基于殼長頻率分析的洪澤湖河蜆漁獲物年齡結構、生長與死亡參數估計

畢婷婷侯 剛張勝宇謝松光

(1. 中國科學院水生生物研究所, 中國科學院水生生物多樣性與保護重點實驗室, 武漢 430072; 2. 中國科學院大學,北京 100049; 3. 廣東海洋大學水產學院, 湛江 524025; 4. 江蘇省洪澤湖漁業管理委員會辦公室, 淮安223300; 5. 中國科學院水生生物研究所淮安研究中心, 蘇北湖群漁業可持續發展與水環境保護重點實驗室, 淮安 223002)

基于殼長頻率分析的洪澤湖河蜆漁獲物年齡結構、生長與死亡參數估計

畢婷婷1,2侯 剛1,3張勝宇4謝松光1,5

(1. 中國科學院水生生物研究所, 中國科學院水生生物多樣性與保護重點實驗室, 武漢 430072; 2. 中國科學院大學,北京 100049; 3. 廣東海洋大學水產學院, 湛江 524025; 4. 江蘇省洪澤湖漁業管理委員會辦公室, 淮安223300; 5. 中國科學院水生生物研究所淮安研究中心, 蘇北湖群漁業可持續發展與水環境保護重點實驗室, 淮安 223002)

河蜆(Corbicula fluminea)廣泛分布于東南亞、澳大利亞和非洲等地區的河流和淡水湖泊中[1,2], 它也是我國一些湖泊中(如太湖、洪澤湖)十分重要的經濟貝類[3—6]。其中, 洪澤湖河蜆資源量曾達1×108kg以上, 分布遍及全湖除水草資源特別豐富的水域。但近年來, 由于外來污水進入湖體、過度捕撈以及捕撈生產中漁民2.27使用農藥煤氣等的影響,河蜆資源量下降, 2012年洪澤湖河蜆資源調查得出資源量為5.00×107kg, 比2011年的6.92×107kg下降28.80%, 比2010年的7.84×107kg下降36.20%, 分布區域明顯縮小(江蘇省洪澤湖漁業管理委員會辦公室, 未發表數據)。

目前, 關于河蜆的研究主要集中在生物學特征、時空分布與環境因子的關系以及繁殖生物學特征方面[2,7—9],種群結構、生長和死亡的研究較少。種群的年齡結構、生長和死亡等基本參數是漁業資源管理的基礎[10], 并且研究證明對于不能通過硬組織確定年齡的漁業對象, 體長頻率分析方法是確定漁獲物年齡結構的有效手段[10—12]。本文通過洪澤湖河蜆漁獲物的殼長頻數數據, 對河蜆漁獲物的年齡結構、生長和死亡參數進行分析, 評估洪澤湖河蜆資源利用狀況, 為制定合理的資源管理對策提供指導。

1 材料與方法

1.1 研究位置和采樣方法

2011年8月至2012年7月逐月于洪澤湖河蜆主要分布水域(33°20′N,118°75′E)(圖 1)采集河蜆, 采樣工具為漁民捕撈河蜆用的耙柵, 孔徑6 mm。河蜆洗凈后置于敞口桶中、避光, 活體帶回實驗室進一步處理。

1.2 實驗室處理

從每月采集的河蜆樣品中隨機選取195—200個個體,用游標卡尺測量殼長(L, 0.10 mm), 電子天平稱取體重(W, 0.01 g), 采用冪函數方程擬合殼長-體重關系。

圖1 洪澤湖中采樣點的地理位置Fig. 1 Collection site of Corbicula fluminea in the Hongze Lake, Jiangsu Province, China

1.3 數據分析

根據河蜆生長的季節性特點, 采用von Bertalanffy季節性生長方程擬合河蜆生長方程[13,14]:

式中, L∞為漸近殼長, K為生長曲線的平均速率, t0為假設的理論生長起點年齡, ts為“夏季點”取0和1之間的值, C為季節性波動的幅度, 即為“振幅”, 通常取0和1之間的值, C值越大, 生長的季節性波動越大。

采用FISAT 軟件中的ELEFAN I技術估算模型生長參數[15]。首先采用Powell-Wetherall 方法估測漸近殼長L∞[16]。以此為初始值, 擬合 von Bertalanffy 季節性生長方程的生長參數L∞、K、C和“冬季點”WP。

理論生長起點年齡t0采用Pauly經驗公式估算[17]:

總死亡系數(Z)用 FISAT 軟件中的長度變換漁獲曲線法(Length-Converted Catch Curve)估算[17]。

自然死亡系數(M)采用以下公式計算[17]:

式中, T為河蜆棲息水域年平均水溫。洪澤湖年平均水溫取15.6℃[18]。

捕撈死亡系數(F)和開發率(E)由以下公式計算:

2 結果

共測定2390個河蜆個體, 殼長和體重范圍分別為8.50—31.40 mm和0.37—11.34 g。殼長與體重呈冪函數關系(圖2):

Powell-Wetherall方法估算初始L∞值為34.3 mm。Von Bertalanffy季節性生長方程生長參數的擬算值: L∞=35.80 mm, K=0.72, C=0.91, WP=0.09, Rn=0.275, t0≈–0.21a。從生長曲線圖分析, 漁獲物由3個世代構成; 低齡世代8、9月開始補充進入漁獲物中; 生長曲線的斜率有明顯的季節性波動:春季至夏季斜率逐漸升高(7月份最高), 秋季至冬季則逐漸降低(1月份最低)。低齡階段殼長生長快(圖 3)。

基于以上生長參數, 采用長度變換漁獲曲線法獲得總死亡系數( Z )為4.31(圖4), 自然死亡系數( M )為1.05,捕撈死亡系數( F )為3.26, 開發率( E )為0.76。

圖 2 河蜆殼長(L)-體重(W)關系Fig. 2 Relationships between shell-length and body-weight of C. fluminea

圖3 河蜆殼長頻數分布數據擬合的季節性生長曲線圖(L∞=35.80 mm, K=0.72, C=0.91, WP=0.09, Rn=0.275)Fig. 3 Seasonalized von Bertalanffy growth curve (L∞=35.80 mm shell length, K= 0.72 per year, C=0.91, WP=0.09, Rn=0.275) of Corbicula fluminea as superimposed on the restructured shell length–frequency histogram

圖4 變換體長漁獲曲線估計河蜆總死亡系數Z=4.31Fig. 4 Estimated Z=4.31 per year base on length-coverted catch curve of Crobicula fluminea

3 討論

洪澤湖河蜆殼長-體重符合冪函數關系, 冪指數 b為2.44。采用ELEFAN I技術分析洪澤湖河蜆殼長頻率, 估算河蜆漁獲物包括3個世代。殼長生長系數K為0.72, 振幅C為0.91, 冬季點WP為0.09, 種群的開發率E為0.76。

洪澤湖河蜆的繁殖季節集中, 貝殼的生長具有明顯的季節性特點, 適于采用體長頻率分析方法分析年齡結構[10]。但是采用體長頻率分析方法估算漁獲物年齡結構時, 由于高齡組體長分布常存在明顯重疊, 可能低估年齡結構[8,10]; 另外, 由于捕撈的選擇性, 低齡個體常不出現在漁獲物中。基于本研究結果推測, 洪澤湖河蜆種群至少包括 3個年齡組, 與其他水體河蜆種群的年齡結構認識基本一致[8,9,19]。

冪指數 b值表明殼長屬非勻速生長[20]。在一些河蜆入侵水域中K范圍為0.070—0.65, Paraná River Delta中入侵種群振幅 C為 0.70, 相較而言, 洪澤湖河蜆生長較快,生長的季節性波動較大[8]。生長曲線分析表明春季至夏季生長率逐漸升高, 最大生長率約發生在7月, 秋季至冬季生長率逐漸降低, 最小生長率約發生在1月(冬季點)。從河蜆充分實現種群周年生長效率考慮, 河蜆捕撈在 7月之后比較恰當。本研究確定洪澤湖河蜆種群的開發率 E為0.76, 表明資源目前處于過度開發狀態[21,22]。捕撈死亡系數上升是引起河蜆總死亡系數上升的主要因子, 為了降低河蜆死亡率恢復資源應降低捕撈量。

由于采用體長頻率方法確定漁獲物年齡結構的局限性, 需要進一步建立河蜆貝殼截面年齡分析方法來確證本研究的結果。

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STUDY ON AGE STRUCTURE, GROWTH AND MORTALITY OF CORBICULA FLUMINEA IN HONGZE LAKE, CHINA, THROUGH SHELL LENGTH-FREQUENCY DATA ANALYSIS

BI Ting-Ting1,2, HOU Gang1,3, ZHANG Sheng-Yu4and XIE Song-Guang1,5
(1. The Key Laboratory of Aquatic Biodiversity and Conservation of Chinese Academy of Sciences, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Fisheries College, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524025, China; 4. Hongze Lake Fisheries Administration Committee Office of Jiangsu Province, Huai’an 223300, China; 5. Key Laboratory of Sustainable Fisheries and Environmental Protection for Lake of Northern Jiang-su, Huai’an Research Center, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Huai’an 223002, China)

河蜆; 殼長頻數; 年齡結構; 生長; 死亡

Corbicula fluminea; Shell length-frequency data; Age structure; Growth; Mortality

Q959.21

A

1000-3207(2014)04-0797-04

10.7541/2014.111

2013-02-26;

2013-11-15

淮安市重點實驗室項目(HAP201204); 淮安市科技支撐項目(SN1182; SN12100)資助

畢婷婷(1989—), 女, 安徽長豐人; 碩士; 主要從事動物學研究。E-mail: bijun515@163.com

謝松光, E-mail: xiesg@ihb.ac.cn