基于標(biāo)志回捕的赤水河河源段昆明裂腹魚資源量評估

成 蕓，趙曉莎，唐永忠，張友釗

(1.昭陽區(qū)水務(wù)局，云南 昭通 657000；2.長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區(qū)云南管護局，云南 昭通 657000)

赤水河是長江上游右岸一級支流，起源于云南省鎮(zhèn)雄縣境西南場壩鎮(zhèn)豆戛寨山箐，在川、滇、黔三省交界處的梯子巖出省境，干流在云南省境內(nèi)長度約74 km[1-2]。赤水河河源段位于烏蒙山區(qū)腹地喀斯特地貌發(fā)育區(qū)，伏流及洞穴密集，水流湍急，是南方亞熱帶山區(qū)激流性魚類及華西魚類區(qū)系成分交匯的區(qū)域，具有獨特的魚類區(qū)系及水域環(huán)境特點[3]。該區(qū)域是國務(wù)院2005年批準(zhǔn)成立的長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區(qū)的核心區(qū)[4]。2010年以來，保護區(qū)管理機構(gòu)在赤水河河源段開展了每年一次的增殖放流活動。

昆明裂腹魚(Schizothoraxgrahami)是赤水河河源段主要優(yōu)勢種及主要捕撈對象[5]。昆明裂腹魚在野生環(huán)境下棲息于峽谷或流速較高的河流中，為冷水性底層魚類，生長溫度在12～20 ℃之間，最適生長溫度為14～18 ℃；冬季常潛于河道石縫或附近巖溶洞穴，夏季常攝食于礫石灘處，多食著生藻類，以硅藻為主，亦食少量水生昆蟲；繁殖期進行短距離洄游，為一次性產(chǎn)卵魚類，雄魚3～4齡成熟，雌魚4～5齡成熟[6]。以昆明裂腹魚作為指標(biāo)物種，可以了解赤水河河源段魚類資源的現(xiàn)狀和變化趨勢[7]。

目前，對于赤水河魚類資源量的研究主要是采用傳統(tǒng)的捕撈方法調(diào)查某一河段的漁業(yè)資源，得出其不同年份年齡組成的變化規(guī)律，從而推測漁業(yè)資源的變化情況[8]，但這種方法本身會對魚類資源造成破壞。標(biāo)志回捕法是估算動物種群密度的常用方法，近年來其常被用于評估漁業(yè)資源[9-11]，由于不同魚類生活史型以及放流水域環(huán)境的差異，采用不同的標(biāo)記方式回捕效果亦有所差異。鑒于保護區(qū)2018年實施全面禁漁政策后，依靠漁獲物監(jiān)測或累計漁獲量法評估魚類資源量將不再可行。為了解赤水河實施保護管理及增殖放流后的漁業(yè)資源狀況，本研究以昆明裂腹魚為指標(biāo)物種，通過熒光標(biāo)記、背鰭T標(biāo)、剪鰭標(biāo)記等方法對放流魚類進行標(biāo)記回捕，評估全面禁捕前的赤水河河源段魚類資源量，為赤水河全面禁捕后的魚類資源保護提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2016年4月25日在赤水河渡口段放流昆明裂腹魚及其他魚種，共計16.14×104尾(表1)。

表1 放流魚種數(shù)量及標(biāo)記率Tab.1 Quantity and marking rate of released species

1.2 標(biāo)記方法

含標(biāo)記魚種11 000尾，總標(biāo)記率為6.82%，其中作為標(biāo)記魚種的昆明裂腹魚標(biāo)記率為38.54%；標(biāo)記魚種與未標(biāo)記魚種經(jīng)充分混合后放流。標(biāo)記魚種選取大小適中規(guī)格，平均體長為(120.0±4.5)mm，平均體質(zhì)量為(21.2±2.3)g。

剪鰭標(biāo)記：選擇昆明裂腹魚3 000尾，沿支鰭骨末端剪去腹鰭內(nèi)側(cè)三根分枝鰭條。70%酒精消毒及青霉素藥浴。

背鰭T標(biāo)：選擇昆明裂腹魚3 000尾，選擇第二根背鰭不分枝鰭條基部作為掛標(biāo)部位，懸系塑料質(zhì)標(biāo)牌(標(biāo)記編號：赤0001～3500)。70%酒精消毒及青霉素藥浴。

熒光標(biāo)記：選擇昆明裂腹魚5 000尾，在含有濃度150 mg/L茜素絡(luò)合物、pH 7.2的暫養(yǎng)池中暫養(yǎng)24 h進行熒光沉積標(biāo)記。

標(biāo)記魚種經(jīng)標(biāo)記及消毒處理后，暫養(yǎng)于貴州省畢節(jié)市鑫有農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)有限責(zé)任公司魚種場圓形流水池，池塘面積為3.14 m2，池水深度為80 cm。靜養(yǎng)3 d后裝袋，用于放流。

1.3 標(biāo)記脫標(biāo)率測算

將標(biāo)記后的對照組昆明裂腹魚，分別置于赤水河岔河村小三峽內(nèi)灣沱中的三個小體積網(wǎng)箱(1 m×1 m×0.8 m)，每箱投放500尾。實驗期間投喂草魚魚種全價配合飼料。放流后以月為單位撈取網(wǎng)箱中各對照組，進行成活率、標(biāo)記檢出率統(tǒng)計。

1.4 放流群體回捕

回捕時間及采集樣區(qū)面積如表2所示，于2016年5月10日、6月8日至9日、7月10日各采集1次，采集樣區(qū)面積分別為15 000、20 000、28 000 m2。放流后，在放流點及上下游各5、10 km范圍劃定5個采樣樣區(qū)(圖1)，樣區(qū)范圍為兩岸即時水位線以下長度200 m河段，并且無電站、水壩相隔。樣品采集采用電捕、地籠和刺網(wǎng)相結(jié)合的方式，運用噪聲驅(qū)趕及重點區(qū)域低壓直流電捕撈儀進行回捕，采用地籠和刺網(wǎng)來收集樣品。地籠尺寸為0.5 m×0.5 m×15.0 m和0.25 m×0.25 m×7.50 m，刺網(wǎng)網(wǎng)目尺寸采用內(nèi)網(wǎng)衣1.2 cm和外網(wǎng)衣4.5 cm規(guī)格的三層刺網(wǎng)。地籠和刺網(wǎng)于采集日的下午放置到采樣點，24 h后取出。

注：黑色邊框表示回捕采樣區(qū)；紅色線條表示試驗流域；藍色線條表示旁系流域；紫色三角形所在位置為放流點。Notes：The black border indicated the recapture sampling areas；the red line indicated the test basin；the blue line indicated the side drainage basins；the purple triangle indicated the discharge point.

表2 回捕時間及采樣區(qū)面積Tab.2 Recapture fishing time and sample area

1.5 漁獲物分析

漁獲物種類鑒定依據(jù)《云南魚類志》[12]，并統(tǒng)計漁獲物數(shù)量及各種類在5個采樣河段的出現(xiàn)頻率。對每一尾采集的標(biāo)本進行體長、體質(zhì)量測量，其中昆明裂腹魚標(biāo)本檢測外部(背鰭T型標(biāo)記、腹鰭分枝鰭條缺失)標(biāo)記；所有昆明裂腹魚標(biāo)本取出微耳石，送至實驗室鏡熒光檢。其他種類個體在現(xiàn)場測量體長、體質(zhì)量數(shù)據(jù)后放歸水體。

1.6 資源量評估

1.6.1 標(biāo)記脫標(biāo)率及修正參數(shù)

以對照組不同養(yǎng)殖階段各種標(biāo)記的檢出數(shù)量與初始投放數(shù)量的差值計算標(biāo)記檢出率：

A=(B/C)×100%

(1)

式(1)中：A為標(biāo)記檢出率；B為標(biāo)記檢出數(shù)量；C為初始標(biāo)記投放尾數(shù)，取值500。

S=1-A

(2)

式(2)中：S為脫標(biāo)率。

考慮到野外采集個體檢出的標(biāo)記是受傷、被捕食、標(biāo)記脫落后剩余的個體標(biāo)記，在計算時，應(yīng)根據(jù)同期對照組計算的標(biāo)記檢出率進行修正：

X=Y(1/A)

(3)

式(3)中：X為修正系數(shù)；Y為回捕漁獲物中標(biāo)記檢出數(shù)量；A為同期對照檢出率。

1.6.2 資源量

運用Peterson模型計算赤水河河源段昆明裂腹魚資源量：

N=M(n/m)

(4)

式(4)中：N為昆明裂腹魚資源量；m為回捕樣品中有標(biāo)志魚種的數(shù)量或生物量；n為回捕評估魚種樣本數(shù)或生物量；M為標(biāo)記魚種數(shù)量或生物量[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)志魚暫養(yǎng)試驗結(jié)果

對照組養(yǎng)殖于管理站微流水救護池塘小體積網(wǎng)箱，5—7月的每月10日對池塘網(wǎng)箱內(nèi)的昆明裂腹魚提箱檢查1次，統(tǒng)計魚類成活率及標(biāo)記脫標(biāo)率，并隨機選擇30尾進行體長測量，求其平均值(表3)。根據(jù)對照養(yǎng)殖各組統(tǒng)計結(jié)果看，剪鰭組和背鰭T標(biāo)組的成活率較低，其中標(biāo)記魚類的死亡主要出現(xiàn)在最初15 d內(nèi)，養(yǎng)殖后期死亡率下降；死亡個體主要是感染了水霉病，這可能與傷口部位在水溫較低的環(huán)境條件下較易感染水霉有關(guān)，養(yǎng)殖后期由于水溫升高，病菌感染概率降低，養(yǎng)殖個體存活率趨于穩(wěn)定。從標(biāo)記檢出效果看，剪鰭組及背鰭T標(biāo)組均存在散失的問題，其中背鰭T標(biāo)組的脫標(biāo)率隨養(yǎng)殖時間的延長呈指數(shù)性升高；至養(yǎng)殖后期，網(wǎng)箱內(nèi)的魚種背鰭T標(biāo)大部分脫落。

表3 不同時間各標(biāo)記方式組養(yǎng)殖對照試驗結(jié)果統(tǒng)計Tab.3 Statistics of control group breeding experiment results for each marker group at different times

2.2 漁獲結(jié)果

放流后于2016年5月10日啟動跟蹤調(diào)查。截止2016年7月25日，在采樣區(qū)內(nèi)共計采獲魚類樣本三批次，共采集21種、總尾數(shù)865尾、總漁獲量約24.8 kg(表4)，漁獲物中昆明裂腹魚共計124尾、6 045.3 g(表5)。

表4 赤水河上游漁獲物組成分析Tab.4 Catches of Chishui River upstream

表5 昆明裂腹魚回捕結(jié)果Tab.5 Results of catching S.grahami

赤水河河源段各采樣段漁獲物結(jié)構(gòu)差異不大，優(yōu)勢種類主要為昆明裂腹魚及云南光唇魚(Acrossocheilusyunnanensis)，其次是寬鰭(Zaccoplatypus)和泉水魚(Semilabeoprochilus)等。反映出赤水河上游干流魚類分布的格局無明顯差異(P>0.05)。5個采樣河段在漁獲種類數(shù)上的差異主要體現(xiàn)在水田新灘段缺乏鯉(Cyprinuscarpio)、鯽(Carassiusauratus)魚類及小型適應(yīng)靜水或緩流水生活的中華鳑鲏(Rhodeussinensis)、波氏吻蝦虎魚(Rhinogobiuscliffordpopei)等，這也表明水田新灘段深切峽谷及巨石激流更適宜激流底棲魚類的棲息。

2.3 標(biāo)記回收

試驗期間共計收回標(biāo)記54個，其中剪鰭標(biāo)記13個、背鰭T標(biāo)7個、熒光標(biāo)記34個。所有標(biāo)記均采自赤水河岔河段。按修正系數(shù)計算，回捕期間渡口段標(biāo)記魚修正回收數(shù)68.8個，總回收率為0.625%(表6)。

2.4 資源量估算

如表7所示，赤水河河源段2016年5—7月調(diào)查河段內(nèi)昆明裂腹魚個體數(shù)量為1.68×104～2.12×104尾；總生物量為467.6～909.3 kg。

表7 昆明裂腹魚資源量計算Tab.7 Assessment of S.grahami resource on quadrates

3 討論

3.1 標(biāo)記回捕方法

運用標(biāo)記回捕方式評估放流效果，其前提是水體相對封閉，無遷入和遷出。赤水河河源段的水田新灘至岔河約3 km屬于跌水區(qū)域，河床比降系數(shù)大，局部河道高差超過40 m，來自下游的魚類洄游很難越過該河段進入上游，因此位于鎮(zhèn)雄、威信兩縣的赤水河河源段約74 km河道水域環(huán)境相對封閉，適宜采用標(biāo)記回捕方式進行評估。從標(biāo)記回捕情況來看，較大的背鰭T標(biāo)在小規(guī)格魚種標(biāo)記中，存在對魚體傷害較嚴(yán)重的問題，因此建議標(biāo)記對象體長規(guī)格應(yīng)不小于16 cm。用于背鰭掛牌標(biāo)記的魚種應(yīng)選擇背鰭第一根不分枝鰭條為硬棘的魚類，如中華倒刺鲃、巖原鯉等。而昆明裂腹魚背鰭前兩根不分枝鰭條柔弱，使用背鰭掛標(biāo)，難以固定標(biāo)簽，脫落率較高，因此建議選擇熒光標(biāo)記方式。

本文的標(biāo)志回捕法是較為傳統(tǒng)的方法，操作簡單，成本較低，易于識別和回收，但標(biāo)志可能脫落或消失，也易對魚體產(chǎn)生不良影響。隨著技術(shù)的發(fā)展，標(biāo)記方法逐漸多樣化，出現(xiàn)了耳石標(biāo)記、微型編碼標(biāo)記和基因標(biāo)記等。目前還有利用構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法進行漁業(yè)資源評估，比如基于單位補充量漁獲量(YPR)模型的評估方法，該模型結(jié)構(gòu)簡單，僅需要生長、死亡和體長-體質(zhì)量關(guān)系等數(shù)據(jù)，估算增殖放流種類的生長參數(shù)及自然死亡系數(shù)，評價放流群體殘存量、回捕量、回捕率和回捕效益等。YPR模型可以方便地估算放流群體生物量隨著時間推移的變化，通過與增殖放流成本相結(jié)合，能夠較好地反映增殖項目的總體效益。另一方面，YPR模型方法簡化了放流目標(biāo)種的生物學(xué)特征，未考慮群體的補充過程、密度制約及其他影響因素，難以反映放流群體與自然群體的相互作用[14]。還有聲學(xué)手段進行漁業(yè)資源評估，數(shù)字回聲探測儀如Bio Sonics DT-X，在魚群集群現(xiàn)象比較突出以及調(diào)查區(qū)域魚類體長普遍較短時，可以發(fā)揮比較大的優(yōu)勢，此外在測區(qū)水深較淺時，其受氣泡等因素干擾較大[15]。

3.2 漁獲物分析

春季放流后正處于魚類繁殖季節(jié)，資源群體中存在生殖補充的新增個體，造成監(jiān)測及統(tǒng)計結(jié)構(gòu)存在一定的誤差。在秋、冬季節(jié)放流，可避免魚類繁殖造成的數(shù)據(jù)干擾。此外，在春、夏交季時節(jié)放流后，河流進入汛期，徑流量增大，流速增加，加之放流規(guī)格偏小，魚類游泳能力較弱，放流魚類大多被沖向下游。秋、冬季節(jié)河流處于枯水期，流量及流速均較小，可為放流魚類提供一個較長的適應(yīng)期。