《Marine Environmental Research》：Projected Impacts of Climate Change on the Spatial Distribution and Habitat Preference of Tropical Tuna in the Pacific Ocean
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本研究基于台湾远洋金枪鱼延绳钓捕捞数据，运用向量自回归时空模型分析气候变化对黄鳍金枪鱼和大眼金枪鱼栖息地的影响，揭示其分布时空演变规律及未来趋势，为制定适应性渔业管理措施提供科学依据。
吴彦伦|梁廷宇|徐伟平|岛田辉久|阿尼丁亚·维拉萨特里亚|帕里查特·韦查永|邱春华|蓝国伟
台湾海洋大学环境生物学与渔业科学系，2 Pei-Ning Rd., Keelung 20224, 台湾
摘要
气候变化正在改变海洋条件，如海表温度、盐度、分层和溶解氧，从而重塑黄鳍金枪鱼（Thunnus albacares，YFT）和大眼金枪鱼（Thunnus obesus，BET）的栖息地适宜性。本研究利用1981年至2014年的台湾延绳钓捕捞单位努力量（CPUE）数据，并结合环境协变量，通过向量自回归时空（VAST）框架建立了栖息地适宜性指数（HSI）模型。捕捞努力量从1991年的约20万钩增加到2002年的近82万钩，随后在2021年下降到约40万钩。直到2000年，黄鳍金枪鱼一直是主要捕捞对象，之后大眼金枪鱼占比增加。空间分析显示，大眼金枪鱼的热点区域位于热带中部和东部太平洋，而黄鳍金枪鱼在西部太平洋更为丰富，东部热点区域较小。适宜性曲线表明，大眼金枪鱼偏好较冷、盐度适中、氧气充足的水域，而黄鳍金枪鱼则更喜欢温暖、盐度较高且氧气稍低的环境。将HSI模型与CMIP6在SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下的预测结果相结合，发现两种金枪鱼的栖息地分布将出现相反的变化：预计到本世纪末，大眼金枪鱼的栖息地将收缩并向东迁移，而黄鳍金枪鱼的栖息地将扩展到更广阔的太平洋区域。这些发现表明，气候变化对金枪鱼分布的影响可能会重塑渔业生产力和管理需求。因此，需要根据地区特点调整配额、设立灵活的管理区域，并加强跨国合作。将HSI结果纳入配额设定和空间规划，有助于在不断变化的气候条件下维持台湾的远洋金枪鱼渔业。
引言
气候变化正在显著改变海洋参数，包括海表温度（SST）、盐度、海洋 currents以及上升流等垂直混合过程（Brierley等人，2010年；Garcia-Soto等人，2021年）。海洋条件的变化对海洋生态系统产生连锁效应，影响初级生产力、食物网结构以及海洋物种的空间和时间分布（Cheung等人，2009年；Sharp，1992年；Stenseth等人，2004年）。海洋参数的变化直接影响海洋物种的栖息地适宜性，尤其是对温度和氧气阈值敏感的大型远洋鱼类（Wu等人，2022年；Wu等人，2020年；Liang等人，2025年）。为了研究气候变化下的海洋参数变化，政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布了第六阶段耦合模型比较项目（CMIP6），提供了最新的气候模型模拟结果以支持全球评估（O'Neill等人，2016年）。CMIP6预测结果显示，随着气候变化，大眼金枪鱼的栖息地预计将收缩并向东迁移，而黄鳍金枪鱼的栖息地将扩展到更广阔的太平洋区域。这些发现表明，气候变化对金枪鱼分布的影响可能会重塑渔业生产力和管理需求。因此，需要根据地区特点调整配额、设立灵活的管理区域，并加强跨国合作。将HSI结果纳入配额设定和空间规划，有助于在变化的气候条件下维持台湾的远洋金枪鱼渔业。
介绍
气候变化正在驱动海洋学参数的显著变化，包括海表温度（SST）、盐度、海洋 currents以及上升流等垂直混合过程（Brierley等人，2010年；Garcia-Soto等人，2021年）。海洋条件的变化对海洋生态系统产生连锁效应，影响初级生产力、食物网结构以及海洋物种的空间和时间分布（Cheung等人，2009年；Sharp，1992年；Stenseth等人，2004年）。海洋参数的变化直接影响海洋物种的栖息地适宜性，特别是对温度和氧气阈值敏感的大型远洋鱼类（Wu等人，2022年；Wu等人，2020年；Liang等人，2025年）。为了研究气候变化下的海洋参数变化，政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布了第六阶段耦合模型比较项目（CMIP6），提供了最新的气候模型模拟结果以支持全球评估（O'Neill等人，2016年）。CMIP6预测结果显示，随着气候变化，大眼金枪鱼的栖息地预计将收缩并向东迁移，而黄鳍金枪鱼的栖息地将扩展到更广阔的太平洋区域。这些发现表明，气候变化对金枪鱼分布的影响可能会重塑渔业生产力和管理需求。因此，需要根据地区特点调整配额、设立灵活的管理区域，并加强跨国合作。将HSI结果纳入配额设定和空间规划，有助于在变化的气候条件下维持台湾的远洋金枪鱼渔业。
结论
本研究利用VAST框架整合了台湾延绳钓的CPUE数据与环境协变量，建立了黄鳍金枪鱼（YFT）和大眼金枪鱼（BET）在太平洋的栖息地适宜性指数（HSI）模型。高分辨率的台湾延绳钓渔业数据（1981-2014年）用于构建栖息地适宜性模型，分析CPUE的时间趋势并识别适宜栖息地的变化。此外，还结合了气候预测数据，评估两种金枪鱼未来栖息地的潜在热点区域。研究结果揭示了气候变化对栖息地的影响，并为未来渔业管理提供了依据。
数据与标准化CPUE
本研究分析的渔业数据涵盖了1981年至2021年的数据，来源于中华民国海外渔业发展委员会（OFDC）提供的台湾延绳钓船队的日志（图1）。这些渔业数据具有5°的分辨率，包括面积坐标、捕捞努力量（钩数）、捕捞日期和捕获数量。名义CPUE计算为每1000钩捕获的鱼类数量（鱼/103钩）。为了统一数据
BET和YFT的时间序列变化
用于捕捞BET和YFT的钩数时间序列显示，从1991年到2002年钩数不断增加（从20万钩增加到82万钩），然后在2021年减少到约40万钩（图1）。2000年代大眼金枪鱼的捕获量最大，而1981年至2000年间黄鳍金枪鱼的捕获量占比较大（图1）。名义CPUE和标准化CPUE（VAST）在1980年至2001年间呈现相似趋势，数值从1.8增加到2.4（无./103钩）。标准化
模型性能与空间分布分析
该时空模型结合了台湾延绳钓渔业数据，建立了基于模型的黄鳍金枪鱼和大眼金枪鱼在太平洋的丰度指数。BET和YFT的时间序列与名义CPUE呈现相似趋势（图2）。先前的研究也表明，VAST和GLMM的时间序列与台湾PBF渔业的名义CPUE呈现相似趋势（Chang等人，2021年）。在整个研究期间
备注与结论
本研究利用VAST框架整合了台湾延绳钓的CPUE数据与环境协变量，建立了黄鳍金枪鱼和大眼金枪鱼在太平洋的栖息地适宜性指数（HSI）模型。虽然VAST框架为标准化时空指数提供了坚实的基础，但研究人员应将HSI结果解读为相对环境适宜性的衡量指标，而非绝对生物量或补充量的直接代理。模型预测仍存在固有的不确定性
CRediT作者贡献声明
梁廷宇：可视化、调查、正式分析、数据管理。岛田辉久：撰写 – 审稿与编辑、可视化、方法论。阿尼丁亚·维拉萨特里亚：撰写 – 审稿与编辑、方法论、正式分析、数据管理。帕里查特·韦查永：撰写 – 审稿与编辑、可视化、验证、方法论。邱春华：撰写 – 审稿与编辑、调查、正式分析。蓝国伟：撰写 – 审稿与编辑、监督、方法论、正式分析，
未引用参考文献
Ducharme-Barth和Vincent，2020年；渔业局，农业委员会执行院，2019年；Hosmer等人，2013年；Levy等人，2014年；Lan等人，2013年；Lima等人，2022年；Shi等人，2023年；Thorson和Barnett，2017年；Thorson，2018年；Urich和Graham，1983年；Walters，2003年；Xu等人，2019年。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可在本文的支持信息中找到。
利益冲突声明
? 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
