glm和gam模型研究东黄海鲐鱼资源渔场与环境因子的关系

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1、GLM和GAM模型研究东黄海鲐鱼资源渔场与环境因子的关系郑波，陈新军，李纲（上海水产大学海洋学院，上海200090）摘要：鲐是我国近海重要中上层鱼类。研究其资源变动、渔场分布与时空、海洋环境因子之间的关系有利于该资源的合理开发和利用。根据1998~2004年我国东黄海大型鲐鱼围网渔业的生产统计和时间、空间、表温、表层盐度、表温梯度、表温的月差异等环境数据，利用广义可加模型（GAM）和广义线性模型（GLM）对鲐鱼资源丰度和环境因子的关系进行研究。结果表明，在南部海域，作业渔场集中在122.5°E~124°E、26.5°N~28°

2、N，适宜表温26.5~30℃，适宜表层盐度33.3~34.3，并明显集中在锋区周边海域；在北部海域，作业渔场集中在122.5°E~125.5°E、33°N~37.5°N，适宜表温15~20℃，适宜表层盐度31.3~32.3，集中在冷水区边缘海域。相对资源密度指数大于0.5的海域为122°30′E~124°30′E、26°30′N~28°N，122°30′E~125°30′E、33°N~34°30′N和124°E~125°E、34°30′N~37°N。研究认为，南北不同海域鲐鱼分布的适宜表温和表层盐度差异明显。影响鲐鱼资源丰度的

3、环境因子重要性依次为时间、空间和海洋环境。关键词：鲐鱼；GAM模型；GLM模型；资源与渔场；海洋环境因子；东黄海中图分类号：文献标识码：A鲐鱼属大洋暖水性中上层鱼类，广泛分布于西北太平洋沿岸水域。分布在东、黄海的鲐包括日本鲐（Scomberjaponicus）和澳洲鲐（Scomberaustralasicus）[1]，主要为中国、日本、韩国等灯光围网船所利用。近几十年来，随着我国近海底层经济鱼类资源的衰退，对鲐等中上层鱼类的捕捞也逐年加大，鲐在东、黄海区海洋渔业中的地位也日趋重要，其资源现状和开发潜力日益受到重视。了解和掌握资

4、源变动、渔场分布与海洋环境之间的关系对渔业生产和制定渔业管理措施等具有重要的作用。张晶等[2]利用卫星遥感图像以及东、黄海海况速报资料，分析了海况变化与东、黄海鲐鲹鱼的中心渔场的关系；杨红等[3]讨论了东海水团分布与鲐鱼渔场关系；苗振清[4]研究了鲐鱼中心渔场变动与台湾暖流水舌锋的进退的关系；Ricardo等[5]认为阿根廷鲐渔场表温（SST）上限是19°C。目前对鲐资源变动、渔场分布的研究，基本上都是只用一个或较少因子进行分析研究。鱼类资源变动、渔场分布往往与时空、海洋环境等多个因子关系密切。广义线性模型(generaliz

5、edlinearmodel,GLM)与广义可加模型（generalizedadditivemodel，GAM）是多元线性回归的推广，近年来已越来越多的被应用到渔业研究中[6-12]。为此，本文根据1998－2004年我国近海鲐鱼围网渔船的生产统计数据，结合时间空间和海洋环境因子，利用GAM和GLM模型对鲐鱼资源丰度与环境影响因子的关系进行研究，为东、黄海鲐鱼渔业渔情预报提供科学手段和理论依据。1材料和方法1.1数据来源鲐鱼围网生产数据来自上海水产大学近海鲐鱼围网工作组，数据字段有：日期、经纬度、产量、作业次数和平均日产量。其时

6、间分辨率为天，空间分辨率为10′×10′。SST和海洋表层盐度（SSS）数据取自网站http://iridl.ldeo.columbia.edu，时间跨度为1998－2004年，时间分辨率为月；空间范围为121°E~127°E、25°N~39°N，空间分辨率为30′×30′。收稿日期：2007－5－25资助项目：2006年度教育部新世纪优秀人才计划（NCET-06-0437）资助；上海市捕捞学重点学科资助（T1101）作者简介：郑波（1982-），男，浙江象山人，硕士研究生，主要从事海洋渔业与资源研究。Tel：021-6571

7、02059通讯作者：陈新军，Tel：021－65711303，E-mail：xjchen@shfu.edu.cn1.2数据预处理根据我国在近海鲐鱼开发利用历史和作业渔场的海洋环境条件不同，将东黄海按纬度不同划分成两个海区，即南部渔场（25°N~32.5°N）和北部渔场（32.5°N~39°N）。考虑到生产数据的空间分辨率与SST、SSS的不一致，为此将生产统计数据按0.5°×0.5°的空间分辨率进行处理。并分别按年、月的时间分辨率对数据进行整合。用海表温的标准差（SSTstd）表示某一栅格区（0.5°×0.5°）的表温水平梯度

8、。在一个3×3的栅格区（每一栅格为0.5°×0.5°），中心点的SSTstd即为这9个栅格区域SST的标准差。使用SSTdif来表示表温的月间差异，计算方法为当前月该区域的SST减去前个月该区域的SST。1.3处理方法GAM模型利用GAM模型对影响鲐鱼资源的因子进行分析，其表