岷江眉山段四川華鳊年齡與生長

解崇友， 倪露蕓， 吳迪， 王永明， 王志堅， 李斌*

(1. 長江上游魚類資源保護與利用四川省重點實驗室，內(nèi)江師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，四川內(nèi)江641112；2. 水產(chǎn)科學(xué)重慶市市級重點實驗室，西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，重慶400715)

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岷江眉山段四川華鳊年齡與生長

解崇友1， 倪露蕓1， 吳迪1， 王永明1， 王志堅2， 李斌1*

(1. 長江上游魚類資源保護與利用四川省重點實驗室，內(nèi)江師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，四川內(nèi)江641112；2. 水產(chǎn)科學(xué)重慶市市級重點實驗室，西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，重慶400715)

為了解我國長江上游特有魚類四川華鳊Sinibramataeniatus種群資源現(xiàn)狀，于2013年3月至2014年1月在長江一級支流岷江眉山段采集了580尾四川華鳊樣本，以鱗片作為鑒定材料，對其年齡和生長特征進行了研究。結(jié)果顯示：四川華鳊鱗片年輪特征明顯，表現(xiàn)為普通疏密型，為一年一個周期。研究樣品的年齡由0+～3+(1～4齡)4個年齡組組成，其中以1+～2+齡(2～3齡)為主，占樣品總量的96.07%。體長(L，m)和鱗徑(R，mm)具有顯著相關(guān)性，雌、雄魚差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，表達式為L=25.45R+65.73。體質(zhì)量(W，g)與體長呈冪函數(shù)相關(guān)，雌、雄魚差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),屬等速增長，表達式為W=2.4×10-5L2.94(R2=0.25)。Von Bertalanffy生長方程分別為：Lt=139.57×[1-e-0.15(t+3.16)]，Wt=47.97×[1-e-0.15(t+3.16)]2.94，生長系數(shù)為0.15，拐點年齡為4.09齡，對應(yīng)的體長和體質(zhì)量分別為Li=92.06 mm，Wi=14.13 g。岷江眉山段四川華鳊屬于生長相對較快型魚類。建議依法取締非法捕撈工具，減少水電工程建設(shè)，這些措施對于保護四川華鳊種質(zhì)資源有重要作用。

四川華鳊；岷江眉山段；年齡；生長

長江上游是我國生物多樣性最豐富的地區(qū)之一，也是全球生物多樣性熱點之一(朱萬澤等，2009)。魚類資源是長江上游生物多樣性的重要組成部分，已有數(shù)據(jù)顯示長江上游魚類種類260多種，其中特有魚類118種(危起偉，2012)。四川華鳊Sinibramataeniatus隸屬鯉形目Cypriniformes鯉科Cyprinidae鮊亞科Cultrinae，俗稱墨線魚，主要分布于長江上游岷江、大渡河等水域，是我國長江上游特有小型經(jīng)濟魚類(丁瑞華，1994)。近年來受采砂、水利工程建設(shè)、環(huán)境污染和酷漁濫捕等多種因素影響，四川華鳊資源量持續(xù)下降(駱輝煌等，2014)。因此有必要開展有關(guān)四川華鳊種質(zhì)資源保護方面的研究工作。

魚類年齡和生長規(guī)律是評價自然水域魚類資源變動趨勢的依據(jù)(鄧中遴等，1981)。通過年齡與生長規(guī)律的研究，不僅可以掌握魚類的生長特性(李文靜等，2007)，而且可以通過組建生長方程獲得生長系數(shù)、拐點年齡等生長參數(shù)(顏云榕等，2011)，可為魚類種群動態(tài)(Gaoetal.，2009)、漁業(yè)資源管理(Booth & Buxton，1997；Sunetal.，2005；Govenderetal.，2006)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前有關(guān)四川華鳊的研究僅見于分類學(xué)方面(丁瑞華，1994；謝仲桂等，2005)。本研究擬以長江上游岷江眉山段四川華鳊為實驗材料，采用鱗片為年齡鑒定材料對其年齡與生長規(guī)律進行研究，旨在積累其生物學(xué)基礎(chǔ)信息，為長江上游特有魚類——四川華鳊資源的評估、保護與合理開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料方法

1.1 標本采集與處理

2013年3月至2014年1月在長江一級支流岷江眉山段采集四川華鳊樣本共580尾，總質(zhì)量6.053 kg，其中具有鱗片年齡信息的樣本500尾。四川華鳊樣本為沿江漁民用定置刺網(wǎng)、地籠等網(wǎng)具所捕獲，有較強的隨機性和代表性。樣品采集后在鮮活狀態(tài)下對其體長(L，mm)、體質(zhì)量(W，g)等常規(guī)生物學(xué)特征進行測量，體長精確到1 mm，體質(zhì)量精確到0.1 g。對樣品進行現(xiàn)場解剖確定雌雄，并取其脊椎骨保存?zhèn)溆?。同時取背鰭棘基部和側(cè)線之間的鱗片8～10枚，立即放入5 mL離心管中加入純凈水保存帶回實驗室待用。

鱗片經(jīng)水浸泡一段時間待表層上皮組織和色素細胞降解后，于體視鏡(MOTIC SMZ-168 SERIES)下選取5～6枚形態(tài)完整、年輪清晰、輪紋連續(xù)的鱗片，逐一拍照(Moticam 2506)，然后鑒定年齡，用Motic Images Advanced 3.2 軟件測量輪徑和鱗徑，精確到0.01 μm。輪徑是鱗焦到前區(qū)各年輪的距離，鱗徑是鱗焦到前區(qū)輪紋邊緣的距離。

1.2 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 年輪特征

四川華鳊的鱗片為圓鱗，較小且薄，易脫落。鱗焦偏于前區(qū)，形狀似橢圓形和六邊形，前端圓盾，后端呈扇形(圖1：a)。前區(qū)(基區(qū))包藏在鱗囊內(nèi)，絕大部分年輪標志為疏密型(圖1：b)，寬闊環(huán)片(疏帶)和狹窄環(huán)片(密帶)區(qū)別明顯。后區(qū)(頂區(qū))部分露在鱗囊外，具有輻射的放射溝，環(huán)紋被放射溝所截斷。側(cè)區(qū)年齡特征不明顯，少部分能觀測到切割現(xiàn)象(圖1：c)。因此，后續(xù)研究中鱗徑和輪徑的測量都是以鱗焦到前區(qū)之間的距離為準。鱗片中也發(fā)現(xiàn)有再生鱗存在的現(xiàn)象(圖1：d)。

2.2 鱗片邊緣增長率

年齡鑒定顯示，絕大多數(shù)四川華鳊樣本的年齡介于1+～2+之間(1+齡數(shù)量多于2+齡)，因此按月份分組計算了1+齡和2+齡鱗片的邊緣增長率。圖2顯示1+齡和2+齡鱗片MGI峰值均出現(xiàn)在12月，對應(yīng)值分別為1.40和1.69。

2.3 體長、體質(zhì)量及年齡結(jié)構(gòu)組成

對580尾四川華鳊樣本進行統(tǒng)計，其中最小體長59 mm，最大體長113 mm，平均體長82.34 mm，主要分布于71～100 mm，占總數(shù)的88.80%；最小體質(zhì)量3.8 g，最大體質(zhì)量為28.5 g，平均體質(zhì)量10.58 g，主要分布在6.0～20.0 g，占總數(shù)的88.30%。在有鱗片年齡信息的500尾樣品中，年齡組成中最大個體為3+齡，以1+、2+齡為優(yōu)勢類群，占已確定年齡的96.07%。樣本中雄性個體329尾，雌性個體211尾，肉眼未能分辨性別有40尾，種群中雄、雌性比例達到1.57∶1。

圖1 四川華鳊的鱗片信息

Fig. 1 The scale information ofSinibramataeniatus

a. 完整形態(tài), b. 疏密年輪, c. 切割年輪, d. 再生鱗。

a. Integral structure, b. Loose-close type, c. Incision type, d. Regeneration of scale.

2.4 體長與體質(zhì)量的關(guān)系

魚類體長和體質(zhì)量之間存在一定的相關(guān)性，同種體長的魚，體質(zhì)量越大說明其營養(yǎng)狀況和生長環(huán)境越佳(殷名稱，1995)。本研究將四川華鳊雌魚和雄魚的體長與體質(zhì)量之間的相關(guān)性分別進行了擬合(圖3)。在多種擬合函數(shù)關(guān)系中，冪函數(shù)模型的相關(guān)指數(shù)是最高的，故選擇了冪函數(shù)模型。四川華鳊雌魚樣本體長與體質(zhì)量擬合的方程為W=2×10-5L3.03(R2=0.89，n=211)，雄魚樣本方程為W=3×10-5L2.91(R2=0.86，n=329)。經(jīng)方差檢驗,雌、雄魚樣本間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，所以公式統(tǒng)一為W=2.4×10-5L2.94。

2.5 體長與鱗徑的關(guān)系

選用線性、對數(shù)、乘冪、多項式和指數(shù)5種回歸模型對四川華鳊體長和鱗徑的數(shù)據(jù)進行擬合，結(jié)果表明線性方程L=a+bR擬合度最高(圖4)。擬合方程分別為，雌魚樣本L=25.82R+67.65(R2=0.33)，雄魚樣本L=16.19R+71.18(R2=0.15)；經(jīng)方差檢驗雌、雄魚樣本之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，公式統(tǒng)一為L=25.45R+65.73。

2.6 體長退算

四川華鳊的體長和鱗徑呈線性相關(guān)，且直線不通過坐標軸原點，故可采用Rose Lee退算各齡組的體長(殷名稱，1995)。將退算體長(表1)和實測平均體長進行配對的t檢驗，結(jié)果表明退算體長和實測體長間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

圖2 四川華鳊鱗片邊緣增長率的月變化

圖3 四川華鳊體長與體質(zhì)量的關(guān)系

圖4 四川華鳊體長與鱗徑的關(guān)系

表1 四川華鳊各個年齡組的體長退算

2.7 生長特征生長方程

四川華鳊體長與體質(zhì)量關(guān)系式中W=2.4×10-5L2.94，b=2.94，趨近于3，表明該魚屬于等速生長類型(Santosetal.，2002)。由于四川華鳊總體上屬于等速生長類型，因此其生長特征可用Von Bertalanffy方程進行描述。體長和體質(zhì)量的生長方程分別為：Lt=L∞[1-e-K(t-t0)]，Wt=W∞[1-e-K(t-t0)]b。式中，Lt、Wt分別表示年齡為t時的體長和體質(zhì)量；L∞、W∞分別表示漸進體長和漸進體質(zhì)量；K為生長曲線的曲率參數(shù)；t0為理論生長起始時間，為假定的理論常數(shù)。依據(jù)四川華鳊漁獲物各齡的退算體長，用最小二乘法算得生長方程的各參數(shù)L∞=139.57 mm，K=0.15，t0=-3.16，W∞=47.97。將各參數(shù)代入Von Bertalanffy方程，得到體長和體質(zhì)量的生長方程為Lt=139.57×[1-e-0.15(t+3.16)]，Wt=47.97×[1-e-0.15(t+3.16)]2.94。圖5顯示了四川華鳊體長生長曲線無明顯拐點，而是趨向于漸進體長。體質(zhì)量生長曲線呈非對稱的“S”形，前期呈現(xiàn)加速趨勢,到拐點處生長速度達到最大，之后逐漸下降并趨向于漸進體質(zhì)量。

圖5 四川華鳊體長和體質(zhì)量生長曲線

對四川華鳊的體長和體質(zhì)量生長方程進行一階和二階求導(dǎo)，獲得體長和體質(zhì)量的生長速度和生長加速度方程。

體長生長速度方程:

dl/dt=139.57×0.15×e-0.15(t+3.16)

體長生長加速度方程:

d2l/d2t=-139.57×0.152×e-0.15(t+3.16)

體質(zhì)量生長速度方程:

dw/dt=2.94×47.97×0.15×e-0.15(t+3.16)[1-e-0.15(t+3.16)]1.94

體質(zhì)量生長加速度方程:

d2w/d2t=2.94×47.97×0.152×e-0.15(t+3.157)[1-e-0.15(t+3.16)]0.94[2.94e-0.15(t+3.16)-1]

岷江眉山段四川華鳊體長生長速度和加速度均無明顯的拐點，體長生長速度隨著年齡的增長呈遞減趨勢，且遞減趨勢減慢，緩慢趨于0(圖6)。體長生長加速度先呈遞增趨勢，然后逐漸變緩，但加速度的增加始終小于0，說明了四川華鳊幼齡時生長速度較快，隨著年齡的增大，體長生長開始變緩。圖7顯示了四川華鳊體質(zhì)量生長速度和加速度具有明顯生長拐點，體質(zhì)量生長速度最大時即生長拐點(i)，拐點年齡ti=lnb/k+t0=4.09齡，對應(yīng)的體長和體質(zhì)量分別為Li=92.06 mm，Wi=14.13 g。生長拐點前體質(zhì)量生長速度呈遞增趨勢，拐點后生長速度呈遞減趨勢。生長加速度逐漸減小，在生長拐點處加速度為0。

3 討論

3.1 年齡鑒定材料與方法

圖6 四川華鳊體長的生長速度和生長加速度隨年齡的變化曲線

圖7 四川華鳊體質(zhì)量的生長速度和生長加速度隨年齡的變化曲線

3.2 四川華鳊的生長特征

探討魚類體長與體質(zhì)量之間的關(guān)聯(lián)對漁業(yè)生產(chǎn)和研究種群數(shù)量變化規(guī)律有重要指導(dǎo)意義(薛超等，2013)。研究中四川華鳊生長系數(shù)K=0.15，Branstetter(1987)認為，K值大于0.10屬于生長相對較快的魚類。岷江眉山段位于長江上游生物多樣性區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域溫度適宜，水體生產(chǎn)力豐富，餌料資源也相對豐富，四川華鳊生長速度相對較快。

本研究將四川華鳊生長特性與同亞科的幾種小型魚類進行了比較(表2)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)四川華鳊(4.09齡)與同屬的大眼華鳊(4.35齡)生長拐點較為接近，在這幾種小型魚類中屬于生長潛力較大的種群，但其生長拐點所對應(yīng)的體長、體質(zhì)量指標在這幾種魚類中卻是最低的(表2)；在580尾四川華鳊樣本中，體長在71～100 mm范圍內(nèi)的個體占總數(shù)的88.8%，體質(zhì)量在6.0～20.0 g 范圍內(nèi)的個體占88.3%。2～3齡的個體占96.07%(其中以2齡個體數(shù)量為主)。上述結(jié)果表明，目前分布在長江上游岷江眉山段四川華鳊種群已經(jīng)出現(xiàn)了小型化趨勢。

表2 鮊亞科中幾種魚類生長特性的比較

3.3 岷江眉山段四川華鳊的資源保護

四川華鳊作為我國長江上游特有魚類，加強對其研究和保護具有重大的科學(xué)價值和生態(tài)價值。保護工作可從以下幾個方面開展：(1)加強對棲息環(huán)境的保護。(2)禁止非法捕撈。鑒于本研究中漁獲物四川華鳊年齡小于拐點年齡，且低齡組占大部分，在理論推導(dǎo)上出現(xiàn)了個體小齡化現(xiàn)象，但缺乏時間序列上的對比，應(yīng)加強漁業(yè)管理力度。首先嚴格執(zhí)法，禁止每年的4—5月對漁業(yè)資源的偷捕活動(4—5月為四川華鳊的主要繁殖時間)；其次取締非法捕撈工具，如電捕、小網(wǎng)眼刺網(wǎng)，禁止使用網(wǎng)眼小于2 cm的捕撈工具。(3)科學(xué)研究、保護和開發(fā)。例如加強四川華鳊的人工繁殖、資源動態(tài)、種群特征及遺傳特性方面的研究工作，積極開展四川華鳊資源增殖放流和生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究，補充和恢復(fù)四川華鳊自然種群數(shù)量。(4)觀賞與保護。四川華鳊因體側(cè)具烏黑的側(cè)線，有一定的觀賞價值，深受喜愛，將其作為觀賞魚打造，既能起到對四川華鳊這一長江上游特有魚類資源的保護作用，又可獲得一定的經(jīng)濟效益與社會效應(yīng)。

鄧中遴, 余志堂, 許蘊玕, 等. 1981. 漢江主要經(jīng)濟魚類的年齡與生長[M]// 魚類學(xué)論文集: 第一輯. 北京: 科學(xué)出版社: 97-111.

丁瑞華. 1994. 四川省魚類志[M]. 成都: 科學(xué)出版社.

李文靜, 王劍偉, 謝從新, 等. 2007. 厚頜魴的年齡結(jié)構(gòu)與生長特性[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué), 14(2): 215-222.

劉國棟, 何光喜, 劉其根, 等. 2011. 千島湖大眼華鳊年齡、生長和繁殖的初步研究[J]. 上海海洋大學(xué)學(xué)報, 20(3): 382-391.

陸清爾. 1992. 長潭水庫大眼華鳊(Sinibramamacrops)年齡與生長的初步研究[J]. 浙江水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報, 2(11): 116-122.

駱輝煌, 楊青瑞, 李倩, 等. 2014. 長江上游珍稀特有魚類保護區(qū)魚類資源生境特征初步研究[J]. 淡水漁業(yè), 44(6): 44-48.

沈建忠， 曹文宣， 崔奕波. 2001. 用鱗片和耳石鑒定鯽年齡的比較研究[J]. 水生生物學(xué)報, 25: 462-466.

危起偉. 2012. 長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區(qū)科學(xué)考察報告[M]. 北京: 科學(xué)出版社.

謝仲桂， 謝從新, 張鶚. 2005. 我國華鳊魚類形態(tài)差異及其物種有效性的研究[J]. 動物學(xué)研究, 24(5): 321-330.

薛超, 危起偉, 孫慶亮, 等. 2013. 秦嶺細鱗鮭的年齡與生長[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué), 20(4): 743-749.

顏云榕, 侯剛, 盧伙勝, 等. 2011. 北部灣斑鰭白姑魚的年齡與生長[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué), 18(1): 145-155.

殷名稱. 1995. 魚類生態(tài)學(xué)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社.

朱萬澤, 范建容, 王玉寬, 等. 2009. 長江上游生物多樣性保護重要性評價——以縣域為評價單元[J]. 生態(tài)學(xué)報, 29(5): 2603-2611.

Booth AJ, Buxton CD. 1997. Management of the pangaPterogymnuslaniarius(Pisces: Sparidae) on the Agulhas Bank, South Africa using per-recruit models[J]. Fisheries Research, 32: 1-11.

Branstetter S. 1987. Age and growth estimates for blacktip,Carcharhinuslimbatus, and spinner,C.brevipinna, sharks from the northwestern Gulf of Mexico[J]. Copeia, (4): 964-974.

Eklund J, Parmanne R, Aneer G. 2000. Between-reader variation in heering otolith ages and effects on estimated population parameters[J]. Fisheries Research, 46: 147-154.

Gao X, Brosse S, Chen YB,etal. 2009. Effects of damming on population sustainability of Chinese sturgeon,Acipensersinensis: evaluation of optimal conservation measure[J]. Enviromental Biology of Fishes, 86: 325-336.

Govender A, Al-Oufi H, Mcllwain JL,etal. 2006. A per-recruit assessment of the kingfish (Scomberomoruscommerson) resource of Oman with an evaluation of the effectiveness of some management regulations[J]. Fisheries Research, 77: 239-247.

Hiborn R, Walters CJ. 1992. Quantitative fisheries stock assessment: Choice, dynamics, and uncertainty[M]. New York: Chapman and Hall: 570.

Santos MN, Gaspar MB, Vasconcelos P,etal. 2002. Wight-length relationships for 50 selected fish species of the Algare cosat (southern Portugal)[J]. Fisheries research, 59: 289-295.

Sun CL, Wang SP, Porch CE,etal. 2005. Sex-specific yield per-recruit and spawning stock biomass per-recruit for the swordfish,Xiphiasgladius, in the waters around Taiwan[J]. Fisheries Research, 71: 61-69.

Age and Growth ofSinibramataeniatusin Meishan Section of Minjiang River

XIE Chongyou1, NI Luyun1, WU Di1, WANG Yongming1, WANG Zhijian2, LI Bin1*

(1. Conservation and Utilization of Fishes Resources in the Upper Reaches of the Yangtze River Key Laboratory of Sichuan Province,School of Life Sciences, Neijiang Normal University, Neijiang, Sichuan Province 641112, China;2. Key Laboratory of Aquatic Science of Chongqing, School of Life Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Sinibramataeniatusis an endemic fish species only naturally distributed in the upper reaches of the Yangtze River. The purpose of this study was to determine the age structure and growth characteristics ofS.taeniatusand to provide some guidances for the protection of this species. A total of 580 specimens were collected from March 2013 to January 2014 in the Meishan section of Minjiang River (a tributary of Yangtze River). Standard length and body weight of each specimen were measured. The results showed that there were clear rings on the scale, which was the main structure for age determination. The age of these fishes was identified as four classes, and individuals of 2-3 years old were dominated with a frequency of 96.07%. There was a significant relationship between standard length (L, unit: mm) and scale radius (R, unit: mm), however, the difference between males and females was not significant (P>0.05), and the final equation was:L=25.45R+65.73. The relationship between standard length and total weight (W, unit: g) of males and females could be expressed asW=3×10-5L2.91(R2=0.86,n=329) andW=2×10-5L3.03(R2=0.89,n=211), respectively. There was no significant difference of variance between males and females, which could be expressed in unified equation:W=2.4×10-5L2.94. The growth ofS.taeniatuswas in a constant speed which can be described by the Von Bertalanffy equation. The instantaneous growth rate was 0.15 and the growth inflexion point was 4.09 years with the corresponding standard body length 92.06 mm and body weight of 14.13 g. According to the growth rate and acceleration growth rate equation of body length and body weight,S.taeniatusgrow fast and the population has an increasingly miniaturized trend. In conclusion, measures such as strict ban on unreasonable catching and exploring the hydropower resources should be enhanced.

Sinibramataeniatus; Meishan section of Minjiang River; age; growth

10.11984/j.issn.1000-7083.20150141

2015-04-20 接受日期：2015-07-24

四川省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)重點項目(編號201410640012); 內(nèi)江師范學(xué)院校級重點項目(13ZA02); 內(nèi)江師范學(xué)院2014年大學(xué)生科研立項重點項目(14NSD-40); 水產(chǎn)科學(xué)重慶市市級重點實驗室開放課題基金項目(13H01)

Q959.4；Q958.1

A

1000-7083(2016)01-0078-06

*通信作者Corresponding author, E-mail:libin2004xinyang@126.com