東海中部鮐魚相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的計(jì)算

陳 燕，周叢羽，王迎賓

( 浙江海洋學(xué)院 水產(chǎn)學(xué)院，浙江 舟山 316022 )

東海中部鮐魚相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的計(jì)算

陳 燕，周叢羽，王迎賓

( 浙江海洋學(xué)院 水產(chǎn)學(xué)院，浙江 舟山 316022 )

為描述東海中部鮐魚資源的健康狀況，反映魚類所遭受的外界壓力情況，基于2009-2010年在東海中部捕獲的鮐魚的叉長(zhǎng)和體質(zhì)量數(shù)據(jù)，通過(guò)建立鮐魚的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量，計(jì)算得到東海中部鮐魚的相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)值。根據(jù)叉長(zhǎng)和體質(zhì)量對(duì)數(shù)中值建立的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量方程為：lgms=0.104574L2+2.945479L-2.014981。相對(duì)體質(zhì)量與叉長(zhǎng)的分布情況顯示，當(dāng)叉長(zhǎng)小于10 cm時(shí)，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)為45～166，而當(dāng)叉長(zhǎng)為15 cm時(shí)，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)變化范圍較小，為82～109。雖然在叉長(zhǎng)小于10 cm或叉長(zhǎng)在20 cm時(shí)，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的變動(dòng)性較大，但其頻率趨于正態(tài)分布。東海中部鮐魚相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的計(jì)算為不同海域間鮐魚資源的相互比較研究提供了便利，也為今后更全面、準(zhǔn)確地了解該研究海域鮐魚群體的資源狀況提供了研究基準(zhǔn)。該指數(shù)不受體長(zhǎng)大小所引起的誤差的影響，能夠較準(zhǔn)確地在具有不同時(shí)空特征以及來(lái)自不同種群的魚類個(gè)體之間進(jìn)行相互比較，從而能夠更好地為鮐魚資源的開發(fā)與管理提出科學(xué)建議。

鮐魚；相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量；東海中部

進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)東海海域鮐魚(Pneumatophorusjaponicus)捕撈產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，已經(jīng)超過(guò)2.0×105t[1-2]。隨著捕撈強(qiáng)度的不斷加劇，眾多學(xué)者使用多種技術(shù)和方法對(duì)東海海域鮐魚資源的狀況進(jìn)行了分析[3-7]。

1978年，Wege 等[8]首先提出了相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的概念。相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)是一種常用的條件指數(shù)，它允許不同長(zhǎng)度和種類的樣本進(jìn)行比較，并且能夠提供評(píng)估種群的標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)被認(rèn)為在衡量魚類自身健康狀況方面比其他指數(shù)具有優(yōu)勢(shì)：(1)計(jì)算簡(jiǎn)單；(2)不隨測(cè)量單位發(fā)生改變；(3)計(jì)算過(guò)程中用到的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量能夠消除魚類體型變化帶來(lái)的影響；(4)相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的變化主要源于外部因素的影響；(5)相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)可用于不同體長(zhǎng)以及不同種群魚類之間的比較[9]。

相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)mr按下式計(jì)算：

mr=m/ms×100

(1)

式中，m為魚類個(gè)體的實(shí)際體質(zhì)量，ms為相同體長(zhǎng)個(gè)體的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量。

當(dāng)某一個(gè)體或體長(zhǎng)組的相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)值遠(yuǎn)低于100時(shí)，表示其處于不良狀態(tài)，而當(dāng)其相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)值遠(yuǎn)高于100 時(shí)，說(shuō)明該個(gè)體或體長(zhǎng)組所處的外界環(huán)境是良好的。

自Wege等[8]提出相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)概念并應(yīng)用于大口黑鱸(Micropterussalmoides)以后，該方法在其他種類中也得到了廣泛應(yīng)用。Willis等[10]為白斑狗魚(Esoxlucius)建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量方程；Murphy等[11]亦用同種方法建立了一個(gè)大眼鱸(Stizostedionvitreum)的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量方程。隨著相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)被廣泛接受及應(yīng)用，目前標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量方程已應(yīng)用于27個(gè)種類。

在我國(guó)，目前尚未見到有關(guān)相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)研究的報(bào)道。本研究通過(guò)計(jì)算東海中部海域鮐魚的相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)，一方面可以彌補(bǔ)我國(guó)在該領(lǐng)域研究的空白，另一方面也可為該研究海域鮐魚資源狀況的評(píng)估以及未來(lái)鮐魚資源的管理提供參考。

1 材料與方法

2009年2月至2010年12月期間，每次間隔約半個(gè)月從寧波海裕海洋漁業(yè)公司的圍網(wǎng)漁船、浙江普陀群眾的圍網(wǎng)漁船等共12艘群眾圍網(wǎng)取樣1次，共采集鮐魚樣本5386尾。采樣漁船的主要捕撈區(qū)域在北緯26.30°～31.30°和東經(jīng)122.00°～127.00°之間(圖1)。

圖1 2009—2010年鮐魚樣本的取樣海域

在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，根據(jù)叉長(zhǎng)和體質(zhì)量數(shù)據(jù)建立叉長(zhǎng)-體質(zhì)量回歸曲線(在制圖過(guò)程中分別取以10 為底的對(duì)數(shù) )[12]，計(jì)算出叉長(zhǎng)-體質(zhì)量回歸方程以及決定系數(shù)r2。

在計(jì)算相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)之前，首先要計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量。本文使用EMP-Ws方法對(duì)東海中部鮐魚的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。該方法有成熟的Excel宏模塊，下載網(wǎng)址為：http://www.sdafs.org/fmsafs/interactive-excel-tool-for-computing-assessing-and-using-emp-ws-equations/[12]。在Excel中，首先根據(jù)提示進(jìn)行數(shù)據(jù)分組，由小至大進(jìn)行排列，組距選擇1 cm(表1)；然后，計(jì)算每個(gè)叉長(zhǎng)組的平均體質(zhì)量，這是后續(xù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量計(jì)算的基礎(chǔ)；接著計(jì)算每個(gè)叉長(zhǎng)組所對(duì)應(yīng)的體質(zhì)量的中值、1/4值、3/4值和平均值，然后根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算。在此，標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量的計(jì)算公式為：

lgms(j)=a+blgLj+c(lgLj)2

(2)

式中的a、b、c均為常數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量(j)為第j叉長(zhǎng)組所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量，Lj為第j叉長(zhǎng)組的中值(或1/4值、3/4值及平均值之一，本文以中值為例進(jìn)行分析)。

最后，根據(jù)下式計(jì)算每個(gè)研究個(gè)體的相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)：

mr(jk)=m(jk)/ms(j)×100

式中，m(jk)為第j叉長(zhǎng)組中第k個(gè)個(gè)體的體質(zhì)量。

表1 鮐魚樣本的叉長(zhǎng)和體質(zhì)量數(shù)據(jù)分組情況

2 結(jié) 果

2.1 鮐魚叉長(zhǎng)—體質(zhì)量回歸曲線

體質(zhì)量-叉長(zhǎng)回歸曲線為lgm=3.2055 lgL-2.1684，該曲線斜率等于3.2055，在2.5～3.5的范圍內(nèi)，且r2=0.9941，線性關(guān)系顯著。叉長(zhǎng)-體質(zhì)量回歸曲線見圖2。

圖2 東海中部鮐魚叉長(zhǎng)-體質(zhì)量回歸曲線

2.2 相對(duì)體質(zhì)量計(jì)算

當(dāng)分別使用每個(gè)叉長(zhǎng)組體質(zhì)量的中值、1/4值、3/4值和平均值時(shí)，根據(jù)公式(2)得到的3個(gè)常數(shù)a、b、c的取值情況列于表2 。

表2 東海中部鮐魚4個(gè)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量的二次回歸方程參數(shù)a、b、c的取值情況

以叉長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)為縱坐標(biāo)建立相對(duì)體質(zhì)量與叉長(zhǎng)的分布情況圖顯示，趨勢(shì)線并未呈現(xiàn)明顯增加或減小(圖3)。當(dāng)叉長(zhǎng)小于10 cm時(shí)，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)為45～166，而當(dāng)叉長(zhǎng)約為15 cm時(shí)，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)變化范圍較小，為82～109。盡管在叉長(zhǎng)小于10 cm或叉長(zhǎng)約20 cm時(shí)，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的變動(dòng)性較大，但其頻率趨于正態(tài)分布(圖4)。因此，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)可以消除由于鮐魚尺寸不同帶來(lái)的影響，即不同叉長(zhǎng)鮐魚之間可以進(jìn)行比較。

圖3 由標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量中值回歸方程計(jì)算得到的東海中部鮐魚相對(duì)體質(zhì)量分布

圖4 東海中部鮐魚相對(duì)體質(zhì)量頻率

3 討 論

3.1 相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的特點(diǎn)

魚體的健康狀況反映了在某些因素影響下，物理、生物、以及環(huán)境因子從以前到現(xiàn)在所經(jīng)歷的變動(dòng)，其中這些因素包括食物之間營(yíng)養(yǎng)狀況的相互影響、環(huán)境和棲息地特征、污染和疾病，還包括捕撈等。魚體健康狀況除了其固有的生物和生態(tài)的重要性之外，對(duì)海洋資源與生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理同樣能提供很大的幫助。

標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量模型提供了一個(gè)有用的生物參考點(diǎn)，而且具有包容性，沒(méi)有時(shí)間差。它是一個(gè)典型不受基準(zhǔn)改變影響的固定參考點(diǎn)，這一點(diǎn)有助于研究者對(duì)現(xiàn)有資源狀況的判斷，以及對(duì)未來(lái)資源的預(yù)測(cè)。例如傳統(tǒng)的評(píng)估指標(biāo)：最大可持續(xù)產(chǎn)量、成熟的雌魚生物量和最大補(bǔ)充量等，這些指標(biāo)在判斷種群生產(chǎn)率和當(dāng)前管理策略效果等方面都發(fā)揮著重要的作用。因此，對(duì)現(xiàn)存資源群體的健康狀況有準(zhǔn)確的了解，可以減少在補(bǔ)充量預(yù)測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。本研究中，標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量方程不受時(shí)間和空間的影響，反映了鮐魚所經(jīng)歷的飽滿度最高和最低的情況。通過(guò)計(jì)算相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)，一方面可以了解現(xiàn)有資源的狀況，另一方面能對(duì)鮐魚群體生存環(huán)境有初步認(rèn)識(shí)。此外，由于相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)不受時(shí)間變遷的影響，待今后計(jì)算多個(gè)時(shí)間序列的相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)以后，便可以分析判斷隨時(shí)間變化的鮐魚的健康狀況。

3.2 相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的應(yīng)用及研究展望

本文研究所使用的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量方程與Kreiner等[13-14]用于評(píng)估健康狀況的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量方程有類似的地方，但也有諸多不同。與之前的研究相比，本文介紹的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量模型包含的數(shù)據(jù)更多，使用的是加權(quán)二次方程，而不是簡(jiǎn)單的線性方程。表2中的4個(gè)不同的方程式為東海中部鮐魚的研究提供了一個(gè)體質(zhì)量范圍，這個(gè)范圍可作為評(píng)估管理目標(biāo)和生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。我們通過(guò)一個(gè)給定的相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)值去判斷魚體的健康狀況，這取決于已知的條件分布，而該條件分布情況可根據(jù)表2 的4個(gè)方程(平均值、中位值和四分位數(shù))獲得。相對(duì)體質(zhì)量分布圖(圖3)顯示，鮐魚叉長(zhǎng)在10～20 cm以及26 cm左右時(shí)變化范圍較小，這主要是由于本文的叉長(zhǎng)數(shù)據(jù)分組的組距是1 cm，鮐魚樣本叉長(zhǎng)體質(zhì)量數(shù)據(jù)分組情況顯示，在10～17 cm，有7個(gè)分組，在26～28 cm，有2個(gè)分組，這9個(gè)分組內(nèi)各自所出現(xiàn)的樣本個(gè)體數(shù)明顯少于其他分組，這就導(dǎo)致了相對(duì)體質(zhì)量的計(jì)算過(guò)程中，在該范圍內(nèi)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)較少。此外，由于相對(duì)體質(zhì)量分布圖是以叉長(zhǎng)為橫坐標(biāo)建立的，因此，在相對(duì)體質(zhì)量分布圖中會(huì)出現(xiàn)上述范圍內(nèi)散點(diǎn)比較集中的現(xiàn)象。

Murphy等[15]提到，相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)的基本概念是標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量，適用于描述一個(gè)魚體的固有形狀。雖然魚體的長(zhǎng)度通常在漁業(yè)評(píng)估和魚體條件研究中是魚體質(zhì)量的初級(jí)決定因素，但是，無(wú)論在種群內(nèi)還是種群間，相同長(zhǎng)度的魚體質(zhì)量是具有很大的變動(dòng)幅度的。為了充分了解這種潛在的影響因素，今后還必須對(duì)這種條件變化進(jìn)行更進(jìn)一步的分析和研究，包括不同叉長(zhǎng)組距所對(duì)應(yīng)的相對(duì)體質(zhì)量指數(shù)值的大小等。

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CalculationofRelativeBodyWeightIndexofChubMackerelinCentralEastChinaSea

CHEN Yan，ZHOU Congyu，WANG Yingbin

( School of Fisheries，Zhejiang Ocean University，Zhoushan 316022，China )

The relative body weight index (mr) was calculated in chub mackerel (Pneumatophorusjaponicus)based on the fork length and body weight data collected during 2009 and 2010 in the Central East China Sea in order to evaluate the pressure of surrounding environment on chub mackerel stock.The equation obtained by standard weight (ms) was established as lgms=0.104574L2+2.945479L-2.014981 based on the mid-values of lg10-transformed fork length and body weight.The frequency of relative body weight and fork length showed that the range ofmrwas varied from 45 to 166 at fork length of below 10 cm，and the range ofmrwas varied between 82 and 109 at fork length of about 15 cm.The frequency of the variation ofmrtended to follow normal distribution，although the variation ofmrwas relative large when the fork lengths were within smaller than 10cm and close to 20 cm.The calculation ofmrof chub mackerel in the Central East China Sea provided convenience for the comparison of chub mackerels among different seas，and provided baseline of the status of chub mackerel stock in surveyed area for future studies.The index is not affected by the errors of the variation of fish body size，and can be used in accurate comparison of the individuals derived from different populations with different temporal and spatial characteristics for future exploitation and management.

chub mackerel;mr;ms;Central East China Sea

10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.03.017

S931.1

A

1003-1111(2016)03-0289-04

2015-08-08；

2015-10-08.

浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(LY13D010005)；浙江省本科院校中青年學(xué)科帶頭人學(xué)術(shù)攀登項(xiàng)目(Pd2013222).

陳燕(1992-)，女，本科生;研究方向：漁業(yè)資源評(píng)估與管理. E-mail：1107966314@qq.com.通訊作者：王迎賓(1979 -)，男，副教授；研究方向：漁業(yè)資源種群動(dòng)力學(xué).E-mail：yingbinwang@126.com.