基于LightGBM-SHAP模型的热带大西洋延绳钓渔业鱼类丰度指数可解释性预测研究

美国渔业管理委员会系统面临气候变化带来的多重环境压力，研究人员通过全国性调查评估了8个区域对12类气候胁迫因子的感知差异。研究发现93%受访者观察到区域内物种分布变化，相邻区域认知差异显著低于非相邻区域（10% vs 15.4%，p=0.0008），为跨区域协同管理提供了科学依据。

　　

随着全球气候变化加剧，海洋生态系统正经历前所未有的扰动。在美国，由8个区域性渔业管理委员会和3个州际委员会组成的分散式管理体系，正面临着气候胁迫因子带来的严峻挑战。从热带珊瑚礁到北极 subsistence fisheries（自给性渔业），不同区域面临着差异化的环境压力，包括物种迁移、海洋热浪（marine heatwaves）和海洋酸化（ocean acidification）等。这种空间异质性对传统的基于固定配额和边界的渔业管理模式提出了全新挑战，亟需系统性评估各区域管理者的认知差异以指导协同应对。

为此，来自美国渔业管理系统的研究人员开展了一项开创性的全国调查。研究团队通过精心设计的问卷，收集了321位渔业管理者对12类气候胁迫因子的观测数据，覆盖了委员会成员、科学统计委员会成员和技术支持人员等核心决策群体。调查采用条件分支设计，区分"当前发生"（过去5年）和"预期发生"（未来30年）两种时间维度，并运用有序回归模型（ordinal regression）和邻域分析（adjacency analysis）等统计方法，揭示了区域差异的规律特征。

关键技术方法包括：1）基于专家咨询和预测试构建12类气候胁迫因子评估体系；2）对1023名管理者的全样本普查，最终获得321份有效问卷（34%响应率）；3）采用AIC_c（校正赤池信息准则）比较区域、角色等预测模型的解释力；4）通过Welch t检验分析相邻区域（n=4对）与非相邻区域（n=24对）的认知差异。

研究结果呈现三大发现：

1. 区域共识与差异

   93%受访者报告"当前物种区域内迁移"现象，但"物种迁出"仅61%。区域差异显著，如新英格兰和西太平洋对该现象的认同率达100%，而加勒比地区仅76%。海洋酸化认知差异最大（北太平洋88.1% vs 墨西哥湾40%）。

2. 地理邻近效应

   相邻区域平均认知差异（10%）显著低于非相邻区域（15.4%，t=-3.49，p=0.0008）。大西洋中部与南部对渔业生产力变化的认知差仅0.6%，但对物种迁出的差异达36.3%。

3. 管理角色影响

   技术支撑人员对海洋热浪的认知与科学家存在20%差异（ΔAIC_c>2），但角色因素单独解释力弱于区域因素。

讨论部分揭示了重要管理启示：物种分布变化的高共识（尤其区域内迁移）与低迁出报告（61%）形成反差，可能反映管理者对配额调整的敏感性。相邻区域的高一致性验证了Tobler地理第一定律（空间自相关），如东北部56%管理者同时参与相邻区域工作。针对海洋酸化等差异显著的压力，研究建议大西洋中部（现有酸