廣西主要養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)逃逸尼羅羅非魚形態(tài)差異分析

管嘉俊　鄭惠芳　喬慶　周毅　郭忠寶　陳日釗　李文紅

摘要：[目的]明確地理生境對(duì)野外逃逸尼羅羅非魚形態(tài)變異的影響，為今后研究羅非魚種群入侵及制定防治對(duì)策提供參考依據(jù)。[方法]在廣西玉林、南寧、欽州、貴港、防城港和北海6個(gè)主要養(yǎng)殖區(qū)域采集一齡左右的雄性逃逸尼羅羅非魚自然群體，以形態(tài)測(cè)量、主成分分析、判別分析和聚類分析等方法進(jìn)行形態(tài)特征和多變量形態(tài)度量分析。[結(jié)果]在尼羅羅非魚全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、體高、頭長(zhǎng)、吻長(zhǎng)和體質(zhì)量方面，均以玉林地區(qū)的最高、欽州地區(qū)的最低，且兩地差異顯著（P<0.05）。主成分分析結(jié)果顯示，前3個(gè)主成分貢獻(xiàn)率分別為74.31%、9.23%和6.21%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)89.75%，能較好地概括不同養(yǎng)殖區(qū)域野外逃逸尼羅羅非魚的生長(zhǎng)特征。判別分析結(jié)果表明，通過全長(zhǎng)、體厚、頭長(zhǎng)、吻長(zhǎng)、眼徑、眼間距和體質(zhì)量等7項(xiàng)體表性狀建立的判別函數(shù)能有效區(qū)分不同養(yǎng)殖區(qū)域的尼羅羅非魚，其綜合判別準(zhǔn)確率為96.11%。經(jīng)聚類分析發(fā)現(xiàn)，欽州地區(qū)的尼羅羅非魚與其他地區(qū)的相似性最低，變異程度最大，單獨(dú)聚為一支。不同養(yǎng)殖區(qū)域尼羅羅非魚樣本體質(zhì)量與全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、體高、體厚、頭長(zhǎng)、吻長(zhǎng)、眼徑、眼間距間的相關(guān)性均極顯著（P<0.01），其中與全長(zhǎng)、體長(zhǎng)和體高的相關(guān)系數(shù)較高，分別為0.9375、0.9359和0.8327，而與眼徑的相關(guān)性最低（0.5947）。[結(jié)論]主成分分析和判別分析是辨別逃逸羅非魚來(lái)源的可行手段，而分析逃逸尼羅羅非魚的全長(zhǎng)、體長(zhǎng)和體質(zhì)量有助于了解其生存狀態(tài)，并為控制其入侵提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：尼羅羅非魚；逃逸；形態(tài)差異；主成分分析；判別分析

中圖分類號(hào)：S965.125 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1191（2017）11-2071-07

0引言

[研究意義]廣西是我國(guó)羅非魚養(yǎng)殖的優(yōu)勢(shì)區(qū)域，而羅非魚產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為廣西農(nóng)業(yè)十大產(chǎn)業(yè)之一，養(yǎng)殖區(qū)主要分布在玉林、南寧、欽州、貴港、防城港、北海等地區(qū)，其產(chǎn)量約占廣西全區(qū)的75%（明俊超等，2012；羅永巨等，2016）。人工選育是獲得優(yōu)質(zhì)羅非魚養(yǎng)殖品系的重要手段，但選育獲得的優(yōu)良品種流入野外水體后，因其生命力旺盛、競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)而很快適應(yīng)野外生境，在進(jìn)行來(lái)源鑒別和危害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)存在極大困難。因此，加強(qiáng)養(yǎng)殖區(qū)野外逃逸羅非魚種群形態(tài)特征鑒別分析，對(duì)評(píng)估和控制羅非魚入侵及確保羅非魚產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展具有重要意義。[前人研究進(jìn)展]目前，針對(duì)不同生境種群形態(tài)分化的研究在其他魚類已廣泛開展。慶寧等（2007）研究了分布于12個(gè)水系黃顙魚（Pelteobagrusintermedius）的形態(tài)差異，發(fā)現(xiàn)其可聚類為三大群體，且主成分分析結(jié)果表明其主要形態(tài)特征與地理分布存在密切關(guān)系。馬愛軍等（2008）通過比較4個(gè)不同地理群體的大菱鲆（Scophthalmusmaximus），發(fā)現(xiàn)英國(guó)和法國(guó)及挪威和丹麥地理群體的組合兩兩間無(wú)明顯形態(tài)差異，說明在相似生境下生長(zhǎng)的群體其形態(tài)也趨于一致。王新安等（2008）對(duì)比日本和韓國(guó)野生七帶石斑魚（Epinephelusseptemfasciatus）群體的形態(tài)差異，發(fā)現(xiàn)通過主成分分析和t檢驗(yàn)?zāi)苡行袆e這兩個(gè)不同地理群體。林艷紅等（2010）采用傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)結(jié)合多元變量分析的方法定量比較四川裂腹魚、昆明裂腹魚和光唇裂腹魚的形態(tài)差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)四川裂腹魚與昆明裂腹魚和光唇裂腹魚間形態(tài)差異明顯，而昆明裂腹魚與光唇裂腹魚間差異不明顯。楊熙等（2013）研究4個(gè)水系東方墨頭魚（Garraoriental&）的形態(tài)分化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域的種群形態(tài)差異難以區(qū)分其地理居群，而需借助其他方法進(jìn)行鑒定。朱光輝等（2015）對(duì)高白鮭、齊爾白鮭和凹目白鮭3種白鮭進(jìn)行多變量形態(tài)分析，結(jié)果表明，高白鮭和凹目白鮭的歐氏距離最小，在外形上較接近，齊爾白鮭與高白鮭和凹目白鮭的形態(tài)差異明顯。萬(wàn)安等（2017）研究大別山區(qū)綠太陽(yáng)魚種群的形態(tài)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)綠太陽(yáng)魚種群內(nèi)的形態(tài)相似性較高，并證實(shí)年齡是造成種群形態(tài)差異的主要原因。可見，通過形態(tài)特征的測(cè)量和分析不僅可辨別魚類品系，還有助于探討地理生境對(duì)種群生長(zhǎng)的影響。在羅非魚形態(tài)分化研究方面，李思發(fā)等（1998）提出利用多項(xiàng)形態(tài)參數(shù)綜合辨別可有效區(qū)別尼羅羅非魚的不同品系；唐瞻楊等（2012）通過研究尼羅羅非魚品系間的體長(zhǎng)、體高、體寬與體質(zhì)量問的Pearson相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)以體長(zhǎng)與體質(zhì)量的Pearson相關(guān)系數(shù)最高。[本研究切入點(diǎn)]至今，有關(guān)羅非魚不同養(yǎng)殖品系問的形態(tài)差異已有研究報(bào)道（何杰等，2009；楊慧等，2015），但針對(duì)逃逸后生長(zhǎng)于不同地理生境群體形態(tài)差異的比較研究鮮見報(bào)道。[擬解決的關(guān)鍵問題]采集廣西玉林、南寧、欽州、貴港、防城港和北海6個(gè)主要養(yǎng)殖區(qū)域的野外尼羅羅非魚自然群體，以形態(tài)測(cè)量、主成分分析、判別分析和聚類分析等方法探討地理生境對(duì)野外逃逸尼羅羅非魚形態(tài)變異的影響，為今后研究羅非魚種群入侵及制定防治對(duì)策提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

尼羅羅非魚分別采自廣西玉林（YL）、南寧（NN）、欽州（QZ）、貴港（GG）、防城港（FCG）和北海（BH）等地區(qū)的主要江河及水庫(kù)。采集方法以圍網(wǎng)捕撈及垂釣為主。

1.2體表形態(tài)測(cè)量

羅非魚樣本采集后及時(shí)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，按照常規(guī)方法對(duì)羅非魚全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、體高、體厚、頭長(zhǎng)、吻長(zhǎng)、眼徑、眼間距和體質(zhì)量等9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量并記錄。每尾魚取5片鱗片觀察年齡，之后進(jìn)行解剖觀察，判別其性別。最終每個(gè)采集點(diǎn)篩選出魚齡均為一齡的雄性羅非魚30尾作為研究樣本。為進(jìn)一步研究不同區(qū)域尼羅羅非魚形態(tài)分化，還測(cè)量24個(gè)框架指標(biāo)，分別為下頜骨最末端至吻前端、下頜骨最末端至腹鰭起點(diǎn)、下頜骨最末端至額部有鱗部最前緣、下頜骨最末端至背鰭起點(diǎn)、吻前端至額部有鱗部最前緣、吻前端至腹鰭起點(diǎn)、腹鰭起點(diǎn)至額部有鱗部最前緣、腹鰭起點(diǎn)至臀鰭起點(diǎn)、腹鰭起點(diǎn)至背鰭起點(diǎn)、腹鰭起點(diǎn)至背鰭鰭棘部末端、額部有鱗部最前緣至背鰭起點(diǎn)、臀鰭起點(diǎn)至背鰭起點(diǎn)、臀鰭起點(diǎn)至臀鰭末端、臀鰭起點(diǎn)至背鰭鰭棘部末端、臀鰭起點(diǎn)至背鰭末端、背鰭起點(diǎn)至背鰭鰭棘部末端、臀鰭末端至背鰭鰭棘部末端、臀鰭末端至尾鰭腹部起點(diǎn)、臀鰭末端至背鰭末端、臀鰭末端至尾鰭背部起點(diǎn)、背鰭鰭棘部末端至背鰭末端、尾鰭腹部起點(diǎn)至背鰭末端、尾鰭腹部起點(diǎn)至尾鰭背部起點(diǎn)、背鰭末端至尾鰭背部起點(diǎn)。

1.3統(tǒng)計(jì)分析

1.3.1主成分分析法 對(duì)不同區(qū)域尼羅羅非魚各性狀進(jìn)行主成分分析，可篩選出判別區(qū)分不同區(qū)域尼羅羅非魚的關(guān)鍵特征向量。主成分利用SPSS16.0進(jìn)行分析，首先對(duì)全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、體高、體厚、頭長(zhǎng)、吻長(zhǎng)、眼徑、眼間距和體質(zhì)量等9個(gè)指標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后提取主成分并獲得多形態(tài)綜合指標(biāo)，最后計(jì)算貢獻(xiàn)率，得到表達(dá)式。另外，根據(jù)最主要的3個(gè)主成分繪制散點(diǎn)圖以區(qū)分不同養(yǎng)殖區(qū)域的尼羅羅非魚。

1.3.2判別分析 在SPSS16.0中運(yùn)用逐步判別法建立不同養(yǎng)殖區(qū)域羅非魚樣本的判別函數(shù)，并以此函數(shù)對(duì)所有樣本進(jìn)行判別。統(tǒng)計(jì)判別結(jié)果，計(jì)算判別準(zhǔn)確率。判別準(zhǔn)確率（%）=判別正確的某區(qū)域羅非魚尾數(shù)/實(shí)測(cè)某區(qū)域羅非魚尾數(shù)×100。

1.3.3聚類分析 為探討不同養(yǎng)殖區(qū)域尼羅羅非魚的形態(tài)差異，對(duì)所有樣品采集到的形態(tài)參

3討論

羅非魚生命力旺盛、適應(yīng)能力強(qiáng)，是廣西江河水域的主要入侵魚類之一。此外，羅非魚是一個(gè)比較特殊的群體，在池塘環(huán)境下能自然交配，且其雜交種能進(jìn)一步繁育（李家樂等，1999），既提高了羅非魚在自然環(huán)境中變異的可能性，又增加了破壞當(dāng)?shù)厮鷳B(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，研究野生環(huán)境下羅非魚的形態(tài)差異，有助于了解逃逸羅非魚的生存狀態(tài)（徐猛等，2015），并為控制該物種的入侵提供參考。但楊熙等（2013）在研究東方墨頭魚的形態(tài)指標(biāo)時(shí)發(fā)現(xiàn)，僅通過形態(tài)特征比較和形態(tài)度量學(xué)分析難以區(qū)分東方墨頭魚的不同地理居群。故推測(cè)僅通過形態(tài)差異比較也難以區(qū)分不同養(yǎng)殖區(qū)域的逃逸羅非魚。雖然單一的形態(tài)指標(biāo)無(wú)法很好地區(qū)分魚類群體，但通過主成分分析能進(jìn)行有效區(qū)分。本研究在測(cè)量和統(tǒng)計(jì)廣西不同養(yǎng)殖區(qū)域逃逸尼羅羅非魚全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、體高、體厚、頭長(zhǎng)、吻長(zhǎng)、眼徑、眼間距、體質(zhì)量等形態(tài)參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)尼羅羅非魚的形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明，前3個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為74.31%、9.23%和6.21%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)89.75%，說明通過3個(gè)主成分即能概括不同養(yǎng)殖區(qū)域尼羅羅非魚的形態(tài)差異。

判別分析是按照一定判別準(zhǔn)則建立一個(gè)或多個(gè)判別函數(shù)，利用研究對(duì)象的多種數(shù)據(jù)來(lái)確定判別函數(shù)的待定系數(shù)，并計(jì)算判別指標(biāo)（劉飛等，2015）。據(jù)此可對(duì)某一樣本進(jìn)行歸屬判別，常用于不同種或年齡群體的形態(tài)差異比較分析。何銅等（2009）對(duì)凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeusvannamei）各月齡性狀進(jìn)行判別分析，發(fā)現(xiàn)其總判別準(zhǔn)確率達(dá)98.98%。汪月書等（2016）采用判別分析對(duì)不同月齡梭鱸（Sander

lu-cioperca）的形態(tài)性狀進(jìn)行判別，發(fā)現(xiàn)其總判別準(zhǔn)確率達(dá)95.60%。本研究結(jié)果表明，采用建立的判別函數(shù)公式對(duì)不同養(yǎng)殖區(qū)域尼羅羅非魚進(jìn)行判別分析，其綜合判別準(zhǔn)確率為96.11%，與何銅等（2009）、汪月書等（2016）的研究結(jié)果相似，其中，防城港、貴港和南寧地區(qū)的尼羅羅非魚判別準(zhǔn)確率均為100.00%，欽州地區(qū)的尼羅羅非魚判別準(zhǔn)確率為96.67%，北海和玉林地區(qū)的尼羅羅非魚判別準(zhǔn)確率為90.00%。為進(jìn)一步分析驗(yàn)證不同養(yǎng)殖區(qū)域尼羅羅非魚的形態(tài)差異性，本研究還運(yùn)用SPSS16.0對(duì)6個(gè)不同養(yǎng)殖區(qū)域尼羅羅非魚的24個(gè)框架指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明，欽州地區(qū)的尼羅羅非魚與其他地區(qū)的相似性最低，單獨(dú)聚為一支。

體質(zhì)量是羅非魚養(yǎng)殖和生長(zhǎng)的關(guān)鍵指標(biāo)。本研究通過分析8項(xiàng)體表形態(tài)參數(shù)與體質(zhì)量的相關(guān)性，并對(duì)其進(jìn)行曲線擬合，結(jié)果顯示，全長(zhǎng)與體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)（0.9375）及曲線擬合決定系數(shù)（0.888）最高，說明全長(zhǎng)與體質(zhì)量的相關(guān)性相對(duì)較高；體長(zhǎng)與全長(zhǎng)的情況相似，與體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)（0.9359）和曲線擬合決定系數(shù)（0.869）僅次于全長(zhǎng)與體質(zhì)量的組合；而體高與體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)（0.8327）較低，且其曲線擬合決定系數(shù)僅為0.689，與體質(zhì)量的相關(guān)性相對(duì)較弱。唐瞻楊等（2010）在研究尼羅羅非魚形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響時(shí)也曾指出，體長(zhǎng)和體高對(duì)體重決定系數(shù)最大；曾蘭等（2012）研究表明，奧利亞羅非魚形態(tài)性狀中以全長(zhǎng)和體寬對(duì)其體質(zhì)量的決定系數(shù)最大?？梢姡瑹o(wú)論是在人工養(yǎng)殖環(huán)境還是在野外環(huán)境中羅非魚個(gè)體全長(zhǎng)和體長(zhǎng)是影響其體質(zhì)量的重要變量。在制定野外逃逸羅非魚防治策略時(shí)，可將全長(zhǎng)、體長(zhǎng)和體重等性狀作為關(guān)鍵測(cè)量指標(biāo)，為評(píng)估逃逸羅非魚生長(zhǎng)狀況提供參考依據(jù)。

4結(jié)論

主成分分析和判別分析是辨別逃逸羅非魚來(lái)源的可行手段，而分析逃逸尼羅羅非魚的全長(zhǎng)、體長(zhǎng)和體質(zhì)量有助于了解其生存狀態(tài)，并為控制其入侵提供參考依據(jù)。

（責(zé)任編輯蘭宗寶）