秘鲁外海茎柔鱼渔场时空分布分析＊

徐 冰，陈新军，2，3＊＊，钱卫国，2，3，田思泉，2，3

（上海海洋大学1.海洋科学学院；2.大洋生物资源开发和利用上海市高校重点实验室；3.大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室，上海201306）

秘鲁外海茎柔鱼渔场时空分布分析＊

徐 冰1，陈新军1，2，3＊＊，钱卫国1，2，3，田思泉1，2，3

（上海海洋大学1.海洋科学学院；2.大洋生物资源开发和利用上海市高校重点实验室；3.大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室，上海201306）

秘鲁外海茎柔鱼是重要的经济性种类，掌握其渔场时空分布规律有助于资源的合理利用。本文根据2003—2004年和2006—2009年我国鱿钓船在秘鲁外海的生产统计和海洋表面温度（SST）等资料，使用空间距离和聚类分析的方法，对其各年间渔场时空分布进行分析比较。结果表明，各年产量重心的分布都存在一定差异，产量重心在经度上随月份整体上呈现向西移动的趋势，在纬度方向上1～6月整体上呈向北移动的趋势，7～12月则表现出向南移动的趋势。聚类分析表明，2003、2006和2008年；2004、2007和2009年空间分布格局各为一类。空间距离分析表明，2006和2009年产量重心差异最大，其中前者平均产量重心为82°23′W、12°53′S，后者为81°47′W、14°27′S，南北相差约1.5个纬度。研究认为，渔场分布的月间变化是由茎柔鱼南北洄游所引起的，年间渔场分布差异与SST等海洋环境关系密切。

茎柔鱼；渔场时空分布；表温；秘鲁外海

茎柔鱼Dosidicus gigas是重要的经济头足类，广泛分布在加利福尼亚（37°N～40°N）至智利（45°S～47°S）的东太平洋海域［1］。1989年日本鱿钓船首先在秘鲁外海对茎柔鱼资源进行了较大规模的商业性开发，之后其产量大幅增加。我国于2001年才首次组织鱿钓船在秘鲁外海对茎柔鱼资源进行开发和利用。近5 a来，其年平均产量达到78.7×104t［2］。

目前国外一些学者如Nevarez－Martinez等［3］，Taipe等［4］，Waluda和Rodhouse等［5］对茎柔鱼的生长、资源分布和渔场等进行了研究，我国学者胡振明等［6－7］对秘鲁外海茎柔鱼的渔场分布及其与环境之间的关系进行了研究。秘鲁外海年间海洋环境变化明显，如厄尔尼诺和拉尼娜现象等，海洋环境变化是否影响到茎柔鱼渔场的时空分布，这是本文研究的目的。为此，本文将采用空间距离分析和聚类分析的方法，利用我国鱿钓船于2003—2004年和2006—2009年在秘鲁外海钓捕茎柔鱼的产量数据，并结合相应的海洋环境数据，分析其渔场时空变化规律，探讨海洋环境对渔场时空分布的影响，为今后茎柔鱼资源的开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本研究中所采用的渔获数据来自上海海洋大学鱿钓技术组，内容包括作业经纬度、作业日期、作业船次、产量（t）。海洋表面温度（SST）数据来自美国航空航天局网站http：／／poet.jpl.nasa.gov／，精度分辨率为0.04（°）×0.04（°）。

1.2 分析方法

（1）以渔获产量的空间分布变化来表达作业渔场的时空分布。利用重心分析法算出2003—2004年、2006－2009年各月份作业渔场的重心，其公式为［8］：

其中，X、Y分别为某一年度的产量重心位置，分别是经度和纬度；Ci为渔区i的产量；Xi为某一年度渔区i中心点的经度；Yi为某一年度渔区i中心点的纬度；j为某一年度渔区的总个数。

（2）分别计算各年产量重心间的空间距离，比较其年间变化。空间距离公式为：

式中，Rkl为k年与l年产量重心之间的距离；Xk、Yk分别为k年度产量重心的经、纬度；Xl、Yl分别为l年度产量重心的经、纬度。

（3）利用聚类分析法，将2003—2004年、2006—2009年各年的产量重心按照最短距离法进行聚类，分析比较其变化差异。

2 分析结果

2.1 各年1～12月份渔场重心变化分析

在经度方向上，各月份产量重心分布如下：1月和2月多分布在82°10′W～84°W海域，3月分布在80°50′W～85°W海域，4月分布在79°50′W～84°W海域，5月分布在80°W～81°30′W海域，6月分布在79°W～82°10′W海域，7月分布在80°W～81°30′W海域，8月分布在81°W～83°W海域，9～10月分布在81°W～84°W海域，11月和12月多分布在81°07′W～83°W海域（见图1）。

图1 1～12月份秘鲁外海茎柔鱼各年度产量重心分布图Fig.1 The distribution of annual gravity position of catch for D.gigas off Peru from January to December

在纬度方向上，各月份产量重心分布如下：1月多分布在13°S～15°S海域，2月多分布在13°S～16°S海域，3月多分布在12°S～16°S海域，4月分布在12°S～18°S海域，5月分布在14°S～16°30′S海域，6～7月多分布在13°S～17°S海域，8月多分布在11°S～14°S海域，9～10月多分布在8°S～12°S海域，11月多分布在11°S～13°S海域，12月多分布在9°S～14°S海域（见图1）。

分析认为，各年间产量重心差异明显，1～6月产量重心最大相差4个经度，纬度方向整体上保持向北移动的趋势；7～12月经度相差最大值约为2（°），纬度方向上出现了向南移动的趋势（见图1）。

2.2 年间产量重心分布比较

由表1可以看出，年间空间距离的最小值是2007和2009年的0.306，最大值是2006和2009年的1.181。假设以空间距离0.6为阀值，可将6 a的产量重心分为2类，即（2003、2006、2008）、（2004、2007、2009）（见图2）。

图2 秘鲁外海茎柔鱼各年产量重心聚类结果Fig.2 The aggregative results of annual gravity of catch for D.gigas off Peru

图3 2006和2009年各月产量与2 a表温差值（2009年与2006年之差）的分布图Fig.3 The distribution of monthly catch in 2006 and 2009 and sea surface temperature difference between 2009 and 2006

2.3 极端年份的产量重心差异比较及与环境的关系

分析认为，2006和2009年的产量重心差异最大。2006年平均产量重心为82°23′W和12°53′S，在6个年份当中最为偏北；2009年平均产量重心为81°47′W和14°27′S，在6个年份当中最为偏南（见表1）。

分析2006和2009年各月份产量重心，发现2006年各月产量重心分布在81°W～84°W、13°S～15°S，产量重心分布相当集中；而2009年各月产量重心分布范围广泛，为80°W～84°W、11°S～19°S（见图1）。由图3可知，2006和2009年产量分布海域的表温存在较大差异。其中，2个年份中表温差值最小的是9月份，差值范围是－1.35～－0.11℃；差值最大的是4月份，差值范围是－0.31～2.71℃。从图中可以看出，2006和2009年4月产量分布的范围存在明显差异，2006年4月作业渔场分布在83°W～85°W、11°S～14°S海域（见图3），2009年4月作业渔场分布在79°W～82°W、17°S～18°S海域（见图3），南北相差4个纬度。而9月份产量分布范围的差异则较小，产量基本上分布在11°S～13°S。可见表温对茎柔鱼产量的分布有着重要的影响作用。

表1 秘鲁外海茎柔鱼各年产量重心的空间距离Table 1 The spatial distances between different gravity positions for D.gigas off Peru

3 讨论与分析

（1）茎柔鱼渔场的时空分布。根据我国鱿钓船生产统计资料分析，在秘鲁外海海域，茎柔鱼渔场广泛分布在4°S～18°S海域。上海海洋大学鱿钓技术组资料分析表明①，中国鱿钓船的捕捞产量主要来自纬度为10°S～16°S的作业渔场，约占总产量的60%以上，个别年份所占比重达到接近99%（见表2）；其次为纬度8°S～10°S、16°S～18°S的作业渔场，比重最小的为4°S～6°S作业渔场，值得注意的是，2006年以后，在8°S以北海域我国鱿钓船的捕捞产量均为0（见表2）。

研究认为，茎柔鱼作业渔场各年基本上表现为南北移动的特性，即1～6月的重心纬度向北移动，7～12月则出现向南移动的趋势，这一现象可能是由于茎柔鱼自身的南北洄游［4］和海洋环境变化［5，9］所引起的。

表2 2004—2009年度我国鱿钓船在秘鲁外海捕捞产量按纬度的分布Table 2 The percentage of catch based on the latitude from Chinese squid jigging fleets in the waters off Peru during 2004 to 2009

（2）渔场年间分布差异的原因分析。秘鲁外海存在广泛的上升流，由于营养盐和饵料生物丰富，使该海区能形成稳定的渔场，适合鱿钓渔船的常年作业。研究认为，表温和表温距平均值对茎柔鱼渔场形成及其空间分布关系密切［6－7］。研究表明，2006年秘鲁外海作业渔场SST适宜范围为18～23℃，而2004年秘鲁外海作业渔场的适宜表温为17～22℃［7］，Taipe等［4］认为秘鲁沿岸茎柔鱼作业渔场的适宜SST为14～30℃，最高CPUE出现在SST为17～23℃的海域。一些证据表明，茎柔鱼资源状况以及渔场分布与厄尔尼诺关系极为密切。1997和1998年由于厄尔尼诺现象的发生，使得茎柔鱼资源量出现下降、作业出现变化，使得秘鲁外海茎柔鱼产量剧减［9］。本研究认为，2006和2009年2个年度作业渔场的产量重心发生很大的差异，各月作业渔场分布也存在差异。通过2个年度表温分析认为，SST变化是2个年度作业渔场有显著差异的主要原因之一。

（3）其它问题的探讨。本文结合2003—2004年、2006—2009年6 a的秘鲁外海茎柔鱼生产统计数据，利用聚类分析和空间距离的方法对其作业渔场空间分布进行了初步研究，从中发现了茎柔鱼渔场年间差异及其与表温等的关系。由于头足类是短生命周期种类，其资源变动对环境变化极为敏感［10］。同时，茎柔鱼具有昼夜垂直移动的现象，水温垂直结构以及温跃层可能对渔场形成及其空间分布也有一定的影响。因此，在今后研究中，需要结合茎柔鱼不同生活史过程（如产卵和索饵洄游等），利用盐度、叶绿素浓度、饵料生物等生物和非生物环境因子，以及全球气候变化因子（如Nino 3.4等）系统深入地对茎柔鱼资源和渔场时空分布进行研究。

［1］ Waluda C M，Yamashiro C，Elvidge C D.Quantifying light－fishing for Dosidicus gigas in the eastern Pacific using satellite remote sensing［J］.Remote Sensing of Environment，2004，91（2）：129－133.

［2］ FAO（FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS）.联合国粮食及农业组织［EB／OL］.［2010－08－01］www.fao.org／fishery／statistics／global－capture－production／query／en.

［3］ Nevarez－Martinez M O，Mendez－Tenorio F J，Cervantes－Valle C，et al.Growth，mortality，recruitment，and yield of the jumbo squid（Dosidicus gigas）off Guaymas，Mexico［J］.Fisheries Research，2006，79（1）：38－47.

［4］ Taipe A，Yamashiro C，Mariategui L，et al.Distirbution and con－centrations of jumbo flying squid（Dosidicus gigas）off the Peruvian coast between 1991 and 1999［J］.Fisheries Research，2001，54（1）：21－32.

［5］ Waluda C M，Rodhouse P G.Dosidicus gigas fishing grounds in the Eastern Pacific as revealed by satellite imagery of the lightfishing fleet［J］.Phuket Mar Biol Cent Res Bull，2005，66：321－328.

［6］ 胡振明，陈新军，周应祺.秘鲁外海茎柔鱼渔场分布和水温结构的关系［J］.水产学报，2009，33（5）：770－777.

［7］ 胡振明，陈新军.秘鲁外海茎柔鱼渔场分布与表温及表温距平值关系的初步探讨［J］.海洋湖沼通报，2008，4：56－62.

［8］ 陈新军，钱卫国，许柳雄.北太平洋150°E～165°E海域柔鱼重心渔场的年间变动［J］.湛江海洋大学学报，2003，23（3）：26－32.

［9］ Waluda C M，Carmen Y，Rodhouse P G.Influence of the ENSO cycle on the light－fishery for Dosidicus gigas in the Peru Current：An analysis of remotely sensed data［J］.Fisheries Research，2006，79：56－63.

［10］ Waluda C M，Rodhouse P G.Remotely sensed mesoscale oceanography of the Central Eastern Pacific and recruitment variability in Dosidicus gigas［J］.Marine Ecology Progress Series，2006，310：25－32.

Spatial and Temporal Distribution of Fishing Ground for Dosidicus gigas in the Offshore Waters of Peru

XU Bing1，CHEN Xin－Jun1，2，3，QIAN Wei－Guo1，2，3，TIAN Si－Quan1，2，3
（1.College of Marine Sciences；2.The Key Laboratory of Oceanic Fisheries Resources Exploitation of Shanghai Education Commission；3.The Key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources，Ministry of Education，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

Jumbo flying squid，Dosidicus gigas，distributed in the waters of Peru，is an important economic squid.Understanding of the spatial and temporal variations in the distribution of this squid is useful to rational utilization of its resources.In this study，based on the fishing data and sea surface temperature（SST）collected by Chinese squid fleets in the waters off Peru from 2003 to 2004 and from 2006 to 2009，the methods of spatial distance and aggregative analysis were used to study the spatial and temporal variations in fishing ground for Dosidicus gigas.The result indicated that there were some differences on the gravity between years.It was found that the position of longitude showed westward move with months，whereas its latitude showed northward shift from January to June and southward shift from July to December.The cluster analysis showed that four groups are divided，i.e.（2003，（2006 and 2008）），（2004，（2007 and 2009））respectively.The results indicated that the gravities of catch between 2006 and 2009 are different.The former＇s weight position of catch is 82°23′W and 12°53′S and the latter＇s weight position of catch is 81°47′W and 14°27′S，which have 1.5 degrees of latitude difference.The results showed that the monthly difference in fishing ground may be caused by the migration of jumbo flying squid，and the annual difference in fishing ground may be related to the changes of marine environment.

Dosidicus gigas；spatial and temporal distribution of fishing ground；sea surface temperature；offshore waters of Peru

S931.4

A

1672－5174（2011）11－043－05

国家高技术研究发展计划项目（2007AA092201；2007AA092202）；国家发改委专项（2060403）；上海市捕捞学重点学科项目（S30702）资助

2010－11－09；

2011－04－27

徐 冰（1988－），男，硕士生，研究方向：渔业资源学。E－mail：xubingtc＠126.com

＊＊通讯作者：E－mail：xjchen＠shou.edu.cn

责任编辑 王 莉