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大壳与更大数据:切萨皮克湾 Crassostrea virginica 礁的队列分析

应用统计 2025-12-09 v1 定量方法 统计计算

摘要

弗吉尼亚切萨皮克湾牡蛎礁中的牡蛎呈现"年龄截断"现象,可能由历史过度捕捞、疾病流行、环境退化和气候变化共同导致。研究表明牡蛎对环境压力具有韧性,但该证据建立在对牡蛎寿命的有限认知之上。在本论文之前,弗吉尼亚牡蛎资源评估与补充档案(VOSARA)——一个在时空上均具有广泛覆盖的数据集(2003–2023年涵盖222个礁的壳长(SL, mm))——尚未在韧性背景下得到全面审视。我们提出了一种基于高斯混合模型(GMM)的新方法,利用逐年SL数据识别每个礁中的年龄组,随后在时间维度上关联这些年龄组以识别队列并估计其寿命。64个礁(29%)被认为具有足够的数据(至少300只牡蛎在至少连续8年内被采样)用于此分析。我们为七个河流层(RR)中的每个年份(tt)和礁(rr)拟合单变量GMM,以估计1)每个aRrta_{Rrt}年龄组的SL均值与标准差,以及2)每个aRrta_{Rrt}年龄组的混合比例。我们通过在时间上关联年龄组来推断年龄队列,开发了一种机制性算法,当aRrta_{Rrt}组变为aR,r,t+1a_{R,r,t+1}组时防止壳长缩小。我们的方法在仅使用SL数据识别牡蛎队列和估计寿命方面展现出前景。结果表明几乎所有河流系统中均存在韧性信号:与2000年代早期相比,2010年代中后期的牡蛎队列寿命更长、生长更大。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.07080,
  title  = {Big shells, bigger data: cohort analysis of Chesapeake Bay Crassostrea virginica reefs},
  author = {Madison D. Griffin and Grace S. Chiu and Roger L. Mann and Melissa J. Southworth and John K. Thomas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07080},
  year   = {2025}
}

备注

29 pages, 7 figures