摩洛哥沿岸頭足類漁場時空分布及其與海溫、葉綠素濃度的關系

沈建林，張 衡，劉大鵬*，楊 超，徐 博，吳 越

（1.上海蒂爾遠洋漁業(yè)有限公司，上海 200082；2.中國水產科學研究院東海水產研究所，農業(yè)農村部遠洋與極地漁業(yè)創(chuàng)新重點實驗室，上海 200090；3.上海海洋大學海洋學院，上海 201306）

摩洛哥是非洲第一大漁業(yè)生產國，漁業(yè)資源豐富，漁業(yè)在摩洛哥國內經濟中占有重要地位［1-3］。這一方面是因為英國和葡萄牙水域南下的加那利洋流（Canary Current）與一支從西非南部沿海岸北上的赤道暖流在摩洛哥海域交匯，使這一帶水域產生了季節(jié)性的涌升流，將海底豐富的營養(yǎng)鹽類帶到上層水域，浮游生物得以大量繁殖，從而形成了良好漁場。另一個原因是摩洛哥海域的大陸架具有一定的深度和寬度，適宜各種漁船的不同作業(yè)方式。摩洛哥漁業(yè)主捕種類為中上層魚類和頭足類，其中中上層魚類主要為沙丁魚、鮐魚和竹筴魚，而底層漁業(yè)主要是章魚、烏賊和魷魚等頭足類［3-4］。

頭足類是極其重要的海洋經濟動物，生命周期短、生長快且資源極其豐富。在國際市場上，頭足類水產品的價格遠遠高于沙丁魚產品。如果按照產值計算的話，僅占摩洛哥漁業(yè)產量不到10%的頭足類占其國內漁業(yè)總產值的50%左右［2-4］。因此，頭足類是摩洛哥海域最有經濟價值的漁業(yè)資源之一，其在近海和外海均有分布，主要漁場在北緯19°40′以北、西經17°20′以東海域，全年均可捕撈。頭足類占底層拖網(wǎng)漁獲量的七成以上，尤以章魚（主要是真蛸Octopus vulgaris）產量最大，經濟價值最高。自1988年以來，我國與摩洛哥開展了長期漁業(yè)合作，與當?shù)貪O業(yè)企業(yè)合建漁業(yè)公司開展底層漁業(yè)開發(fā)，為促進摩洛哥漁業(yè)捕撈水平和科技發(fā)展提供了重要支持［3-6］。然而，對于摩洛哥水域漁業(yè)資源、漁場環(huán)境因子等研究仍十分薄弱［1-2］，不利于合理利用該漁業(yè)資源。本研究結合2019年上海蒂爾遠洋漁業(yè)有限公司的底拖網(wǎng)漁業(yè)生產數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，分析摩洛哥頭足類漁場時空變動及關鍵影響因素，以期為及時掌握該漁場變動情況提供基礎資料。

1 方法和數(shù)據(jù)

1.1 數(shù)據(jù)來源

漁業(yè)數(shù)據(jù)來自上海蒂爾遠洋漁業(yè)有限公司的底拖網(wǎng)漁業(yè)生產數(shù)據(jù)，包括作業(yè)時間、作業(yè)位置、分魚種漁獲量等信息。時間范圍為2019年1—12月；空間范圍為9～18°W、26～31°N。共有14艘底拖網(wǎng)漁船，每艘船的船體特征和網(wǎng)具參數(shù)均相同。船長30.8 m，船寬8.8 m，噸位312 t，主機功率為525 kW；網(wǎng)具的網(wǎng)口周長為33.2 m，網(wǎng)口高約6 m，囊網(wǎng)網(wǎng)目尺寸7 cm。漁獲物組成以章魚（產量比例為21%）、墨魚（產量比例為52%）和魷魚（產量比例為10%）等頭足類為主，并伴有少量雜魚（產量比例為17%）。其中，章魚主要指真蛸，墨魚主要指商烏賊（Sepiaofficinalis）等烏賊類，魷魚主要指歐洲槍烏賊（Alloteuthis subulata）等。摩洛哥2019年的休漁時間是4月1日至6月15日以及9月15日至12月31日，休漁期無作業(yè)數(shù)據(jù)。

海表溫度（sea surface temperature，SST）數(shù)據(jù)來自于美國國家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）網(wǎng)站（https：//coastwatch.pfeg.noaa.gov）的Aqua衛(wèi)星，CoastWatch通過NASA的Aqua航天器上的中分辨率成像光譜儀（MODIS）傳感器提供海面溫度測量，時間范圍為2019年1—9月，時間分辨率為月，空間分辨率為0.25°×0.25°。葉綠素（chlorophyll-a，Chl-a）數(shù)據(jù)來自于同一網(wǎng)站。時間范圍為2019年1—9月，時間分辨率為月，空間分辨率為0.25°×0.25°［7-8］。

1.2 數(shù)據(jù)處理

單位捕撈努力量漁獲量（catch per unit effort，CPUE）在漁業(yè)資源評估中，通常用來衡量漁業(yè)資源豐度的大小［7］。將漁業(yè)數(shù)據(jù)按照經緯度0.25°×0.25°的空間分辨率計算CPUE的空間平均值，并按月進行處理，其計算公式為：

式（1）中，Ci代表0.25°×0.25°單位漁區(qū)內的產量，單位為t；n代表0.25°×0.25°單位漁區(qū)內的網(wǎng)次數(shù)。CPUE單位為t·（船·d）-1。

利用漁場重心法研究中心漁場的空間變化，計算CPUE漁場漁獲重心描述漁場空間位置變動，計算公式［7-8］為：

式（2）中，X、Y分別為漁場重心經度、緯度，Xi為第i網(wǎng)次放網(wǎng)點i的緯度，Yi為第i網(wǎng)次放網(wǎng)點i的經度，Ci為第i網(wǎng)次的CPUE，n為網(wǎng)次數(shù)。

采用Arcgis10.0軟件對CPUE和SST、Chl-a進行空間疊加制圖分析漁場與環(huán)境的關系。采用單因子方差分析方法（One-way ANOVA）對主要漁獲物的產量和CPUE進行顯著性差異檢驗［8-9］。

2 結果與分析

2.1 漁獲量和CPUE

2019年上海蒂爾遠洋漁業(yè)有限公司在摩洛哥沿岸拖網(wǎng)漁場總漁獲量呈現(xiàn)1—3月較高、6—9月略低的變化特征，其中6月由于上半月是休漁期導致其產量僅246.6 t。從CPUE變化來看，休漁期結束后的第一個月（即1月和6月）均產量較高，隨后月份開始下降（圖1）。章魚總產量在1月為最高值，隨后大幅下降，6月和9月產量、CPUE均處于很低的水平。墨魚作為主要漁獲物，產量和CPUE均較高，但也呈現(xiàn)休漁期結束后的第一個月（即1月和6月）產量和CPUE最高，隨后逐漸下降的特點。魷魚產量和CPUE各月均處于較低水平，與其他魚種相比具有較大差異?？傮w來說，9月章魚、墨魚和魷魚的產量和CPUE均處于較低水平，表明漁汛末期的到來。經顯著性檢驗可知，章魚、墨魚和魷魚的各月CPUE兩兩之間均存在顯著性差異（P＜0.05）。

圖1 2019年摩洛哥沿岸拖網(wǎng)漁場漁獲量和CPUE（a，總漁獲量；b，章魚；c，墨魚；d，魷魚）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 漁場重心

從漁場重心分布來看，1—3月摩洛哥沿岸拖網(wǎng)漁場重心分布于24°30′～25°30′N、16°00′～16°30′W，6—9月漁場重心范圍擴大約1倍（圖2）。其中，6月漁場重心偏北，7月大幅南撤，8—9月又逐漸往北轉移。因此，摩洛哥沿岸拖網(wǎng)漁場重心整體變動幅度較小，中心漁場緯度范圍為23°～24°N、16°～17°W，主要沿著海域岸線的方向進行變動。

圖2 2019年摩洛哥沿岸拖網(wǎng)漁場重心變動Fig.2 Gravity center shift of trawl fishing grounds along the coast of Morocco in 2019

2.3 CPUE與環(huán)境因子的空間疊加

從CPUE與SST的空間分布來看，CPUE高值區(qū)（＞1 t·（船·d）-1）主要分布于SST為18.0～20.5℃的狹窄范圍內，其中1—3月CPUE高值區(qū)的SST為18.0～20.0℃，6—9月CPUE高值區(qū)的SST增高約0.5℃（圖3）。

圖3 漁場總漁獲量CPUE與SST（℃）的空間關系月變化Fig.3 Monthly changes of the relationship between CPUE and SST in the fishing grounds

從葉綠素濃度分布來看，摩洛哥沿岸水域Chl-a濃度各月均較高，呈現(xiàn)近岸高、外海低的特點，且1—9月Chl-a濃度呈逐漸增高的趨勢。1—3月CPUE高值區(qū)（＞1 t·（船·d）-1）主要分布于Chl-a濃度為1.5～4.5 mg·m-3的海域，6—7月CPUE高值區(qū)位于Chl-a濃度為3.5～5.5 mg·m-3的海域。由于部分站點位于外海，8和9月CPUE高值區(qū)的Chl-a濃度為0.5～1 mg·m-3，但在靠近近岸的站點，CPUE高值區(qū)分布于Chl-a濃度為3.5～6.0（8月）和11.0～15.0 mg·m-3（9月）的海域。

3 結論與討論

3.1 摩洛哥沿岸拖網(wǎng)漁場漁獲量和CPUE

摩洛哥漁業(yè)資源在20世紀末期處于開發(fā)高峰階段，而進入21世紀以后年產量逐漸減少，一是因為頭足類資源已被充分開發(fā)，二是由于摩洛哥政府增強對該漁業(yè)的重視，加強了對頭足類漁業(yè)的管理和控制，設立了禁漁期和禁漁區(qū)［1］。本研究發(fā)現(xiàn)，2019年拖網(wǎng)作業(yè)允許月份只有7個月（約188 d），漁獲量與2014—2016年相比略低，但作業(yè)月份有所不同。漁獲物以章魚、墨魚、魷魚為主，但章魚產量比例比2014—2016年明顯下降，墨魚比例上升，反映了漁獲物組成發(fā)生了一定變化，但仍然是章魚和墨魚（即烏賊類）為主。

有研究表明［1］，摩洛哥頭足類拖網(wǎng)漁業(yè)以第三漁季（11—12月）CPUE最高，其次是1—3月。由于2019年10—12月摩洛哥處于禁漁期故無作業(yè)記錄，但也能發(fā)現(xiàn)1月章魚和墨魚的CPUE最高，說明每年開捕季的第一月漁獲量和CPUE處于較高的水平，間接驗證了禁漁期的資源保護效果較好。從年平均CPUE來看，2019年較2014—2016年增加了約25%，可證實摩洛哥沿岸資源狀況較好，呈上升趨勢。摩洛哥豐富的頭足類資源使其拖網(wǎng)產量明顯高于我國近海，是后者的5倍左右（我國黃東海近海頭足類產量僅0.1～0.3 t·（船·d）-1）［10-11］，特別是章魚和墨魚資源，值得進一步開發(fā)利用。

3.2 漁場重心的時空變動

漁場重心作為表征漁場時空變動的重要指標，已受到漁業(yè)學家的廣泛應用［8-9］，但極少涉及摩洛哥漁場變動研究。本論文發(fā)現(xiàn)摩洛哥沿岸拖網(wǎng)漁場重心空間范圍較小，中心漁場緯度范圍為23～24°N、16～17°W。從月份來看，6月漁場重心偏北，其余月份均偏南，由于該漁業(yè)主要采用底拖網(wǎng)在沿岸25～35 m水深作業(yè)，因此其漁場的空間范圍相比大洋性金槍魚等中上層魚類漁場明顯偏小［7］，其漁場更受海溫、葉綠素濃度、底質等環(huán)境和餌料條件限制［1］。

3.3 漁場與海表溫度、葉綠素濃度變化的關系

摩洛哥海域由于地理位置的優(yōu)越性，海表溫度常年變化不大，夏季為18～24℃，適宜魚類和頭足類生長［3，12-13］。周曉鷗［3］于2011年6—8月對摩洛哥中上層魚類進行了調查，發(fā)現(xiàn)中心漁場的最適SST范圍是18.7～19.7℃，鹽度范圍為36.3‰～36.5‰。少量研究針對摩洛哥拖網(wǎng)漁場的漁業(yè)資源狀況、漁獲量變動和管理政策等作了闡述［1，4，12］，但尚未見沿岸拖網(wǎng)漁場與相關海洋環(huán)境因子關系的報道［14-15］。本研究發(fā)現(xiàn)，拖網(wǎng)漁業(yè)的CPUE高值區(qū)的SST范圍是18.0～20.5℃，葉綠素濃度范圍波動較大，為1.5～15.0 mg·m-3。從月份來看，1—3月中心漁場最適SST相對較低，7—9月開始逐漸增高，每月最適SST平均增加0.5℃。由于拖網(wǎng)漁場主要位于沿岸水域，浮游植物生長繁盛，葉綠素濃度較高，為頭足類提供了豐富的餌料基礎環(huán)境，大多數(shù)月份漁場區(qū)葉綠素濃度大于2.0 mg·m-3，僅在8和9月漁場部分站點的葉綠素濃度較低（范圍為0.4～1.0 mg·m-3），說明摩洛哥拖網(wǎng)漁業(yè)漁場環(huán)境具有特殊性，海溫變化幅度小，葉綠素濃度較高。在以后的研究中，可增加漁場區(qū)的海流和底層水溫等環(huán)境因子進一步分析漁場的變動規(guī)律及原因。

圖4 漁場各魚種CPUE與Chl-a（mg·mˉ3）的空間關系月變化Fig.4 Monthly changes of spatial relationship between CPUE and Chl-a in the fishing grounds