基于时间回归模型的鱼类迁移研究

张湑行 刘锦源

摘 要：研究表明海洋温度正在逐年上升，许多海洋生物会受到温度影响而进行大规模的迁移，对于依靠捕捞为生的渔民和捕捞公司这将是严重的打击。本文主要针对鱼类种群的迁移进行研究。首先利用时间回归（AR）模型进行海水温度的预测。为了研究鱼群位置的长期变化趋势并消除周期性洄游的影响，将计算的时间间隔取为一年，结合鱼类选择适宜环境的生物学特点，建立了规划模型来模拟每年鱼群受温度影响迁移的过程。最终收集了鲱鱼、鲭鱼的所需参数，按照以上模型对两种鱼群的迁移进行了预测。

引言

海洋温度不仅影响海洋生物物种的稳定性，而且与人类社会和经济密切相关。 随着温度的升高，海洋鱼类和无脊椎动物可能迁移到高纬度和更深的水域。 在过去的40年里，海洋温度的升高影响了全球渔业的发展，鱼类栖息地的不断迁移给渔业公司带来了更多的不确定性。为了稳定这些公司的生计，尽量减少全球变暖对渔业的影响，研究鱼类迁移的规律有着巨大的价值。

模型的建立与求解

1.基于AR模型海水温度预测

本文从国际海洋物理科学协会（ICES）数据库获取了1997年-2018年北大西洋海面温度数据。根据“苏格兰海洋地图集：国家海洋计划”提供的海域参考图，苏格兰海域的范围为-15 ～ 2 ° 和 55 ～ 62 °。 为了避免鱼类繁殖的特殊阶段，提取1997年至2018年苏格兰（9月，10月，11月）的平均海面温度进行研究。 采用三次样条法对每年数据进行插值，补充选定经纬度范围的温度数据。……