中西太平洋金槍魚圍網黃鰭金槍魚漁獲時空分析
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摘 要:中西太平洋的金槍魚圍網漁業目前的年產量約在1×106t左右,其中黃鰭金槍魚占有很重要的地位。本文通過對圍網捕獲的黃鰭金槍魚漁獲數據進行時間序列以及空間位置變化等時空分析,試圖找出其變化規律以及趨勢。結果表明, 20世紀70年代以來,隨著漁船數的增加,中西太平洋圍網捕獲的黃鰭金槍魚漁獲量分布,從太平洋島嶼近海逐漸向太平洋熱帶中部海域擴展。漁獲量經度重心隨著中西太平洋金槍魚圍網漁業的發展有向東移動的趨勢, 70年代在128°E附近,到80年代在145°E左右, 90年代在152°E左右,近年在155°E左右。而黃鰭金槍魚漁獲量緯度重心位于赤道區域, 70年代在3°30′N附近, 80年代在0°30′N左右, 90年代在0°40′S左右,近年在1°20′S左右。經緯度5°×5°小區范圍內10年內的最高總產量則從70年代的8×104t,增加到90年代超過20×104t。漁獲量空間分布除了隨著漁業發展向外海擴展以外,還受到被稱為南方濤動的ENSO現象的明顯影響,一般來說漁獲量經度中心在厄爾尼諾年比較偏東,在拉尼娜年比較偏西,漁獲量緯度重心在厄爾尼諾年或次年比較偏南,在拉尼娜次年比較偏北。此外,黃鰭金槍魚漁獲量經度重心在厄爾尼諾年變化比較大,漁獲量緯度重心在厄爾尼諾年或次年變化比較大。 黃鰭金槍魚(Thunnus albacares)廣泛分布于太平洋、大西洋、印度洋的熱帶、亞熱帶海域中,在世界金槍魚漁業中占有極其重要的地位[1]。根據FAO漁業統計數據,目前世界黃鰭金槍魚年產量約為130×104t左右,太平洋水域的黃鰭金槍魚產量又占到世界黃鰭金槍魚產量的60% ~70%[2]。中西太平洋金槍魚捕撈方式幾乎涵蓋了世界金槍魚捕撈的所有方式,包括延繩釣、圍網、竿釣以及流網等。黃鰭金槍魚主要是由圍網和延繩釣捕撈的,而圍網的漁獲量又遠大于延繩釣[3-4]。目前在中西太平洋水域金槍魚圍網漁業是一項非常重要的漁業,我國也開始加入中西太平洋金槍魚圍網漁業的行列[5-6]。雖然在圍網漁獲中黃鰭金槍魚產量不如鰹魚(Katsuwonus pelamis),但其售價比鰹魚要高,用途也更為廣泛,是在圍網漁獲中有一定數量又較受歡迎的魚種。黃鰭金槍魚作為太平洋海域重要的漁業資源,歷史上有許多研究成果,主要有Hampton[7]的對中西太平洋黃鰭金槍魚資源的評估、Lehodey[8]的金槍魚漁業受厄爾尼諾南方濤動的影響分析、林龍山等[6]的有關中國圍網漁船漁獲物組成的分析等。最近王家樵等[9]對中西太平洋圍網漁場變動進行了分析,但該文未分魚種進行分析。圖1為中西太平洋金槍魚圍網產量分魚種百分比變化情況,從中可看出近二十年來隨著中西太平洋金槍魚圍網的快速發展,黃鰭金槍魚在漁獲量中的百分比有下降的趨勢,從70年代的31%下降到目前的17%左右。說明隨著漁業的發展,圍網捕獲的黃鰭金槍魚比例越來越小,在作業中多捕黃鰭金槍魚的難度也越來越高。所以研究歷史上黃鰭金槍魚漁獲數據的時空分布及其變化,對幫助我國漁船在該海域爭取多捕黃鰭金槍魚,提高經濟效益有一定的參考價值。 1 材料與方法 1.1 材料 本文采用的生產數據為從1971年1月至2003年12月間南太平洋金槍魚委員會(SPC)收集整理的金槍魚圍網按月統計資料,該資料以經緯度5°×5°為統計單位,記錄了在中西太平洋熱帶海域作業船隊的分月作業實況,包括年、月、作業經度、作業緯度、分品種產量以及作業天數等信息。有關太平洋熱帶海面的溫度信息則采用1970年開始的美國NOAA氣候分析中心的(FTP: //FTPPRD.NCEP.NOAA.GOV. /PUB /CPC /WD52DG、/DATA/INDICES/SSTOI00INDICES)SST時間系列,該數據是熱帶太平洋不同區域表面溫度從1950年1月到2005年8月的月平均及距平,為了和生產數據相對應只用了最近35年的數據。本文通過用GIS信息系統對生產數據進行時間和地理位置等方面的統計分析,試圖找出歷史上圍網漁業漁獲量空間分布在時空分布方面的特點,并對其變化以及引起變化的主要因素進行研究,以找出漁場變化和分布方面的規律。
1.2 漁獲重心 中西太平洋的金槍魚圍網漁業是全年性的,主要作業范圍在130°E~150°W、20°S~20°N之間,漁場分布范圍很廣,漁獲量空間分布位置變化復雜、缺乏明顯的規律性。為了對在如此廣泛的區間中變化的漁獲量在空間分布方面的趨勢進行研究,特假設:若i月在j小區有漁獲量Ci,j,其經度為Lonij,緯度為Latij,小區總個數為n,則定義 Loni=∑ n j=1 (Lonij×Cij) /∑ n j=1 Cij(1) Lati=∑ n j=1 (Latij×Cij) /∑ n j=1 Cij(2) 分別為該月漁獲量的經度重心和緯度重心,年度重心通過年內平均計算,年差異則用年內最大值減去年內最小值計算。 2 結果 2.1 漁獲量空間分布 中西太平洋熱帶金槍魚圍網漁業是從上世紀70年代開始,并在80年代飛速發展,到90年代初達到了鼎盛時期,并持續到現在。上世紀70年代,熱帶太平洋的圍網漁業剛開始開展,船只規模較小,所以作業區域主要集中在熱帶太平洋島嶼附近的海域(見圖2-A)。漁場范圍在20°S~10°N、120°E~170°E之間。在70年代黃鰭金槍魚產量是比較低的,按5°×5°的網格統計,大部分海域中單個區域的總產量不超過7×103,t除了在巴布亞新幾內亞近岸有2個區域分別超過了1×104t和2×104,t以及印度尼西亞棉蘭老島沿岸的個別區域總產量超過了8×104t。到了80年代(見圖2-B),漁獲量分布范圍擴展到30°S~25°N、120°E~150°W之間。在這一時期,漁獲量分布密集區除了70年代已有的位于印 度尼西亞棉蘭老島沿岸區域外,主要位于5°S~5°N、140°E~170°E之間,按5°×5°的網格統計,共有12個區域總產量超過3×104,t 8個區域總產量超過7×104,t 5個區域總產量超過10×104,t 3個區域總產量超過了15×104,t產量最高的區域總產量達到18×104t。在漁獲量分布海域的外圍地區如10°S以南的海域、10°N以北的海域以及170°W以東的海域,雖然也有產量,但是10年間,單小區的總產量一般不超過2×103t。到了90年代,漁獲量分布范圍雖然和80年代比較相似,在20°S~25°N、120°E~150°W之間(見圖2-C),但漁獲量分布密集區則除印度尼西亞棉蘭老島沿岸的區域外,從巴布亞新幾內亞沿岸沿赤道向東擴展了許多,范圍在10°S~5°N、140°E~170°W之間,按經緯度各5°的網格統計,共有26個小區域范圍內的總產量超過了3×104,t其中有18個區域的總產量超過7×104,t 13個區域的總產量超過10×104,t 5個區域的總產量超過15×104,t產量最高的區域總產量超過20×104t。在漁獲量分布海域的外圍地區如10°S以南的海域以及15°N以北的海域,雖然也有產量,但是10年間的總產量一般不超過6×103t。本世紀最初的3年里(目前數據系列只到2003年),漁獲量分布總范圍在15°S~20°N、120°E~150°W之間,與上世紀90年代相比變化不大(見圖2-D),但漁獲量分布密集區域的范圍仍主要有印度尼西亞棉蘭老島沿岸的區域,以及從巴布亞新幾內亞沿岸沿赤道向東擴展的范圍在10°S~5°N、140°E~180°之間的條狀區域,按經緯度各5°的網格統計,共有19個小區域范圍內的總產量超過了1×104,t其中有15個區域的總產量超過2×104,t 11個區域的總產量超過3×104,t 2個區域的總產量超過5×104,t產量最高的區域的總產量超過7×104t。同樣在漁獲量分布海域的外圍地區,如10°S以南的海域,以及10°N以北的海域,雖然也有產量,但是3年間的總產量一般不超過2×103t?？傊?隨著時間的推進,黃鰭金槍魚圍網漁獲量分布范圍有從太平洋島嶼沿岸海域逐漸沿赤道向東、向南擴展的 趨勢。 2.2 漁獲量重心的時間變動
根據定義,漁獲量重心實際上是漁獲量分布的東西和南北分量的加權平均值,這里所用的權重因子就是漁獲量,反映的是漁獲量分布的中心位置。圖3是中西太平洋圍網黃鰭金槍魚漁獲量重心的年變化狀況,反映了黃鰭金槍魚漁獲量集中區域的年際變化狀況。從中可以看出黃鰭金槍魚漁獲量經度重心,隨著中西太平洋金槍魚圍網漁業的發展逐漸向東擴展,上世紀70年代在121°E~132°E之間變化,平均為128°E; 80年代在136°E~151°E之間變化,平均在145°E左右; 90年代在143°E~161°E之間變化,平均在152°E左右;到2001~2003年在150°E~157°E之間變化,平均在155°E左右。從圖3中還可看出黃鰭金槍魚漁獲量經度重心曲線除了漸行漸高外,在年間有較大的起伏。在鄰近的年份中,漁獲量經度重心相對比較偏東的年份為1973年、1983年、1987年、1990年、1994年、1997年、2002年,漁獲量經度重心相對比較偏西的年份有1970年、1977年、1985年、1988年、1991年、1998年、2000年。而黃鰭金槍魚漁獲量緯度重心,隨著中西太平洋金槍魚圍網漁業的發展略有向南移動的趨勢,從70年代在2°N~5°N之間變化,平均為3°30′N; 80年代在1°S~2°30′N之間變化,平均為0°30′N; 90年代在0°30′N~1°30′S之間變化,平均為0°40′S;到近年在1°5′S~1°30′S之間變化,平均為1°20′S。在鄰近的年份中,漁獲量緯度重心相對比較偏北的年份為1974年、1986年、1988年、1995年1999年,漁獲量緯度重心相對比較偏南的年份有1973年、1983年、1990年、1994年、1998年、2000年。從以上的分析可以看出,黃鰭金槍魚漁獲量的重心在東西方向變化比較大,在相鄰的年份年平均可能變化10余個經度,緯度方向變化比較小。通過計算中西太平洋圍網黃鰭金槍魚漁獲量重心年差異,結果表明,經度重心變化比較大的年份有1973年、1979年、1983年、1990年、1994年、1997年、2002年,最大時在1年內經度重心的位置遷移了35個經度之多;緯度重心變化比較大的年份有1974年、1977年、1984年、1986年、1998年、2001年,除了在20世紀70年代有個別值比較大外,緯度年差異一般不超過10個緯度。 3 討論 中西太平洋金槍魚圍網黃鰭金槍魚漁獲量空間分布,從長期變化角度來看,隨著時間的推進,從太平洋島嶼沿岸海域逐漸沿赤道向東、向南擴展。這種趨勢的形成一方面與金槍魚的分布有關,另一方面
主要與船只的捕撈行為有關。在最初的十年間,只有50余艘漁船[4],船只噸位主要在150總噸級以下,只有10艘船在150~500噸級, 4艘船為500~700噸級,所以主要在印度尼西亞以及巴布亞新幾內亞沿岸或近岸海域作業比較多。到上世紀80年代,大型漁船急劇增加, 1981年150噸級以上的漁船為35艘,到1988年就增加到124艘,且有半數的船只在500~1000噸級。所以,隨著船只數量的增加和漁船噸位的增大,原先的小片漁場,不能滿足作業的要求,又由于船只規模的擴大,裝備的更新,有能力往遠離海岸的海域中心拓展。一部分船只就往外搜尋新的漁場,新的漁場不斷被發現并被開發,從而形成漁場逐漸往外擴展的趨勢。到了90年代,大型船只數量穩定在160艘左右,且有2/3的船只為500~1000噸級,漁獲量空間分布的變化就主要受魚群分布的影響了。進入21世紀后,漁船數仍保持在160艘左右,漁獲量分布狀況也主要隨魚群分布的變化而變化。 中西太平洋黃鰭金槍魚漁獲量隨時間的變化,與鰹魚、金槍魚圍網漁獲量相似[13],除了上述提到的捕撈力量變化的影響外,主要是受魚群分布變化的影響。而魚群分布變化一般主要由兩種原因引起,一種是魚類生物學本能如產卵、越冬、索餌等驅使的,另一種則因生物對各種環境因素如溫度、鹽度、溶解氧的適應性和選擇性所誘導;前者主要受魚類生物本性支配,后者受多種海洋環境與氣候因素變化的影響。由于中西太平洋圍網漁場主要位于太平洋赤道附近的熱帶海域,黃鰭金槍魚在海域內不需要越冬,且產卵活動不分季節,幾乎全年都可進行[1],所以,前一種原因中對黃鰭金槍魚空間分布影響最大的就是索餌行為,而在后一類變化因素中則又以海水溫度的影響最大。太平洋赤道附近的熱帶海域海水溫度受季節變化的影響比較小,海表溫度一般在20~30℃之間變化,對該海域的海洋環境影響最大的莫過于被稱為南方濤動的ENSO現象。在ElNin~o期間,暖池中的暖水向東擴展到太平洋中部;LaNin~a期間,暖池向西退縮回太平洋西部。有研究表明這種暖池位置的變化(實際上是海水溫度的變化)影響了魚群的分布,從而導致了漁獲量空間分布的變化[10-12]。圖4是太平洋中部熱帶海域月平均溫度異常(Anin~o34)與分月黃鰭金槍魚經度重心、緯度重心之間正交相關分析的結果。結果表明兩者與Anin~o 34的相關性明顯,只是黃鰭金槍魚經度重心直接與溫度異常相關,而黃鰭金槍魚緯度重心滯后2個月以上才與溫度異常負相關。這意味著,當ElNin~o發生時(Anin~o34連續3個月以上大于0. 5),漁獲量經度重心同時向東遷移,而漁獲量緯度重心則要在2、3個月后才開始向南偏移。根據對漁獲量空間分布的時間變化分析結果表明,相對來說漁獲量經度重心比較偏東的年份都是ElNin~o年,而相對而言漁獲量經度重心比較偏西的年份則除1977年外都是LaNin~a年;且經度變化跨度比較大的年份也多為ElNin~o年。至于漁獲量分布緯度中心的變化則情況較為復雜,由于相關系數的最大值在滯后5個月時出現,意味著偏移會經過2~5個月左右的時間才明顯表現出來。這解釋了漁獲量緯度重心相對比較偏北的年份大部分都是La Nin~a年的次年,漁獲量緯度重心相對比較偏南的年份都是ElNin~a年或其次年;且緯度重心變化比較大的年份也多為El nin~o年或其次年。其中雖有個別年度的變化不能由ENSO現象的變化直接解釋,但大部分漁獲量經度重心、緯度重心的遷移和變化狀況可從水溫條件受ENSO現象影響得到解釋。中西太平洋的金槍魚圍網漁業現在已擴大到整個中西太平洋的熱帶海域,從黃鰭金槍魚漁獲量空間密度來看赤道兩側比較高,且漁獲量的空間密度受ENSO現象的影響較大,一般而言, ElNin~o年漁獲量分布經度重心會偏東,緯度重心會在當年或次年偏南;在LaNin~a年漁獲量分布經度重心會偏西,緯度重心會在當年或次年偏北。對于漁獲量重心隨水溫及氣候變動過程遷移的物理和生物學方面的更為詳細的原因及變化機制,值得進一步研究。 |
