氣候事件對省水產(chǎn)品產(chǎn)量的影響分析

中圖分類號：P732.5 文獻標志碼：A 文章編號：1004—6755（2025）05—0069—05

Abstract：To explore the impact of climate change on aquaculture production in Hebei Province，linear fiting and correlation analysis methods were employed based on data spanning from 1955 to 2023. An in-depth analysis was conducted on the inter-annual trends of aquaculture production in Hebei Province and its relationship with various climatic indices，including the Atlantic Multidecadal Oscillation （AMO）. The results indicated that aquaculture production in Hebei Province experienced a significantly increase from 1980 to 2023，with a particularly rapid growth in the farmed sector，where marine aquaculture outpaced freshwater aquaculture. Additionally， marine fisheries production increase more rapidly than freshwater fishing production. Correlation analysis revealed a strong relationship between aquaculture and fisheries capture production in Hebei Province and the AMO index.

Key words：climatic events；AMO；Hebei Province；aquaculture production

氣候變化作為當今全球面臨的重要環(huán)境問題，其對自然生態(tài)系統(tǒng)和人類社會經(jīng)濟活動的影響日益顯著。在漁業(yè)領域，氣候變化不僅導致海洋生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力發(fā)生變化，物種分布發(fā)生轉移，還影響了海洋物種的潛在產(chǎn)量，從而對全球漁業(yè)經(jīng)濟產(chǎn)生了深遠的影響。具體而言，氣候變暖導致海水表面溫度升高，直接導致魚類生物量的減少和捕撈業(yè)產(chǎn)量的降低[2]。

不同海域的漁業(yè)資源受氣候變化調控因子的影響存在顯著差異。針對南大西洋和印度洋金槍魚捕撈量的研究，揭示了多種氣候因子對海域漁業(yè)資源的影響[3]。在北極地區(qū)，通過建立漁業(yè)捕撈量和氣候因子之間的線性回歸方程，研究者們發(fā)現(xiàn)北大西洋濤動與總捕撈量的相關性最為顯著[4]。在太平洋地區(qū)，厄爾尼諾事件和太平洋十年濤動（簡稱PDO）分別主導了漁獲量的年際和年代際波動，顯示出氣候變化對漁業(yè)資源動態(tài)影響的復雜性和地域性特征[5]。在中國，學者們通過結合尼諾指數(shù)、海表溫度等指標，分析了厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象對浙江漁業(yè)的影響6。同時，對氣候因子引起的溫度、鹽度、海平面等海洋環(huán)境變化的研究，也揭示了這些變化如何進一步影響中上水層海水魚的發(fā)育、集群和繁殖。在特定物種的研究中，通過建立模型分析不同氣候事件對魚捕撈量的影響，發(fā)現(xiàn)海表面溫度（SST）是影響魚分布和捕撈量的主要因子[8]。同樣，對中國東海鮐魚漁場時空分布的研究，也揭示了厄爾尼諾和拉尼娜調控的海表面溫度變化對該海域漁業(yè)資源的顯著影響9。2018年全球氣候特征表現(xiàn)為“拉尼娜\"現(xiàn)象向“厄爾尼諾”現(xiàn)象轉變，導致大連地區(qū)出現(xiàn)極端異常高溫，大量海參死亡，給當?shù)貪O業(yè)經(jīng)濟帶來了沉重打擊[10]。

氣候變化及其引發(fā)的多重因子變化對漁業(yè)資源的影響是一個復雜而多維的問題。鑒于此，本文旨在探究多種氣候因子的變化對省水產(chǎn)品養(yǎng)殖和捕撈產(chǎn)量的具體影響，以期為省漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)和對策建議。

1數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文使用的數(shù)據(jù)來自中國漁業(yè)年鑒[11]中1955—2023年的總產(chǎn)量、養(yǎng)殖產(chǎn)量、海水養(yǎng)殖產(chǎn)量、淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量、捕撈產(chǎn)量、海洋捕撈產(chǎn)量、淡水捕撈產(chǎn)量的時間序列等內容。本文中涉及的氣候指數(shù)數(shù)據(jù)，尼諾3.4指數(shù)（Nino3.4）、南方濤動指數(shù)（SOI）、北極濤動（AO）、大西洋多年代際振蕩（AMO）、太平洋十年濤動（PDO）、北大西洋濤動（NAO）等來源于美國國家海洋大氣局[3]。

1.2 研究方法

采用最小二乘法進行線性擬合，分析了省水產(chǎn)品產(chǎn)量的年際變化趨勢，并對擬合系數(shù)進行了F檢驗。此外，運用超前滯后相關技術，針對兩個時間序列（x，y）在不同時間間隔（t）下的相關性進行了分析，包括同期（ t=0 相關性分析。本文計算多種氣候指數(shù)與省養(yǎng)殖產(chǎn)量和捕撈產(chǎn)量的相關性，并對相關系數(shù)進行了P檢驗。

2結果

2.1省水產(chǎn)品產(chǎn)量特征

對省1955—1980年和1980—2023年兩個時間段的水產(chǎn)品養(yǎng)殖與捕撈產(chǎn)量進行了趨勢分析（見圖1和表1）。由圖1（a）可知，1955—1980年間，省水產(chǎn)品總產(chǎn)量主要受海洋捕撈產(chǎn)量主導。淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量、海水養(yǎng)殖產(chǎn)量及養(yǎng)殖產(chǎn)量變化趨勢不顯著，淡水捕撈量顯著下降；捕撈產(chǎn)量和海洋捕撈產(chǎn)量顯著上升。由圖1（b）可知，1980—2023年間，省水產(chǎn)品各項產(chǎn)量均顯著增長，其中養(yǎng)殖產(chǎn)量增速較快，且海水養(yǎng)殖產(chǎn)量增速超過淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量；在捕撈產(chǎn)量中，海洋捕撈產(chǎn)量增速亦高于淡水捕撈產(chǎn)量。

2.2與多種氣候指數(shù)相關分析

對1955—2023年省水產(chǎn)品產(chǎn)量與氣候指數(shù)進行相關分析，相關系數(shù)結果如表2所示。由表可知，Nino3.4、SOI、AO、PDO、NAO與省水產(chǎn)品產(chǎn)量的相關系數(shù)均較小，且沒有經(jīng)過95% 可信度檢驗，說明以上氣候指數(shù)對省水產(chǎn)品產(chǎn)量的影響非常小。而AMO指數(shù)與省水產(chǎn)品養(yǎng)殖和捕撈產(chǎn)量的相關系數(shù)均高于0.5431，與淡水捕撈產(chǎn)量的相關系數(shù)高達0.6994，且經(jīng)過 95% 可信度檢驗，說明AMO指數(shù)對省水產(chǎn)品產(chǎn)量的影響較強，因此后續(xù)選取AMO進行年代際特征分析。

圖2是1955—2023年AMO指數(shù)與省水產(chǎn)品產(chǎn)量歸一化處理后的時間序列。圖中顯示，AMO指數(shù)存在明顯的年代際位相轉換，具體

2.3 同期相關分析的時間序列

探究相關系數(shù)隨年份的變化特征，圖3（a一b）的結果顯示，1955—2023年時間范圍內，呈顯著性相關的結果較少，說明Nino3.4和SOI指數(shù)對省水產(chǎn)品產(chǎn)量的影響很小。圖3（c，e—f的結果中，在1970—2020年間，部分年份呈現(xiàn)正相關關系，相關系數(shù)約為0.5000。圖3（d）顯示，1968—2023年間，淡水捕撈產(chǎn)量與AMO呈現(xiàn)強正相關，相關系數(shù)在2016年達到峰值0.7666。而1970—1986年間，養(yǎng)殖產(chǎn)量、海水養(yǎng)殖產(chǎn)量及海洋捕撈產(chǎn)量與AMO負相關。自1998年起，總產(chǎn)量、海水及淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量、海水捕撈產(chǎn)量開始與AMO前期值呈現(xiàn)強正相關，且相關系數(shù)呈現(xiàn)逐年上升的變化趨勢。

2.4與氣候指數(shù)的超前滯后相關分析

將氣候指數(shù)與省水產(chǎn)品產(chǎn)量進行同期及超前滯后（ 0～20 年）相關分析，圖4為1955—2023年氣候指數(shù)比省水產(chǎn)品產(chǎn)量的超前滯后相關系數(shù)，橫坐標正值代表氣候指數(shù)比產(chǎn)量超前，負值則代表氣候指數(shù)比產(chǎn)量滯后。圖4（a-b） 的結果顯示，呈顯著性相關的結果較少，說明Nino3.4和SOI指數(shù)對省水產(chǎn)品產(chǎn)量的超前和滯后的影響很小。圖 4（c，e-f） 的結果中，在氣候指數(shù)比省水產(chǎn)品產(chǎn)量的超前10～20 年時，部分結果呈現(xiàn)正相關關系，相關系數(shù)范圍約為 0. 300 0～0. 5000 。圖4（d）顯示，在AMO超前和滯后省水產(chǎn)品產(chǎn)量 0～20 年時間內，大多數(shù)據(jù)呈現(xiàn)顯著性正相關關系。AMO滯后總產(chǎn)量6年時，相關系數(shù)達最大值7.4585；滯后養(yǎng)殖產(chǎn)量、海水養(yǎng)殖產(chǎn)量、淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量7年時，相關系數(shù)分別為 7. 043 2.6. 495 0.7. 322 9 ：滯后捕撈產(chǎn)量、海洋捕撈產(chǎn)量6年時，相關系數(shù)分別為7.9383、7.6178；而滯后淡水捕撈產(chǎn)量1年時，相關系數(shù)最大為7.4201，但隨后隨滯后年數(shù)增加，相關系數(shù)迅速下降。

3討論與結論

本文對省水產(chǎn)品產(chǎn)量進行年際變化趨勢分析及其與氣候指數(shù)的相關分析，發(fā)現(xiàn)在1955—1980年間，省水產(chǎn)品總產(chǎn)量主要由海洋捕撈產(chǎn)量主導，而養(yǎng)殖產(chǎn)量與淡水捕撈產(chǎn)量相對較低。1980—2023年間，省水產(chǎn)品產(chǎn)量全面顯著增長，特別是養(yǎng)殖產(chǎn)量增速迅猛，且海水養(yǎng)殖產(chǎn)量增速超過了淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量。同時，海洋捕撈產(chǎn)量增速也高于淡水捕撈產(chǎn)量。

在氣候指數(shù)與水產(chǎn)品產(chǎn)量的相關分析中，發(fā)現(xiàn)AMO指數(shù)對省水產(chǎn)品產(chǎn)量的影響尤為顯著。AMO的年代際位相轉換特征也在一定程度上影響了省水產(chǎn)品的產(chǎn)量變化。例如，在AMO正位相期間（1955—1963年及1995—2023年），省水產(chǎn)品產(chǎn)量可能受到更有利的海洋環(huán)境條件的影響，從而促進了產(chǎn)量的增長。

超前滯后相關分析進一步揭示了AMO與省水產(chǎn)品產(chǎn)量之間的動態(tài)關系。淡水捕撈產(chǎn)量與AMO的強正相關關系在AMO滯后1年時達到最大，但隨后迅速下降，這可能反映了AMO對淡水捕撈產(chǎn)量的即時影響。而對于其他類型的水產(chǎn)品產(chǎn)量，AMO在滯后 6～7 年時達到相關系數(shù)最大值，表明AMO的變化對省水產(chǎn)品產(chǎn)量的影響可能通過海洋生態(tài)系統(tǒng)的復雜反饋機制來實現(xiàn)。未來的研究可以進一步探討AMO等氣候指數(shù)變化對水產(chǎn)品產(chǎn)量影響的機制，以及如何通過適應性管理措施來減輕氣候變化對水產(chǎn)業(yè)的負面影響。

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（收稿日期：2025-01-09）