基于回声探测浮标数据的马尔代夫锚定集鱼装置中鲣鱼和黄鳍金枪鱼集群动态研究

本研究通过回声探测浮标数据结合随机森林模型，首次系统评估了马尔代夫锚定集鱼装置(aFADs)阵列中鲣鱼(SKJ)和黄鳍金枪鱼(YFT)的集群动态。发现aFADs占用率超60%，集群平均驻留时间7.96天，空间自相关分析表明aFADs未形成功能网络，为热带金枪鱼行为生态学及FADs可持续管理提供科学依据。

　　

在广袤的印度洋上，热带金枪鱼渔业是许多沿海国家的经济命脉。马尔代夫作为全球第二大热带金枪鱼捕捞国，其独特的竿钓渔业高度依赖锚定集鱼装置(anchored Fish Aggregating Devices, aFADs)。然而，尽管渔民们早已熟知金枪鱼会聚集在这些人造漂浮物周围，科学界对这种关联行为的认知仍存在巨大空白——金枪鱼如何在aFADs间移动？集群动态受哪些因素影响？这些问题的答案对实现渔业可持续发展至关重要。

法国国家可持续发展研究院(IRD)的D. Thambithurai团队在《Fish》发表的研究，首次利用回声探测浮标数据揭示了马尔代夫aFADs阵列中金枪鱼集群的时空动态规律。研究人员采用随机森林模型分析2017-2018年马尔代夫65个aFADs的声学数据，结合渔民日志和电话调查验证，量化了鲣鱼(Katsuwonus pelamis, SKJ)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares, YFT)的集群行为特征。

关键技术包括：(1)部署M3i和M3i+型回声探测浮标获取6×6每日声学矩阵；(2)应用针对漂流集鱼装置(dFADs)优化的随机森林算法预测aFADs的金枪鱼存在/缺失状态；(3)采用空间自相关分析评估aFADs间的功能关联；(4)通过生存分析计算连续驻留时间(aCRT)和缺失时间(aCAT)。数据来源于马尔代夫政府维护的aFADs阵列和当地渔民提供的捕捞记录。

【主要发现】

1. 模型验证：随机森林模型对日志数据的预测准确率达78%，但电话调查仅49%。声学特征显示金枪鱼存在时12:00-00:00声波反向散射强度显著更高( Wilcoxon检验p<0.001)。

2. 时间动态：aFADs年占用率超60%，每年4月达峰值80%以上。集群平均连续驻留时间7.96天，缺失时间3.89天，两者均符合指数分布，表明该过程具有时间无关性和无记忆性。

3. 空间格局：尽管存在局部效应，aFADs间的金枪鱼缺失状态仅显示部分空间自相关，证实马尔代夫aFADs未形成功能网络，这与先前研究结论一致。

这项研究开创性地从群体层面解析了热带金枪鱼在aFADs阵列中的行为模式。研究发现的高占用率表明当前aFADs密度可能低于生态承载阈值，或金枪鱼种群数量充足。时间动态特征为优化捕捞时机提供了科学依据，而空间分析结果则否定了"aFADs网络"假说，这对制定区域渔业管理策略具有重要指导意义。特别是马尔代夫作为竿钓渔业典范，这些发现可直接支持其FAD管理计划的科学化调整，为平衡渔业生产与生态保护提供量化工具。该研究同时证实了回声探测浮标在渔业监测中的应用价值，为其他热带地区开展类似研究建立了方法学范式。