阿拉伯海中尺度涡旋对紫背飞乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)分布与资源量的调控机制研究

本研究针对阿拉伯海紫背飞乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)资源量波动机制不明的问题，通过分析中尺度涡旋(CE/AE)与环境因子(SST、Chl-a、DO150m)的耦合作用，首次揭示气旋式涡旋(CE)通过调控适宜海温及低溶解氧环境促进乌贼聚集的生态机制，为印度洋头足类资源管理提供科学依据。

　　

在浩瀚的阿拉伯海，紫背飞乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)作为生态系统的关键物种，既是凶猛捕食者又是金枪鱼等重要经济鱼类的饵料。这种生命周期短、对环境变化极度敏感的头足类，其资源量波动长期困扰着渔业管理者。更棘手的是，该海域频繁发生的中尺度涡旋——直径数十至数百公里的海洋漩涡，能通过改变温度、营养盐等参数重塑海洋环境，但涡旋如何影响乌贼种群仍是未解之谜。

上海海洋大学的研究团队在《Marine Environmental Research》发表的研究，首次系统揭示了中尺度涡旋调控紫背飞乌贼分布的生态机制。研究整合2017-2019年中国远洋渔业数据中心提供的渔获数据、涡旋追踪数据及多源环境参数，运用梯度森林法(GFM)筛选关键环境因子，构建栖息地适宜性指数(HSI)模型。关键技术包括：基于拉格朗日方法的涡旋生命周期追踪、渔获努力量标准化(CPUE)计算、以及整合海表温度(SST)、150米溶解氧(DO_150m)和叶绿素a(Chl-a)的HSI建模。

【研究结果】

1. 渔业与环境数据
   研究区域(50°-70°E,5°-25°N)内共识别414个涡旋，证实乌贼CPUE与涡旋数量呈显著月际共变。

2. 涡旋数量与乌贼丰度的关系
   气旋式涡旋(CE)内的CPUE显著高于反气旋式涡旋(AE)，尤其在11月至次年4月季风过渡期，CE数量增加伴随CPUE峰值。

3. 环境因子影响机制
   梯度森林分析显示DO_150m解释度最高(28.6%)，其次为SST(25.3%)和Chl-a(24.1%)。CE核心区上升流带来16-22℃适宜温度和2.5-3.5 mg/L低溶解氧环境，既满足乌贼代谢需求又利于躲避天敌。

4. 栖息地适宜性评估
   HSI模型证实CE适宜性指数(0.72±0.11)显著高于AE(0.54±0.09)，关键驱动因子空间异质性表明CE边缘高Chl-a区域形成"生物饵料富集带"。

【结论与意义】
该研究突破性发现气旋式涡旋通过"温度-溶解氧-饵料"三维调控机制创造乌贼最适生境：CE核心区低温升流延缓性成熟，边缘高生产力区保障食物供给，中层低氧环境(DO_150m <3 mg/L)形成生态避难所。这不仅解释了阿拉伯海乌贼集群的时空异质性，更创新性地将中尺度物理过程与头足类行为生态学关联，为发展基于涡旋探测的渔场预报系统奠定理论基础。研究成果对实现联合国"海洋十年"计划中可持续渔业目标具有重要实践价值，中国远洋渔船可据此优化涡旋边缘区的捕捞策略，兼顾经济效益与生态保护。