基于随机森林的东南太平洋茎柔鱼栖息地适宜性OA北大核心CHSSCDCSTPCD

【目的】构建高性能的栖息地适宜性指数模型,以提高对东南太平洋海域茎柔鱼(Dosidicus gigas)适宜栖息地分布的预测准确性,为其资源管理和保护提供科学依据。【方法】根据2006―2020年1―12月份中国鱿钓渔船在东南太平洋海域内的生产数据,利用多水层海洋环境数据(0、50、100、150、200、250和300 m),构建随机森林模型(Random Forest,RF)对环境变量进行筛选,并确定筛选后各环境因子权重,建立基于该权重组合的茎柔鱼栖息地适宜性指数模型(RF based Habitat Suitability Index,HSIRF),与传统算术平均法(Arithmetic Mean Model,AMM)和几何平均法(Geometric Mean Model,GMM)的栖息地适宜性指数模型进行比较。【结果与结论】利用随机森林模型从37个环境变量中优选出8个显著的环境因子,按权重降序排序为:海表面高度(SSH)、表层溶解氧质量浓度、水深50 m的温度、混合层深度、水深50 m的溶解氧质量浓度、表层水温、水深250 m的温度、水深200 m的溶解氧质量浓度。经100次的交叉验证显示,RF模型的R2值为0.95,更接近1,中位数赤池信息准则(AIC)最低(AMM、GMM和HSIRF的AIC分别为−8300、−552和−8896),斜率和截距值也最接近理想值,证明其精度显著优于传统的HSI模型。从栖息地适宜性分布来看,适宜性较高的海域主要分布在15°S以南靠近秘鲁和智利的沿岸海域,且1―6月适宜栖息地范围逐渐下降,7―12月适宜生境的海域呈现增加且北移的趋势。