[发明专利]一种金枪鱼栖息地量化评估方法

说明书

本发明公开了一种金枪鱼栖息地量化评估方法，包括以下步骤：(S1)获取目标海域的固定影响因子；将目标海域离散成若干个时空单元，并获取各时空单元的单位捕捞努力量渔获量、随机效应因子以及海洋环境变量；(S2)采用误差项为高斯分布的广义混合效应模型，根据固定影响因子以及随机效应因子对单位捕捞努力量渔获量进行标准化处理；(S3)根据各时空单元的海洋环境变量以及标准化单位捕捞努力量渔获量，采用对数正态误差分布的广义加性模型获得栖息地模型；(S4)根据栖息地模型计算综合栖息地指数。本发明将两个模型组合应用，能够将环境与实际丰度联系起来而非与名义CPUE的关系，因此获取的生境特征偏差更小。

技术领域

本发明涉及水产学领域，具体涉及一种金枪鱼栖息地预测方法。

背景技术

赤道太平洋，特别是西太平洋暖池区，被认为是产量最高的渔场，在全球金枪鱼捕获量中占主导地位，其中超过70％由围网业捕捞，主要渔获物为表层集群的鲣鱼(KatsuwanusPelamis)和黄鳍金枪鱼(ThunnusAlbacares)等金枪鱼类。

目前金枪鱼的栖息地建模方法由各种静态模式发展而来。这些模型包括参数综合统计回归，例如广义线性模型(GLM)、广义加性模型(GAM)、广义加性混合模型(GAMM)、经验累积分布、增强回归树模型(BRT)或生态位模型(ENM)^[1]。此外，利用空间生态系统和种群动力学模型可以预测人为气候变化和渔业压力对金枪鱼分布和丰度的未来影响^[2-5]。到目前为止，西太平洋金枪鱼栖息地可靠的信息相较其商业和生态的重要性来说依然缺乏。探讨它们对环境的脆弱性有助于制定潜在的养护措施和管理战略，并从这些物种中获得可持续的利益。

现有的栖息地量化方法主要利用了渔业生产数据、SST、SSS和Chl.a等数据。例如参考文献[6]中公开的方法：

利用渔获产量数据分别与相应时期的SST、SSS和Chl.a数据构建单一因子的适应性指数(Suitability Index，SI)模型。各月单因子SI构建方法如下：

(1)将SST按0.5℃、SSS按0.1、Chl.a按0.02mg/m3组距进行分类，每个组距间隔统计其对应的长鳍金枪鱼总产量。然后按照公式(1)计算各月单因子栖息地指数ISI。

ISI＝C_i/C_max (1)

式中：ISI为各环境因子的适应性指数；C_i为i分类间隔的捕捞产量；C_max为各分类间隔中的最大捕捞产量。这里假定分类间隔中最高渔获产量C_max为长鳍金枪鱼资源最适宜的因子区间，认定其ISI为1；当分类间隔渔获量为0时，则认定长鳍金枪鱼资源最不适宜的因子区间，其ISI为0。

(2)使用各月SST、SSS、Chl.a因子各分类间隔的中间值与各间隔相应ISI之间的关系构建一元非线性模型，运用DPS 7.5软件求解一元非线性回归方程参数。一元非线性模型公式为：

ISI＝e-a(X-b)² (2)

式中：ISI为各环境因子的适应性指数；X为各环境因子分类间隔所对应中间值；a、b为估算参数。

当针对SST、SSS和Chl.a三种环境因子分别构建单一因子适应性指数模型后，采用算术平均法构建HSI模型[20]，IHSI在0-1即不适宜到最适宜之间变化。计算公式为：

IHSI＝(ISI-SST+ISI-SSS+ISI-Chl.a)/3 (3)

式中：IHSI为综合栖息地适应性指数，ISI-SST、ISI-SSS和ISI-Chl.a分别代表SST、SSS和Chl.a各环境因子的单因子适应性指数。