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《上海海洋大学》 2018年
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南极半岛北部磷虾渔场时空分布及其生态环境效应研究

陈吕凤  
【摘要】:南极磷虾在南极海洋生态系统中占据着十分重要的角色,是南大洋海洋生态系统的关键环节,南极海洋食物网组成也表明磷虾在其中占据着决定性的地位。为了探究磷虾群在海洋空间分布特性及其生态环境影响,本研究从以下两方面开展:一是不同环境因素对磷虾群空间分布的影响,二是从物种生境的角度分析磷虾群空间分布特性以及磷虾渔业对磷虾依存种(企鹅)的影响。选取水温、光合有效辐射度、深度、海冰、叶绿素、离岸距离等环境因子,深入分析环境要素与磷虾分布及种群特征影响。3种以磷虾为主要摄食对象的企鹅种对磷虾的影响也是重要的生态因子。本研究主要创新点与亮点在于将空间分析模型引入磷虾渔业研究当中,并且为南极磷虾渔业在南极半岛北部的生态效应影响进行了研究并得到基础有效数据。多年来,国际上许多国家在南极均投入了一定的资源和努力对磷虾进行多方位的研究,主要涉及生理、食性、繁殖以及空间分布特性等。近年来,空间分析模块应用于海洋生物类的时空分布研究逐渐成为热点,但我国关于该模块对磷虾空间分布的研究鲜有报道。此外,磷虾渔业对陆基捕食者可能的潜在影响也日益受到全球的关注。为补充这些研究空白,本研究基于2010-2016年南极海洋生物资源开发利用项目执行期间采集的数据以及全球环境数据网站获得的环境数据,对南极半岛北部区域的磷虾群时空分布及其生态效应展开研究,并基于地理加权回归模型(GWR)对南极半岛北部区域磷虾群进行空间分析,探究环境因子对磷虾的分布影响以及磷虾渔业对依存种(企鹅)索饵是否产生潜在影响。结果可为进一步研究磷虾空间分布特征提供科学依据,并为维护南极海洋生态系统平衡和可持续发展提供参考。南极磷虾渔业科学观察员采集的磷虾渔业基础数据及采集的环境因子(如温度,深度数据等)以及二次计算获得的离岸距离数据和距离海底深度数据是本研究中主要数据集。结合环境项目网站提供的该研究区域的环境数据,如叶绿素、光合有效辐射度、海冰数据以及企鹅群聚集点数据等进行分析。利用地统计空间分析模型分析环境因子/生态因子对南极磷虾空间分布的影响。得出的主要结论如下:(1)研究区域内,丰度较高的磷虾群主要分布在深度175-450米的范围,海水温度范围为-1.1-0.9℃。(2)在磷虾渔业单位捕捞努力量渔获量(CPUE)较高的区域且最适温度范围内,CPUE值会随着温度的升高逐渐升高;最适深度范围中,磷虾群至海底的距离越大,其CPUE值越小。(3)光合有效辐射度对磷虾群分布存在显著季节性差异,磷虾群多分布在于光合有效辐射度较低区域。(4)当冬季(5、6月份)海冰覆盖率较高时,开阔水域的CPUE值最高。(5)磷虾群至冰缘线的距离与CPUE之间无显著相关关系。(6)GWR模型结果表明,南设得兰群岛东-西水域海温对磷虾渔业CPUE的空间分布产生东-西方向的正相关关系,而虾群深度与离岸距离对CPUE的空间分布主要表现为负相关关系,且存在着年际和区域性差异。(7)磷虾渔业对不同种类企鹅的影响不同,磷虾渔业对企鹅的索饵影响不显著。本研究将空间分析与地统计模型相结合,研究磷虾与环境因子的关系,以及磷虾渔业对南极海洋生态的影响,探究了不同环境因子对磷虾空间分布的影响。本研究结果可为进一步解释磷虾群空间分布及其与环境因子之间的关系提供借鉴,并为探究磷虾渔业与磷虾依存者之间的相关性指明思路。
【学位授予单位】:上海海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S931

【参考文献】
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