鄒易陽(yáng)， 薛　瑩， 麻秋云， 徐賓鐸， 任一平

(中國(guó)海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，山東 青島 266003)

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應(yīng)用棲息地適宜性指數(shù)研究海州灣小黃魚(yú)的空間分布特征*

鄒易陽(yáng)， 薛瑩**， 麻秋云， 徐賓鐸， 任一平

(中國(guó)海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，山東 青島 266003)

為研究海州灣小黃魚(yú)(Larimichthyspolyactis)的空間分布特征。于2011、2013及2014年的春、秋兩季在海州灣進(jìn)行了漁業(yè)資源與棲息環(huán)境綜合調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果和同步采集的底層水溫、底層鹽度及水深數(shù)據(jù)，構(gòu)建了海州灣小黃魚(yú)的棲息地適宜性指數(shù)(Habitat suitability index, HSI)模型，利用赤池信息量準(zhǔn)則值(Akaike information criterion，AIC)檢驗(yàn)算術(shù)平均法(AM)和幾何平均法(GM)的擬合度，對(duì)模型輸出結(jié)果進(jìn)行分析和比較。研究表明：除秋季的水深外，其余各環(huán)境因子與適宜性指數(shù)間均呈現(xiàn)明顯的正態(tài)或偏正態(tài)關(guān)系。通過(guò)AIC檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，春季用幾何平均法擬合棲息地適宜性指數(shù)的效果較好，而秋季用算術(shù)平均法擬合的效果較好。小黃魚(yú)的最適棲息地存在明顯的年間變化和季節(jié)變化，春季HSI高值區(qū)域多集中于34.7°N，120.2°E附近海域；秋季HSI高值中心位于34.5°N～34.7°N，120.0°E～120.2°E附近海域。研究結(jié)果表明，棲息地適宜性指數(shù)模型能夠較好地反映海州灣小黃魚(yú)棲息地的分布和變化情況，在單因素SI極小值出現(xiàn)頻率較高的情況下，算術(shù)平均法要優(yōu)于幾何平均法。

小黃魚(yú)； 棲息地適宜性指數(shù)； 海州灣； 環(huán)境因子； 空間分布

引用格式：鄒易陽(yáng)， 薛瑩， 麻秋云， 等. 應(yīng)用棲息地適宜性指數(shù)研究海州灣小黃魚(yú)的空間分布特征[J].中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2016, 46(8)： 54-63.

ZOU Yi-Yang, XUE Ying, Ma Qiu-Yun，et al. Spatial distribution ofLarimichthyspolyactisin Haizhou Bay based ondetermined with based on habitat suitability index [J].Periodical of Ocean University of China, 2016, 46(8)： 54-63.

小黃魚(yú)(Larimichthyspolyactis)屬于暖溫性底層魚(yú)類，廣泛分布于中國(guó)渤海、黃海和東海以及朝鮮半島西岸海域，主要集中在28°00′N以北、125°30′E以西，水深不超過(guò)100m的海區(qū)以及受長(zhǎng)江徑流影響較大的黃海南部和東海北部水深40～80m的海區(qū)，是底拖網(wǎng)、帆張網(wǎng)和定置張網(wǎng)等網(wǎng)具的專捕和兼捕對(duì)象[1]。因小黃魚(yú)具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且在生態(tài)系統(tǒng)中占有重要的地位，所以國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)其開(kāi)展過(guò)許多研究，研究領(lǐng)域涉及生長(zhǎng)、死亡[2]、繁殖力[3]、攝食習(xí)性[4]、資源評(píng)估和種群動(dòng)態(tài)[5]和洄游分布[6-8]等諸多方面，為深入開(kāi)展小黃魚(yú)的相關(guān)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

棲息地適宜性指數(shù)(Habitat suitability index, HSI)最早由美國(guó)地理調(diào)查局國(guó)家濕地研究中心魚(yú)類和野生生物署于1980年代初提出，用于描述野生動(dòng)物的棲息地質(zhì)量。后來(lái)被廣泛應(yīng)用于物種的管理和生態(tài)恢復(fù)研究[9-11]以及漁場(chǎng)分析[12-14]，均取得了較好的預(yù)測(cè)效果。例如：王家樵[15]采用標(biāo)準(zhǔn)化之后的CPUE相對(duì)比值建立了大眼金槍魚(yú)的棲息地指數(shù)模型；陳新軍等[16]利用基于表層水溫的棲息地模型研究并預(yù)測(cè)了西北太平洋柔魚(yú)(Ommastrephesbartramii)的漁場(chǎng)。

近年來(lái)，由于受到過(guò)度捕撈、氣候變化和環(huán)境污染等諸多因素的影響，海州灣的生物資源和生態(tài)環(huán)境面臨嚴(yán)重危機(jī)，小黃魚(yú)等重要經(jīng)濟(jì)漁業(yè)資源呈現(xiàn)明顯的衰退趨勢(shì)[17-18]。漁業(yè)生物棲息地適宜性研究是漁業(yè)資源領(lǐng)域一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容，對(duì)于漁業(yè)資源評(píng)估、種群動(dòng)態(tài)的研究以及漁業(yè)生產(chǎn)等都具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。然而目前，有關(guān)海州灣小黃魚(yú)棲息地適宜性的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，亟待開(kāi)展相關(guān)研究。

本文根據(jù)2011、2013和2014年春、秋兩季在海州灣進(jìn)行的6個(gè)航次的漁業(yè)資源與棲息環(huán)境綜合調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合底層水溫、底層鹽度、水深等環(huán)境因子，應(yīng)用棲息地適宜性指數(shù)對(duì)海州灣小黃魚(yú)的棲息地適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并比較不同計(jì)算方法對(duì)棲息地適宜度評(píng)價(jià)的差異，以期為今后海州灣小黃魚(yú)棲息地環(huán)境的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為中國(guó)小黃魚(yú)資源的保護(hù)和可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

樣品采自2011、2013和2014年的春季和秋季在海州灣及其鄰近海域進(jìn)行的漁業(yè)資源與棲息環(huán)境綜合調(diào)查，其中春季為5月，秋季為2011年的9月及2013和2014年的10月。采用分層隨機(jī)取樣(Stratified random sampling)的方法設(shè)計(jì)調(diào)查站位[19]，首先按經(jīng)緯度設(shè)置均勻分布的網(wǎng)格狀采樣小區(qū)，以每經(jīng)度10′、緯度10′為一個(gè)采樣小區(qū)，全海域共設(shè)置76個(gè)小區(qū)；再根據(jù)水深、緯度等因素的差異，將調(diào)查海域分為A、B、C、D、E共5個(gè)區(qū)域(見(jiàn)圖1)。每個(gè)航次在各區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選取一定數(shù)量的站位進(jìn)行調(diào)查，2011年春、秋兩季各設(shè)置24個(gè)調(diào)查站位，其中A區(qū)3個(gè)，B區(qū)5個(gè)，C區(qū)3個(gè)，D區(qū)9個(gè)，E區(qū)4個(gè)(由于天氣原因，秋季實(shí)際調(diào)查了11個(gè)站位)。根據(jù)站位優(yōu)化的分析結(jié)果[20]，在2013和2014年將各航次調(diào)查站位數(shù)調(diào)整為18個(gè)，其中A區(qū)2個(gè)，B區(qū)3個(gè)，C區(qū)3個(gè)，D區(qū)7個(gè)，E區(qū)3個(gè)。

調(diào)查船為220kW的單拖漁船，拖速為2～3kn，每站拖網(wǎng)時(shí)間為1h左右。調(diào)查網(wǎng)具為底拖網(wǎng)，其網(wǎng)口寬度2011及2013年為25m，2014年為12m，網(wǎng)口高度約為6m，囊網(wǎng)網(wǎng)目尺寸為17mm。在每個(gè)調(diào)查站位，還同步進(jìn)行了相關(guān)環(huán)境參數(shù)的采集和測(cè)定，使用CTD溫鹽深儀測(cè)定其水深、水溫和鹽度。樣品的采集和分析均按照最新的《海洋調(diào)查規(guī)范》[21]和《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[22]進(jìn)行。分析前對(duì)小黃魚(yú)漁獲質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行拖網(wǎng)時(shí)間(1h)和拖速(2kn)的標(biāo)準(zhǔn)化處理。

圖1　海州灣調(diào)查區(qū)域圖

1.2 數(shù)據(jù)處理

相對(duì)資源指數(shù)(Relative abundance index, RAI)由某一時(shí)間地點(diǎn)的相對(duì)資源密度值(Relative abundance density, RAD)除以所有RAD值中最大的值得到。計(jì)算公式為：

RAI可以看作反映棲息地質(zhì)量的指標(biāo)，等價(jià)于實(shí)際的HSI[23]。

1.3 棲息地適宜性指數(shù)模型

棲息地適宜性指數(shù)模型是一種模擬生物體對(duì)其周圍棲息環(huán)境變量反映的離散數(shù)值模型[24-25]。首先，將魚(yú)類對(duì)棲息水域中的各環(huán)境變量的反應(yīng)用一個(gè)合適的適宜性指數(shù)(Suitability index, SI)來(lái)表示。通常，假定相對(duì)資源密度值最大時(shí)為最適宜小黃魚(yú)棲息的海域，認(rèn)定其適宜性指數(shù)SI為1，而相對(duì)資源密度為0時(shí)認(rèn)為是最不適宜小黃魚(yú)棲息的海域，認(rèn)定其SI值為0。SI計(jì)算公式如下：

式中:SIi為i月的適宜性指數(shù)；SIi,RAD為i月以相對(duì)資源密度為基礎(chǔ)獲得的適宜性指數(shù)；RADi,max為i月的最大相對(duì)資源密度(g/h)；RADij為i月j站點(diǎn)的相對(duì)資源密度(g/h)。

其次，應(yīng)用正態(tài)和偏正態(tài)函數(shù)分別建立環(huán)境因子和SI之間的關(guān)系模型，利用DPS軟件求解。通過(guò)此模型將環(huán)境因子和SI的兩離散變量關(guān)系轉(zhuǎn)化為連續(xù)隨機(jī)變量之間的關(guān)系。根據(jù)歷史研究結(jié)果[26-28]，本研究選用對(duì)小黃魚(yú)空間分布有顯著影響的3個(gè)環(huán)境因子，即底層水溫、底層鹽度和水深進(jìn)行建模。

最后，應(yīng)用2個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式[29]，即算術(shù)平均法(Arithmetic mean, AM)和幾何平均法(Geometric mean, GM)計(jì)算棲息地適宜性綜合指數(shù)。HSI值在0(不適宜)到1(最適宜)之間變化。計(jì)算公式分別如下：

1.4 模型方法比較

根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則(Akaike information criterion，AIC)進(jìn)行模型方法擬合度的比較。模型參數(shù)的估計(jì)使用最大似然法[30]，其基本思想是找到與觀測(cè)數(shù)據(jù)最適的參數(shù)估計(jì)值。這里RAI為觀測(cè)數(shù)據(jù)，HSI為預(yù)測(cè)的擬合數(shù)據(jù)。根據(jù)上述2種模型方法，任一相同時(shí)間地點(diǎn)下的HSI與RAI的似然函數(shù)為：

式中:L(data/θ)表示數(shù)據(jù)組data的似然值；θ代表模型參數(shù)；HSIi和RAIi是同一個(gè)站位的第i對(duì)HSI和RAI值。用MS-Excel的規(guī)劃求解得到參數(shù)的最大似然估計(jì)值L。之后根據(jù)AIC值選擇出最適的棲息地模型方法，AIC值計(jì)算公式如下：

AIC=-2L+2m。

式中m是模型參數(shù)個(gè)數(shù)。選取AIC值最小的建模方法為最適建模方法。

1.5 繪制HSI值分布圖

應(yīng)用擬合度最高的模型繪制小黃魚(yú)HSI的空間分布圖，并探討其分布模式的季節(jié)差異和年間變化，分布圖繪制使用Surfer11.0軟件。

2　結(jié)果

2.1環(huán)境因子的適宜性指數(shù)曲線

研究發(fā)現(xiàn)，春季海州灣的小黃魚(yú)主要分布在底層水溫為10～19℃的水域，其中以16～17℃水域出現(xiàn)最

多，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)資源密度范圍為527.6～5151.4g/h，占春季總相對(duì)資源密度的35.8%(見(jiàn)圖2a)；主要分布區(qū)域的底層鹽度范圍是27.6～32.0，其中以鹽度為31.0～32.0的水域出現(xiàn)最多，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)資源密度范圍為0～5151.4g/h，占春季總相對(duì)資源密度的71.7%(見(jiàn)圖2c)；主要分布區(qū)域的水深范圍是4.4～36.3m，其中以水深在15～20m的水域出現(xiàn)最多，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)資源密度范圍為10.0～5151.4g/h，占5月總相對(duì)資源密度的33.1%(見(jiàn)圖2e)。

其實(shí)Sarah這么拼也不是沒(méi)有淵源的，Sarah的母親當(dāng)年在懷著她的時(shí)候也努力成為了自己律所的合伙人之一?！跋胍瑫r(shí)成為一名母親和一名有雄心的專業(yè)人士是絕對(duì)可能的，”Sarah母親給予她的信念支撐著她走過(guò)這一年。而這一年里，Sarah也學(xué)著在工作取舍中變得冷酷些：只挑那些真的有意義的，能有利于事業(yè)發(fā)展的事情先做，而不是什么事情都隨手接過(guò)來(lái)。就如上一年采訪時(shí)候Sarah對(duì)我說(shuō)的：“我會(huì)嘗試著讓自己變得更加專注，”要想家庭和事業(yè)兩者都能兼顧，總要作出犧牲和取舍。

秋季，小黃魚(yú)主要分布在底層水溫為19.2～22.9℃的海域，其中以20.0～20.5℃水域出現(xiàn)最多，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)資源密度范圍為0～876.4g/h，占秋季總相對(duì)資源密度的25.4%(見(jiàn)圖2b)；主要出現(xiàn)在底層鹽度為28.8～31.2的區(qū)域，其中以鹽度為30.5～31.0的水域出現(xiàn)最多，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)資源密度范圍為0～2839.7g/h，占秋季總相對(duì)資源密度的51.2%(見(jiàn)圖2d)；主要出現(xiàn)在水深15.2～30.9m的區(qū)域，其中以水深15～20m水域出現(xiàn)最多，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)資源密度范圍為0～2839.7g/h。占秋季總相對(duì)資源密度的43.4%(見(jiàn)圖2f)。

圖2　春季和秋季海州灣小黃魚(yú)的相對(duì)資源密度與底層水溫、底層鹽度及水深的關(guān)系

利用正態(tài)和偏正態(tài)函數(shù)擬合以相對(duì)資源密度為基礎(chǔ)的SI值與底層水溫、底層鹽度、水深的曲線(見(jiàn)圖3)，可以看出，春季SI值與各環(huán)境因素之間正態(tài)性較為明顯，而秋季SI值與環(huán)境因子的關(guān)系大多為偏正態(tài)性。模型擬合結(jié)果顯示(見(jiàn)表1)，除秋季的水深模擬結(jié)果未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)外(P>0.05)，其余各模型擬合均通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。

2.2HSI模型擬合度比較

對(duì)幾何平均法和算術(shù)平均法計(jì)算出的HSI值和相對(duì)資源指數(shù)(RAI)擬合度進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，不同月份之間AIC值較小的模型并不相同。春季，幾何平均法得到的AIC值較小，為25.5009，算術(shù)平均法較大，為37.3350(見(jiàn)表2)；秋季，算術(shù)平均法所得的AIC值較小，為10.2829，幾何平均法較大，為20.9670(見(jiàn)表3)。

(圓點(diǎn)表示實(shí)際值，曲線表示預(yù)測(cè)值。The hollow circles represent the observed value and the curves represent the predict value.)

表1　2011、2013及2014年春季和秋季海州灣小黃魚(yú)的適宜性指數(shù)模型

表2　春季不同計(jì)算方法的擬合度比較

表3　秋季不同計(jì)算方法的擬合度比較

2.3HSI空間分布比較

根據(jù)不同月份的環(huán)境數(shù)據(jù)，應(yīng)用算術(shù)平均法(AM)和幾何平均法(GM)分別計(jì)算得出春、秋兩季不同HSI水平值所占研究區(qū)域的平均百分比。春季，海州灣海域HSI在0.2以下時(shí)，AM和GM模型的相對(duì)資源密度比重分別占2.00%和22.00%；HSI在0.6以上時(shí)，AM和GM模型的相對(duì)資源密度比重分別占42.00%和22.00%；而HSI在0.7以上時(shí)的相對(duì)資源密度基本超過(guò)1000g/h。相比而言，幾何平均法計(jì)算的HSI值在各個(gè)水平范圍內(nèi)均有分布，而算術(shù)平均法計(jì)算出的HSI值則偏重于高水平區(qū)域，HSI>0.5影響的水域范圍占整個(gè)研究區(qū)域的64.00%(見(jiàn)表4)。

秋季，海州灣海域HSI在0.2以下時(shí)，AM和GM模型的相對(duì)資源密度比重分別占32.47%和97.83%；HSI在0.6以上時(shí)，AM和GM模型的相對(duì)資源密度比重分別占6.52%和2.17%。GM模型計(jì)算的HSI值，小于0.1的海域達(dá)到了調(diào)查區(qū)域的97.8%，而AM模型計(jì)算的HSI值，雖然在HSI<0.5的區(qū)間達(dá)到了91.7%，但各個(gè)區(qū)間所占百分比較為均勻(見(jiàn)表5)。

表4　春季海州灣小黃魚(yú)不同HSI值的百分比及其相應(yīng)的平均相對(duì)資源密度

注：“—”表示未發(fā)現(xiàn)有數(shù)值出現(xiàn)?！啊眗epresentingnodatainthestatisticanalysis.

①M(fèi)eanofrelativeabundancedensity(Mean±SD)；②Percentage

表5　秋季海州灣小黃魚(yú)不同HSI值的百分比及其相應(yīng)的平均相對(duì)資源密度

注：“—”表示未發(fā)現(xiàn)有數(shù)值出現(xiàn)?！啊眗epresentingnodatainthestatisticanalysis.

①M(fèi)eanofrelativeabundancedensity(Mean±SD)；②Percentage

2.4 海州灣小黃魚(yú)最適棲息地的分布

根據(jù)不同月份的環(huán)境數(shù)據(jù)，分別計(jì)算其各自的HSI值，繪制小黃魚(yú)的HSI空間分布圖，并與其實(shí)際相對(duì)資源密度的分布情況進(jìn)行比較(見(jiàn)圖4和5)。分析發(fā)現(xiàn)，2011年5月，海州灣小黃魚(yú)適宜性較高的棲息地多集中于35°N以南的海域，以近岸海域居多，而在海州灣東北部海域出現(xiàn)一個(gè)較為明顯的低值區(qū)域；2013年5月，HSI高值中心移動(dòng)到了東部較深的區(qū)域，而南部近岸區(qū)域則出現(xiàn)了HSI的低值區(qū)域；而2014年5月，適宜性較高的棲息地出現(xiàn)在海州灣底部水深較淺的海域，而在121°E以西海域出現(xiàn)明顯的低值中心(見(jiàn)圖4)。

秋季，海州灣小黃魚(yú)的適宜棲息地也存在明顯的年間變動(dòng)。2011年9月，在海州灣北部海域存在一個(gè)HSI高值區(qū)域，其位置大致在35.5°N、119.8°E附近的近岸海域，且以此為高值中心向東南方向遞減，在35°N，121°E附近出現(xiàn)了明顯的低值區(qū)域；2013年10月，小黃魚(yú)適宜棲息地的范圍較為狹小，僅局限在34.5°N～34.8°N、120.0°E～120.3°E的區(qū)域內(nèi)，其兩側(cè)各出現(xiàn)了一個(gè)低值中心。2014年10月，HSI高值區(qū)域與2013年相比有所擴(kuò)大，向北延伸到了北部近岸海域，同時(shí)低值中心移動(dòng)到35.0°N～35.5°N、119.7°E～119.9°E的海域(見(jiàn)圖5)。

圖4　2011、2013及2014年春季海州灣小黃魚(yú)HSI值和相對(duì)資源密度(g/h)的空間分布

圖5　2011、2013及2014年秋季海州灣小黃魚(yú)HSI值和相對(duì)資源密度(g/h)的空間分布

3　討論

3.1小黃魚(yú)適宜性指數(shù)與環(huán)境因子的關(guān)系

水溫是影響魚(yú)類生態(tài)習(xí)性的主要環(huán)境因子之一，不僅能夠影響魚(yú)類的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖以及新陳代謝，也能夠影響魚(yú)類的洄游分布、漁期的早晚和漁汛時(shí)間的長(zhǎng)短、中心漁場(chǎng)的位置以及魚(yú)群自身的集群行為等[31]。水溫也可以通過(guò)對(duì)餌料生物行為、分布和數(shù)量變動(dòng)的影響，從而間接影響魚(yú)類的洄游分布[26]。鹽度在魚(yú)類的生存環(huán)境中也發(fā)揮著重要的作用，魚(yú)類各個(gè)發(fā)育階段的開(kāi)始時(shí)間和生長(zhǎng)速率等均與鹽度的高低有密切的關(guān)系[32-33]。李建生等[34]研究了東海北部秋季小黃魚(yú)的分布特征及其與底層溫度和鹽度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)小黃魚(yú)主要棲息于暖水區(qū)的邊緣水域，適宜的底層水溫范圍在14～21℃之間，適宜的底層鹽度范圍在33.0～34.0之間。以往的研究結(jié)果[33]顯示，東海區(qū)小黃魚(yú)索餌群體的適溫范圍為14～26℃，小黃魚(yú)在水溫達(dá)到15℃以上時(shí)資源量較大。

本研究發(fā)現(xiàn)，春季海州灣小黃魚(yú)的適宜性指數(shù)SI值在水溫15℃、鹽度32.0左右達(dá)到最大值，與以往研究結(jié)果基本相同。而且相對(duì)資源密度與底層水溫呈現(xiàn)極顯著的正態(tài)關(guān)系(P<0.01)，這一結(jié)論在其他魚(yú)類SI值與海洋環(huán)境關(guān)系的研究中也得到了證實(shí)[35-36]。秋季小黃魚(yú)的適宜性指數(shù)和環(huán)境因子之間呈現(xiàn)極顯著的偏正態(tài)關(guān)系(P<0.01)，產(chǎn)生這一差異的原因可能是因?yàn)榍锛竞Ｖ轂车讓铀疁氐淖兓容^窄，同時(shí)相對(duì)資源密度極小值出現(xiàn)頻率較高，且不同站位之間相對(duì)資源密度差異較大，空間分布極不均勻。

3.2 小黃魚(yú)棲息地適宜性指數(shù)的分布特征

春季海州灣小黃魚(yú)的空間分布特征存在明顯的年間變化，這可能與海州灣海域的地理環(huán)境特點(diǎn)密切相關(guān)。海州灣是黃海小黃魚(yú)重要的產(chǎn)卵場(chǎng)之一[8]，且地處黃海冷水團(tuán)的邊緣地區(qū)，海州灣東北部海域底層水溫呈現(xiàn)春、夏季節(jié)明顯偏低的現(xiàn)象，這可能是小黃魚(yú)在5月主要分布于海州灣南部海域的原因之一。與此同時(shí)，海州灣海域還受到魯南沿岸流、蘇北沿岸流等一系列物理過(guò)程的共同作用[18]，使得春季海州灣海域呈現(xiàn)出低溫低鹽的水文條件。整體來(lái)看，春季小黃魚(yú)的HSI高值區(qū)域，除2013年有較大變動(dòng)外，2011年及2014年基本都主要分布在34.5°N～35.3°N、119.3°E～120.3°E的海域范圍內(nèi)，該海域是春季海州灣小黃魚(yú)產(chǎn)卵群體的主要適宜棲息地，今后應(yīng)對(duì)該區(qū)域加以重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和保護(hù)。

海州灣南部海域地處蘇北沿岸流以及黃海暖流分支的綜合作用區(qū)域，基礎(chǔ)餌料豐富[37]，是秋季黃海小黃魚(yú)的主要索餌場(chǎng)之一[27]。本研究發(fā)現(xiàn)，2011年9月小黃魚(yú)棲息地適宜性指數(shù)的分布，與之后2年調(diào)查結(jié)果存在較大差異，其主要原因可能是海州灣海域的環(huán)境條件發(fā)生了一定程度的年間波動(dòng)，導(dǎo)致適宜棲息地也隨之發(fā)生變動(dòng)。另外，需要指出的一點(diǎn)是，由于2011年9月海州灣南部海域部分站位未能獲得調(diào)查數(shù)據(jù)，這也可能會(huì)對(duì)小黃魚(yú)適宜棲息地的分布產(chǎn)生一定的影響。2013年和2014年10月小黃魚(yú)的適宜棲息地基本都集中分布于34.5°N～34.8°N、120.0°E～120.3°E的區(qū)域內(nèi)，表明該海域是秋季海州灣小黃魚(yú)最適宜的索餌棲息場(chǎng)所，這與仲霞銘等[38]的研究結(jié)論基本一致。

3.3不同棲息地指數(shù)模型計(jì)算方法的比較

海州灣海域不同月份應(yīng)用算術(shù)平均法(AM)和幾何平均法(GM)計(jì)算的結(jié)果存在明顯差異。春季，幾何平均法預(yù)測(cè)出的HSI值在各個(gè)區(qū)間內(nèi)分布較為均勻，而AM模型的結(jié)果則偏重于在HSI>0.5的區(qū)間；秋季，GM模型在HSI低值(HSI<0.2)區(qū)域顯示出了極高的百分比，而AM模型雖偏重于HSI<0.5的區(qū)間，但各區(qū)間所占百分比較為均勻。這是由于兩種計(jì)算方式本身的差異所致，其中算術(shù)平均法估算結(jié)果較為穩(wěn)定，不易受SI極值的影響，而幾何平均法更易受到SI極值的影響[39]。秋季，由于小黃魚(yú)相對(duì)資源量極小值出較多，導(dǎo)致應(yīng)用GM模型計(jì)算HSI值時(shí)，出現(xiàn)明顯的兩級(jí)分化現(xiàn)象(見(jiàn)表5)。因此，HSI建模方法應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)和SI值的分布情況而定，在單因素SI極小值出現(xiàn)較多的情況下，建議選用AM模型方法計(jì)算HSI值。

4　結(jié)語(yǔ)

棲息地適宜性指數(shù)模型能夠較好地反映海州灣小黃魚(yú)棲息地的分布和變動(dòng)情況，海州灣小黃魚(yú)的最適棲息地存在明顯的年間變化和季節(jié)變化，環(huán)境因子的波動(dòng)可能是導(dǎo)致上述變化的主要原因。由于影響魚(yú)類棲息地選擇的因素有許多，餌料生物[40-41]以及底質(zhì)類型[38]等也會(huì)對(duì)于魚(yú)類的棲息地選擇產(chǎn)生影響，因此在今后的研究中，將考慮更多的環(huán)境因子對(duì)小黃魚(yú)棲息地選擇的影響，以期更加全面、客觀的分析海州灣小黃魚(yú)適宜棲息地的分布特征，為小黃魚(yú)資源的保護(hù)和可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。

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責(zé)任編輯 朱寶象

SpatialDistributionofLarimichthys polyactisinHaizhouBayBasedonHabitatSuitabilityIndex

ZOUYi-Yang,XUEYing,MAQiu-Yun,XUBin-Duo,RENYi-Ping

(CollegeofFisheries,OceanUniversityofChina,Qingdao266003,China)

Larimichthys polyactis,smallyellowcroaker,isoneofthedominantfishspeciesalongChinesecoast.Italsosdplaysanimportantroleinmarineecosystem.Previousstudiesfocusedonitsgrowthandmortality,stockassessment,migration;howeverfewonitshabitatquality.Inthisstudy,habitatsuitabilityindex(HSI)modelswereusedtoevaluatethehabitatqualityofsmallyellowcroakerinHaizhouBay,China.HabitatsuitabilitywasdeterminedwithdatacollectedfrombottomtrawlsurveysinHaizhouBayinspringandautumnin2011, 2013and2014.MarchrepresentedspringswhileSeptemberrepresentedtheautumnin2011andOctoberrepresentedautumnin2013and2014.Seabottomtemperature(SBT),seabottomsalinity(SBS)anddepthwereusedinHSImodelbyreclassifyingthehabitatmapona0-1suitabilityindexrange.Followingreclassification,thearithmeticmean(AM)andgeometricmean(GM)ofthesuitabilityindexofeachvariablewerecalculatedandthemapofhabitatsuitabilitywasillustratedwithSurfer11.0.GoodnessoffitforthetwomodelingmethodswastestedwithAkaikeInformationCriterion(AIC).Theresultsofdifferentmodelingmethodswereusedtocalculatethehabitatsuitabilityindex(HSI).ResultsshowedthatsmallyellowcroakermainlyinhabitedtheareawhereSBTrangedfrom14.0to16.0 ℃,SBSrangedfrom31.2to31.8,anddepthrangedfrom14.0to20.0minspring.Inautumn,smallyellowcroakermainlyinhabitedtheareawhereSBTvariedbetween22.4and22.7 ℃,SBSvariedbetween30.4and30.7,anddepthvariedbetween14.6and16.6m.Allenvironmentalfactorsexpectfordepthrelatedeithernormallyorhalf-normallywithsuitabilityindex(P<0.01).ThevalueofAICindicatedthatthebestgoodnessoffitcalculatedwithequationsindifferentmonthswasdifferent.Geometricmeanmodelproducedbetterestimationinspringwhereasarithmeticmeanmodelproducedbetterestimationinautumn.Theareawiththehighesthabitatqualityshowedanobviousvariationbetweenyears.ThehighestHSImainlydistributedneartheoffshoreinspring,theareaof34.7°Nand120.2°E,whereasitappearedaroundtheareaof34.5°N～34.7°N, 120.0°E～120.2°Einautumn.ThisstudysuggestedthattheHSImodelbasedonSBT,SBSanddepthcanbetterpredictsuitablehabitatsofsmallyellowcroakerinHaizhouBay,andtheAMmodelisbetterthantheGMmodelwhentherearetoomanyminimumsuitabilityindexofsinglefactor.

Larimichthys polyactis;habitatsuitabilityindex;HaizhouBay;environmentalfactor;spatialdistribution

高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20120132130001)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(201022001，201262004)；國(guó)家留學(xué)基金項(xiàng)目資助

2015-06-08；

2016-01-19

鄒易陽(yáng)(1992-), 男, 碩士生, 主要從事漁業(yè)生態(tài)學(xué)研究。 E-mail: tianxinzhilang@163.com

**通訊作者: E-mail: xueying@ouc.edu.cn

P723;S931.4

A

1672-5174(2016)08-054-10

10.16441/j.cnki.hdxb.20150203

Supported by the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China(20120132130001); The Fundamental Research Funds for the Central Universities ( 201022001, 201262004); The State Scholarship Fund by the China Scholarship Council