基于CPUE数据的克格伦海域巴塔哥尼亚齿鱼产卵时空动态建模及其渔业管理启示

针对巴塔哥尼亚齿鱼（Dissostichus eleginoides）产卵行为时空规律不清的问题，研究人员利用2020-2024年渔业观察数据，通过空间显性广义加性模型（GAMs）解析克格伦海域产卵热点与季节趋势。发现雌雄鱼产卵热点在1500米等深线区域存在时空重叠，为制定季节性禁渔政策提供科学依据，对维护这一高价值鱼种的可持续开发具有重要意义。

　　

在南极海域的深蓝秘境中，栖息着一种具有极高经济价值的深海鱼类——巴塔哥尼亚齿鱼（Dissostichus eleginoides）。这种寿命可达50年、性成熟缓慢的鱼类，因其肉质鲜美成为全球渔业争夺的焦点。然而，其独特的生命周期特性（雌性14岁/85厘米、雄性6岁/63厘米才达性成熟）使得种群极易因过度捕捞而崩溃。克格伦海域作为重要渔场，历史上曾因非法捕捞导致产卵生物量骤降50%，而持续低迷的补充量（2007年后始终低于基线）更敲响生态警钟。但令人担忧的是，这个关键物种的繁殖行为仍笼罩在迷雾中：产卵是否集中在特定区域？雌雄个体是否存在时空行为差异？这些问题的答案，直接关系到渔业管理的精准施策。

法国国家自然历史博物馆（BOREA实验室）领衔的研究团队在《Fisheries Research》发表突破性成果。通过分析2020-2024年法国延绳钓渔船采集的354,110尾样本数据，结合空间显性广义加性模型（Generalized Additive Models, GAMs），首次绘制出克格伦海域齿鱼产卵的精细时空图谱。研究创新性地采用Tweedie分布处理零膨胀的CPUE数据，并引入经纬度与周数的张量平滑交互项，成功破解了产卵热点迁移规律。

【材料与方法】
研究依托法国专属经济区强制观察员制度，收集包含46万尾鱼的生物学数据。通过建立GAM模型预测10×10 km网格的产卵热点，关键参数包括：

1. 响应变量：产卵者CPUE（尾数/千钩）
2. 预测变量：深度+经纬度与周数的三维交互项
3. 采用Tweedie分布处理76%零值数据
4. 使用posterior_samples函数进行Metropolis-Hastings后验模拟

【结果】

3.1 性比与性成熟阶段
研究发现性成熟阶段存在显著性别差异：产卵期（阶段4）雄鱼占比高达81%，而未成熟个体（阶段1）则以雌性为主（70%）。体长分析显示，产卵个体普遍大于未成熟个体（雌性>77 cm，雄性>61 cm）。

3.2 产卵动态
3.2.1 空间分布
模型揭示两个关键产卵带：

• 主要热点：Skiff bank北部1500-1800米等深线
• 次要热点：西北部浅水区（500-600米）
  雌鱼在6-7月形成明显聚集，而雄鱼呈现双峰模式（7月初和8月末），最大CPUE达40尾/千钩，显著高于雌鱼（20尾/千钩）。

3.2.2 产卵物候学
时序分析显示：

• 雌性：5月北移（48.1°S）→6-7月主峰（49.1°S）→8-9月南退（49.8°S）
• 雄性：存在7月初（产精）和8月末（可能为排精后标记）两个活动高峰

3.3 雌雄热点重叠
7月出现关键重叠区（紫色区域），该区域：

• 雌雄CPUE分别达10.2和13.7尾/千钩
• 覆盖1500米等深线及部分浅水区
  但8-9月性比失衡加剧（1雌:8雄），暗示后期受精效率可能下降。

【讨论与意义】
研究颠覆了传统认知：

1. 发现浅水区（500米）意外产卵热点，需通过组织学验证
2. 提出"隐匿产卵者"假说——约15%产卵群体可能因摄食行为改变而逃避捕捞
3. 揭示纬度梯度效应：北部群体产卵更早，暗示温度调控繁殖物候

该成果为CCAMLR（南极海洋生物资源养护委员会）管理提供三大决策支持：

1. 建议调整MPA（海洋保护区）边界，覆盖当前未保护的1500米产卵带
2. 提出7月季节性禁渔，可减少71%产卵期捕捞死亡率
3. 推动性别特异性评估模型开发，更准确估算SSB（产卵群体生物量）

正如研究者强调："保护这些深海'育婴房'，不仅关乎一个物种的存续，更是维护南极脆弱食物网稳定的关键。"这项研究为平衡极地渔业开发与保护提供了前所未有的科学蓝图。