《Estuarine, Coastal and Shelf Science》：An Association between Dissolved Oxygen and Fisheries Production: Examining harvest data and maritime buoy datasets from Puget Sound
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•对普吉特海湾的溶解氧与商业捕捞量进行了比较。•水体效应将水体内部关联与水体间关联进行了区分。•汇总分析显示溶解氧与捕捞量之间存在正相关关系。•对于螃蟹和牡蛎捕捞，水体内部的关联接近于零。•渔业依赖数据可能会掩盖去氧化的生态效应。引言氧气是海洋生命不可或缺的要素。海水中溶解氧
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对普吉特海湾的溶解氧与商业捕捞量进行了比较。
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水体效应将水体内部关联与水体间关联进行了区分。
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汇总分析显示溶解氧与捕捞量之间存在正相关关系。
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对于螃蟹和牡蛎捕捞，水体内部的关联接近于零。
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渔业依赖数据可能会掩盖去氧化的生态效应。
引言
氧气是海洋生命不可或缺的要素。海水中溶解氧的含量决定了海洋鱼类和无机物如何呼吸、生长、繁殖和存活，进而影响物种的栖息地分布、食物网的功能以及生态系统的生产力（Keeling等，2010；Levin，2018）。这在沿海水域尤为重要，因为那里海洋生物资源丰富，人类对海洋的依赖程度也最高，即使氧气浓度发生微小变化，也可能带来巨大的生态和经济后果。
过去几十年间，开放大洋和沿海水域的氧气水平都在下降，这一趋势被称为海洋去氧化。其主要驱动因素是气候变暖和来自陆地的营养盐污染（Breitburg等，2018；Limburg等，2020）。自二十世纪中叶以来，整个海洋的氧气含量减少了约1%至2%，某些地区减少幅度更大（Levin，2018；Gar?on等，2019），同时全球超过700个沿海生态系统正反复经历低氧或低氧症（Rabalais等，2014；Breitburg等，2018）。其驱动机制已有明确认识：水温升高导致水的溶氧能力下降，并形成更稳定的水层，阻碍氧气向下扩散（Keeling等，2010；Oschlies等，2018）。在沿海水域，来自农田、污水和城市废水的营养盐会引发藻华，藻类在分解过程中会大量消耗氧气（Rabalais等，2014；Limburg等，2020）；此外，洋流的改变可将低氧水体扩散至海湾和入水口的海底（Couespel等，2019；Espinoza-Morriberón等，2021）。
大量研究表明，低氧会对海洋生物产生负面影响。在许多具有商业价值的物种中，低氧会减慢生长速度、降低摄食量和削弱繁殖能力（Hrycik等，2017；Liu等，2023），长期来看还可能缩小物种的可用栖息地，降低渔业的可持续捕捞量（Breitburg等，2009；Mutsert等，2016；Duskey等，2023）。低氧甚至会改变渔获物的个体大小和市场价格，有时总重量并无变化（Smith等，2017）。然而，在评估低氧对渔业或水产养殖生产的影响时，需要考虑若干重要前提条件。渔业生产数据（如上岸量或捕捞记录）会受到人类捕捞强度、捕捞对象的可捕性、捕捞时间安排、禁渔区划定以及养殖场加工能力等因素的影响。这些环节中任何一项都可能对氧气水平产生独立反应。这在普吉特海湾的珍宝蟹身上已有充分的文献记录。Froehlich等（2014）发现，每年夏季胡德运河出现低氧时，螃蟹会上移到较浅水域并变得更加活跃，恰好落入渔具布设的区域，从而使捕捞变得更加容易。在这种情况下，低氧可能导致捕捞量增加。在此基础上，Froehlich等（2017）进一步指出，氧气驱动的螃蟹可捕性变化会削弱渔业管理的有效性，尤其是在与非法捕捞、意外死亡和繁殖下降等因素叠加时。与此一致，Norton等（2023）对华盛顿州和俄勒冈州的螃蟹捕捞率进行了建模分析，发现当氧气浓度下降时捕捞率反而上升，他们将其解释为螃蟹被压缩到更小、更易捕捞的区域所致，而非螃蟹数量本身发生变化。他们得出结论：氧气是否真正影响螃蟹种群或捕捞量"尚未得到证实"。综合来看，现有研究提示氧气对渔业数据的影响主要通过改变动物的分布位置和可捕性来实现，管理者必须将低氧与变暖、酸化、营养盐污染等其他压力因素一并考量。
尽管存在上述担忧，但令人意外的是，目前很少有研究将实际测量的溶解氧数据与真实的商业捕捞量随时间的变化进行对比。本研究填补了这一空白，研究对象是华盛顿州的普吉特海湾——一个资源丰富且被大量使用的沿海生态系统，夏季常出现低氧现象。我们分析了珍宝蟹（Metacarcinus magister）和太平洋牡蛎（Magallana gigas）的商业捕捞量报告与不同水体中实测溶解氧之间的关系。我们将华盛顿州鱼类与野生动物部的月度捕捞记录与观测浮标网络在深处测得的溶解氧数据进行配对分析。我们探讨的是：水体内部的溶解氧变化是否与捕捞量同步波动（即去氧化影响可利用性或生产力的预期信号），还是这种关联仅限于不同水体之间的差异（即在混杂因素和可捕性驱动机制下的预期结果）。这种分解提供了一种更为直接的检验手段，以判断正在进行的去氧化过程是否可在渔业上岸数据中被检测到，并阐明基于上岸数据的关联能够在何种程度上揭示低氧的生态效应。
各节摘要
研究地点
普吉特海湾是美国太平洋西北地区萨利希海中的一个大型峡湾型河口系统，其特点是拥有深水盆地、水团交换受限，以及温度、盐度和溶解氧存在强烈梯度变化。这些物理特征，加上高初级生产力和来自周边流域的大量淡水和营养盐输入，使得普吉特海湾尤其容易受到间歇性和持续性低氧条件的影响，尤其在其南部盆地以及——
各水体的氧气状况
在将溶解氧与捕捞量关联之前，我们首先描述分析所依据的氧气状况。各水体在底部附近的溶解氧浓度差异显著。在胡德运河，Twanoh和Hoodsport处的浮标在底部附近的平均溶解氧浓度为2.3至3.6 mg L?1，夏季末的日最低值降至约0.7 mg L?1，在Twanoh处八月超过90%的天数低于2 mg L?1的严重低氧阈值。对照站点（Carr Inlet、Point Wells和Hansville）的平均溶解氧浓度为6.7至6.8 mg L?1，很少出现低氧情况。
讨论
我们的核心结果是：普吉特海湾溶解氧与商业捕捞量之间的关系几乎完全表现为水体间的差异，而非水体内部的关联：氧气含量较高的水系支撑着较大的平均捕捞量，但在各个单一水体内部（包括季节性缺氧的胡德运河），我们未发现氧气与捕捞量之间存在任何物种内的水体内部关联（图3）。一种在生态系统间呈正相关但在特定水体内部消失或逆转的——
局限性
我们的结论受到若干局限性的约束。首先，我们的响应变量是商业捕捞量报告数据，这是移除量的指标，而非直接衡量种群丰度或生产力的指标；由于记录中没有明确的零值数据，我们在观察到捕捞量的条件下进行分析，无法区分真正的零捕捞月份与禁渔期或无捕捞努力的情况。我们还缺乏关于捕捞努力量、可捕性、养殖场产能和捕捞时间安排的直接数据，因此无法对这些过程进行显式建模——
CRediT作者贡献声明
Samantha Farquhar：监督指导。Jonah Brune：写作——初稿撰写、方法学、数据整理。
利益冲突声明
? 作者声明不存在任何已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。
Jonah Brune | Samantha Farquhar
