趙國慶 羅俊榮 唐峰華 樊 偉 宋學鋒 楊 超 張 衡
基于漁業數據的南極磷蝦48漁區漁場時空分布*
趙國慶1,2羅俊榮3唐峰華2樊 偉2宋學鋒2楊 超1,2張 衡2①
(1. 上海海洋大學海洋科學學院 上海 201306;2. 中國水產科學研究院東海水產研究所 上海 200090;3. 福建正冠漁業有限公司 福建 福州 350500)
根據我國2010—2019年南極磷蝦()捕撈漁船的生產資料,分析了南極海域48漁區南極磷蝦漁場的分布特點,采用重心遷移軌跡模型和標準差橢圓(SDE)模型探討了南極磷蝦的漁場變動特征和規律。結果顯示,南極磷蝦捕撈量主要集中在48.1亞區,占比為70.30%,48.2亞區和48.3亞區的產量相差很小,占比分別為14.28%和15.42%;年間單位捕撈努力量漁獲量(CPUE)曲線上升,最小值為2012年,最大值為2019年;月間CPUE先增后降,最小值為1月,最大值為6月。48.1亞區的年間和月間漁場重心均往西南方向移動;48.2亞區年間的漁場重心東移,但移動范圍較小,月間規律不強;48.3亞區年間漁場重心南移,月間漁場重心向西北移動。經SDE分析可知,48.1亞區漁場分布范圍最廣、離散程度最大,48.3亞區漁場方向性最強、向心力最明顯。48.1亞區漁場重心主要分布于布蘭斯菲爾德海峽,48.2亞區漁場重心分布于南奧克尼群島東側,48.3亞區漁場重心分布于南喬治亞群島東北側。聚類結果表明,48.1亞區年間漁場重心均較為集中,48.2和48.3亞區除2017年外,其他年間漁場重心較為集中。
南極磷蝦;漁場重心;標準差橢圓分析;聚類分析;時空分布;48漁區
南極磷蝦通常指南極大磷蝦(,以下稱磷蝦),屬于甲殼類浮游動物,廣泛分布于南極大陸周圍,既是浮游植物的主要捕食者,又是魚類、頭足類、企鵝、海豹、鯨魚等的主要餌料,在食物網中起著承上啟下的作用,是整個南大洋生態系統物質和能量流動的關鍵物種(Siegel, 2005; Atkinson, 2012; Stowasser, 2012)。在地球已知的多細胞動物中,磷蝦生物量最高,據估算,其資源量可達3.0×108~5.0×108t (Atkinson, 2009)。磷蝦脂類物質含量很高,富含長鏈多不飽和脂肪酸(Ericson, 2018),被稱為全球最大的動物蛋白質庫,另外,還富含豐富的礦物元素和胡蘿卜素等(Wang, 2011)。因此,磷蝦具有十分巨大的開發價值。磷蝦捕撈業始于20世紀60年代早期,中國于1984年首次開展南極科學考察時即將磷蝦列為重點考察目標,而正式商業性探捕開發始于2009—2010年度(國家海洋局極地專項辦公室, 2016)。目前,我國磷蝦捕撈技術和捕撈產量都取得了重大進展,由2009—2010年度4000 t上升到2019年50 000多t (CCAMLR, 2020)。
掌握磷蝦漁場時空分布對磷蝦商業性捕撈具有重大意義。目前,對磷蝦分布特征的研究,主要通過大型漁船的生產資料(Krafft, 2015)、科學調查資料(Marrari, 2008)、暫養實驗(Kawaguchi, 2010a)或遠程監測(Saenz, 2020)等進行,相關研究多結合環境數據(Atkinson, 2019)或借助聲學探測(Seok, 2018; 張吉昌等, 2012)來進行,側重于某一時空尺度下磷蝦的分布特征或已知因子如何影響磷蝦分布,并探討磷蝦分布是否存在統計意義上的聚集或離散性質。Krafft等(2015)通過商業捕撈漁船對磷蝦豐度和垂直結構等種群動態進行研究后認為,使用商業捕撈漁船作為研究平臺,對了解漁業動態及量化生物資源量水平具有很大的優勢。Patricio等(2020)通過2011—2016年磷蝦捕撈數據總結了智利磷蝦漁業現狀,展示了磷蝦捕撈深度、單位捕撈努力量漁獲量(CPUE)、網次地理分布等。張瑛瑛等(2020)利用2010—2015年1—6月的磷蝦捕撈數據研究了漁場重心總體上的軌跡變化,并探討了CPUE與海表溫度和葉綠素(Chl-)的關系。但是,目前基于長時間序列的磷蝦漁業數據對磷蝦漁場的變動時間、變動方向和變動格局的研究鮮有報道。因此,本研究依據我國2010—2019年磷蝦捕撈漁船的生產資料,探討了48區磷蝦漁場重心軌跡的遷移和分布格局情況,以期為磷蝦合理開發利用提供借鑒。
漁業數據來源于我國磷蝦捕撈漁船(中國水產總公司、上海開創遠洋漁業公司、遼寧遠洋漁業公司等10艘漁船)的漁撈記錄資料(圖1),包括作業日期(年、月、日)、作業位置(經度和緯度)、漁獲產量、拖網次數、拖網時間、拖速、網具類型、拖網作業時的網口高度和網口水平擴張。時間跨度為2010—2019年,主要作業月份為每年的1—9月。作業區域主要分布在南極海域48.1區、48.2區和48.3區,空間分辨率為1°×1°(圖2)。

圖1 南極磷蝦拖網漁船數量和拖網次數統計

圖2 調查海域示意圖
1.2.1 漁獲數據處理 對漁獲數據進行標準化處理,采用標準化后的CPUE來表示磷蝦漁場資源豐度,單位為t/h,計算公式為:





1.2.3 標準差橢圓分析 標準差橢圓(standard deviational ellipse, SDE)是一種定量描述研究對象空間分布整體特征及時空演變過程的空間格局統計分析方法,能夠精確表達地理要素空間分布的整體特征(Lefever, 1926),本研究采用產量作為權重字段,用其來揭示磷蝦漁場的變動方向和分布格局。SDE相關參數計算公式如下:




1.2.4 漁場重心聚類分析 利用歐式距離來計算年產量重心的距離,比較漁場重心的變化情況,公式如下(Carlo, 2021):

式中,D為年和年產量重心之間的距離,、分別為第年的經度和緯度,X、Y分別為第年的經度和緯度。根據歐式距離,對2010—2019年各年的產量重心按照最小距離法進行聚類,分析比較年份和月份之間的差異性。
將捕撈區域分為1°×1°若干單位小漁區,統計2010—2019年每單位漁區的磷蝦總產量,產量分布見圖3A,CPUE分布見圖3B。2010—2019年的產量集中于48.1亞區,48.2、48.3亞區的產量占比和有產量的單位小漁區分布數量相差較小,且產量多集中在各亞區的島嶼周圍。48.1、48.2和48.3亞區的產量分別占總產量的70.30%、14.28%和15.42%。各亞區CPUE的變化與產量的變化一致,各區域中平均CPUE值以48.1亞區最高,其次為48.2亞區,48.3亞區最低,分別為19.95、12.31和11.69 t/h。

圖3 2010—2019年磷蝦產量空間變化(A)和CPUE空間變化(B)
年間捕撈力量的投入存在較大差異,年間產量差距較大,因此,本研究僅對CPUE進行統計分析。從年間變化來看,CPUE呈上升趨勢,在2019年達到最大值,最小值發生在2012年。網次占比的變化情況基本與CPUE的變動趨勢相似,最小值和最大值分別發生在2010年和2016年(圖4A)。從月間變化來看,1—9月CPUE和網次占比均呈先增后降的趨勢,且均在9月達到最低值(圖4B)。
從年間變化來看,48.1亞區的產量重心呈現西南–東南–西南的變動趨勢,產量重心總體上向西南方向移動(圖5A);48.2亞區的產量重心在2010—2016年基本上在東西方向上來回移動,在2017年往南移動,2018年和2019年又基本移動到2013年重心的經度上,但在緯度上東移,產量重心總體向東移動(圖5B);48.3亞區的產量重心除2017年外總體上在南北方向上移動,且整體上往南移動(圖5C)。

圖4 2010—2019年磷蝦平均CPUE的年間(A)變化和月間(B)變化

圖5 48區磷蝦歷年產量重心年間(A、B和C)和月間(D、E和F)變化
A、B和C分別表示48.1、48.2和48.3亞區漁場重心的年間變動,D、E和F分別表示48.1、48.2和48.3亞區漁場重心的月間變動。
A, B and C represent the annual variation of fishing ground gravity center in sub region 48.1, 48.2 and 48.3 respectively; D, E and F represent the monthly variation of fishing ground gravity center in sub region 48.1, 48.2 and 48.3 respectively.
從月間變化來看,48.1亞區產量重心總體上逐漸向西南方向移動(圖5D);48.2亞區的產量重心隨月份無明顯的變動規律,產量重心集中在46.20°W~46.75°W、60.90°S~61.55°S范圍內,變動范圍較小(圖5E);48.3亞區僅在6—9月有產量存在,產量重心總體上逐漸向西北移動(圖5F)。
為進一步揭示48區磷蝦漁場的變動方向和分布格局,采用SDE法對磷蝦的重心遷移軌跡進行了互補分析。如圖6A所示,對2010—2019年10年的數據進行匯總分析可得,從分布方向上看,磷蝦資源在48.1亞區基本上沿布蘭斯菲爾德海峽分布,在48.2亞區則分布在南奧克尼群島偏東方向,在48.3亞區分布在南喬治亞群島東北側。另外,通過橢圓的扁率、面積、長軸和短軸可知,磷蝦資源在48.1亞區的分布范圍最廣,離散程度最大;在48.3亞區的方向性最強,向心力最明顯。
圖6B、6C、6D和表1分別展示了48.1、48.2和48.3亞區2010—2019年每年磷蝦漁場的變動情況、產量分布SDE形狀的相關參數。48.1亞區磷蝦的漁場重心逐漸從西北往東南遷移到布蘭斯菲爾德海峽內,年間擴張海域面積差距較大,在2017年達到最大值。除2011年外,漁場分布方位角均在54.05°~87.46°之間變動,表明磷蝦漁場分布呈東南–西北格局,2015、2017年的扁率較大,表明2015年和2017年的方向性較強。

圖6 2010—2019年磷蝦產量分布標準差橢圓
表1 2010—2019年磷蝦產量分布標準差橢圓形狀參數

Tab.1 Variation of parameters of standard deviational ellipse of production distribution of E. superba from 2010 to 2019
注:作圖時使用經緯度作為度量單位,因此,短軸和長軸只用來提供距離比例和計算扁率。
Note: Latitude and longitude are used as the unit of measurement in drawing, so the minor axis and major axis only provide distance proportion and calculation of flatness.
48.2亞區除2011年和2018年外,漁場重心及擴張海域均在南奧克尼群島偏東方向,且結合圖6A可以得出,48.2亞區的磷蝦漁場擴張海域和方向基本受2011年和2017年支配,表明這2年的產量較其他年份占比大。漁場分布方位角的變動范圍為2.76°~ 103.35°,年間變動較大,不具有規律,2012、2015年的扁率較大,方向性較強。
48.3亞區除2017年外,其他年份漁場重心及擴張海域均在南喬治亞群島東北方向,且較為集中,在53°30?S~54°30?S、35°20?W~36°20?W之間(圖6E),2017年的擴張海域最大,且漁場重心與其他年份均有較大差距,結合圖6A可知,漁場重心和擴張海域基本不受2017年影響,因此,2017年的產量占比較小。漁場分布方位角在90.27°~155.03°之間變動,表明漁場基本分布在東西方向,2017年的扁率最大,方向性最強。
2010—2019年48.1區不同年份產量重心分布差異較小,由歐式距離可得,年間產量重心的空間距離范圍在0.122 (2014年/2016年)~2.223 (2010年/2017年)之間,且歐氏距離超過2的僅有2010年/2017年和2010年/2019年,其他年份之間均小于2(表2)。經聚類分析可得,若以空間距離2為閾值,則可將產量重心分為4類,即2010年為一組,2011年和2012年為一組,2013年、2014年、2015年、2016年和2018年為一組,2017年和2019年為一組(圖7A)。48.2亞區2017年產量重心分布與其他年份間差異較大,2017年與其他年份之間的歐式距離均>2,其他年份之間的歐式距離均<1,表明除了2017外,其他年份漁場重心較為集中(表3)。經聚類分析可得,若以空間距離2為閾值,可以將年產量重心分為2類,即2017年為一組,其他年份為一組(圖7B)。48.3亞區2017年產量重心分布與其他年份差異較大,均>5,其他年份之間重心的歐式距離均<1,表明除2017年外,漁場重心較為集中(表4)。經聚類分析可得,以空間距離2為閾值,可將年產量重心分為2類,即2017年為一組,其他年份為一組(圖7C)。
表2 48.1漁區磷蝦各年產量重心的空間距離

Tab.2 Distribution of annual catch gravity position of E. superba in the 48.1 fishing area

圖7 各漁區磷蝦年產量聚類結果
表3 48.2漁區磷蝦各年產量重心的空間距離

Tab.3 Distribution of annual catch gravity position of E. superba in the 48.2 fishing area
表4 48.3漁區磷蝦各年產量重心的空間距離

Tab.4 Distribution of annual catch gravity position of E. superba in the 48.3 fishing area
自20世紀70年代磷蝦漁業商業性開發以來,發展迅速,磷蝦漁場的時空分布和資源量變動研究等越來越受重視。然而,有關磷蝦漁場的年間和季節性分布、資源量變化的研究結果多有分歧(Siegel, 2005)。磷蝦漁業活動一直處在變化中,漁場和漁季也隨之發生變化。20世紀70年代,磷蝦漁業遍布整個南極大陸周圍海域,80年代末,印度洋成為磷蝦捕撈的主要漁場,90年代開始逐漸向南大西洋轉移,自1996年以來,磷蝦漁業幾乎完全集中在南設得蘭群島、南喬治亞島和南奧克尼群島(圖8) (Krafft, 2015; Kawaguchi, 2007; CCAMLER, 2020)。自1973年以來,磷蝦漁場范圍逐漸縮小,捕撈量表現出較強的波動性。總體來看,20世紀90年代之前磷蝦的年均總產量要遠大于90年代以后的年均產量,但90年代以后,其產量呈現逐年增加的趨勢(趙國慶, 2018)。磷蝦捕撈量的季節性變化也存在較大波動,20世紀80年代磷蝦捕撈產量主要集中在夏季,但自90年代以后,秋冬季磷蝦產量比例逐漸增大并占據優勢(Kawaguchi, 2006)。趙國慶(2018)通過對以往相關文獻和資料總結分析后發現,磷蝦全年均可生產。目前,主要捕撈區域位于48區,其中,48.1區作業時間最長,1—6月產量較高;48.2區主要作業時間為3—8月;48.3區主要作業時間為5—10月,其中,5—8月產量較高。李顯森等(2015)對2012/2013漁季磷蝦的捕撈量進行統計分析后認為,各漁區中CPUE均值以48.1區最高,48.3區最低;月均CPUE值在1—6月較為穩定,7—9月逐漸下降。張瑛瑛等(2020)對中國2010—2015年磷蝦捕撈數據分析后發現,磷蝦漁場年際重心由南設德蘭群島周邊海域向東北方的南奧克尼群島、南喬治亞群島周邊海域推移,且大多數捕撈作業頻次分布于南設德蘭群島夏季時段(1—3月)。Francisco等(2018)通過對各個時空尺度上的捕撈漁船活動情況和磷蝦產量分析后發現,歷史上的漁場和漁獲量的空間分布已經發生了很大變化,并確定了布蘭斯菲爾德海峽為主要磷蝦漁場。
據南極海洋生物資源養護委員會(Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources, CCAMLR)統計,自1996年以來,磷蝦的捕撈作業幾乎全部集中在48.1、48.2和48.3亞區(CCAMLR, 2020; CCAMLR Secretariat, 2020),因此,本文對該海域的磷蝦進行時空分布的研究具有較大的現實意義。磷蝦廣泛分布于南極大陸周圍各個海域,棲息地范圍為19×106km2(Atkinson, 2009),密集區基本上出現在大陸架邊緣、冰架邊緣、海峽以及島嶼周圍(Siegel, 2005; Atkinson, 2009)。Patricio等(2020)對智利2011—2016年磷蝦捕撈數據分析后發現,48.1區作業范圍逐年擴大;48.區的捕撈活動主要發生在南奧克尼群島西北部,捕撈頻次逐年減少;48.3區的捕撈活動主要集中在南喬治亞島東北部,捕撈范圍逐年縮小。這與本文所得出的結論相吻合,即磷蝦漁場重心在48.1亞區基本上沿布蘭斯菲爾德海峽分布,在48.2亞區則分布在南奧克尼群島東側,在48.3亞區分布在南喬治亞群島東北側,表明中國與智利的磷蝦捕撈區域有一定的重合。在此基礎上,本研究運用重心遷移軌跡模型和SDE模型,從更深層次挖掘磷蝦漁場重心在各個亞區的移動軌跡和分布格局。2010—2019年磷蝦產量和捕撈網次主要集中在48.1亞區,且斯菲爾德海峽的磷蝦產量大于48.2亞區和48.3亞區,基本與CCAMLR的統計結果相吻合(CCAMLR, 2020; CCAMLR Secretariat, 2020)。從本研究還可以看出,48.1亞區磷蝦漁場的分布范圍要遠遠大于48.2亞區和48.3亞區。

圖8 南極海洋生物資源養護委員會統計的磷蝦漁獲量空間分布(CCAMLR Secretariat, 2020)
磷蝦的商業性捕撈已近50年,磷蝦漁業多次被強調為世界上最后未被開發的漁業之一(Garcia, 2011),具有很大的發展潛力,幾十年來,磷蝦漁場的主要海域、漁季都發生了巨大變化。
磷蝦漁業往往跟隨磷蝦群進行捕撈作業,因此磷蝦漁場的選擇與其集群行為具有很大關系。集群是磷蝦的主要生態行為,在它們的整個生命史中都發揮著重要作用,它們通過集群在某些區域高度集中,但是在某些區域幾乎完全沒有分布(Murphy, 1988),有時磷蝦集合成群時面積可達100萬km,內含200萬t磷蝦(Siegel, 2005)。磷蝦的集群和分布是多種因素互相作用的結果,很少有研究能夠證明單一因素諸如溫度、鹽度、溶解氧濃度、溶解有機質、海水理化性質、洋流、鋒面系統和經緯度等與磷蝦密度或分布具有明顯的可預測關系(Siegel, 2016)。磷蝦往往因為洋流和水深的共同影響集中分布于陸架邊緣和峽谷,可能會密集聚集形成熱點區域(Bernard, 2017)。本文與相關研究(Patricio, 2020)發現,近年來,磷蝦捕撈多集中于島嶼周圍(南奧克尼群島和南舍得蘭群島)和海峽(布蘭斯菲爾德海峽)內。據研究,磷蝦生物量的聚集也依賴于潮汐(Bernard, 2017)、風向(Krafft, 2015)的情況,在晝夜潮汐期間,安弗斯島附近水域的生物量顯著更高,當西風為主和局地混合潮處于日變化狀態時,大密度聚集更頻繁發生。但不得不提的是,磷蝦的集群分布難以預測,到目前為止,仍無法準確掌握磷蝦的集群機制(Krafft, 2015)。
磷蝦漁業是一種利益驅動的經濟性活動,漁船通常以利潤最大化為目標(Krafft, 2015),磷蝦漁場的變遷、漁獲量的增減除了受各種物理環境因素的影響外,還與磷蝦的商業用途、市場的需求、捕撈漁船的增減和磷蝦管理政策等有很大關系(Nicol, 2012)。影響漁船收入的因素有很多,但磷蝦集群的密度具有預測性。Krafft等(2015)指出,聲學得到磷蝦集群密度最高的深度與實際捕撈深度一致,并表示漁船更傾向于在垂直方向上瞄準高密度磷蝦群。但有時磷蝦漁場的變動可能并不完全由磷蝦集群的密度決定。Hewitt等(2004)分析了南設德蘭群島周圍海域磷蝦捕撈隨時間的變化模式后指出,該海域磷蝦密度較高的區域主要有象島東端、象島和喬治國王島嶼之間和希里夫角附近,但前二者均不是磷蝦的主要漁場。磷蝦捕撈量的時空波動與船隊組成也有一定關聯。前蘇聯自1972年開始在南極水域進行商業捕撈以來一直占據主導地位,年捕撈量超過20萬t,主要的捕撈地為南極洲東部海域和南大西洋(Nicol, 2011)。20世紀90年代初期前蘇聯解體后,磷蝦產量大幅下降,主要來自于如本和韓國,后來隨著挪威、中國、韓國等國家相繼加入磷蝦的捕撈,其產量有較大提升,挪威逐漸占據主導地位,磷蝦漁場逐漸向南大西洋遷移(陳雪忠等, 2009; 趙憲勇等, 2016; CCAMLR Secretariat, 2020)。
因為磷蝦漁船的捕撈活動只發生在無冰區,海冰是影響捕撈漁船作業的主要因素,捕撈熱點區域位置與海冰覆蓋度關系密切,這也導致磷蝦漁場季節性明顯(Kawaguchi, 2010b)。另外,海冰為磷蝦提供了優良的棲息環境,為越冬的磷蝦群提供了優良的索餌環境,也減少了被捕撈和獵食的風險(Brierley, 2002)。據研究,48漁區磷蝦夏季的磷蝦豐度與上一季度冬季海冰的面積呈正比(Hewitt, 2004),而磷蝦漁業中,CPUE與海冰總面積年間變化呈顯著負相關關系(戴立峰等, 2012)。近年來,全球氣候變暖導致海冰形成延遲、無冰區域擴大,進而使磷蝦捕撈的時間跨度變得越來越長,曾只在夏季的捕撈活動現已持續到秋季(Kawaguchi, 2006)。而冰川融化對磷蝦的生存具有不容忽視的威脅,據研究,氣候引起的冰川融水導致海洋中懸浮顆粒增加,大量的巖性顆粒影響了磷蝦的攝食、吸收能力和交配行為,這可能是南極洲波特灣磷蝦大量死亡的原因(Fuentes, 2016)。隨著全球氣候變暖,在過去的90年里,西南大西洋磷蝦的分布逐漸向南收縮,在分布的北部極限區域密度急劇下降,密度重心越來越靠近南極冰架(Atkinson, 2019),這可能也是導致48.1亞區磷蝦漁場重心逐漸向西南方向移動的主要原因。據研究,在未來幾十年里南大洋將會持續變暖(Michael, 2021),而這可能進一步對磷蝦的棲息地、分布等產生重要影響。Veytia等(2020)模擬了磷蝦棲息地質量的季節性變化,指出未來80年里海洋溫度和初級生產力的改變可能會導致磷蝦棲息地萎縮,漁場不斷向高緯度地區轉移。
隨著磷蝦漁業的發展,磷蝦漁場的掌控能力和捕撈技術都有了長足的發展。自2007年以來,挪威將連續泵吸技術應用到磷蝦捕撈,磷蝦漁獲產量持續增加,已達到季節性配額,導致漁場提前關閉(Francisco, 2018)。目前,磷蝦漁業多集中在西南大西洋(48區),CCAMLR對48.1、48.2和48.3亞區的捕撈出發限額分別為15.5萬t、27.9萬t和27.9萬t (Nicol, 2012)。48.1亞區作為捕撈熱點區域,已多次達到觸發水平,對磷蝦捕撈時長產生了一定影響(CCAMLR Secretariat, 2020)。目前,CCAMLR以亞區為單位進行捕撈限額的制定,而并未考慮磷蝦的聚集特征。南極半島周邊水域,特別是布蘭斯菲爾德海峽,作為磷蝦重要的產卵場、索餌場和越冬場,大量磷蝦聚集在此,捕撈區域和捕撈季節與企鵝和鯨魚的捕食活動有較大的重合(Weinstein, 2017)。Francisco等(2018)指出,應在較小的空間單元中重新分配預防性捕撈限制,以盡量減少對依賴磷蝦的捕食者的不良影響。大約20年前,CCAMLR探索過這種依據小單元進行管理的方法,目前仍有待實施(Hewitt, 2004)。在局部漁獲產量不斷提升的前提下,這種管理方法很可能會得到采用,而這將進一步對磷蝦漁場的時空分布產生影響。
磷蝦漁場的選擇需要多方面考慮,在進行安全捕撈的前提下,既要嚴格遵守CCAMLR的管理措施,又需要實現利益最大化,特別是目前氣候變化可能已經對南極產生了不可逆的影響,這就要求我們要實時掌握磷蝦資源和其生存環境的相關信息,并做出迅捷反應,掌握更先進的泵吸捕撈技術,提升漁場的掌控能力,在世界磷蝦漁業中占據有利地位。
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Temporal and Spatial Distribution of Antarctic Krill in 48 Fishing Areas Based on Fishery Data
ZHAO Guoqing1,2, LUO Junrong3, TANG Fenghua2, FAN Wei2, SONG Xuefeng2, YANG Chao1,2, ZHANG Heng2①
(1. College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 2. East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Science, Shanghai 200090, China;3. Fujian Zhengguan Fishery Development Coperation, Fuzhou, Fujian 350500, China)
Antarctic krill () is a vital part of the food web, supporting substantial fishery in the Southern Ocean. Krill represent the world′s largest animal protein pool, rich in lipids, nutritional long-chain polyunsaturated fatty acids, mineral elements, and carotene, with great potential for development. It is of great significance to understand the changes in fishing grounds, as they profoundly affect the krill population. The distribution characteristics of Antarctic krill fishing grounds in 48 areas were analyzed based on the production statistics of Antarctic krill fishing vessels in China from 2010 to 2019. The gravity center migration trajectory model and standard deviational ellipse (SDE) model were used to analyze the trends and characteristics of Antarctic krill fishing grounds. The results showed that the production of Antarctic krill was mainly concentrated in sub-region 48.1, accounting for 70.30% of total production. The yields of the 48.2 and 48.3 sub-regions showed little difference, accounting for 14.28% and 15.42%, respectively. The annual catch per unit effort (CPUE) curve increased over time, with a minimum value in 2012 and a maximum value in 2019. The monthly CPUE first increased and then decreased, with the minimum value in January and the maximum value in June. The annual and monthly gravity center of Antarctic krill in sub-region 48.1 moved southwest. The annual gravity center of Antarctic krill in sub-region 48.2 moved to the east, but the range of movement was small, and the monthly trends were weak. The annual gravity center of Antarctic krill in sub-region 48.3 moved to the south, and the monthly gravity center moved to the northwest. According to SDE analysis, krill fishing grounds in sub-region 48.1 had the widest distribution and the greatest dispersion, with the strongest directivity and the most obvious centripetal force in sub-region 48.3. The center of gravity of the fishing ground was distributed along the Bransfield Strait in sub-region 48.1, east of the South Orkney Islands in sub-region 48.2, and northeast of the South Georgia Islands in sub-region 48.3. Clustering results showed that the annual fishing ground gravity centers were concentrated in sub-region 48.1. The annual fishing ground gravity centers of sub-regions 48.2 and 48.3 were relatively concentrated in all years, except in 2017.
Antarctic krill; Fishing ground gravity center; Standard deviation ellipse analysis; Cluster analysis; Spatial and temporal distribution; 48 fishing areas
ZHANG Heng, E-mail: zhangziqian0601@163.com
10.19663/j.issn2095-9869.20210407004
S931
A
2095-9869(2022)04-0081-12
*國家重點研發計劃(2018YFC1406802)資助 [This work was supported by National Key Research and Development (2018YFC1406802)].趙國慶,E-mail: zgq617717@163.com
張 衡,副研究員,E-mail: zhangziqian0601@163.com
2021-04-07,
2021-06-09
http://www.yykxjz.cn/
趙國慶, 羅俊榮, 唐峰華, 樊偉, 宋學鋒, 楊超, 張衡. 基于漁業數據的南極磷蝦48漁區漁場時空分布. 漁業科學進展, 2022, 43(4): 81–92
ZHAO G Q, LUO J R, TANG F H, FAN W, SONG X F, YANG C, ZHANG H. Temporal and spatial distribution of Antarctic krill in 48 fishing areas based on fishery data. Progress in Fishery Sciences, 2022, 43(4): 81–92
(編輯 馮小花)