博斯騰湖草魚生長特征的研究

陳　朋，馬燕武，謝春剛，祁　峰，李　紅

(新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所，烏魯木齊　830000)

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博斯騰湖草魚生長特征的研究

陳朋，馬燕武，謝春剛，祁峰，李紅

(新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所，烏魯木齊830000)

摘要：根據(jù)2014年8月采集的33尾標本對博斯騰湖草魚(Ctenopharyngodon idellus)的生長特征進行研究。以鱗片為年齡和生長退算材料，研究結(jié)果顯示：博斯騰湖草魚體重與體長表現(xiàn)為異速生長，關(guān)系式為W=0.0444SL2.8322。用退算體長擬合的von Bertalanffy生長參數(shù)為：SL8=103.7664 cm，k=0.1385/y，t0=-0.0542 y。體重生長參數(shù)為：W8=22.7674 kg，k=0.1385/y，t0=0.0027 y。生長特征指數(shù)為3.16；生長拐點年齡為7.5齡，拐點時體長和體重分別為67.3 cm和6.6 kg。與1979年和2000年種群相比，受餌料供給不足的制約，博斯騰湖草魚生長速度明顯下降。草魚增殖管理措施的制定應(yīng)以恢復(fù)沉水植物資源為目標，具體措施包括：減少草魚的投放量，草魚最小捕撈規(guī)格降至3 kg，提高草魚的捕撈強度和捕撈量。

關(guān)鍵詞：草魚(Ctenopharyngodon idellus)；生長；博斯騰湖

博斯騰湖(41°49′-42°08N，86°42′-87°25′E)位于天山南麓，塔克拉瑪干沙漠北緣，焉耆盆地最低處，是開都河的尾閭湖、孔雀河的源頭，也是我國最大的內(nèi)陸淡水湖。水位高程為1045.57 m時，水面面積約930.9 km2，蓄水量約58.81億m3，最大水深約14.47 m，平均水深約7.97 m[1]。湖區(qū)四周高山環(huán)抱，屬極端干旱的大陸性氣候區(qū)，冰封期3個月，水溫>10 ℃時間有6個月(4-9月)，6-9月平均水溫>20 ℃[2]。對于調(diào)節(jié)塔里木盆地氣候、改善生態(tài)環(huán)境起著重要作用，同時具有蓄洪灌溉、城市生活用水、工業(yè)供水及漁業(yè)生產(chǎn)等使用功能，享有“自然之腎”之稱，被譽為“巴州母親湖”。

1958年開始商業(yè)化漁業(yè)生產(chǎn)，通過引種移植、增殖放流、經(jīng)營管理模式的變革及漁具漁法的升級，至2010年，捕撈產(chǎn)量由過去的幾百噸發(fā)展至六千多噸的水平，主要經(jīng)濟魚類由塔里木裂腹魚(Schizothoraxbiddulphi)、扁吻魚(Aspiorhnchuslaticeps)等土著魚類演變?yōu)槌卣庸~(Hypomesusolidus)、鯉(Cyprinuscarpio)、鯽(Carassiusauratus)、鰱(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙(Aristichthysnobilis)和草魚(Ctenopharyngodonidellus)，并成為新疆最大的漁業(yè)生產(chǎn)基地[3]。草魚作為一種“生物除草劑”和高效的“能量轉(zhuǎn)換器”，被世界許多水域引入并引起國內(nèi)外學(xué)者的極大興趣[4]。博斯騰湖1963年引入草魚，隨后不斷地開展其人工增殖放流[2]。1985年形成捕撈產(chǎn)量，2010年后年捕撈產(chǎn)量保持在300 t以上，并于2013年認定為地理標志產(chǎn)品，成為新疆特色水產(chǎn)品種之一。天然水域草魚生長的研究已有較多報道[2,5-8]。博斯騰湖草魚生長的研究已見1979年和2000年種群[2,5]。但隨著近年博斯騰湖環(huán)境[9-11]、引種放養(yǎng)[12]及漁具漁法[13]的改變，草魚在生長特性上將表現(xiàn)出怎樣的適應(yīng)性變化，值得研究。

本文根據(jù)2014年8月在博斯騰湖采集的33尾標本，用鱗片進行年齡和生長退算，對草魚的生長進行了研究，通過比較不同地區(qū)和不同歷史時期草魚種群的生長特征，探討博斯騰湖草魚的生長性能及其生長速度下降的原因，分析沉水植物資源衰退與草食性水生動物放養(yǎng)之間的關(guān)系，初步提出草魚的增殖管理建議，為博斯騰湖漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)資料和技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1樣本采集與處理

本研究所用草魚樣本于2014年8月采集于博斯騰湖大湖區(qū)，采集網(wǎng)具為單層刺網(wǎng)。網(wǎng)目為4 cm、6 cm和13 cm3種規(guī)格。采集樣本33尾，在新鮮狀態(tài)下進行了體長(SL) (精度1 mm)和體重(W)(精度0.1 g)測量，取鱗片作為年齡鑒定材料。年齡鑒定在Leica MZ75體視解剖鏡下進行，在Leica DFC300FX數(shù)碼拍照系統(tǒng)下進行拍照，輪徑測量采用Fish BC 3.0.1軟件。

為了確切記錄其出生世代，采用元月1日為年齡遞增日期[14]。未形成年輪的個體記作0+組，形成1個新年輪后的個體記作1+，依次類推。

1.2數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)分析與圖片處理采用Microsoft Excel 2003和SPSS 13.0軟件。

采用Keys公式擬合體長與體重的關(guān)系[15]，依據(jù)Pauly方法對其冪指數(shù)進行T檢驗[16]。采用Dahl-Lea進行體長退算[17]。采用von Bertalanffy 生長方程擬合年齡與生長的關(guān)系[15]。采用生長特征指數(shù)比較不同種群間生長特性的差異[18]。

2結(jié)果

2.1體長和體重的關(guān)系

以漁獲物的實測體長與體重數(shù)據(jù)做散點圖(圖1)，擬合得到博斯騰湖草魚體長與體重的關(guān)系式為：

W=0.0444SL2.8322(R2=0.99,n=31)

T 檢驗表明，冪函數(shù)與3之間差異顯著(t=2.15>t0.0529=1.70)，表明草魚的生長為異速生長類型。

圖1　博斯騰湖草魚體長與體重的回歸曲線

2.2生長退算

將測量的輪徑代入Dahl-Lea退算公式進行計算，求得各齡的退算體長和退算體重(表1)。

表1　博斯騰湖草魚各齡魚退算體長和平均退算體重

2.3生長方程

根據(jù)Dahl-Lea法所得的退算體長平均值作Walford線圖，顯示Lt+1與Lt之間有顯著的直線相關(guān)，可滿足von Bertalanffy生長方程描述的條件。按最小二乘法擬合求取von Bertalanffy方程的各生長參數(shù)，得到博斯騰湖草魚體長的生長方程如下：

TLt=103.7664[1-e-0.1385(t+0.0542)]

由于草魚體長與體重屬于不等速生長，體重生長參數(shù)根據(jù)各齡退算體重數(shù)據(jù)進行擬合，得到博斯騰湖草魚體重生長方程：

Wt=22.7674[1-e-0.1385(t-0.0027)]2.8322

2.4生長特征

對博斯騰湖草魚的von Bertalanffy方程求導(dǎo)變換，得到體長和體重的生長速度(dL/dt，dW/dt)及加速度(d2L/dt2，d2W/dt2)的方程為：

dTL/dt=14.3673e-0.1385(t+0.0542)

dW/dt=22.7674e-0.1385(t+0.0027)[1-e-0.1385(t-0.0027)]1.8322

d2TL/dt2=-1.9893e-0.1385(t+0.0542)

d2W/dt2=0.3800e-0.1385(t+0.0027)[1-e-0.1385(t-0.0027)]0.8322[2.8322e-0.1385(t-0.0027)-1]

如圖2所示，體長生長速度隨年齡的增加而下降，生長加速度卻逐漸上升，但均為負值，說明體長生長速度隨年齡的增加而遞減。體重生長速度是一條具有拐點的曲線。體重加速度為零時的年齡即為生長拐點年齡tIP。將von Bertalanffy生長方程中的b、k和t0代入方程：tIP=lnb/k+t0，得到草魚生長拐點年齡tip為7.5齡，此時體長TLi=67.3 cm，體重Wi=6.6 kg。這一年齡與博斯騰湖草魚體重生長率曲線吻合。博斯騰湖草魚在7.5齡前體重生長加速度為正值，但逐漸變小，其后變?yōu)樨撝?，表明其體重生長加速度隨年齡的增加而遞減。將von Bertalanffy生長方程中K、L8代入生長特征指數(shù)方程，得到博斯騰湖草魚生長特征指數(shù)為3.16。

圖2　博斯騰湖草魚體長、體重生長速度與加速度曲線

3討論

3.1博斯騰湖草魚生長現(xiàn)狀及其生長速度下降的原因

研究結(jié)果與國內(nèi)不同水域草魚的主要生長參數(shù)進行比較，伊犁河[6]和黑龍江[8]草魚的漸近體長小于本研究，長江上游[7]和珠江[8]草魚的漸近體長大于本研究；生長特征指數(shù)僅伊犁河[6]大于本研究。研究結(jié)果與博斯騰湖1979年[5]和2000年[2]草魚種群相比，本研究草魚的生長速度明顯下降。表現(xiàn)為各年齡組退算體長明顯小于1979年和2000年種群(t=0.002)；漸近體長、生長系數(shù)和生長特征指數(shù)也有下降。

天然江河、湖泊中，影響魚類生長的環(huán)境因子主要是水溫和餌料[8]。草魚的生長適溫20-32 ℃，15 ℃以上較適宜，10-15 ℃則食欲下降，生長緩慢[8]。珠江、長江和黑龍江草魚的生長期分別為10個月、8個月和5個月[8]；博斯騰湖有6個月[2]；伊犁河水溫高于10 ℃的時間有5個月[6]。單從適溫期的長短來分析：生長速度應(yīng)是珠江最快，長江次之，博斯騰湖、黑龍江和伊犁河依次下降。事實上，1979年和2000年博斯騰湖草魚種群的生長速度快于黑龍江，但本研究較慢。從影響魚類生長的環(huán)境因子角度可以認為博斯騰湖草魚的餌料供給出現(xiàn)了問題。近年來，我們進行博斯騰湖漁業(yè)資源調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，其沉水植物生物量由2010年8月的20.0×104t下降至2014年8月的1136 t。所以，餌料供給不足是導(dǎo)致博斯騰湖草魚生長速度下降的重要原因。

3.2博斯騰湖沉水植物資源衰退原因及草魚增殖管理建議

2010年8月和2014年8月我們對博斯騰湖的沉水植物進行了調(diào)查，結(jié)果顯示，2014年沉水植物資源出現(xiàn)了急劇衰退，較2010年相比，優(yōu)勢種由惡臭輪藻、細葉輪藻、大茨藻、狐尾藻、篦齒眼子菜和細葉眼子菜減少為惡臭輪藻和細葉輪藻，平均密度由1235.0±4326.5 g/m2下降至8.8±22.9 g/m2，總生物量由20.0×104t下降至1136 t。沉水植物資源的衰退是湖泊較為普遍的生態(tài)問題，水體富營養(yǎng)化[19,20]、水位波動[21,22]、動物牧食[23,24]等均可造成這種問題的出現(xiàn)。近年來，博斯騰湖出現(xiàn)過水位波動[25]、河蟹(Eriocheirsinensis)引入及草魚的大量增殖放流問題，其沉水植物資源的衰退可能與這些因素有關(guān)。

2012年和2013年博斯騰湖水位出現(xiàn)了持續(xù)下降，9-10月的監(jiān)測結(jié)果顯示，相應(yīng)的水面面積由2010年和2011年的936.7 km2和937.7 km2萎縮至2012年和2013年的921.6 km2和901.0 km2[25]。因此，較2010年相比，2013年博斯騰湖水面面積萎縮了約3.8%。沿岸帶是沉水植物覆蓋率及密度較高的區(qū)域，則沉水植物覆蓋面積萎縮比例及生物量減少比例應(yīng)大于3.8%。2013年11月博斯騰湖首次引入河蟹，當年扣蟹投放量達157 t，約合1.7 kg.ha-1，放養(yǎng)密度明顯高于黑龍江東湖水庫。東湖水庫是水草豐茂、主養(yǎng)河蟹的淺水水庫，沉水植物平均密度約13000 g/m2(2001年5月和9月)，當扣蟹放養(yǎng)密度達到1.295 kg.ha-1時，其沉水植物的密度出現(xiàn)了明顯下降[24]。由此可見，對于沉水植物密度遠低于東湖水庫的博斯騰湖，河蟹的大量放養(yǎng)可能是其沉水植物資源衰退的重要驅(qū)動因素。此外，自2010年博斯騰湖加大了草魚的增殖力度，2010-2013年草魚年均投放量約171萬尾，為2006-2009年年均投放量的2.7倍。目前，草魚的生長已經(jīng)受到餌料供給不足的限制，草魚對沉水植物的捕食及破壞也必然加劇沉水植物資源的衰退。綜上所述，博斯騰湖沉水植物資源的衰退可能是水位下降、河蟹引入及草魚大量增殖綜合作用的結(jié)果，而河蟹的大量引入對沉水植物的破壞作用可能更大。因此，當務(wù)之急應(yīng)停止河蟹的投放，減少草魚的投放量，同時提高草魚的捕撈強度和捕撈量以降低其對植被的牧食壓力。

針對草魚的增殖管理策略，早在2000年，郭焱等曾指出為避免造成博斯騰湖水下荒漠化，應(yīng)控制草魚的投放數(shù)量，同時限制機船拖網(wǎng)在湖區(qū)近岸及河口作業(yè)[2]。當時，沉水植物除被草魚牧食外，機船拖網(wǎng)的使用對其也有一定的破壞作用[2]。2006年[13]機船拖網(wǎng)被定置網(wǎng)具取代后，開始增加草魚的投放量，2006-2009年年均投放草魚秋片約78.1萬尾，是1995-2005年年均投放量的1.6倍。沉水植物資源量這一時期仍有很大程度的增加，至2010年，出現(xiàn)了罕見的航道、港口、旅游區(qū)及湖西沿岸帶等水域“草滿為患”的現(xiàn)象?？梢?，2010年博斯騰湖沉水植物資源量已達到了較高水平，年均78.1萬尾的草魚投放量仍未超出其負載力。

下面利用沉水植物生物量對草魚的放養(yǎng)量進行估算。

根據(jù)初級生產(chǎn)力推算草魚魚產(chǎn)潛力[26]。餌料系數(shù)取值100，魚類對水草的最大利用率取值0.25，2010年8月和2014年8月博斯騰湖沉水植物生物量分別為20.0×104t和1136 t，則2010年8月和2014年8月沉水植物資源量水平下草魚的魚產(chǎn)潛力分別為500 t和2.84 t。

大水面增殖草魚的回捕率一般小于20%[23]，按照博斯騰湖現(xiàn)有捕撈策略，草魚的平均捕撈規(guī)格約6.3 kg[3]，則2010年8月和2014年8月沉水植物資源量水平下草魚的年均放養(yǎng)量分別為39.5萬尾和0.2萬尾。事實上，2010年沉水植物資源量水平下草魚的年均放養(yǎng)量可以達到78.1萬尾，約是估值的2.0倍。顯然，估值是不準確的，這可能與估算過程中沉水植物最高生物量、草魚回捕率、草魚對沉水植物的最大利用率及餌料系數(shù)的參考值不準確所致。草魚投放量估值雖然偏低，但當前按照估值進行草魚投放對沉水植物資源的恢復(fù)是有利的，實際操作時草魚投放量可以在2014年估值的基礎(chǔ)上適當增加，同時加強沉水植物資源、草魚種群的監(jiān)測以及草魚放養(yǎng)量估算參數(shù)的研究，適時調(diào)整草魚的投放量。

研究結(jié)果顯示博斯騰湖草魚的生長拐點年齡為7.5齡，即從生長的角度考慮，在漁業(yè)中合適的捕撈年齡應(yīng)在7齡以上，捕撈規(guī)格大于6.6 kg。這顯然不符合博斯騰湖漁業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀。目前草魚捕撈規(guī)格限定于4 kg以上，2014年和2015年草魚的捕撈產(chǎn)量分別為186.2 t和175.9 t，分別為2010-2013年草魚年均捕撈產(chǎn)量的47.8%和45.2%，在捕撈強度、氣候、環(huán)境未發(fā)生較大變化的情況下，捕撈產(chǎn)量的明顯下降表明，規(guī)格4 kg以上草魚的現(xiàn)存量已經(jīng)較少?？梢?，只能通過降低捕撈規(guī)格和提高捕撈強度來提高草魚的捕撈產(chǎn)量。根據(jù)本研究，5+草魚的平均體重約3.8 kg，這也是市場較為認可的規(guī)格。綜合考慮草魚的生長、種群規(guī)格及經(jīng)濟效益，當前捕撈規(guī)格定于3 kg以上較為適宜。目前，博斯騰湖草魚捕撈網(wǎng)具主要為箔網(wǎng)，取魚部網(wǎng)目13.0-16.0 cm，網(wǎng)具無需改造即可用于規(guī)格3 kg以上草魚的捕撈，僅通過增加布網(wǎng)數(shù)量即可提高捕撈強度。此外，應(yīng)加強魚群的監(jiān)測以確定布網(wǎng)位置及規(guī)模。需要說明的是，當前降低草魚捕撈規(guī)格是為提高捕撈產(chǎn)量以緩解草魚對沉水植物的牧食壓力，待沉水植物資源有所恢復(fù)，應(yīng)及時進行草魚生長及其種群結(jié)構(gòu)的研究，以適時調(diào)整合適的捕撈規(guī)格和捕撈量。

致謝：博斯騰湖管理局張力高級工程師、博湖縣水產(chǎn)局王英工程師為本研究的采樣、漁業(yè)生產(chǎn)資料的收集提供了幫助。

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收稿日期：2015-11-12；

修訂日期：2016-04-06

第一作者簡介：陳朋(1983-)，男，工程師，主要從事漁業(yè)生態(tài)與魚類資源保育。E-mail：cpeng11@sina.com 通訊作者：馬燕武。E-mail：myw0012@126.com

中圖分類號：S932.4

文獻標識碼：A

文章編號：1000-6907-(2016)04-0038-06

The growth of Ctenopharyngodon idellus in Bositeng Lake in Xinjiang

CHEN Peng,MA Yan-wu,XIE Chun-gang,QI Feng,LI Hong

(XinjiangFisheryResearchInstitute,Urumqi830000,China)

Abstract：This paper deals with growth characteristics of Ctenopharyngodon idellus based on the 33 specimens collected in Bositeng Lake in August 2014.The ages and growth characteristics of Ctenopharyngodon idellus were determined by scale reading.The body weight increasesallometrically with the body length.The length-weight relationship can be described by the following equations:W=0.0444SL2.8322.Growth could be described by von Bertalanffy equation with the growth parameters:SL8=103.7664 cm，k=0.1385/y，t0=-0.0542 y,and weight growth parameters: W8=22.7674 kg，k=0.1385/y，t0=0.0027 y,=9.5875.The inflexion point of age for body weight growth and the corresponding body length and body weight is at 7.5 years,67.3 cm and 6.6 kg.Constrained by the lack of food supply,the growth rate of Ctenopharyngodon idellus has significantly declined comparing with that of 1979 and 2000.In consequence,the recoverable resource of aquatic macrophyte should be as one important objective of the proliferation of Ctenopharyngodon idellus.The concrete measures include reduce Ctenopharyngodon idellus releasing,lowing the fishable size to 3 kg and increase the fishing intensity and quantity of Ctenopharyngodon idellus.

Key words：Ctenopharyngodon idellus;growth;bositeng Lake

資助項目：公益性行業(yè)農(nóng)業(yè)科研專項(201303056-8)