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基于GAM模型的南黄海帆张网主要渔获物分布及海州湾鱼卵、仔稚鱼集群特征的初步研究

作　者: 李增光
导　师: 叶振江
学　校: 中国海洋大学
专　业: 渔业资源
关键词: GLM和GAM模型渔业资源黄海中南部产卵场
分类号: S931
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本论文主要探讨了GLM和GAM模型在渔业资源评估方面的应用以及海州湾产卵场的集群特性。文章绪论部分首先简单介绍了GLM和GAM模型的基本原理，综述了国内外GLM和GAM模型在渔场动态和产卵场评估方面应用的前沿动态，并系统介绍了国内鱼类早期发育的研究现状。文章第一部分探讨了黄海南部春季帆张网主要渔获物小黄鱼（Larimichthys polyactis）、黄鮟鱇（Lophiuslitulon）及黄鲫（Setipinna taty）CPUE的时空分布，并使用GLM和GAM模型分析了其与相关因子之间的关系。文章第二部分研究了海州湾近岸海域鱼卵、仔稚鱼的群落组成及空间分布特点，并使用GAM模型分析了鱼卵、仔稚鱼空间分布与各生境要素之间的响应机制。文章第三部分研究了海州湾鱼卵、仔稚鱼的群落组成、空间分布和月份变化，初步研究了环境对其种类组成及数量分布的影响，并使用Bray-Curtis指数的聚类分析探讨了海洲湾鱼卵、仔稚鱼的集群特征。主要研究结果如下：一、黄海南部春季帆张网渔获物CPUE的时空分布及其与环境因子的关系帆张网渔业是黄海南部重要的渔业捕捞方式之一。根据2006-2009年春季黄海南部帆张网的渔获数据，利用广义线性模型(GLM)和广义加性模型(GAM)定量研究了年份、位置、水深和海水表层温度(SST)对小黄鱼、黄鮟鱇和黄鲫渔获量分布的影响。结果表明，GAM模型较GLM模型可以更好地解释小黄鱼、黄鮟鱇和黄鲫单位捕捞努力量渔获量(CPUE)时空分布与环境因子之间的关系。小黄鱼和黄鮟鱇CPUE成极显著负相关(P<0.01)，小黄鱼CPUE呈现由北向南沿经度方向逐渐减小的趋势，尤其在长江口周围较小；黄鮟鱇CPUE在长江口附近也较小。SST对小黄鱼和黄鮟鱇CPUE的影响极显著(P<0.01)，小黄鱼和黄鮟鱇适宜表温范围分别为9~11℃和9~14℃。时间上，黄鲫CPUE呈逐年下降的趋势。空间上，黄鲫CPUE呈现由北向南沿经度方向逐渐减小的趋势，在长江口周围较小。水深对黄鲫CPUE的影响显著（P<0.05），在20m-35m内CPUE较大。SST对黄鲫CPUE的影响极显著（P<0.01），黄鲫适宜SST范围为7.2℃-12.4℃。二、海州湾夏季鱼卵、仔稚鱼空间分布及其与环境因子的关系2011年夏季，利用浅水Ⅰ型浮游生物水平和垂直拖网对海州湾海域鱼卵、仔稚鱼物种组成与数量分布进行了调查，并采用广义加性模型（GAM）研究了垂直网鱼卵、仔稚鱼空间分布及其与环境因子的相关性。研究结果表明：在所采集到的鱼卵（2579粒）、仔稚鱼（325尾）和幼鱼（3尾）样品中，通过形态鉴定共发现11个种，能鉴定到种的有10种，隶属于4目7科10属。江口小公鱼（Stolephorus commersonnii）和短吻红舌鳎（Cynoglossus joyneri）为优势种。逐步回归和Pearson相关性统计检验结果表明，底温对垂直网密度的影响最显著，加入底温的模型2能够更有效地解释海州湾产卵场西部的时间和空间格局。各诊断图表明，当距岸为40km左右、水深10m左右、底层温度大于25.5℃时，垂直网鱼卵、仔稚鱼的密度较大。三、海州湾鱼卵、仔稚鱼集群的空间格局海州湾作为典型渔业水域，我国黄海中部传统的重要渔场之一，同时也是我国众多经济渔业生物的产卵场和索饵场。根据2011年5个航次（3月、5月、7月、9月和12月）的产卵场调查，初步研究了海州湾鱼卵、仔稚鱼的群落组成、数量分布及集群特征。调查使用浅水Ⅰ型浮游生物，共进行了110网次，采集了7825粒鱼卵和269尾仔稚鱼。鱼卵共37种，隶属于16科，仔稚鱼共12种，隶属于9科，结果表明，5月份和7月份是海州湾大部分鱼类的产卵盛期。海州湾独特的地形对温盐的空间分布有很大的影响，从而影响了鱼卵、仔稚鱼空间格局的特点。总体上，海州湾海水温度的季节更替决定了鱼卵、仔稚鱼种类及数量的季节变化；而各月份鱼卵、仔稚鱼的空间分布主要受盐度、海流及地形等其他因素的影响。根据海州湾5个航次的水文及地形特征，可以将该海域分为3个区域（NB、MB、EB），这说明根据水深和纬度进行分层随机取样来设置站点的方法是可行的。使用Bray-Curtis指数的聚类分析研究了5月份和7月份鱼卵的集群特点，结果表明，两月份中NBA和MBA都以20米等深线为分界线。总之，海州湾海域独特的环流、潮流及余流机制，影响了营养盐等其他海洋要素的分布，较强的潮汐锋面使得鱼卵聚集成密集的斑块，而复杂的海底地形地貌及底质为众多的鱼类产卵群体提供了较理想的生存环境，从而使海州湾成为黄海重要产卵场之一。

全文目录

前言  5-6
摘要  6-8
Abstract  8-11
目录  11-14
1 前言  14-27
  1.1 GLM 和 GAM 模型  14-18
    1.1.1 GLM 和 GAM 模型的理论基础  14-15
    1.1.2 广义线性模型（generalized linear model，GLM）  15-16
    1.1.3 广义加性模型（generalized additive model，GAM）  16-17
    1.1.4 最优模型的选择和回归诊断  17-18
      1.1.4.1 自变量的选择  17-18
      1.1.4.2 回归诊断  18
  1.2 GLM 模型和 GAM 模型在渔场资源配置方面的应用  18-21
    1.2.1 渔业数据的来源与处理  18-20
    1.2.2 国外 GLM 模型和 GAM 模型在渔场资源配置方面的研究现状  20-21
    1.2.3 国内 GLM 模型和 GAM 模型在渔场资源配置方面的研究现状  21
  1.3 GLM 模型和 GAM 模型在产卵场评估方面的应用  21-26
    1.3.1 国内鱼类早期发育和产卵场评估方面的研究现状  22-24
    1.3.2 国外 GLM 模型和 GAM 模型在产卵场评估方面的研究现状  24-26
  1.4 现状与展望  26-27
2 黄海南部春季帆张网渔获物 CPUE 的时空分布及其与环境因子的关系  27-41
  2.1 前言  27-28
  2.2 材料和方法  28-30
    2.2.1 调查海域  28
    2.2.2 数据来源  28-29
    2.2.3 数据预处理  29
    2.2.4 回归模型  29-30
  2.3 结果  30-39
    2.3.1 捕捞努力量及其空间分布  30-31
    2.3.2 CPUE 的空间分布  31-33
    2.3.3 CPUE 和响应变量的相关性分析  33-35
    2.3.4 最优模型的选择  35-37
    2.3.5 解释变量对 CPUE 的影响  37-39
  2.4 讨论  39-41
3 海州湾夏季鱼卵、仔稚鱼空间分布及其与环境因子的关系  41-51
  3.1 前言  41-42
  3.2 材料和方法  42-43
    3.2.1 调查时间、内容及站位分布  42
    3.2.2 样品和数据的处理  42
    3.2.3 数据分析  42-43
  3.3 结果  43-49
    3.3.1 种类组成  43-44
    3.3.2 鱼卵、仔稚鱼的空间分布  44-45
    3.3.3 鱼卵、仔稚鱼时空分布和环境因素之间的关系  45-49
  3.4 讨论  49-51
4 海州湾鱼卵、仔稚鱼集群的空间格局的研究  51-75
  4.1 前言  51-53
  4.2 材料和方法  53-58
    4.2.1 调查海域  53-56
      4.2.1.1 海州湾地形特征和海底地貌类型  54-55
      4.2.1.2 海州湾陆架环流系统  55
      4.2.1.3 海州湾海域潮流和余流  55-56
    4.2.2 调查方法  56-57
    4.2.3 样品和数据的处理  57-58
  4.3 结果  58-71
    4.3.1 鱼卵、仔稚鱼的数量变化及群落组成  58
    4.3.2 环境与鱼卵、仔稚鱼的分布  58-64
      4.3.2.1 表层盐度和仔稚鱼的空间分布  58-61
      4.3.2.2 表层温度和鱼卵的空间分布  61-64
    4.3.3 各月份优势种的空间分布  64-68
    4.3.4 鱼卵、仔稚鱼的集群（assemblage）类型  68-71
  4.4 讨论  71-75
    4.4.1 温盐变化特点  71-72
    4.4.2 鱼卵、仔稚鱼的空间分布  72-73
    4.4.3 鱼卵和仔稚鱼的集群特征  73-75
参考文献  75-85
致谢  85
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  85-86
  个人简历  85
  发表的学术论文  85-86

基于GAM模型的南黄海帆张网主要渔获物分布及海州湾鱼卵、仔稚鱼集群特征的初步研究

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