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口虾蛄空间分布的异质性及其影响因素:环境因子与空间自相关

李明坤

口虾蛄空间分布的异质性及其影响因素:环境因子与空间自相关

李明坤1
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作者信息

  • 1. 中国海洋大学
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摘要

作为东亚近岸海域重要的经济渔业物种,口虾蛄的捕捞产量在较高捕捞压力下呈现逐年下降的趋势。为探究山东南部近海口虾蛄的空间分布特征及其影响因素,本研究根据2016年10月,2017年1月、5月、8月在该海域进行的底拖网调查,利用Moran’sI指数和分布重心法等分析方法,比较分析了2016~2017年4个季节口虾蛄空间分布特征及空间自相关性。结果表明:山东南部近海口虾蛄相对生物量各季节间差异明显,由高至低依次为夏季>春季>秋季>冬季,其中口虾蛄春季相对生物量为0.75kg/h,夏季为3.02kg/h,秋季为0.65kg/h,冬季为0.22kg/h。口虾蛄分布重心表现出明显的季节特征,春、夏季分布重心位于水深20~30m,秋、冬季分布重心位于30~50m。口虾蛄的分布在各季节均呈现显著空间正相关,Moran’I指数由高至低依次为秋季(0.34)>春季(0.30)>夏季(0.28)>冬季(0.16)。不同季节口虾蛄分布重心的变化可能与其繁殖习性等生活史特征有关,而分布的空间聚集性可能由于口虾蛄偏好淤泥质粉砂和砂-粉砂-粘土的底质环境。 环境要素很大程度地影响着口虾蛄生长、发育和繁殖等多个生活史阶段,口虾蛄的空间分布和生物量在不同海域、不同性别和不同生长阶段存在差异,这为构建模型预测口虾蛄的时空分布并进行科学管理带来了较大的挑战。本研究基于2016~2017年山东近海底拖网调查所得的口虾蛄分布数据,构建了不同的广义加性模型(Generalizedadditivemodel,GAM)和地理加权回归模型(Geographicallyweightedregressionmodel)来评估不同影响因子对口虾蛄的出现频率和生物量的影响,并检验模型的拟合优度和预测能力。结果表明,口虾蛄的空间分布与水深、海水底层温度以及底质中粉砂和粘土含量存在着密切的联系。口虾蛄集中分布于淤泥和粘土含量较高的底质环境,而其分布在不同生活史周期随水深和海水温度的变化而变化。其中,随着海水底层温度的升高,在繁殖期阶段,口虾蛄主要分布在近岸水域,在越冬阶段,口虾蛄主要分布在远岸水域。不同性别的口虾蛄的分布也存在明显差异,不同性别组间的影响因子不同,且在不同的生活史周期环境因子的影响效应发生变化。交叉验证的结果表明,GWR模型在识别影响因子和预测口虾蛄的分布方面优于GAM模型。 本研究依据不同性别和不同生活史周期构建了模型,确定了对口虾蛄空间分布有显著影响的水深、海水底层温度和底质类型等环境因子。同时,将环境因子的影响与生物栖息分布的自相关性相结合,结合Moran’sI指数对残差进行了检验,分析了残差空间自相关对模型构建的影响,结果表明,GWR模型的残差总体上比GAM的残差自相关程度要低。繁殖期模型的Moran’sI指数均低于越冬期的Moran’sI指数,这反映了空间自相关对口虾蛄空间分布的效应,即在口虾蛄越冬阶段,空间自相关的影响较强。本研究有助于更好地了解口虾蛄的分布模式及其影响因素,为山东南部近海口虾蛄的种群动态分布和可持续管理提供了理论支撑。

关键词

口虾蛄/空间分布/异质性/环境因子

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授予学位

硕士

学科专业

渔业资源

导师

张崇良

学位年度

2020

学位授予单位

中国海洋大学

语种

中文

中图分类号

S9
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