金沙江中上游中華金沙鰍（Jinshaia sinensis）產(chǎn)卵場的發(fā)現(xiàn)及意義

劉淑偉，楊君興,*，陳小勇,*

中國科學院昆明動物研究所 遺傳資源與進化國家重點實驗室，云南 昆明 650223

金沙江位于我國青藏高原、云貴高原和四川盆地的西部邊緣，其干流自青海省玉樹州直達四川宜賓，全長～2 360 km，落差3 280 m，是世界少有的水能資源富集的河流（Guo，2004）。近年來，隨著干、支流電站的不斷規(guī)劃及建成，金沙江部分江段水文情勢發(fā)生了巨大改變，電站蓄水使原本的激流環(huán)境變成了庫區(qū)，大壩的修建也基本隔斷了魚類上、下游的基因交流。因此，電站影響著局部乃至整個流域的魚類資源，魚類早期資源的定期監(jiān)測和針對性保護已刻不容緩。在云南金沙江中游水電開發(fā)有限公司的委托下，本研究分別于2012年4月、7—8月及11月針對云南省金沙江梨園電站影響區(qū)域的魚類早期資源組織了3次監(jiān)測，并在2012年7—8月對云南省玉龍縣大具鄉(xiāng)大具渡口金沙江的監(jiān)測中，發(fā)現(xiàn)中華金沙鰍（Jinshaia sinensis）卵汛兩次，在此予以報道。

中華金沙鰍隸屬鯉形目（Cypriniformes）爬鰍科（Balitoridae）金沙鰍屬（Jinshaia），廣泛分布于金沙江中、下游及長江上游的干、支流，為典型激流型魚類。目前，關于其產(chǎn)卵場的研究尚較為零散，綜合 Qiao（2005）、Duan（2008）、Wang（2008）以及Tang（2010）的研究，中華金沙鰍已知的產(chǎn)卵場均位于金沙江中、下游及長江上游。

1 材料與方法

1.1 監(jiān)測時間與斷面設置

2012年7月25日—8月25日，選取云南省玉龍縣大具鄉(xiāng)大具渡口金沙江左岸（N27°19′43.5″，E100°14′18.7″，海拔 1 589 m）為調(diào)查斷面，以大具渡船為采集平臺，采集地點離左岸～7 m。

1.2 采集方法

采用錐形采集網(wǎng)，網(wǎng)口圓形，面積為0.196 m2，錐形網(wǎng)口鐵圈上焊接鋼管以固定于船頭撈取魚卵，采集網(wǎng)保持與水流垂直，淹沒于水下15 cm。每天采集3組，即每8 h一組，晝夜采樣，每組為連續(xù)6次撈取魚卵的總和，每次撈取時間為10 min。以LJD-2型流速儀（重慶水文儀器廠）記錄網(wǎng)口流速及水流流速，對采集到的魚卵逐個編號，單獨培養(yǎng)，解剖鏡觀察并使用Mshot數(shù)字成像系統(tǒng)（廣州明美科技有限公司）拍照、測量及記錄。

1.3 魚卵、魚苗鑒定及數(shù)據(jù)分析

首先通過形態(tài)學判斷中華金沙鰍魚卵及魚苗。形態(tài)學無法鑒定的種則通過“DNA條形碼技術”即測序其線粒體細胞色素c氧化酶亞基I（COI）基因序列，在GenBank中BLAST比對，快速鑒定。測序引物及方法按照Peng et al (2009)，所得序列已提交到 GenBank（Accession No. grp4373816）。

將每日采集時間、采集魚卵和仔魚數(shù)及網(wǎng)口流速等數(shù)據(jù)輸入 Excel 2007電子表格進行統(tǒng)計分析。產(chǎn)卵場位置估算按照Yi et al（1988）的計算公式：L=VT，其中，L為魚卵（魚苗）的漂流距離，V為采集江段的平均流速，T為胚胎發(fā)育所經(jīng)歷的時間。產(chǎn)卵規(guī)模估算分兩個步驟：（1）魚卵密度 d=n/（a×v×t），其中，n為卵汛開始至結束所有批次采集到的魚卵總數(shù)（ind.），a為網(wǎng)口有效截流面積（m2），v為網(wǎng)口流速，取3次測量平均值（m/s），t與n相對應，為卵汛開始至結束所有批次總耗時間（s）；（2）產(chǎn)卵規(guī)模 m=q×d×c×t′，其中，m 為產(chǎn)卵總量（ind.），q為江水徑流量（m3/s），d為卵密度（ind./m3），c為斷面系數(shù)，t′為卵汛持續(xù)總時間（s）。

2 結果

2.1 魚卵及魚苗種類鑒定

2.1.1 形態(tài)學鑒定

本次調(diào)查所撈取魚卵均為中華金沙鰍魚卵，其胚胎、仔魚形態(tài)如圖1。卵及胚胎呈漂流性，吸水膨脹后卵膜徑～4 mm，卵膜無色，薄且透明，富有彈性，胚胎略顯白色，半透明（圖 1a）。剛出膜仔魚（圖1b）身體粗大，淡黃色，卵黃囊呈長梨形；背鰭褶發(fā)達，前端伸過第三對肌節(jié)，腹鰭褶很?。活^略下彎，眼小，黑色，嗅囊很大。中期仔魚（圖1c）體淡黃色，出現(xiàn)兩對明顯口角須，外側一對較長，卵黃囊被吸收，狹長，尾鰭圓形。晚期仔魚（圖1d）體褐色，口部口角須、吻須各兩對，須上具感覺剛毛（圖1e），外側口角須細長，可伸達鰓蓋；背鰭鰭條七根，其起點位于吻端與尾鰭基的中點稍前，臀鰭鰭條五根，胸鰭寬大，胸鰭平面與身體成～45°夾角，使身體直立，極難平臥，腹鰭起點位于背鰭起點稍前；肛門靠緊臀鰭起點，尾鰭后緣斜截。

圖1 中華金沙鰍卵、胚胎及仔魚形態(tài)Figure 1 Morphology of egg, embryo and larva of Jinshaia sinensis

對照《長江魚類早期形態(tài)發(fā)育與種類鑒別》圖片、文字描述及檢索表，可見待鑒定魚苗發(fā)育各期形態(tài)最接近物種為犁頭鰍（Lepturichthys fimbriata Günther）或中華金沙鰍。2.1.2 分子生物學鑒定

在 GenBank中通過 BLAST比對待鑒定魚苗COI基因序列片段（共803 bp），結果顯示，得分最高的前 10條序列為中華金沙鰍和短身金沙鰍（Jinshaia abbreviate）（Günther）各 5個。待鑒定魚苗 COI基因序列與該 10條序列的相似度（max identity）均在99.5%以上，同時，比對序列覆蓋范圍（query cover）為100%，E值為0，鑒定結果可信。由于待鑒定魚苗與中華金沙鰍和短身金沙鰍均接近，故下載上述10條序列并采用NJ、MP、ML三種方式構建系統(tǒng)發(fā)育樹（圖2）。

圖2 基于NJ、MP、ML三種方法構建的系統(tǒng)樹（節(jié)點處顯示的依次為NJ、MP、ML樹支持率）Figure 2 Phylogenetic tree inferred from NJ, MP and ML methods (numbers in the nodes indicated the bootstrap values of NJ/MP/ML)

所得結果一致顯示，該 10條序列所代表的兩種魚類無法區(qū)分。而在核對了 Yue（2000）所列舉的所有形態(tài)學區(qū)別特征后發(fā)現(xiàn)，這些特征均不穩(wěn)定或差異不明顯。以上結果提示，這兩種金沙鰍可能為同一種，本研究在此暫不區(qū)分兩者，并將所采集魚苗定名為中華金沙鰍。

2.2 魚卵及魚苗質(zhì)量

本次調(diào)查共采集到魚卵153顆，卵徑3.37～ 4.41 mm，平均3.89 mm，其中受精卵140顆，未受精卵13顆，即野外自然狀態(tài)下的受精率為91.5%。模擬江水溫度（19.1～23.5 ℃）孵化受精卵過程中，胚胎期死亡4顆，正常出膜136顆，出膜率為97.1%，且出膜仔魚中有3尾為畸形，畸形率為2.2%。

2.3 產(chǎn)卵時間與頻次

2012年7月25日—8月25日（32 d），共監(jiān)測到卵汛兩次，第一次為 8月1日8：00—4日10：00，規(guī)模相對較大，產(chǎn)卵高峰期在8月2日；第二次為8月9日23：00—13日6：00，規(guī)模相對較小，產(chǎn)卵高峰在8月10日（圖3）。由此可見，中華金沙鰍群體每次產(chǎn)卵持續(xù) 4～5 d，產(chǎn)卵高峰期約在開始產(chǎn)卵后的第二日。

圖3 監(jiān)測期每天采集的卵粒數(shù)量Figure 3 Numbers of daily collected eggs

2.4 產(chǎn)卵地點推測

經(jīng)觀察，采集到的中華金沙鰍魚卵所處的發(fā)育期并不連續(xù)，而是僅分布于13個時期，并呈現(xiàn)3個波峰，即桑椹胚期、尾泡出現(xiàn)期和耳石出現(xiàn)期（圖4）。

圖4 處于不同發(fā)育期的卵粒數(shù)量Figure 4 Numbers of eggs from each developmental stage

由此可以推斷，監(jiān)測斷面以上存在3個產(chǎn)卵場。采取實際測量及查閱資料等方式獲取各江段長度、水流平均速度（V）及中華金沙鰍各期發(fā)育時間（T）等，不同江段以不同水流速度進行計算。

速度（V）：大具至下虎跳峽以及虎跳峽以上江段水流速度均取實測值，其平均流速分別為 2.55和2.32 m/s，虎跳峽江段～18 km，水流平均速度為3.87 m/s（數(shù)據(jù)由云南金沙江中游水電開發(fā)有限公司提供）。

時間（T）：參考 Wang（2008）對中華金沙鰍早期發(fā)育的研究，并根據(jù)實際培養(yǎng)時間確定3個波峰發(fā)育期所經(jīng)歷的時間，桑葚胚期為205 min、尾泡出現(xiàn)期為750 min、耳石出現(xiàn)期為1 100 min。

經(jīng)計算，3個產(chǎn)卵場距離采集地大具的距離分別為36、112和161 km，并由此推斷3個產(chǎn)卵場的大概位置分別為云南省玉龍縣虎龍蟠鎮(zhèn)、黎明鄉(xiāng)和巨甸鎮(zhèn)（圖5），3個產(chǎn)卵場在時間上基本一致。

圖5 中華金沙鰍產(chǎn)卵場位置（陰影部分）Figure 5 Locations of spawning grounds of Jinshaia sinensis（shaded areas）

2.5 產(chǎn)卵規(guī)模推測

2.5.1 魚卵密度（d）

分別計算兩次卵汛魚卵密度（d1及d2）。兩次卵汛分別采集到的卵數(shù)目（n）為97及58 ind.，由于網(wǎng)口固定垂直于水流，因此 a以網(wǎng)口面積計算（m2），網(wǎng)口流速（v）為 3次實測的平均值，分別統(tǒng)計兩次卵汛期間所有監(jiān)測批次累計時間（t）對應卵的總數(shù)（n）。經(jīng)計算，d1及d2分別為0.0083及0.0048 ind./m3。

2.5.2 產(chǎn)卵規(guī)模（m）

兩次卵汛產(chǎn)卵總量分別計為m1及m2。江水徑流量（q）取8月份多年徑平均徑流量3 280 m3/s（數(shù)據(jù)由云南金沙江中游水電開發(fā)有限公司提供），由于該江段水流湍急、紊亂，斷面系數(shù)（c）計為 1，兩次卵汛持續(xù)時間（t’）分別統(tǒng)計。經(jīng)計算，m1及m2分別為：9.41×106及 5.44×106ind.。因此，監(jiān)測期內(nèi)，中華金沙鰍產(chǎn)卵總量（M）=m1+m2，即 1.49×107ind.。

3 討論

由于野外調(diào)查條件有限，金沙江水流又十分湍急，很多數(shù)據(jù)難以準確獲得，例如，各發(fā)育期時間、斷面系數(shù)及斷面徑流量等均為推測值，這些無疑使產(chǎn)卵場位置及產(chǎn)卵規(guī)模推測等都存在一定誤差，因此，這兩項結果僅供參考。

本研究所發(fā)現(xiàn)的中華金沙鰍魚類產(chǎn)卵場位于虎跳峽以上的金沙江中、上游，海拔1 800 m以上，是已知海拔最高、位于金沙江最上游的產(chǎn)卵場。產(chǎn)卵時間在 8 月份，相對于 Qiao（2005）、Duan（2008）和Wang（2008）報道的5—7月份明顯較晚，原因可能有兩方面：（1）下游電站逐漸建成、蓄水，原有產(chǎn)卵場失去了其產(chǎn)卵條件，魚類被迫轉往上游尋找合適環(huán)境；（2）產(chǎn)卵場所處海拔較高，水溫上升要滯后下游一段時間，故產(chǎn)卵也推后一段時間。

中華金沙鰍在金沙江上游產(chǎn)卵場的發(fā)現(xiàn)是對現(xiàn)有金沙鰍魚類生物學資料的一項重要補充，對了解其所代表的激流型、產(chǎn)漂浮性卵魚類的生態(tài)學具有很高參考價值，且對該類型魚類遷地保護具重要指導意義。

隨著金沙江中、下游干、支流梯級電站的不斷建成，原有江段的激流環(huán)境變成了水面庫區(qū)，迫使激流型魚類、流水產(chǎn)卵魚類及產(chǎn)漂浮性卵的魚類向上遷移，而金沙江上游電站也已經(jīng)在規(guī)劃建設中。因此，再次評估金沙江中、上游魚類資源及魚類早期資源現(xiàn)狀并加以保護已十分迫切。本研究首次在金沙江中、上游江段發(fā)現(xiàn)了長江上游特有魚類中華金沙鰍的產(chǎn)卵場，對了解并保護金沙江中、上游魚類資源及魚類早期資源現(xiàn)狀有很大幫助，且對待建電站的規(guī)劃也具指導意義。

根據(jù)中華金沙鰍魚類產(chǎn)卵場研究，這一類型魚卵發(fā)育需要200 km以上的流水環(huán)境，因此，本研究建議上游電站規(guī)劃時須預留一定的生態(tài)流量，并保持200 km以上的自然江段。

致謝：感謝本課題組杜麗娜、彭云、趙婷怡、楊坤鳳及大理學院李廷野等對本研究的大力協(xié)助。

Duan XB. 2008. Studies on fish resources and the fishes of early life history stage in the upper Yangtze River. Master’s Degree，Huazhong Agricultural University，1-63. [段辛斌. 2008. 長江上游魚類資源現(xiàn)狀及早期資源調(diào)查研究. 碩士學位論文, 華中農(nóng)業(yè)大學. 1-63.]

Guo WM. 2004. Developing the hydro-energy resources of Jinshajiang river and optimizing Chinese energy distributing configuration. Sci/tech Information Development & Economy，14（8）：74-75. [郭為民. 2004. 開發(fā)金沙江水能資源優(yōu)化我國能源配置格局. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，14（8）：74-75.]

Peng JL., Wang XZ., Wang D., He SP. 2009. Application of DNA barcoding based on the mitochondrial CO Ι gene sequences in classification of Culter(Pisces: Cyprinidae). Acta Hydrobiologica Sinica, 2, 271–276.[ 彭居俐，王緒禎，王丁，何舜平. 2009. 基于線粒體 COI基因序列的DNA條形碼在鯉科鲌屬魚類物種鑒定中的應用. 水生生物學報, 2, 271–276]

Qiao Y. 2005. Early morphogenesis and species identification of fishes in Yangtze River. Ph.D. thesis，Doctoral Dissertation of Science，Chinese Academy of Sciences，1-218. [喬曄. 2005. 長江魚類早期形態(tài)發(fā)育與種類鑒別. 博士學位論文，中國科學院研究生院，1-218.]

Tang XL. 2010. Studies on early fish resources in Jiangjin Cross-Section in the Upstream of Yangtze River. Master’s degree Thesis. Dissertation for Master Degree of Southwest University，1-51. [唐錫良. 2010. 長江上游江津江段魚類早期資源研究. 碩士學位論文，西南大學，1-51.]Wang QQ. 2008. Study on fish resources of early life history stages in Chishui River and research on early development of nine kinds of fish.Master’s Degree，Central China Normal University，1-80. [王芊芊. 2008.赤水河魚類早期資源調(diào)查及九種魚類早期發(fā)育的研究. 碩士學位論文，華中師范大學，1-80.]

Yi BL，Yu ZT，Liang ZS. 1988. Gezhouba Water Control Project and Four Carps of Yangtze River. Wuhan： Hubei Science Press. [易伯魯，余志堂，梁秩燊.1988. 葛洲壩水利樞紐與長江四大家魚. 武漢：湖北科學技術出版社.

Yue PQ 2000. Fauna Sinica （Osteichthyes： Cypriniformes III）. Beijing：Science Press. [樂佩奇. 2000. 中國動物志·硬骨魚綱· 鯉形目（下卷）. 北京：科學出版社.]