劉 鴻 牛建功 時春明 張濤 焦飛 賀疆滔 王松 胡江偉 宋明波 蔡林鋼 張人銘



摘? ? 要:2018年,新疆首次對額爾齊斯河、伊犁河及塔里木河水系3種代表性土著魚種(高體雅羅魚、新疆裸重唇魚以及扁吻魚)開展標記放流,放流地點為托洪臺水庫、伊犁河、博斯騰湖及克孜爾水庫,標記方法有熒光浸染、色素注射及PIT射頻芯片標記,標記數(shù)量分別為8.0萬,1.1萬和1.4萬尾,共計10.5萬尾。標記試驗結(jié)果表明:3種標記方式成活率均高于98.5%,標記檢出率高于92.0%;低于400 mg·L-1濃度的茜素紅S (ARS)未見對扁吻魚造成明顯損傷;扁吻魚熒光色素注射標記顏色以紅色最佳,標記位置可選擇上額、眼眶后緣及鰓蓋膜下緣;扁吻魚PIT玻璃芯片標記最佳位置為背鰭下側(cè)。該研究為新疆土著魚類的增殖放流工作提供參考。
關(guān)鍵詞:標記放流;新疆;土著魚類;熒光浸染標記;色素注射標記;PIT芯片標記
中圖分類號:X835? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ?DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2019.07.012
Abstract: Xinjiang first carried out the work of mark-recapture of indigenous fish in 2018, and three kinds of indigenous fish (Leuciscus idus, Gymnodiptychus dybowskii and Aspiorhynchus laticeps) were selected out from the Irtysh River, Yili River and Tarim River to mark by Xinjiang Uygur Autonomous Region Fishery Research Institute. The marking methods included immersion marking(IM) with alizarin red S, visible implant elastomer(VIE) tag and passive integrated transponder(PIT) tag, and the number of labeled fish was 80 000, 11 000 and 14 000 respectively, for a total of 105 000. The results showed that the survival rates of the three marking methods were higher than 98.5%, and the detection rate of the markers was higher than 92.0%. Test showed that the ARS below 200 mg·L-1 did not cause obvious damage to the Aspiorhynchus laticeps; the color of the VIE was best in red, and the marking position could be selected from the upper head, the trailing edge of the eyelid and the lower edge of the operculum membrane; the best marking position of PIT tag was the lower side of the dorsal fin. All marked fish has released from Tuohongtai Reservoir, Ili River, Bositen Lake and Kezier Reservoir respectively. The marked fish will provide a data for reference for the estimation of the restoration rate of the indigenous fish, guide the conservation of indigenous fish and improve proposal of stock enhancement.
Key words: mark-recapture; Xinjiang; indigenous fish; immersion marking(IM) with alizarin red S; visible implant elastomer(VIE);passive integrated transponder(PIT)
增殖放流(Stock enhancement)是指人工向特定天然水環(huán)境中投放魚、蝦等水生生物的幼體、受精卵或成體,以達到恢復問題區(qū)域物種資源量和種群結(jié)構(gòu)的一項生態(tài)學系統(tǒng)工程[1-2] 。增殖放流能有效修復水域漁業(yè)資源,維持生態(tài)系統(tǒng)平衡,改善水域環(huán)境[3-4]。標記放流即對增殖放流苗種進行物理或化學標記,旨在提高增殖放流評估的準確度[5]。魚類標記技術(shù)大致分為5類:外部標記技術(shù)(External tag and mark)、內(nèi)部標記技術(shù)(Internal tag and mark)、化學標記技術(shù)(Chemical mark)、生物標記技術(shù)(Biological mark)及分子標記技術(shù)(Genetic mark)[6]。
新疆遠離海洋,北部有阿爾泰山,南部有昆侖山系,天山橫亙于新疆北部,將新疆分為南部的塔里木盆地和北部的準噶爾盆地,由于山脈地質(zhì)的形成、發(fā)育時間差異,以及魚類棲息水域環(huán)境的長期演化,造就了新疆獨有的土著魚類種類及分布特征[7]。目前,新疆共有土著魚類46種,天山以北35種,天山以南14種,共同種3種,相似系數(shù)僅0.06[8-9]。新疆獨特的地理環(huán)境形成了特定的魚類群落結(jié)構(gòu),但近年來由于人類活動、自然生境改變以及水質(zhì)下降等因素的影響,漁業(yè)資源量明顯降低,土著魚類增殖放流作為恢復和改善漁業(yè)資源量的一項主要措施在新疆已執(zhí)行多年,2018年新疆首次對增殖放流苗種開展標記工作,旨在量化放流評估,細化增殖放流方案。
1 材料和方法
1.1 標記放流魚種
1.1.1 高體雅羅魚(Leuciscus idus Linnaeus) 隸屬于鯉形目(Cypriniformes),鯉科(Cyprinidae),雅羅魚亞科(Leuciscinae),雅羅魚屬(Leuciscus)[10]。體長,側(cè)扁,腹鰭基有腋鱗,側(cè)線完全,尾鰭深叉形,體背灰黑色,兩側(cè)銀灰色,鱗后緣黑色,腹部白色。胸鰭、腹鰭和臀鰭為褐黃色。雜食性魚類,主要以水生高等植物為食。產(chǎn)卵期為4月底至5月中旬,有溯河產(chǎn)卵習性,卵具粘性,金黃色。該魚分布于北歐至西伯利亞水系。我國僅分布于新疆境內(nèi)的額爾齊斯河干流,是額爾齊斯河的土著經(jīng)濟魚類之一[8-9]。
1.1.2 新疆裸重唇魚(Gymnodiptychus dybowskii Kessler) 隸屬于鯉形目(Cypriniformes),鯉科(Cyprinidae),裸重唇魚屬(Gymnodiptychus)[11],體延長,略側(cè)扁,下頜有薄的角質(zhì),上、下唇發(fā)達。頜須1對,體幾乎裸露無鱗,僅有肩鱗、臀鱗及側(cè)線鱗,側(cè)線完全,腹鰭上方有腋鱗[11]。腹部白色,由腹部向上直至背部,顏色逐漸加深成棕灰色,分布有黑色斑點。系高山冷水性魚類,繁殖期4—6月,成熟卵橘黃色。主要分布于我國伊犁河流域、天山北坡準噶爾盆地諸水域、南疆開都河,以及中亞地區(qū)錫爾河、巴爾喀什湖支流上游、伊塞克湖等[8-9]。系新疆維吾爾自治區(qū)Ⅰ類水生野生重點保護動物,收錄于《中國脊椎動物紅色名錄》[12]。
1.1.3 扁吻魚(Aspiorhynchus laticeps Day) 隸屬于鯉形目(Cypriniformes),鯉科(Cyprinidae),裂腹魚亞科(Schizothoracinae),扁吻魚屬(Aspiorhynchus)[11]。體長形,稍側(cè)扁,下頜長于上頜,無角質(zhì)緣。須短小,1對,鱗小,側(cè)線完全,側(cè)中位。尾鰭叉形。體色隨個體大小略有變化。幼魚體兩側(cè)上部為褐色,布有較大的黑斑,下側(cè)和腹部為銀青色;隨個體生長,體色逐漸鮮艷,全身銀白色,背鰭較暗,吻端至尾部均有小褐色斑點,上、下頜端呈橘紅色;成魚體兩側(cè)土黃色,頭部及鱗片有褐色斑點,背鰭褐色,胸、腹、臀鰭及尾鰭下葉橘紅色[13]。扁吻魚喜棲息于水溫較高的大型湖泊和緩流水體中,為兇猛肉食性的大型魚類,具洄游產(chǎn)卵習性,每年4月下旬至5月中旬溯河而上,卵粒微粘性,具毒性[8-9]。扁吻魚僅分布于塔里木河水系,為國家一級水生野生保護動物,收錄于《中國瀕危動物紅皮書》[12]及《中國脊椎動物紅色名錄》[14]。
1.2 標記及試驗方法
本次標記共采用3種標記方式(表1),所標記魚種均由新疆各地州原種場提供,其中試驗所用扁吻魚均為新疆維吾爾自治區(qū)水生野生動物救護中心提供的子二代苗種。所有標記魚種標記前在循環(huán)水車間矩形槽暫養(yǎng)2~5 d,標記前1 d停止投喂并換水。標記所用器材及標記物于標記前均浸于70%酒精中消毒。除熒光浸染標記外,其余標記苗種均使用2-苯氧乙醇麻醉,濃度800 μL·L-1[15]。魚體標記完成后均使用1.0 mg·L-1聚維酮碘藥浴1 h消毒,避免傷口感染[16-17]。
標記死亡率以放流前死亡個體百分比計。標記苗種放流前根據(jù)標記數(shù)量隨機取5%~10%個體復測標記,復測率以可復測個體百分比計。所有類型標記魚種放流前均于水生野生動物救護中心留存300尾以上,用于標記留存時效的后續(xù)觀察。
1.2.1 熒光浸染標記 茜素紅S(Alizarin Red S)屬體內(nèi)熒光色素化學標記,可以和魚體內(nèi)鈣組織螯合形成明顯標記,利用化學染料溶液浸泡可使魚種能在耳石、鱗片及鰭條等骨質(zhì)結(jié)構(gòu)上形成相應標志環(huán)[18],該方法能夠短期標記大量早期魚苗,操作簡單,對魚體損傷小,且標記形成后,不會被代謝吸收,理論上能保留終身[19],該標記方式主要應用于魚類的人工放流和種群生態(tài)變動方面。標記所使用藥品為SIGMA-ALORICH A5533。本次標記試驗預試驗濃度梯度為100,200,400,800,1 000 mg·L-1,主要用以確定標記魚種安全濃度。試驗結(jié)果表明,茜素紅 S 對扁吻魚幼魚的毒性為低毒性,標記放流適合采用179~400 mg·L-1 濃度標記,可在保證存活率的基礎(chǔ)上, 取得較好的標記效果[20]。
1.2.2 色素注射標記(VIE, Visible implant elastomer) VIE系體內(nèi)物理標記,即用熒光染料與催化劑混合后,在6~24 h內(nèi)將標記注入魚體皮下,根據(jù)魚體的顏色選擇相應色差較大的顏色來標記[21-22]。該方法主要應用于種群區(qū)分,封閉水域放流,保護物種放流[7]。本次標記所選用色素顏色為紅色與紫色,標記部位為魚體鰓蓋、眼后緣及上額,熒光色素注射體積為0.01~0.02 mL,標記后魚體肉眼可清晰判別紅色及紫色色素帶。
色素帶注射設(shè)置以下判定標準:Ⅰ.水體中及漁獲中可清晰辨別色素帶;Ⅱ.可辨別,但魚體體色轉(zhuǎn)換逐漸影響色素帶判斷;Ⅲ.無法辨別。
1.2.3 PIT芯片標記(PIT, Passive integrated transponder) PIT為體內(nèi)物理標記,即將無線頻率標簽注射于被標識動物體內(nèi),通過檢測器檢測標記魚種。芯片代碼由12位十進制數(shù)字組成[17]。該方法主要用于標記親本[23]、個體識別以及遠程遙測跟蹤[24]等,通過重捕標記個體,能夠從個體、種群和群體水平對野生動物開展短期或長期監(jiān)測[25]。本次標記芯片注射于魚體背鰭下端,采用皮植方式標記,預試驗對照組設(shè)腹腔及背鰭基部兩組。所采用芯片規(guī)格為8 mm×1.4 mm,玻璃材質(zhì)。標記時采用紅霉素涂抹傷口。使用電子芯片由美國NMT公司提供,芯片編碼區(qū)間為900881480000-900881485000。
2018年新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學研究所共計放流魚苗10.5萬尾,其中高體雅羅魚0.5萬尾,新疆裸重唇魚0.5萬尾,扁吻魚9.5萬尾。其中高體雅羅魚及新疆裸重唇魚均采用熒光浸染標記,茜素紅S濃度200 mg·L-1,標記時間為24 h。
2 結(jié)果與分析
標記試驗結(jié)果表明,標記熒光浸染及色素注射死亡率較低,均低于0.1%。其中,熒光浸染標記對標記對象規(guī)格要求較低,可對混養(yǎng)群體進行大規(guī)模快速標記,能夠滿足短時間大規(guī)模放流標記要求;色素注射標記僅能在體長>50 mm、體質(zhì)量>3.0 g的苗種頭部注射形成易辨識且不易脫落色素帶;PIT芯片規(guī)格相對較大,該標記方法僅能對二齡以上扁吻魚予以標記,二齡以下苗種死亡率大于10% ,且標記苗種傷口愈合較慢,極易感染。就復測率而言,PIT芯片標記復測率達到100%,表明背鰭皮植芯片脫落概率基本可以忽略不計;此外熒光浸染標記苗種復測率與標記物濃度相關(guān)[26],扁吻魚在200~300 mg·L-1 ARS標記復測率可達92.0%以上;色素注射復測率相對較低,色素帶辨識度易受與苗種體色干擾,且色素帶存在部分損失現(xiàn)象(表1)。
色素注射標記對比試驗結(jié)果表明,扁吻魚紅色色素帶較紫色色素帶更為明顯(圖1),標記留存魚類喂養(yǎng)3個月后發(fā)現(xiàn),鰓蓋下緣色素帶有損失現(xiàn)象,損失率約占1.8%,上額及眼眶后緣標記保留較為完整,損失率約占1.0%。除紫色上額標記辨識度為Ⅱ級,其余標記辨識度均為Ⅰ級(表2)。
3 討 論
3.1 熒光浸染標記
熒光標記所采用染料為茜素紅S(C14H7NaO7S,
1,2-二羥基蒽醌-3-磺酸鈉),屬于蒽醌類化合物,是有代表性的熒光染料之一[27],近年來多運用于魚類增殖放流標記工作[26,28]。標記魚種對熒光物質(zhì)的耐受性和敏感度與其種類及規(guī)格等因素有關(guān)[18,26],本次標記預試驗結(jié)果表明,150~400 mg·L-1 ARS能夠有效標記3種土著魚類,這與霍來江[26]及劉巖等[18]研究結(jié)果相近。此外,試驗發(fā)現(xiàn)若標記苗種體表損傷不宜采用浸染標記,否則苗種傷口處易造成大量熒光染料沉積,進而導致魚體大批量死亡。劉巖等[18]對黑鯛幼魚標記試驗結(jié)果顯示,ARS浸染過程各濃度組(300~500 mg·L-1)試驗魚死亡率為3.3%~10%不等,高于本次標記試驗結(jié)果,分析認為可能與標記苗種總量有關(guān)。劉巖等[18]各濃度組試驗用魚為30尾,遠低于本次標記試驗數(shù)量(表1)。熒光浸染標記苗種復測率與標記物濃度相關(guān)[26],扁吻魚在200~300 mg·L-1的ARS標記復測率可達92%以上,檢測率略高于中華倒刺鲃幼魚[26],這可能與苗種的種類有關(guān)。
3.2 熒光注射
熒光色素注射標記系體內(nèi)注射標記,該標記方法的關(guān)鍵在于選取適宜標記位置及色素顏色,本次試驗對扁吻魚色素標記做了初步嘗試,目前扁吻魚熒光色素注射標記顏色首選紅色,標記位置有上額、眼眶后緣及鰓蓋膜下緣。其中以眼眶角質(zhì)層標記最為明顯,但該位置可標記色素帶長度有限;扁吻魚可標記色素帶上額最長,且留存時間較長,但因扁吻魚上額有黑色斑點,該位置對色素帶辨別稍有影響;鰓蓋膜下緣標記色素帶長度較眼眶角質(zhì)層長,更易于在漁獲物種分辨標記魚體,但由于鰓蓋膜極薄,標記所用的0.1 mL注射器極易穿破鰓蓋膜,易導致色素帶丟失。此外,測量所得同一位置紫色色素帶平均長度均小于紅色色素帶,這可能與辨識度及顏料屬性有關(guān)(表2)。
對比龔達榮[21]對南方大口鲇的試驗結(jié)果,本次標記苗種死亡率遠低于其試驗結(jié)果,且本次標記未出現(xiàn)死亡率隨試驗時間明顯上升現(xiàn)象,這可能與標記魚種的耐受性有關(guān)。此外,本次試驗標記復測率略低于南方大口鯰,這可能與注射染料顏色及組成有關(guān)。
3.3 PIT芯片標記
PIT芯片標記屬體內(nèi)物理標記法,該方法標記的關(guān)鍵在于標記魚體規(guī)格、注射位置及植入深度。王啟軍等[29]對幼鯢的標記結(jié)果顯示,標記脫落率介于3.0%~70.0%,而本次試驗抽樣復測率達100%。分析認為這主要受芯片規(guī)格、標記位置及標記目標生活習性等因素的影響。王啟軍等[29]使用的PIT芯片規(guī)格為12 mm × 2 mm,標記于大鯢尾部,而本次標記所用芯片規(guī)格為8 mm×1.4 mm,均標記于扁吻魚背鰭下端;大鯢屬兩棲動物,活動能力強,其皮膚無鱗片覆蓋,且兼具呼吸作用,而扁吻魚體被細鱗,且背鰭下端肌肉活動量較小。
試驗發(fā)現(xiàn)扁吻魚標記魚體最小體長應不小于100 mm,體長小于50 mm注射后死亡率高于40%。PIT芯片一般選取腹腔及體表皮植方式標記,腹腔標記即將注射器從靠近魚腹棱和肛門部位一側(cè)刺穿腹壁后平推至腹腔[23],體表皮植即從魚體鰭基處順鰭棘方向植入肌肉層[17]。試驗表明扁吻魚體側(cè)扁且長,腹腔相對較小,腹腔標記極易造成腸道或性腺損傷,而背鰭基部皮植可以有效降低標記魚體死亡率,且扁吻魚背部活動量小,芯片不易脫落。此外,腹腔標記容易造成芯片植入位置變動,對重捕檢測存在影響。
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