塔里木河流域上游水庫鯉年齡與生長

余春元, 姚 娜, 馬 良，宋 勇, 岳 城, 陳生熬

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052,2.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300)

0 引 言

【研究意義】塔里木河流域是河流水系和水庫(湖泊)組成；上游水庫來自塔里木河支流葉爾羌河，俗稱“葉爾羌湖”，位于N40。24，～E80。44，，庫容約1.8×109m3，夏季最高水溫為(23.8±3.5)℃，春秋水溫(14.9±2)℃，TDS= 501.0 mg/L，DO=10.01 mg/L，pH=7.31，SAL=0.33，透明度109.0 cm，海拔1 015 m。上游水庫曾是草魚主產(chǎn)地，由于河蟹養(yǎng)殖和鯉帶入，水域生態(tài)劣化加劇，餌料貧瘠，魚類資源銳減，生態(tài)平衡遭到破壞，導(dǎo)致特有土著魚類瀕危[1,2]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】關(guān)于塔里木河流域相關(guān)研究最早見于上世紀(jì)60～70 年代開展其水資源管理和有效利用等[2,3]；但對于漁業(yè)的研究，主要在2000年以后該水系裂腹魚類和高原鰍等土著魚類區(qū)系、水生生物等漁業(yè)資源調(diào)查、以及外來魚類組成等生態(tài)學(xué)研究，以及水質(zhì)理化分析等多方面報(bào)道[3-10]。近年來，對于該流域中鯉、鯽等生長特性的研究多見報(bào)道[4,11-15]。【本研究切入點(diǎn)】常規(guī)魚類鯉、鯽、草魚等被帶入塔里木河流域，繁殖力較大，脅迫原有漁業(yè)生態(tài)，漁業(yè)資源銳減，目前未見上游水庫鯉的研究報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】2015～2016年，通過對上游水庫鯉的年齡與生長研究，研究南疆干旱區(qū)水庫漁業(yè)承載量和魚產(chǎn)力，為綠色生態(tài)的漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展打基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材 料

2015～2016年，在上游水庫分4季，用刺網(wǎng)和圍網(wǎng)(2a=4.0 cm)采集鯉40尾，現(xiàn)場生物學(xué)測定并解剖，取出3～8節(jié)脊椎骨和鱗片，保存帶回實(shí)驗(yàn)室處理。

1.2 方 法

參照殷名稱[14]，對鯉體長(L)、體重(W)、腸長(LI)、性腺重(WG)等指標(biāo)進(jìn)行測量。(長度精確至 0.01cm，質(zhì)量精確至 0.01 g)。

依據(jù)殷名稱和沈建忠等方法[14,15]，采集鱗片和第3～8節(jié)脊椎骨，用清洗、脫脂(KOH浸泡510 min)、清洗、透亮(二甲苯透明)、觀察(2人以上)、鑒定年齡。

1.3 數(shù)據(jù)處理

依據(jù)殷名稱等[14]，通過冪函數(shù)W=aLb對體長和體重?cái)M合分析；

采用公式K=100(W/L3)求得豐滿度，觀測其生長性狀；

采用GSI=100(W/WG)求得成熟系數(shù)，觀察其性成熟分期；

生長方程，采用von Bertalanffy(1933)生長方程描述年齡與生長特性：

Lt=L1(1-e-k(t-t0)),

Wt=Wt(1-e-k(t-t0))通過 Ford方程和 Beverton法求得L∞、k和t0；

采用SPSS17.0和ORIGIN9.0，并用均值和標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 年齡結(jié)構(gòu)和體長/體重分布

研究表明，上游水庫鯉年齡范圍為1～7，均值為2.80±0.286+，不符合正態(tài)分布(SPSS16.0檢驗(yàn)，Sk=0.866，Ku=-0.277)；其中1+為優(yōu)勢年齡個(gè)體，占31.7%；2+，占22%，6+和7+僅占7.3%和4.9%。

上游水庫鯉體長范圍為30.00～57.00 cm，均值為(41.58±0.96) cm，不符合正態(tài)分布(SPSS17.0檢驗(yàn)，Sk=0.558，Ku=-0.096)；其中優(yōu)勢體長37.50 cm，占14.60%。

上游水庫鯉體重范圍為(589.00～1 956.00)g，均值為(1 046.29±68.48)g，不符合正態(tài)分布(SPSS17.0檢驗(yàn)，Sk=0.924，Ku=-0.543)，其中優(yōu)勢體重806.00 g，多數(shù)個(gè)體所占比例基本一致，僅為7.30%。

采集樣本中，鯉最小1齡，最大7齡，各自體長和體重分別是30.00 cm和630.00 g，以及49.00 cm和體重1 956.00 g。圖1

圖1 鯉的年齡/體長/體重分布
Fig.1 Distributions of the standard age/length/weight frequency ofCyprinuscarpioLinnaes

2.2 生長情況

2.2.1 體長與體重的關(guān)系式

對上游水庫鯉(n=40)體長與體重回歸分析得：

W總=0.087 2L2.506(R2=0.878)。

圖2 鯉的體長與體重關(guān)系
Fig.2 Length-weight relationships ofCyprinuscarpioLinnaes

研究表明，塔里木河流域上游水庫中，鯉多數(shù)個(gè)體體長分布范圍在30.00～40.00 cm。W=0.087 2L2.506(R2=0.878)關(guān)系式中b=2.506<3((P<0.05))，屬于異速生長。圖2

2.2.2 體長與腸長的關(guān)系

擬合上游水庫鯉(n=40)體長和腸長回歸方程：LI=3.091 3L-50.588(R2=0.795 5)。體長較為穩(wěn)定范圍在45.00～50.00 cm。與腸長相關(guān)性較高，二者直線增長趨勢明顯。圖3

圖3 鯉體長與腸長的關(guān)系式
Fig.3 Length- intestine length relationships ofCyprinuscarpioLinnaes

2.2.3 生長方程

通過上游水庫鯉(n=40)實(shí)測體長，推算求得漸進(jìn)體長L∞=69.57 cm，k=0.12，W∞=3 610.79 g，t0= - 0.65，ti=1.65。

求得上游水庫鯉生長方程：

Lt= 69.58 (1-e-0.12 (t+ 0.65)) ；

Wt= 3 610.79 (1-e-0.12 (t+ 0.65))2.506。

對上游水庫鯉的生長方程進(jìn)行一階求導(dǎo)，得到生長速度方程：

dL/dt= 8.35e-0.12 (t+ 0.65)；

dW/dt= 1 085.84e-0.12 (t+ 0.65)(1-e-0.12(t+ 0.65)1.506。

對上游水庫鯉的生長方程進(jìn)行二階求導(dǎo)，得到生長加速度方程：

dL2/dt2=1.001e-0.12 (t+ 0.65)；

dW2/dt2= 130.30e-0.12 (t+ 0.65)(1-e-0.12 (t+ 0.65)0.506(2.506×e-0.12 (t+ 0.65)-1)。

研究表明，上游水庫鯉的體長與體重漸近生長曲線相似。體長與體重的生長速度成交叉性負(fù)相關(guān)，生長加速度呈負(fù)相關(guān)。體長生長曲線隨年齡持續(xù)增大。上游水庫鯉拐點(diǎn)年齡ti為1.65，所對應(yīng)鯉的體長和體重分別為：16.78 cm和102.28 g。體重生長速度增長趨勢平穩(wěn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)拐點(diǎn)年齡后，平穩(wěn)增長。圖4

圖4 鯉體長和體重von Bertalanffy生長曲線/生長速度/生長加速度
Fig.4 Von Bertalanffy growth/growth rate/growth acceleration of the standard length and weight ofCyprinuscarpioLinnaes

2.2.4 上游水庫鯉的成熟系數(shù)和豐滿度

上游水庫鯉(n=40)的成熟系數(shù)顯示：GSI=12.38±1.69。從上游水庫鯉的性腺成熟度中可以看出，鯉的繁殖盛期主要在6月，持續(xù)時(shí)間從5～7月。圖5

圖5 上游水庫鯉成熟系數(shù)
Fig.5 GSI ofCyprinuscarpio

LinnaesfromShangyoureservoir

上游水庫鯉(n=40)豐滿度結(jié)果顯示如下：K=7.271±1.62。豐滿度出現(xiàn)正態(tài)分布趨勢，每年中出現(xiàn)一次峰值，說明上游水庫棲息的鯉產(chǎn)卵類型為一次產(chǎn)卵，和其他水系鯉是一樣的。 圖6

3 討 論

新疆塔里木墾區(qū)諸多水庫為人畜飲用水源地，上游水庫為規(guī)定的水源地保護(hù)區(qū)。上游水庫漁業(yè)生產(chǎn)主要為增殖放流型，以濾食性魚類為主，鯉和鯽為雜食性，僅為了消除水體中碎屑等少量放養(yǎng)的隨機(jī)性魚類。上游水庫作為水源保護(hù)區(qū)，不提倡超載超量的大面積養(yǎng)殖，一般按照傳統(tǒng)的“寬水養(yǎng)大魚”和“人放天養(yǎng)”的粗放養(yǎng)殖為主，增產(chǎn)較慢，周期較長，在生態(tài)保護(hù)的前提下，以特有魚類增殖和濾食性魚類為主的漁業(yè)方式，與新疆的基本域情相結(jié)合，可持續(xù)發(fā)展[1,2,6-10,16-17]。

圖6 上游水庫鯉的豐滿度
Fig.6 Fullness ofCyprinuscarpioLinnaes from Shangyou reservoir

研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上游水庫最高水溫(23.8±3.5)℃，春秋水溫平均(14.9±2)℃，水溫低，水生生物貧瘠，均值0.38 mg/L，魚產(chǎn)力約22.8 t，與下游塔里木河勝利水庫的生物量0.34 mg/L基本一致，這與塔里木河流域諸多水庫水源來自天山融雪密切相關(guān)，進(jìn)而影響魚類生長[1,2,6-10]。

研究發(fā)現(xiàn)，長江水系鄱陽湖鯉W=0.021 9L3.001 8、多浪河多浪水庫鯉W=0.179 8L2.462 7、塔里木河勝利水庫鯉W=0.192L2.443、上游水庫W=0.087 2L2.506、伊犁河鯉W=0.031 24L2.953 3和黑龍江水系鯉W=0.033 97L2.857 9，b值分別是3.001 8、2.462 7、2.443、2.506、2.953 3和2.857 9，a值分別是0.021 9、0.179 8、0.192、0.087 2、0.031 24和0.033 97。鄱陽湖作為長江流域中魚類“三場”聚集點(diǎn)，生長性狀較其他水域優(yōu)[11-18]。b值而言，伊犁河鯉近似勻速生長，上游水庫鯉異速生長趨勢稍遜于長江水系鄱陽湖和黑龍江水系鯉、優(yōu)于多浪和勝利兩個(gè)水庫鯉。a值而言，上游水庫鯉肥滿度較長江水系鄱陽湖、伊犁河和黑龍江水系鯉優(yōu)，但較多浪河多浪水庫和塔里木河勝利水庫鯉差[11-14,17]。這與長江水系鄱陽湖、伊犁河以及黑龍江水系等水體理化指標(biāo)密切相關(guān)，例如伊犁河水溫18.0℃，最高達(dá)22.2℃，DO=9.09 mg/L，pH=8.0，透明度較低，含沙量極大，水流量全疆最大，藻類等浮游植物多達(dá)105個(gè)種屬[11,17,18]；上游水庫最高水溫(23.8±3.5)℃，春秋水溫平均(14.9±2)℃，DO=10.01 mg/L，pH=7.31，SAL=0.33，透明度109.0 cm，藻類等植物則為15個(gè)種屬。黑龍江水系藻類等浮游植物約70個(gè)種屬，平均水溫18.0℃，DO=9.68 mg/L，pH=7.4，透明度略高，為41.0 cm[18]。

依據(jù)Von Bertalanffy(1938)擬合的生長方程比較：塔里木河勝利水庫中鯉L∞=105.58 cm，k=0.047 9，W∞=16 862.08 g，t0= -2.699，ti=4.208；多浪河多浪水庫鯉的L∞=96.54，W∞=13 884.44 g，t0= - 1.854 0，ti=1.49；伊犁河鯉的L∞=71.20 cm，W∞=19 800.00 g，t0=0.173，ti=7[17]；長江水系鄱陽湖鯉的L∞=97.26 cm，W∞=20 315.39 g，t0= - 0.784 1，ti=4.52[11]；上游水庫鯉的L∞=69.57 cm，W∞=3 610.79 g，t0= - 0.65，ti=1.65。不同水系鯉生長比較返現(xiàn)，上游水庫鯉與伊犁河鯉漸近體長差異不顯著(P>0.05)，這與兩個(gè)水域的水溫均較低有關(guān)[17]。與塔里木河勝利水庫、多浪河多浪水庫和長江水系鄱陽湖鯉比較，差異顯著(P<0.05)。上游水庫鯉的漸近體重與塔里木河勝利水庫、多浪河多浪水庫和長江水系鄱陽湖鯉差異顯著(P<0.05)，這與不同水體中餌料豐度密切相關(guān)；多浪水庫和上游水庫生長起點(diǎn)年齡基本一致，這與同一區(qū)域，水體理化指標(biāo)和水溫特征基本相似，理論起點(diǎn)年齡差異不顯著(P>0.05)[1,7-12,17]。從拐點(diǎn)年齡來看，上游水庫鯉與多浪水庫鯉基本一致，這與水源密切相關(guān)，上游水庫主源為葉爾羌河，多浪水庫為多浪河，兩者水質(zhì)理化指標(biāo)基本一致。上游水庫鯉拐點(diǎn)年齡小于塔里木河勝利水庫、伊犁河和長江水系鄱陽湖等鯉拐點(diǎn)年齡，表現(xiàn)出生長速度慢，機(jī)體偏瘦，這與近年來人們對新品種的追求等，使得盲目的引入魚類品種，造成生態(tài)位競爭，未曾達(dá)到魚類的最適生長理論[11-18]。

上游水庫鯉豐滿度K=7.271±1.62，多浪河多浪水庫K=(2.851 8±0.210 8)、塔里木河勝利水庫K= (2.210 8 ± 0.295 9)、伊犁河中鯉的豐滿度2.66、黑龍江水系中則1.60[12,13,17,18]。從上述式子中發(fā)現(xiàn)，上游水庫鯉的豐滿度7.721，從a=0.087 2可知，肥滿度較??；依豐滿度看，均大于各個(gè)水系鯉的豐滿度，表現(xiàn)出差異顯著(P<0.05)。伊犁河鯉GSI=20.73，上游水庫鯉GSI=12.38±1.69，兩者差異顯著(P<0.05)，這與兩者棲息環(huán)境中水生生物豐度高低有密切相關(guān)[14,17]。

4 結(jié) 論

塔里木河流域上游水庫，自葉爾羌河昆侖山融雪，在阿拉爾被引入上游水庫，造成水域環(huán)境不同，水質(zhì)理化指標(biāo)不同，浮游生物不同，鯉的年齡與生長差異顯著(P<0.05)。上游水庫庫區(qū)有水溫低，餌料豐度低，鯉生長慢，年齡組成大，結(jié)構(gòu)單一，異速生長，生長周期較長，小型化趨勢等顯著特征，上游水庫漁業(yè)資源衰竭持續(xù)加劇。為了豐富南疆地區(qū)漁業(yè)品種，調(diào)整漁業(yè)結(jié)構(gòu)，尤其鑒于塔里木墾區(qū)高鹽堿干旱水域中，應(yīng)合理規(guī)劃。