印度西南海岸潜在捕捞区(PFZ)动态研究:环境因子与营养级结构的深度剖析

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Impact Assessment Review 9.8

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  为验证 PFZ 咨询对渔村每日渔获量的影响,研究人员分析了 2022 - 2023 年印度西南海岸数据。结果显示 PFZ 日及次日渔获量显著更高,且营养级结构有变化。该研究为渔业管理提供重要依据。

  渔业,作为全球古老且充满风险的行业,在寻找渔场的道路上历经漫长探索。早期,渔民们凭借世代积累的经验,摸索出季节性鱼类分布规律,为渔场概念奠定了基础。随着科技发展,卫星遥感和海洋学助力现代渔场探测不断进步。然而,海洋复杂多变,仍有诸多奥秘等待揭开。
在海洋生态系统中,海洋生产力至关重要,它依赖于光合层(euphotic zone)的营养物质供应。上升流(upwelling)等海洋现象,能将富含营养的海水带到表层,滋养浮游植物生长,进而支撑更高营养级生物的生存,这也成为识别潜在捕捞区(Potential Fishing Zone,PFZ)的关键原理。准确的 PFZ 咨询能为渔民节省寻找鱼群的时间和燃料,提高经济效益,减少二氧化碳排放,对渔业发展意义重大。

印度西南海岸的喀拉拉邦(Kerala),在印度海洋渔业中占据重要地位,2023 年该地区海洋鱼类上岸量占印度总量的 37%,其中近 70% 来自中上层鱼类。这里物种丰富,有超过 700 种鱼类出现在商业捕捞记录中,但目前对这些鱼类时空分布的了解有限,传统捕捞方式过度依赖部分常规物种,对生态系统造成压力。因此,深入研究该地区 PFZ 动态,合理利用渔业资源,成为当务之急。

在此背景下,研究人员开展了一项旨在验证 PFZ 咨询对每日村庄鱼类上岸量影响,并探究驱动 PFZ 形成的环境条件及其对渔获营养级结构(trophic guild structure,基于物种摄食生态的分组)影响的研究。虽然文章未提及具体研究机构,但研究人员收集了 2022 年 6 月至 2023 年 3 月期间,印度国家海洋信息服务中心(INCOIS)发布的每日 PFZ 咨询信息,以及印度西南海岸喀拉拉邦 117 个村庄的每日鱼类上岸数据。该研究成果发表于《Environmental Impact Assessment Review》。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是数据收集,获取 INCOIS 发布的 PFZ 咨询数据和喀拉拉邦村庄的渔业上岸数据;其次采用滞后周期法(lag period approach),考虑环境变量对 PFZ 出现的延迟响应,分析遥感和模型模拟的物理、生物地球化学因素对 PFZ 形成的影响。

PFZ 验证


研究期间共观察到 812 次 PFZ 事件(村庄 - 日期组合,且在 25km 范围内出现 PFZ)。通过曼 - 惠特尼 U 检验(Mann - Whitney U test)发现,PFZ 日和非 PFZ 日村庄的每日渔获量存在显著差异,PFZ 日(P = 0.0379)和 PFZ + 1 日(P = 0.0095)的渔获量差异尤为显著,其中 PFZ + 1 日的差异最为突出,表明 PFZ 信息发布后的次日,总渔获量更多。这一结果有力地验证了 PFZ 咨询在广阔空间范围内的有效性。

营养级结构分析


营养级结构分析表明,PFZ 日浮游生物食性鱼类(planktivores)占主导,随后几天食肉鱼类(carnivores)占比增加。这一变化反映了生产力在食物网中的传递过程,意味着 PFZ 区域不仅能吸引鱼类聚集,还对生态系统的营养级结构产生影响,随着时间推移,能量在不同营养级间流动和转移。

滞后周期分析


滞后周期分析显示,PFZ 形成前两周内的环境前体与其他分析日有显著差异。研究人员确定了每个变量对 PFZ 形成产生最大影响的最佳滞后天数。这一发现为进一步理解 PFZ 形成机制提供了关键线索,有助于提前预测 PFZ 的出现,为渔业捕捞提供更精准的指导。

研究结果表明,INCOIS 发布的 PFZ 咨询有效,PFZ 事件与更高的渔获量相关,且在较大空间范围内产生积极影响,周边村庄在 PFZ 出现时渔获量更高,这表明 PFZ 咨询有助于更广泛区域内可持续利用局部鱼类资源。同时,研究揭示了食物网的动态变化和环境因素的滞后响应,为完善渔业模型、支持可持续海洋渔业预测提供了宝贵信息。

然而,研究也存在一定局限性,如研究期间 PFZ 咨询的采用率未知,这可能影响对其实际效果的全面评估。未来研究需要开展更多原位实验(in - situ experiments)和时间序列观测(time - series observations),在不断变化的海洋锋面进行监测,进一步验证 PFZ 动态和营养级演替过程。总体而言,该研究为渔业管理和海洋生态系统研究提供了重要参考,有助于推动可持续渔业发展,在渔业资源合理利用和生态保护方面具有重要意义。

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