南极布兰斯菲尔德海峡磷虾资源热点区的季节性动态及其环境调控机制

本研究针对南极磷虾(Euphausia superba)资源热点区时空分布规律的科学问题，基于2012-2022年捕捞船声学数据，采用区域网格化扩展δ分布模型(RGED)和统计自举法，揭示了布兰斯菲尔德海峡(BS)磷虾生物量从夏季到秋季显著增长的季节性动态特征，发现温度(-1°C至1.5°C)和流速(<0.05 m/s)是调控磷虾分布的关键环境因子，研究成果为南极海洋生态系统管理和渔业资源可持续利用提供了重要科学依据。

　　

在南极生态系统中，南极磷虾(Euphausia superba)扮演着关键角色，既是连接浮游植物与高等营养级的重要纽带，也是南极海洋生物资源保护委员会(CCAMLR)管理的重点渔业对象。然而，近年来气候变化和集中捕捞活动导致磷虾资源分布格局发生显著变化，特别是在南极半岛周边海域，磷虾渔业与企鹅、鲸类等捕食者的生态位重叠日益突出。理解磷虾资源的时空动态及其环境驱动机制，已成为平衡渔业开发与生态保护的核心科学问题。

中国水产科学研究院黄海水产研究所极地渔业可持续发展重点实验室的研究团队，针对布兰斯菲尔德海峡这一长期存在的磷虾资源热点区，创新性地利用2012/2013至2021/2022渔季期间捕捞船采集的声学数据，结合环境再分析资料，系统揭示了该区域磷虾生物量的季节性变化规律及其环境调控机制。相关成果发表在《Marine and Coastal Fisheries》期刊。

研究团队主要采用三项关键技术方法：1)基于科学探鱼仪EK60(38/70/120 kHz)获取声学数据，采用CCAMLR推荐的集群识别法处理；2)建立区域网格化扩展δ分布模型(RGED)和统计自举法，处理非系统性采集的"混沌"声学数据；3)整合Copernicus海洋环境监测服务(CMEMS)的物理环境数据，通过广义加性模型分析环境因子与磷虾密度的非线性关系。

【季节性动态】研究发现磷虾生物量呈现显著的月际变化，从夏季(3月)到秋季(5月)可增长数倍。2016年5月热点区生物量达6.49×10⁹ kg，是同年1月整个海峡调查评估值的6倍。捕捞努力量(CPUE)数据验证了这一变化趋势，显示5月渔获量中位数最高。

【环境调控】广义加性模型显示，海表温度(SST)与磷虾密度呈显著负相关(r=-0.62)，磷虾主要分布在-1°C至1.5°C水温区间；海流速度(Vel_0m)超过0.05 m/s时磷虾密度明显下降。半岛锋面(PF)位置的季节性移动是调控资源动态的关键因素。

【水团影响】夏季热点区主要受别林斯高晋海影响的过渡带水团(TBW)控制，秋季则转变为威德尔海影响的过渡带水团(TWW)。中深层存在高温高盐的改性绕极深层水(mCDW)，其输送过程影响磷虾的补充和滞留。

【渔业启示】研究证实捕捞船声学数据能有效监测资源热点动态，建议未来管理需考虑：1)磷虾生物量在秋季达到峰值时实施动态捕捞配额；2)将流速<0.05 m/s的静水区划为生态保护区；3)建立半岛锋面移动与资源波动的预警模型。

该研究首次系统阐明了布兰斯菲尔德海峡磷虾热点区的形成机制，创新性地将商业捕捞数据转化为科学监测工具，为CCAMLR实施生态系统方法管理提供了关键技术支撑。特别是发现小尺度热点区的局部生物量可超过大范围调查评估值，这一"微区富集"现象对优化南极海洋保护区网络设计具有重要启示意义。研究结果同时提示，未来气候变化导致的锋面位置改变可能显著影响磷虾分布格局，需加强多学科联合监测以应对这一挑战。