江蘇近岸海域大黃魚標記放流及效果評估

祝超文，張虎，賁成愷，袁健美，胡海生，肖悅悅

（江蘇省海洋水產(chǎn)研究所，江蘇 南通 226001）

大黃魚（Larimichthys crocea），隸屬鱸形目（Perciformes），石首魚科（Sciaenidae），黃魚屬（Larimichthys），為暖溫性洄游魚類，多數(shù)棲息在近海海域約60.00 m 水深處，主要分布于我國黃海南部、東海和南海海域，是我國最知名的海洋經(jīng)濟捕撈品種之一[1-2]。20 世紀70 年代之前，江蘇省呂四漁場大黃魚野生資源豐富，后由于過度捕撈和棲息地環(huán)境惡化等因素，導致大黃魚野生資源下降至枯竭[3-4]。為了保護大黃魚野生資源，江蘇省已開展10 余年增殖放流活動。目前，常規(guī)化的評估方法，已無法量化評估大黃魚的增殖放流效果，需要通過對部分大黃魚幼魚標記的方法，來解決無法量化評估的問題。常用的增殖放流效果評價方法，主要基于標記重捕。實踐證明，大黃魚幼魚不適用于體外掛牌標記[5]、剪鰭[6]和金屬線標記法[7]等傳統(tǒng)物理標記方法。

鍶離子（Sr2+）耳石指紋標記，已逐漸成為大黃魚標記放流效果評估中重要的技術(shù)手段之一[8-10]。主要通過在放流前，人為提高大黃魚幼魚養(yǎng)殖池中的Sr2+相對濃度，使Sr2+在幼魚耳石中積累，形成可終身攜帶的耳石指紋標記[11-14]。郭彪等[15-18]基于浸泡法和投喂法，人為提高養(yǎng)殖海水和飼料中的Sr2+濃度，驗證了Sr2+在多種魚類耳石上的標記適用性。對比其他耳石標記方法[19-21]，Sr2+耳石指紋標記最為安全，且可永久保存，生長過程中經(jīng)歷的季節(jié)性變化，可在耳石中呈現(xiàn)出明顯的輪紋交替，形成“年輪”[22]。Krumme 等[23]利用耳石的對比區(qū)，推斷鱈的年齡，驗證了耳石不透明區(qū)（TZ），是由于代謝需求無法滿足而形成，提高了其年齡估計的準確性。江蘇省采用Sr2+耳石指紋標記法，開展大黃魚標記放流活動，通過判別大黃魚標記魚和分析標記大黃魚的年齡，對其增殖放流的效果進行科學評估。

現(xiàn)于2019 年5 月，在呂四漁場，利用Sr2+耳石指紋標記技術(shù)，開展大黃魚標記放流試驗。并于2019—2020 年，在江蘇南通、鹽城和連云港3 市近岸海域開展?jié)O業(yè)資源調(diào)查，將回捕到的大黃魚樣品進行耳石Sr2+檢測。結(jié)合社會調(diào)查數(shù)據(jù)，分析大黃魚標記魚回捕比例，評價增殖放流效果，旨在為促進江蘇近岸海域大黃魚增殖放流效果評估和大黃魚資源修復(fù)提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

1.1.1 對照組

大黃魚幼魚來自江蘇省海洋水產(chǎn)研究所大黃魚養(yǎng)殖基地，為養(yǎng)殖30 d 的幼魚。標記前，在暫存池內(nèi)取幼魚設(shè)為對照組（D1—D4），對照組后續(xù)養(yǎng)殖條件與標記組相同，待標記試驗結(jié)束后，取對照組幼魚樣品。

1.1.2 標記組

于2019 年5 月22—28 日，在幼苗暫存池（43.65 m3）內(nèi)開展大黃魚幼魚標記試驗。養(yǎng)殖中心的海水ρ（Sr2+）為6.00 mg/L。每次換水后，在暫存池中加入六水氯化鍶（SrCl2·6H2O）來調(diào)節(jié)Sr2+濃度，保持ρ（Sr2+）為18.00 mg/L。標記結(jié)束后，隨機取標記組（B1—B4）幼魚及對照組幼魚樣品各4 尾，進行耳石元素測定。將剩余標記幼魚移至戶外土池中暫養(yǎng)至放流。標記大黃魚的放流時間為2019 年6 月，在射陽、東臺、啟東和大豐等地共計放流標記幼魚21.197 8 萬尾，放流幼魚體長＞5 cm。

1.1.3 回捕大黃魚

回捕大黃魚樣品來自5 個航次的漁業(yè)資源調(diào)查和社會調(diào)查采集，共計400 尾。資源調(diào)查數(shù)據(jù)來自江蘇省海洋水產(chǎn)研究所于2019 年5、8 月和2020 年4、7、10 月在江蘇近岸海域開展的5 個航次的漁業(yè)資源調(diào)查。5 個航次調(diào)查均設(shè)50 個大面調(diào)查站位和112 個專題調(diào)查站位，見圖1（a）（b）。使用調(diào)查船1 艘，主機功率為202 kW；調(diào)查漁具為單船底層有翼單囊拖網(wǎng)，網(wǎng)具主尺度125.3 m×59.1 m（網(wǎng)口網(wǎng)衣拉直周長×網(wǎng)衣縱向拉直全長），網(wǎng)口寬12.0 m，網(wǎng)囊長6.1 m、孔徑20 mm，基本浮沉力配備90 kg；網(wǎng)板為鋼質(zhì)矩形1.6 m×1.0 m。作業(yè)期間，平均漁船拖速3.0 kn，站位拖曳時間設(shè)定1 h，在白天進行作業(yè)調(diào)查?；夭缎蛄刑柊凑胀慌尾杉降拇簏S魚數(shù)量編號。若1 批次采集到大黃魚9 尾，序列號就為1-9。社會調(diào)查由2 部分組成，一是在鹽城和南通近岸海域配置數(shù)條固定區(qū)域生產(chǎn)船和收鮮船，區(qū)域位于江蘇省呂四漁場內(nèi)，作業(yè)方式主要有流刺網(wǎng)、張網(wǎng)、桁桿拖蝦和單拖網(wǎng)以及定置網(wǎng)，通過發(fā)放大黃魚捕撈調(diào)查記錄本和產(chǎn)量調(diào)查記錄本的方式，收集大黃魚的資源捕撈信息；二是走訪鹽城和南通等地的水產(chǎn)市場和冷庫，采集不同季節(jié)捕獲的大黃魚，用以開展放流標記判別。

圖1 江蘇近岸漁業(yè)資源調(diào)查站位

1.2 樣品處理

對照組和回捕樣品處理前，先測量其標準體長（精確到0.01 cm）和體質(zhì)量（0.01 g）。取出矢耳石，用0.5%的稀硝酸在超聲波條件下清洗1 min，再用超純水在超聲波條件下清洗3 min，以去除耳石表面的雜質(zhì)和組織。隨后，利用指甲油或熱熔膠，將清洗好的耳石包埋固定，先用600#砂紙在研磨機上研磨其橫截面，隨后再使用1000#、1500#砂紙手工打磨，最后用3 μm 的碳化硅拋光紙拋光，直至在光學鏡檢過程中顯現(xiàn)耳石核心，即可對耳石進行微量元素檢測流程[24]。研磨其縱截面至耳石核心，可觀察到耳石的明暗帶，這時可分析大黃魚的年齡。

1.3 元素分析

采用激光系統(tǒng)NWR-213 對待檢耳石進行剝蝕；以氦氣作載氣，氬氣作輔助氣，利用Thermo X Series II ICPMS 對剝蝕成分進行線掃描（從核心向耳石邊緣進行掃描）分析；掃描分析后，將所得原始數(shù)據(jù)導入到ICPMSDataCal 軟件，進行后續(xù)處理，分析耳石得到的Sr 元素和鈣元素（Ca）值，是以碳酸鈣標樣MACS-3 作為標準獲得的，最終輸出目標檢測參數(shù)Sr/Ca 比值（mmol/mol）[25]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 資源密度

采用掃海面積法[26]計算漁業(yè)資源密度。根據(jù)《建設(shè)項目對海洋生物資源影響評價技術(shù)規(guī)程》（SC/T 9110—2007），各調(diào)查站位資源密度（質(zhì)量和尾數(shù)）的計算公式為：

式中：Di——第i站的漁業(yè)資源密度，ind./km2或kg/km2；Ci——第i站平均1 h 拖網(wǎng)漁獲量，ind./h或kg/h；ai——第i站1 h 網(wǎng)具取樣面積，km2/h；q——網(wǎng)具捕獲率，%。

1.4.2 相對重要性指數(shù)

通過計算各航次調(diào)查漁業(yè)資源的相對重要性指數(shù)（IRI），闡明大黃魚資源種類在群落中的重要性，計算公式如下：

式中：N——某個種類的數(shù)量在總漁獲數(shù)量中所占的比例，%；W——某個種類的質(zhì)量在總漁獲質(zhì)量中所占的比例，%；F——某個種類出現(xiàn)的站位數(shù)與總調(diào)查站位數(shù)之比，%。

利用SPSS25.0 軟件進行t檢驗和單因素方差分析（ANOVA），檢驗標記處理后標記組和對照組幼魚的Sr/Ca 比值差異，當P＜0.05 時，兩組間的差異顯著；當P＜0.01 時，兩組間差異非常顯著；P＞0.05 時，兩組間差異不顯著。采用Microsoft Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù)，結(jié)果以“平均值±標準誤”表示。利用ArcMap 10.2 作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 大黃魚資源調(diào)查

2019—2020 年江蘇海域大黃魚海上資源調(diào)查結(jié)果見表1。由表1 可見，5 個航次中有3 個航次捕獲到大黃魚，其中共有17 個站位捕獲到大黃魚，2020 年大黃魚捕獲站位數(shù)遠高于2019 年；2019—2020 年捕獲大黃魚月份IRI 也呈上升趨勢。說明放流大黃魚對海域內(nèi)資源量起到了補充作用，取得了良好的效益。

表1 2019—2020 年江蘇海域大黃魚海上資源調(diào)查結(jié)果

2.2 幼魚耳石Sr/Ca 比值組成

本試驗中，隨機選取標記組（B1—B4）和對照組（D1—D4）幼魚各4 尾。通過ICP-MS 檢測分析后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)SrCl2·6H2O 標記處理后的大黃魚標記幼魚耳石上，均形成了明顯的Sr2+指紋標記，標記出現(xiàn)在距離耳石核心0.60～0.80 mm 處，形成了一處波峰（圖2）。經(jīng)統(tǒng)計學分析，標記組和對照組的Sr/Ca均值分別為（3.41±1.57）和（2.16±0.39）mmol/mol。標記組與對照組之間的Sr/Ca 比值均有著極顯著性差異（P＜0.01），標記組的Sr/Ca 比值均值約為對照組的1.58 倍。因此，該區(qū)段（0.60～0.80 mm）Sr/Ca比值的差異，可視為標記組個體的耳石Sr2+人工標記。檢測結(jié)果表明，標記組中隨機選取的4 尾大黃魚幼魚耳石Sr2+的標記成功率為100%（見圖2）。

圖2 標記組和對照組大黃魚耳石鍶鈣比

2.3 回捕大黃魚耳石鍶元素檢測分析

耳石元素標記檢測結(jié)果顯示，400 尾回捕大黃魚中共檢出8 尾標記魚，占比2.0%，回捕數(shù)據(jù)見表2。將野生和8 尾標記的大黃魚的Sr/Ca 比值圖部分列出，分別見圖3（a）（b）和圖4（a）（b）。與野生大黃魚相比，Sr2+標記的大黃魚耳石會在特定區(qū)域中形成一波峰，該波峰即為甄別大黃魚標記個體的終生“標識”。

表2 江蘇海域大黃魚樣品回捕數(shù)據(jù)

圖3 回捕野生大黃魚耳石Sr/Ca 比值

圖4 回捕標記大黃魚Sr/Ca 比值

2.4 標記回捕大黃魚的年齡鑒定

標記的8 尾大黃魚，1 齡和2 齡個體各有3 尾，3 齡個體有2 尾，具體對應(yīng)區(qū)域和序號見表3。部分回捕標記大黃魚耳石縱切面見圖5（a）（b）。判別規(guī)則為暗帶加明帶為1 齡。

表3 江蘇海域大黃魚標記魚體年齡

圖5 部分回捕標記大黃魚耳石縱切面

2.5 社會調(diào)查結(jié)果

社會調(diào)查結(jié)果見表4。由表4 可見，9 月份在江蘇近岸海域大黃魚捕撈產(chǎn)量最高，主要的作業(yè)方式為張網(wǎng)，平均單船產(chǎn)量最高。

表4 2020 年8—12 月社會調(diào)查各種作業(yè)方式產(chǎn)量

2020 年8、9 月份，大黃魚作業(yè)區(qū)域主要分布在近岸海域。其中8 月份，大黃魚作業(yè)區(qū)域主要為127#、128#、129#、145#和146#漁區(qū)（漁區(qū)劃分主要來源于江蘇漁場圖），主要分布在蔣家沙和竹根沙（簡稱“兩沙”）海域，平均單船產(chǎn)量26.73 kg；9 月份大黃魚作業(yè)區(qū)域主要為127#、128#、129#、138#、145#、146#和156#漁區(qū)，平均單船產(chǎn)量39.04 kg，兩沙海域漁獲量較多。10 月份以后逐漸往外海移動，主要為139#、146#和147#漁區(qū)，平均單船產(chǎn)量4.66 kg，定置網(wǎng)也有一定的收獲，平均單網(wǎng)產(chǎn)量0.78 kg；11 月份大黃魚作業(yè)區(qū)域主要為129#、146#、147#和157#漁區(qū)，平均單船產(chǎn)量7.30 kg，定置網(wǎng)平均單網(wǎng)產(chǎn)量為0.54 kg；12 月份大黃魚主要作業(yè)區(qū)域為147#和157#漁區(qū)，平均單船產(chǎn)量3.01 kg，定置網(wǎng)平均單網(wǎng)產(chǎn)量0.91 kg，見圖6（a）（b）（c）（d）（e）。

圖6 2020 年8—12 月社會調(diào)查大黃魚資源分布

3 討論

3.1 自然海域中Sr2+耳石指紋標記的保持效果

目前，江蘇省海水魚類放流標記方法大概分為2 種，黑鯛和半滑舌鰨主要采用體外掛牌標記方法[27]，而大黃魚主要采用耳石Sr2+標記方法。前幾年標志魚的回收情況表明，大黃魚、黑鯛和半滑舌鰨的體外掛牌回收效果差，幾乎沒有或只有1 條標記魚被回收到。其原因：一是體外標記方法對魚體傷害較大，在自然海域放流后死亡率高；二是標簽易脫落或生長過程中嵌入魚體中不易被發(fā)現(xiàn)等[28-29]。因放流回捕效果較差，江蘇省改變大黃魚標記放流方法，采用Sr2+耳石指紋標記。本試驗中，被標記幼魚均在距核心0.60～0.80 mm 內(nèi)，出現(xiàn)Sr/Ca 值的波峰，而野生的幼魚耳石并未出現(xiàn)此波峰，這表明隨機抽取的標記組幼魚耳石Sr2+標記成功率為100%。張輝等[30]研究發(fā)現(xiàn)，標記魚在天然海水中59 d 后，肌肉、鰓、肝臟和腎的Sr2+含量均可衰減至正常水平，表明采用Sr2+標記大黃魚幼魚沒有副作用，但未開展回捕大黃魚的耳石元素檢測研究。本試驗中，回捕大黃魚400 條，其中8 條出現(xiàn)了Sr/Ca 比值的波峰，與標記幼魚耳石元素分析結(jié)果一致。耳石年齡試驗鑒定出，這8 尾回捕標記大黃魚中，存在2 尾3 齡大黃魚和3 尾2 齡大黃魚，表明耳石指紋標記方法，適用于大黃魚標記放流并且可存在于魚體中2 年以上。

3.2 增殖放流效果評估

增殖放流效果評估是資源增殖的核心問題，也是下一個周期增殖放流規(guī)劃和實施的出發(fā)點，不僅可提高當年的捕撈產(chǎn)量，還可作為再生資源的剩余群體。在若干年后，不斷形成捕撈產(chǎn)量，對海洋生態(tài)修復(fù)產(chǎn)生持續(xù)性的生態(tài)效益，以恢復(fù)資源和改善生態(tài)環(huán)境[31]。

常用的增殖放流效果評估基于標記重捕法。浙江省利用體外掛牌標記方法，評估大黃魚增殖放流效果，較為成熟。例如，1987 年在官井洋海域放流體外掛牌標記大黃魚6 126 尾，2 個月后回收483 尾[32]，標記回捕率為7.89%；1998 年7 月—2000 年7 月，在浙江象山港海域，開展的4 次大黃魚體外掛牌標記放流的平均回捕率為3.29%[33]。本試驗中，回捕標記魚的比例為2.00%，耳石年齡鑒定出1 齡大黃魚3 尾，標記回捕率僅為0.001 4%，與浙江省大黃魚標記放流活動的回捕率存在較大差距[34-35]。究其原因，一是由于耳石元素標記法相比體外標記方法，無法直接用肉眼觀察出是否為標記魚；二是樣品采集過程中，通常誤將小個體的大黃魚作為小黃魚，造成自然海域?qū)嶋H標記魚資源狀況高于調(diào)查結(jié)果；三是由于過度捕撈和環(huán)境破壞等因素[36]，自然海域中的大黃魚資源量較少。

根據(jù)大黃魚洄游路線，每年3—4 月份，大黃魚群由外海越冬場，向西進入長江口漁場[37]，這段時期，海域中大黃魚的資源量較少，2019 年5 月和2020 年4 月份的海上調(diào)查，均未捕獲到大黃魚。而2019和2020 年秋季海上調(diào)查均到捕獲大黃魚，且2020 年捕獲的站位要多于2019 年，海域中的自然群體數(shù)量增多。結(jié)合社會調(diào)查結(jié)果，2020 年8—12 月份江蘇沿岸都捕獲到大黃魚，9 月份捕獲量最多。因此，整體看來，放流使海域中形成一定體量的魚汛，對該魚種資源群落恢復(fù)作用明顯[38]。

3.3 大黃魚增殖放流效果評估中存在的問題

3.3.1 放流不規(guī)范

通過參與多次放流活動發(fā)現(xiàn)，江蘇省內(nèi)，除個別國有大黃魚養(yǎng)殖基地自主育種外，其他育苗單位均存在放流不規(guī)范現(xiàn)象。不規(guī)范放流使大量小個體、殘次苗和外省苗被放入?yún)嗡臐O場，小個體和殘次幼魚在自然海域中存活率低，影響評估結(jié)果。

3.3.2 苗種近交繁育

胡思玲等[39]對9 個大黃魚群體進行了遺傳多樣性研究，發(fā)現(xiàn)其均處于中等水平；諶微等[40]發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖群體與東、黃海區(qū)野生群體的遺傳多樣性程度均處于較低水平，黃海大黃魚群體遺傳多樣性高于東海群體?？赡苡捎谠?jīng)江蘇省大黃魚資源日漸匱乏，大黃魚親本數(shù)量受限，出現(xiàn)近交衰退現(xiàn)象[41]。

3.3.3 效果評估方法不完善

吳利娜等[42]利用微衛(wèi)星分子標記技術(shù)，在回捕的190 尾大黃魚中，檢測出5 尾與放流親本存在親子關(guān)系的個體。因此利用傳統(tǒng)物理標記和耳石Sr2+標記等方法，未回捕到標記大黃魚時，應(yīng)采取其他方法，如結(jié)合分子標記方法，鑒別除耳石標記大黃魚以外的放流個體，使效果評估更加科學和準確。