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摩洛哥沿岸头足类渔场时空分布及其与海温、叶绿素浓度的关系

2020-12-10沈建林刘大鹏

渔业信息与战略 2020年4期
关键词:渔场墨鱼摩洛哥

沈建林,张 衡,刘大鹏*,杨 超,徐 博,吴 越

(1.上海蒂尔远洋渔业有限公司,上海 200082;2.中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海 200090;3.上海海洋大学海洋学院,上海 201306)

摩洛哥是非洲第一大渔业生产国,渔业资源丰富,渔业在摩洛哥国内经济中占有重要地位[1-3]。这一方面是因为英国和葡萄牙水域南下的加那利洋流(Canary Current)与一支从西非南部沿海岸北上的赤道暖流在摩洛哥海域交汇,使这一带水域产生了季节性的涌升流,将海底丰富的营养盐类带到上层水域,浮游生物得以大量繁殖,从而形成了良好渔场。另一个原因是摩洛哥海域的大陆架具有一定的深度和宽度,适宜各种渔船的不同作业方式。摩洛哥渔业主捕种类为中上层鱼类和头足类,其中中上层鱼类主要为沙丁鱼、鲐鱼和竹筴鱼,而底层渔业主要是章鱼、乌贼和鱿鱼等头足类[3-4]。

头足类是极其重要的海洋经济动物,生命周期短、生长快且资源极其丰富。在国际市场上,头足类水产品的价格远远高于沙丁鱼产品。如果按照产值计算的话,仅占摩洛哥渔业产量不到10%的头足类占其国内渔业总产值的50%左右[2-4]。因此,头足类是摩洛哥海域最有经济价值的渔业资源之一,其在近海和外海均有分布,主要渔场在北纬19°40′以北、西经17°20′以东海域,全年均可捕捞。头足类占底层拖网渔获量的七成以上,尤以章鱼(主要是真蛸Octopus vulgaris)产量最大,经济价值最高。自1988年以来,我国与摩洛哥开展了长期渔业合作,与当地渔业企业合建渔业公司开展底层渔业开发,为促进摩洛哥渔业捕捞水平和科技发展提供了重要支持[3-6]。然而,对于摩洛哥水域渔业资源、渔场环境因子等研究仍十分薄弱[1-2],不利于合理利用该渔业资源。本研究结合2019年上海蒂尔远洋渔业有限公司的底拖网渔业生产数据和卫星遥感数据,分析摩洛哥头足类渔场时空变动及关键影响因素,以期为及时掌握该渔场变动情况提供基础资料。

1 方法和数据

1.1 数据来源

渔业数据来自上海蒂尔远洋渔业有限公司的底拖网渔业生产数据,包括作业时间、作业位置、分鱼种渔获量等信息。时间范围为2019年1—12月;空间范围为9~18°W、26~31°N。共有14艘底拖网渔船,每艘船的船体特征和网具参数均相同。船长30.8 m,船宽8.8 m,吨位312 t,主机功率为525 kW;网具的网口周长为33.2 m,网口高约6 m,囊网网目尺寸7 cm。渔获物组成以章鱼(产量比例为21%)、墨鱼(产量比例为52%)和鱿鱼(产量比例为10%)等头足类为主,并伴有少量杂鱼(产量比例为17%)。其中,章鱼主要指真蛸,墨鱼主要指商乌贼(Sepiaofficinalis)等乌贼类,鱿鱼主要指欧洲枪乌贼(Alloteuthis subulata)等。摩洛哥2019年的休渔时间是4月1日至6月15日以及9月15日至12月31日,休渔期无作业数据。

海表温度(sea surface temperature,SST)数据来自于美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)网站(https://coastwatch.pfeg.noaa.gov)的Aqua卫星,CoastWatch通过NASA的Aqua航天器上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器提供海面温度测量,时间范围为2019年1—9月,时间分辨率为月,空间分辨率为0.25°×0.25°。叶绿素(chlorophyll-a,Chl-a)数据来自于同一网站。时间范围为2019年1—9月,时间分辨率为月,空间分辨率为0.25°×0.25°[7-8]。

1.2 数据处理

单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)在渔业资源评估中,通常用来衡量渔业资源丰度的大小[7]。将渔业数据按照经纬度0.25°×0.25°的空间分辨率计算CPUE的空间平均值,并按月进行处理,其计算公式为:

式(1)中,Ci代表0.25°×0.25°单位渔区内的产量,单位为t;n代表0.25°×0.25°单位渔区内的网次数。CPUE单位为t·(船·d)-1。

利用渔场重心法研究中心渔场的空间变化,计算CPUE渔场渔获重心描述渔场空间位置变动,计算公式[7-8]为:

式(2)中,X、Y分别为渔场重心经度、纬度,Xi为第i网次放网点i的纬度,Yi为第i网次放网点i的经度,Ci为第i网次的CPUE,n为网次数。

采用Arcgis10.0软件对CPUE和SST、Chl-a进行空间叠加制图分析渔场与环境的关系。采用单因子方差分析方法(One-way ANOVA)对主要渔获物的产量和CPUE进行显著性差异检验[8-9]。

2 结果与分析

2.1 渔获量和CPUE

2019年上海蒂尔远洋渔业有限公司在摩洛哥沿岸拖网渔场总渔获量呈现1—3月较高、6—9月略低的变化特征,其中6月由于上半月是休渔期导致其产量仅246.6 t。从CPUE变化来看,休渔期结束后的第一个月(即1月和6月)均产量较高,随后月份开始下降(图1)。章鱼总产量在1月为最高值,随后大幅下降,6月和9月产量、CPUE均处于很低的水平。墨鱼作为主要渔获物,产量和CPUE均较高,但也呈现休渔期结束后的第一个月(即1月和6月)产量和CPUE最高,随后逐渐下降的特点。鱿鱼产量和CPUE各月均处于较低水平,与其他鱼种相比具有较大差异。总体来说,9月章鱼、墨鱼和鱿鱼的产量和CPUE均处于较低水平,表明渔汛末期的到来。经显著性检验可知,章鱼、墨鱼和鱿鱼的各月CPUE两两之间均存在显著性差异(P<0.05)。

图1 2019年摩洛哥沿岸拖网渔场渔获量和CPUE(a,总渔获量;b,章鱼;c,墨鱼;d,鱿鱼)Fig.1 Monthly changes in total catch and CPUE of the trawl fishing grounds in Morocco in 2019(a,total catch;b,octopus;c,cuttlefish;d,squid)

2.2 渔场重心

从渔场重心分布来看,1—3月摩洛哥沿岸拖网渔场重心分布于24°30′~25°30′N、16°00′~16°30′W,6—9月渔场重心范围扩大约1倍(图2)。其中,6月渔场重心偏北,7月大幅南撤,8—9月又逐渐往北转移。因此,摩洛哥沿岸拖网渔场重心整体变动幅度较小,中心渔场纬度范围为23°~24°N、16°~17°W,主要沿着海域岸线的方向进行变动。

图2 2019年摩洛哥沿岸拖网渔场重心变动Fig.2 Gravity center shift of trawl fishing grounds along the coast of Morocco in 2019

2.3 CPUE与环境因子的空间叠加

从CPUE与SST的空间分布来看,CPUE高值区(>1 t·(船·d)-1)主要分布于SST为18.0~20.5℃的狭窄范围内,其中1—3月CPUE高值区的SST为18.0~20.0℃,6—9月CPUE高值区的SST增高约0.5℃(图3)。

图3 渔场总渔获量CPUE与SST(℃)的空间关系月变化Fig.3 Monthly changes of the relationship between CPUE and SST in the fishing grounds

从叶绿素浓度分布来看,摩洛哥沿岸水域Chl-a浓度各月均较高,呈现近岸高、外海低的特点,且1—9月Chl-a浓度呈逐渐增高的趋势。1—3月CPUE高值区(>1 t·(船·d)-1)主要分布于Chl-a浓度为1.5~4.5 mg·m-3的海域,6—7月CPUE高值区位于Chl-a浓度为3.5~5.5 mg·m-3的海域。由于部分站点位于外海,8和9月CPUE高值区的Chl-a浓度为0.5~1 mg·m-3,但在靠近近岸的站点,CPUE高值区分布于Chl-a浓度为3.5~6.0(8月)和11.0~15.0 mg·m-3(9月)的海域。

3 结论与讨论

3.1 摩洛哥沿岸拖网渔场渔获量和CPUE

摩洛哥渔业资源在20世纪末期处于开发高峰阶段,而进入21世纪以后年产量逐渐减少,一是因为头足类资源已被充分开发,二是由于摩洛哥政府增强对该渔业的重视,加强了对头足类渔业的管理和控制,设立了禁渔期和禁渔区[1]。本研究发现,2019年拖网作业允许月份只有7个月(约188 d),渔获量与2014—2016年相比略低,但作业月份有所不同。渔获物以章鱼、墨鱼、鱿鱼为主,但章鱼产量比例比2014—2016年明显下降,墨鱼比例上升,反映了渔获物组成发生了一定变化,但仍然是章鱼和墨鱼(即乌贼类)为主。

有研究表明[1],摩洛哥头足类拖网渔业以第三渔季(11—12月)CPUE最高,其次是1—3月。由于2019年10—12月摩洛哥处于禁渔期故无作业记录,但也能发现1月章鱼和墨鱼的CPUE最高,说明每年开捕季的第一月渔获量和CPUE处于较高的水平,间接验证了禁渔期的资源保护效果较好。从年平均CPUE来看,2019年较2014—2016年增加了约25%,可证实摩洛哥沿岸资源状况较好,呈上升趋势。摩洛哥丰富的头足类资源使其拖网产量明显高于我国近海,是后者的5倍左右(我国黄东海近海头足类产量仅0.1~0.3 t·(船·d)-1)[10-11],特别是章鱼和墨鱼资源,值得进一步开发利用。

3.2 渔场重心的时空变动

渔场重心作为表征渔场时空变动的重要指标,已受到渔业学家的广泛应用[8-9],但极少涉及摩洛哥渔场变动研究。本论文发现摩洛哥沿岸拖网渔场重心空间范围较小,中心渔场纬度范围为23~24°N、16~17°W。从月份来看,6月渔场重心偏北,其余月份均偏南,由于该渔业主要采用底拖网在沿岸25~35 m水深作业,因此其渔场的空间范围相比大洋性金枪鱼等中上层鱼类渔场明显偏小[7],其渔场更受海温、叶绿素浓度、底质等环境和饵料条件限制[1]。

3.3 渔场与海表温度、叶绿素浓度变化的关系

摩洛哥海域由于地理位置的优越性,海表温度常年变化不大,夏季为18~24℃,适宜鱼类和头足类生长[3,12-13]。周晓鸥[3]于2011年6—8月对摩洛哥中上层鱼类进行了调查,发现中心渔场的最适SST范围是18.7~19.7℃,盐度范围为36.3‰~36.5‰。少量研究针对摩洛哥拖网渔场的渔业资源状况、渔获量变动和管理政策等作了阐述[1,4,12],但尚未见沿岸拖网渔场与相关海洋环境因子关系的报道[14-15]。本研究发现,拖网渔业的CPUE高值区的SST范围是18.0~20.5℃,叶绿素浓度范围波动较大,为1.5~15.0 mg·m-3。从月份来看,1—3月中心渔场最适SST相对较低,7—9月开始逐渐增高,每月最适SST平均增加0.5℃。由于拖网渔场主要位于沿岸水域,浮游植物生长繁盛,叶绿素浓度较高,为头足类提供了丰富的饵料基础环境,大多数月份渔场区叶绿素浓度大于2.0 mg·m-3,仅在8和9月渔场部分站点的叶绿素浓度较低(范围为0.4~1.0 mg·m-3),说明摩洛哥拖网渔业渔场环境具有特殊性,海温变化幅度小,叶绿素浓度较高。在以后的研究中,可增加渔场区的海流和底层水温等环境因子进一步分析渔场的变动规律及原因。

图4 渔场各鱼种CPUE与Chl-a(mg·m¯3)的空间关系月变化Fig.4 Monthly changes of spatial relationship between CPUE and Chl-a in the fishing grounds

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