙以及通過生物捕食被捕食的關(guān)系改變資源的狀態(tài)，因此決定了海域秘魯鳀漁場(chǎng)情況的好壞。

到了漁汛后期，通過t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A型漁場(chǎng)的漁場(chǎng)指數(shù)與B型漁場(chǎng)不存在顯著的關(guān)系，同時(shí)通過方差分析和多重比較可以發(fā)現(xiàn)(表1)，漁汛末期的時(shí)候漁場(chǎng)指數(shù)要顯著地低于前面兩個(gè)漁汛階段。這可以通過上升流的季節(jié)性變換來解釋：秘魯上升流主要是由海表面強(qiáng)勁的信風(fēng)(trade wind)和地球自轉(zhuǎn)共同導(dǎo)致的，其中風(fēng)是主要的因素[1]，漁汛末期(6月末至7月)漁場(chǎng)已從夏秋季轉(zhuǎn)入為冬季，而冬季海域上方常常存在著風(fēng)場(chǎng)轉(zhuǎn)變的情況，即吹向赤道的信風(fēng)可能會(huì)減弱甚至改風(fēng)向吹向極地，這將對(duì)海域的上升流有著減弱的作用[32]。而上升流的減弱，造成海域雖然沒有暖水入侵但是漁場(chǎng)也不是很好的情況，這必然對(duì)秘魯鳀的棲息環(huán)境帶來不利影響。

進(jìn)一步分析表明(圖7)，沿岸19℃(或20℃)等溫線和18℃(或19℃)等溫線分別可以作為漁汛前期和中期中心漁場(chǎng)形成的指標(biāo)。漁場(chǎng)判斷過程中也出現(xiàn)過沿岸海域存在大面積低溫水(小于17℃)的情況(圖7)，但是這種情況形成中心漁場(chǎng)的頻率沒有出現(xiàn)18～20℃等溫線的情況高。研究發(fā)現(xiàn)[33]，強(qiáng)的上升流同時(shí)也伴隨著強(qiáng)的離岸輸送，導(dǎo)致了海域營(yíng)養(yǎng)鹽的不易聚集，這也會(huì)影響到秘魯鳀對(duì)餌料生物利用進(jìn)而導(dǎo)致秘魯鳀資源量的變化。因此，若將低溫水的出現(xiàn)假設(shè)為是由上升流過強(qiáng)導(dǎo)致的，那么就可以解釋為什么出現(xiàn)低溫水的時(shí)候出現(xiàn)中心漁場(chǎng)的頻率較低的情況。

研究探究了秘魯鳀漁場(chǎng)與表層水溫結(jié)構(gòu)的關(guān)系，得到了中心漁場(chǎng)的表征指標(biāo)。但是僅僅只用表層水溫進(jìn)行預(yù)報(bào)確實(shí)會(huì)造成誤差，例如漁汛末期使用這些表征指標(biāo)就難以說明中心漁場(chǎng)的存在。因此建議在今后的分析中，也可以將秘魯沿岸的垂直水溫資料(Argo數(shù)據(jù))和風(fēng)場(chǎng)情況考慮進(jìn)去，利用海水中溫躍層的數(shù)據(jù)或建立算法將實(shí)時(shí)的風(fēng)場(chǎng)資料反演成海水中上升流的情況。此外也應(yīng)該考慮到海域其他動(dòng)力學(xué)因素(如渦旋的存在)和長(zhǎng)時(shí)間的氣候變化對(duì)漁場(chǎng)的影響，為更好地預(yù)報(bào)漁場(chǎng)服務(wù)。

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Evaluating the effects of sea surface temperature variations on fishing ground of anchoveta (Engraulisringens) in the southeast Pacific Ocean

Chen Peng1，4，Chen Xinjun1，2，3，4

(1.CollegeofMarineSciences,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306，China；2.TheKeyLaboratoryofSustainableExploitationofOceanicFisheriesResources，MinistryofEducation，ShanghaiOceanUniversity，Shanghai201306，China; 3.NationalEngineeringResearchCenterforOceanicFisheries，ShanghaiOceanUniversity，Shanghai201306，China; 4.CollaborativeInnovationCenterforDistant-waterFisheries，Shanghai201306，China)

Anchoveta (Engraulisringens) is one of the important small pelagic species living in the southeast Pacific Ocean. Exploring the process that fishing grounds vary with oceanic environmental factors could help us to understand the variations in fish stocks， which is beneficial for fishing industry. In this study， based on the Peruvian fishery logbooks of anchoveta from 2005 to 2014 as well as sea surface temperature (SST) data， we developed the fishing ground index (FGI) by using the catch per unit effort (CPUE) and fishing effort to understand the variation of fishing ground. The fishing ground were also divided into different types and correlated with the SST isotherms in order to evaluate their forming mechanism. The results indicated that significant differences (P<0.01) were found for FGI with the fishing periods (earlier stage， mid stage and later stage) and fishing areas (north area， middle area and south area) on the basis of analysis of variance. According to the distribution of SST， we defined the fishing ground of anchoveta as “A” type fishing ground and “B” type fishing ground. When the warm sea surface waters (>20℃) had not intruded into the near shore area， the “A” type fishing ground occurred. Otherwise， the “B” type fishing ground occurred. Our findings suggested that the surface temperature structure with “A” type is favorable for the formation of fishing ground in the earlier or mid stage of fishing periods. Moreover， the 19℃ or 20℃ SST isotherm in earlier stage and the 18℃ or 19℃ SST isotherm in mid stage could be used as an indicator to search for the productive fishing ground.

Anchoveta (Engraulisringens); southeast Pacific Ocean; surface temperature structure; fishing ground

10.3969/j.issn.0253-4193.2017.04.008

2016-07-28；

2016-12-18。

上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(15DZ1202200)；海洋局公益性行業(yè)專項(xiàng)(20155014)。

陳芃(1992—)，男，福建省建甌市人，研究方向?yàn)闈O業(yè)資源與漁場(chǎng)學(xué)。E-mail：pengchen@yeah.com

*通信作者：陳新軍(1967—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究領(lǐng)域?yàn)闈O業(yè)資源學(xué)。E-mail：xjchen@shou.edu.cn

S931

A

0253-4193(2017)04-0079-10

陳芃，陳新軍. 表層水溫結(jié)構(gòu)變化對(duì)東南太平洋秘魯鳀漁場(chǎng)的影響[J].海洋學(xué)報(bào)，2017，39(4)：79—88，

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