《Regional Studies in Marine Science》：Quantifying the influence of oceanic fronts on lit fishing activity in the northern South China Sea
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海洋锋面与北部南海渔业活动的关联研究揭示，渔业活动沿台湾海峡锋（TSF）和沿岸上升流锋（UF）高度聚集，前锋距离是影响渔业分布的最主要因素，凸显了海洋锋面作为生态系统关键驱动力和渔业管理核心要素的作用。
王东亮|郑文迪|刘玉鹏|张雷|唐诗琳
中国科学院南海海洋研究所热带海洋学国家重点实验室与海洋遥感广东重点实验室，中国广州510000
摘要
海洋锋面以温度、盐度和密度等海洋属性的显著水平梯度为特征，被广泛认为是生态热点，能够增加猎物的可获得性并吸引更高营养级的生物。然而，它们对南海北部（NSCS）渔业的定量影响仍知之甚少。本文结合了2013年至2022年的夜间光照遥感数据与锋面指数（锋面频率、距离和强度），研究了渔业活动与海洋锋面之间的时空关联。结果表明，渔业活动分布极不均匀，且在锋面区域高度集中。台湾浅滩锋（TSF）和沿岸上升流锋（UF）与渔业的耦合最为强烈，而广东沿岸锋（GCF）则表现出向海外的聚集趋势，南海斜坡锋（SCSSF）的影响较弱。广义加性模型（GAMs）表明，锋面距离是最重要的预测因素，强调了靠近锋面的重要性。这些发现突显了海洋锋面在塑造渔业热点中的关键生态作用，并为将锋面动态纳入南海基于生态系统的渔业管理提供了实证支持。
引言
与海洋锋面相关的高生产力和生物活动主要由物理汇聚以及由显著的水文梯度引起的增强垂直混合所驱动。这些过程促进了锋面区域营养物质的积累和向上输送，从而刺激了浮游植物的生长，并支持了更高营养级的生物，如浮游动物和鱼类。这种物理动态与生物响应之间的紧密耦合，是海洋锋面附近形成高产渔场的基础。（Chapman等人，2020年；Scales等人，2014年；Yang等人，2023年）。因此，锋面区域被广泛认为是生态热点和重要的渔场。著名的例子包括西北太平洋的黑潮锋、西北大西洋大陆架锋和巴塔哥尼亚大陆架锋，这些区域维持着世界上一些最富生产力的渔业。（Alemany等人，2014年；Montecino和Lange，2009年）。
南海北部（NSCS）是西太平洋的一个半封闭边缘海域，拥有由多种因素（包括海底地形变化、沿岸电流、季风驱动的环流和淡水排放）塑造的复杂季节性和反复出现的锋面系统。（Jing等人，2015年；Lao等人，2023a；Lao等人，2023b）。主要的锋面系统包括台湾浅滩锋（TBF）、中国沿岸锋（CCF）、西澎湖群岛锋（WPIF）和东澎湖群岛锋（EPIF）等。（Belkin等人，2024年；Belkin和Zang，2025年；Chang等人，2010年；Hu等人，2000年；Hu和Wang，2016年）。这些特征不仅调节了营养物质的传输和初级生产，还影响了浮游生物群落和鱼类组合（Collins等人，2003年；Fossette等人，2012年；García-Huidobro等人，2025年；Hays，2017年；Wolanski和Hamner，1988年）。NSCS还被认为是一个全球生物多样性热点，支持着超过2000种鱼类，其Shannon–Wiener多样性指数在3.5到4.3之间（Yane等人，2009年）。其中约620种（31%）具有商业价值，突显了该地区的生态和社会经济重要性（Liang，2022年）。NSCS中的鱼类种类组成和数量受到动态海洋过程的强烈影响，其中海洋锋面通过物理-生物耦合聚集了猎物和鱼类（Belkin，2021年）。因此，NSCS中的密集渔业活动对粮食安全和区域经济做出了重要贡献（Liu，2013年；Ng和Tan，2000年；Zhang等人，2022a；Zhang等人，2020年；Zhang等人，2022b）。然而，关于渔业船队如何响应锋面系统的时空变化的实证知识仍然有限。
由于传统渔业调查的成本高昂和覆盖范围有限，理解NSCS中渔业与海洋锋面之间的相互作用尤其具有挑战性。虽然物理海洋学研究为锋面动态提供了重要见解，但大多数研究受到空间分辨率的限制，未能明确探讨生物和渔业响应。此外，这些锋面的动态和异质性使得识别渔业活动的稳定空间模式变得复杂。这种物理和渔业视角之间的缺乏整合，阻碍了制定考虑锋面在塑造渔场中作用的基于生态系统的管理策略的努力。
在这项研究中，我们整合了10年（2013–2022年）的卫星夜间光照观测数据与遥感锋面诊断数据，系统评估了NSCS中渔业活动对锋面系统的响应。具体来说，我们（i）量化了渔业活动与不同类型锋面之间的时空关联，（ii）使用广义加性模型评估了锋面强度、频率和距离对渔业分布的相对贡献，（iii）强调了这些耦合过程对基于生态系统的渔业管理的影响。我们的发现为锋面在驱动NSCS渔业热点中的生态作用提供了新的实证证据，为亚热带边缘海域的预测性管理框架提供了基础。
部分内容摘要
锋面和渔业活动的空间模式
冬季，寒冷的北部水域与温暖的南部水域相互作用形成了明显的海表温度（SST）锋面，从NSCS延伸至台湾浅滩（图2a–c）。在该区域，Fq和FI的值始终较高，而Fd相对较低。这表明锋面在空间上持续存在且边界清晰。相应地，发光渔船在锋面的核心和边缘区域密集分布，而远离锋面的海域Fq值较低...
不同锋面系统的不同作用
尽管锋面仅占研究区域的一小部分，但在特定月份（例如1月至3月和6月至8月），单位面积的渔业强度显著增强，超出了随机预期。在各种锋面系统中，台湾浅滩锋（TSF）与渔业活动的耦合最为强烈。渔业作业与锋面的空间共现间接反映了目标物种对NSCS锋面系统的生态响应。
结论
我们的分析表明，南海北部的渔业活动受到海洋锋面动态的强烈影响，但不同系统之间存在明显的异质性。台湾浅滩锋和沿岸上升流锋的影响最为稳定，形成了稳定的渔业热点，而广东沿岸锋则表现出向海外的聚集趋势，斜坡锋的影响较为间歇。尽管锋面仅占研究区域的一小部分，但其内的渔业强度...
未引用的参考文献
(Li等人，2014年；Peter，2000年；Xing等人，2023年)
CRediT作者贡献声明
王东亮：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，软件，方法论，正式分析，数据管理，概念化。张雷：撰写 – 审稿与编辑，监督，正式分析。唐诗琳：撰写 – 审稿与编辑，监督，资金获取，概念化。郑文迪：监督，资金获取，正式分析，概念化。刘玉鹏：撰写 – 审稿与编辑，监督，资金获取，正式分析。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。
致谢
本工作部分得到了中国科学院战略性优先研究计划（编号XDA0370101）、国家自然科学基金（编号41876207）、广东省重点团队计划（编号2019BT02H594）、中国科学院南海海洋研究所自主项目（编号SCSIO202209）以及国家自然科学基金（编号42206186）的支持。我们还要感谢...
