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海洋环境在气候变暖的背景下发生显著变化,影响着我国近海的渔业资源和生态系统的稳定性。鱼类生命史中的各个阶段(如不同发育阶段的空间分布、鱼卵存活率)以及生物学特征(如生长速度、性成熟鱼龄)都会受到气候变化的影响,改变物种的组成和分布格局。目前,物种分布模型(Species distribution model,SDM)已经成为研究气候变化对物种潜在分布区影响的重要工具。本研究中选取8种中国近海重要经济鱼类为研究对象,其中包括3种中上层鱼类,分别是暖温性的蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)、鯷鱼(Engraulis japonius)和暖水性的蓝圆鲹(Decapterus maruadsi));5种底层鱼类,分别是暖温性的带鱼(Trichiurus lepturus)、小黄鱼(Larimichthys polyactis),暖水性的黄鳍马面魨(Navodon xanthopterus)以及冷温性的大头鳕(Gadus macrocephalus)、玉筋鱼(Ammodytes personatus),这些物种在我国渔业资源中占有非常重要的地位。因此,预测我国近海主要经济鱼类未来的潜在适宜生境,评估气候变化对其分布的影响,这将为提高我们应对气候变化的适应能力提供依据。本研究基于Biomod2软件构建的组合模型,利用政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第五次评估报告中提到的当前和未来气候情景下不同季节的环境变量(温度、盐度、深度、离岸距离、流速),再结合物种分布位点数据来预测典型浓度路径(representative concentration pathways,RCPs)中RCP4.5和RCP8.5气候情景下2040~2050年、2090~2100年春、夏、秋、冬季物种在中国近海的潜在分布区。我们从“Biomod2”包中选取了9种单一模型构建组合模型,并最终筛选出8种单模型加权构建。模性加权的依据是单模型的精确度指标真实技巧统计值(true skill statistics,TSS),模型精度评估的指标是受试者工作特征曲线下的面积(area under the curve,AUC)和TSS值。9种单模型分别是广义线性模型(generalized linear model,GLM)、推进式回归树(generalized boosted model,GBM)、广义相加模型(generalized additive model,GAM)、分类树分析(classification tree analysis,CTA)、人工神经网络模型(artificial neural network,ANN)、表面分布区分室模型(surface range envelope,SRE)、柔性判别分析(flexible discriminant analysis,FDA)、随机森林(random forest,RF)以及最大熵模型(maximum entropy,MAXENT)。最终将预测结果可视化并进行分布区变化率和分布重心的计算。此外,为了研究物种的温度敏感性,我们还预测了夏季海温匀速上升后的生境变化。本文的主要结果如下:(1)组合分布模型的精度:四个季节模型的精度都较高,但春季物种的模型的环境输入数据均为平均值,因此本文以春季模型的AUC值和TSS值作为评价指标,评估了8种经济种的单模型和组合模型精度。结果发现不同物种种的最优单模型不一,但其组合模型的精度都高于最优单模型的精度,SRE模型因TSS值小于0.8被剔除出组合模型之中。(2)中上层鱼类潜在分布区变化:蓝点马鲛和鯷鱼的潜在分布区随着气候情景和年份的推移而减少显著,蓝圆鲹的分布区呈现增加趋势,夏季变化较其他季节明显。蓝点马鲛和鯷鱼在2050(RCP4.5)、2100(RCP4.5)、2050(RCP8.5)的春、秋、冬季主要减少的分布区为冲绳岛至台湾海峡一线,夏季主要减少海域在东海南部;2100(RCP8.5)的春、秋、冬季主要减少分布区为海州湾附近、冲绳岛至台湾海峡一线以及南海北部近岸海域,夏季整个分布区减少严重。蓝圆鲹在2050(RCP4.5)、2100(RCP4.5)的春、秋季主要增加的分布区在黄海南部边缘的离岸海域,夏季主要增加分布区为黄海南部海域,秋季增加区域为东海北部边缘海域;2050(RCP8.5)增加区域与2050(RCP4.5)相近;2100(RCP8.5)的春、秋季主要增加分布区为东海南部海域,夏季主要增加区为渤海和黄海海域,冬季增加预期为东海北部海域,2100(RCP8.5)增加区域相比2050(RCP4.5)向高纬扩展。(3)底层鱼类潜在分布区变化:带鱼潜在分布区在未来气候情景下的夏季、2050(RCP8.5)的冬季和2100(RCP8.5)的四个季节呈减少的趋势;其他情景下的春、秋、冬季呈轻微增加趋势,春季增加率平均约3.7%,秋季均约1.2%,冬季不足1%。带鱼在春季、秋季和冬季主要减少的区域都为琉球群岛至台湾海峡一线,2100(RCP8.5)减少的范围向高纬度扩展,夏季主要减少的分布区为东海南部和南海北部,2100(RCP8.5)整体减少显著;春季增加的分布区为渤海湾、莱州湾以及黄海北部,秋季为黄海北部,冬季为黄海中部一线。小黄鱼分布区整体呈减少趋势,且随着气候情景和年份的推移不均匀递减;春季减少率约10.78%~39.76%,夏季约15.19%~21.79%,秋季约6.27%~27.15%,冬季约7.27%~17.98%。小黄鱼主要减少的分布区为海州湾附近、朝鲜半岛经琉球群岛至台湾海峡一线以及南海北部,2100(RCP8.5)减少的范围向高纬度扩展;整体上辽东半岛有不明显增加。黄鳍马面魨整体呈增加趋势,夏季增加率较其他季节大。在春、秋、冬季主要增加的分布区在东海中部离岸一线海域,夏季主要增加分布区为东海和黄海南部东侧海域。大头鳕分布区在春、夏季整体呈轻微增加趋势,冬季呈减少趋势;春季增加率平均约4.48%,夏季增加率平均约﹣2.7%,冬季减少率平均约为15.1%。大头鳕分布区整体变化不明显,主要减少分布区为黄海近岸一线,2100(RCP8.5)减少相对显著。玉筋鱼分布区在春、夏、秋季呈减少趋势,且随着年份和情景的推移不均匀递减,冬季呈轻微增加趋势;春季减少率平均约26%,夏季平均约18.8%,秋季平均约27.7%,冬季增加率平均约5.3%。玉筋鱼在未来气候情景下的春、夏、秋季主要减少分布区为渤海和黄海近岸海域,冬季黄海南部离岸海域有增加趋势。(4)中上层鱼类和底层鱼类的重心移动:物种分布重心整体上都呈现向高纬度移动的趋势,且向高纬移动的幅度随着气候情景和年份的推移而更加显著;玉筋鱼夏、秋季有向低纬移动的趋势,大头鳕冬季有向低纬移动的趋势,相比其他物物种整体变化较小。物种分布重心在夏季变化最大,尤其是2100(RCP8.5)下变化显著,冬季重心变化相对较小。整体上,物种分布模型针对不同物种的分布区预测表现出了较好的模型性能。温度是影响分布区发生季节性变化的重要因素,深度是影响分布区适宜性的重要因素。中上层鱼类和底层鱼类面对气候变化时表现出不同程度的脆弱性,夏季物种的变化最为显著,秋季变化相对较小。其中,蓝点马鲛、鯷鱼的分布区减少最为明显,2100(RCP4.5)时夏季减少显著;带鱼和小黄鱼次之,琉球群岛至台湾海峡一线以西减少明显;大头鳕和玉筋鱼分布区整体减少不严重,近岸海域分布区减少相对明显;蓝圆鲹和黄鳍马面魨呈增加的趋势,东海的适宜分布区将会增加。物种的分布重心整体北移,黄海北部分布区将更加集中。夏季温度敏感性的预测结果表明温度上升1.0℃~1.2℃时,分布区变化极其显著。本文提供了气候变化背景下渔业资源变动的趋势分析,为气候变化背景下渔业管理与利用提供了参考依据。