中華花鰍的生長和繁殖生物學的研究

楊 駿，何興恒，孫治宇

( 1.廣元市林業局，四川 廣元 628000； 2.四川律貝生物科技有限公司，四川 成都 610000； 3.四川省林業科學研究院，四川 成都 610081 )

中華花鰍(Cobitissinensis)，屬鯉形目、鰍科、花鰍屬，俗名花鰍、花泥鰍，為小型底棲魚類。因其形態、色彩優雅，行為特殊，是國產原生魚中觀賞價值極高的種類。又因其易于飼養，并能清理水族缸內的藻類和有機殘渣，可作為工具魚使用。近年來越來越受到水族市場的青睞。目前，國內外雖對其形態、分布及染色體組型有相關研究[1-8]，但對其生長、繁殖的了解依然有限。中華花鰍雖分布廣泛，但其在各分布區內種群數量卻較小，各分布區的生境也正受到人類的干擾和影響。筆者對采集自四川省廣元市的中華花鰍的生物學特性、繁殖特性進行了研究，以期為中華花鰍野生資源的保護和人工馴養提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 生長特性研究用魚

于2012年7月及2013年5月在四川省廣元市旺蒼縣東河流域用由地籠和電捕機捕獲，共采集70尾,采集后用10%福爾馬林溶液固定，保存于5%的福爾馬林溶液中。

1.1.2 繁殖特性研究用魚

于2013年5月在四川省廣元市旺蒼縣東河流域用地籠捕獲，共捕獲43尾,采集后裝在魚苗袋中立即充氧帶回實驗室。

1.2 數據的測量

將標本用自來水沖洗后，進行常規生物學測量，然后取出內臟，并測量腸長、凈體質量、性腺質量等數據。測量工具為數顯游標卡尺(長度數據精確至0.01 mm)和電子天平(質量數據精確至0.01 g)[9-10]。

1.3 雌、雄魚的鑒別

雌、雄魚的鑒別依據為：(1)胸鰭：雌魚胸鰭短圓，無骨質突起，呈扇形，胸鰭鰭條展開在同一水平面上；雄魚胸鰭窄而長，具有骨質突起，尖端向上翹起。(2)體型：雌魚個體明顯大于雄魚。(3)通過解剖查看性腺進一步鑒別雌、雄。

1.4 年齡的鑒定

采用脊椎骨鑒定年齡。取出胸鰭棘之后的幾枚脊椎骨，用3%～5%NaOH溶液浸泡2 d，自來水清洗后用鑷子和解剖針小心剔除附著的肌肉，再用5%過氧化氫漂白30 min，用自來水清洗，晾干。將處理后的脊椎骨放在解剖鏡下，觀察椎體上的明暗環紋，并計數年齡，每尾魚至少統計5個椎體上的年輪，取最多者為該魚的年齡[11]。

年齡組劃分的方法：1齡組，未形成年輪至第1個年輪剛形成；2齡組，第1個年輪外已長出新生致密層至第2個年輪剛形成；其余年齡組劃分依次類推[12]。

1.5 食性分析方法

剖檢每尾標本的消化道，并取出內容物在解剖鏡下鏡檢，以確認食物的種類。攝食強度表示某尾魚消化道內容物中某種食物的含量。

1.6 精子壽命的研究方法

精子壽命即精子運動時間，是指精子從開始運動到死亡所經歷的時間。而魚類精子在精巢和精漿中并不活動，因為精巢和精漿中存在抑制因子，只有當精子被排到水環境并被水稀釋后才開始活動，即精子被激活[13]。

選取數尾發育良好，身體健壯，精巢發育達到Ⅴ期的雄魚作為試驗用魚。取1滴精液于載玻片上，放在顯微鏡下并調好焦距，向精液上滴1滴試驗液，立即觀察，將60%以上的精子進入的某一階段作為精子此時的活動階段，記錄精子運動情況及持續時間。試驗分為5組，試驗液分別是：蒸餾水、0.125%NaCl溶液、0.25% NaCl溶液、0.5% NaCl溶液、1.0% NaCl溶液。每組試驗設5個平行，取精子運動時間的平均值作為精子在該液體中的壽命。

1.7 懷卵量的統計方法及卵徑的測量方法

絕對繁殖力的測定通過以下步驟進行：稱量卵巢質量→取樣→稱量樣品質量→計數樣品中Ⅳ期卵數量→計算。

絕對繁殖力=m2/m1×n

式中，m1為樣品質量，m2為卵巢質量，n為樣品中Ⅳ期卵數量。

卵徑測量使用數顯游標卡尺直接測量卵巢內每顆卵的直徑，精確至0.01 mm。

1.8 計算方法和數據處理

體長與體質量的關系：m=aLb

肥滿度=m/L3×100

式中，m為體質量，L為體長，a、b為常數。Fulton肥滿度m是體質量，Clark肥滿度m為凈體質量。

性成熟系數/%=m1/m0×100%

相對生長率=(Wn-Wn-1)/Wn-1(tn-tn-1)

瞬時生長率=(lnWn-lnWn-1)/(tn-tn-1)×365

生長比速=(lgWn-lgWn-1)/0.4343(tn-tn-1)

生長常數=C×(tn+tn-1)/2

生長指標=(lnLn-lnLn-1)×Ln

式中m1為性腺質量(g)，m0為體質量(g)；Wn和Wn-1分別為對應相鄰兩齡tn、tn-1的體長Ln、Ln-1或體質量mn、mn-1；Ln為n齡魚體長度(mm)，Ln-1為n-1齡魚體長度(mm)；mn為n齡魚體質量(g)，mn-1為n-1齡魚體質量(g)；tn為計算生長指數的結束時間，tn-1為計算生長指數的開始時間；C為生長比速。

用Excel 2003和SPSS 19.0軟件進行數據統計分析。

2 結 果

2.1 形態特征

對70(♀26，♂44，后同)尾中華花鰍進行生物學測量：全長42.41～113.90 mm，體長34.92～102.85 mm，體質量0.34～9.84 g，凈體質量0.31～8.09 g。

背鰭D.Ⅲ-7，胸鰭P.Ⅰ-8～9，腹鰭V.Ⅰ-6，臀鰭A.Ⅲ-5。第一鰓弓外側鰓耙11～13。脊椎骨數4+37～39。中華花鰍可量性狀比見表1。

中華花鰍體長而略側扁，背緣與腹緣幾平行。頭部短小，側扁。吻突出而尖?？谛?，下位。唇較厚。鼻孔離眼前緣近，前鼻孔呈管狀。眼小，側上位。眼前緣下方具有1枚基部分叉的眼下刺，其末端達到眼球中部。眼間距小，與眼徑接近。具有3對須，2對吻須短小，1對口角須長度約等于眼徑，其末端不達眼前緣。鰓孔小，鰓耙短小，排列稀疏。

體被細小的圓鱗，頭部裸露無鱗，側線不完全，僅存在于鰓蓋后緣至胸鰭中后部的正上方之間。各鰭無硬棘。胸鰭、臀鰭、腹鰭短小，背鰭較長，尾鰭截形。腹鰭起點位于背鰭第2或第3根分枝鰭條的垂直下方，腹鰭后緣未達肛門。背吻距等于或略大于背尾距。尾柄長約為尾柄高的2倍。肛門靠近臀鰭起點。腹腔膜灰白色。鰾小，前室包于骨質囊內，后室退化。腸短，其長度約為體長的1/2。

體背呈淡棕色，腹部白色或略帶黃色，各鰭呈黃白色。由上頷處至眼前緣有1條斜行的黑色線紋，頭部散布著不規則的深棕色斑紋。體側的上半部數列明顯的縱行深棕色斑塊，體側有10～14個深棕色大斑紋，背部具12～13個方形深棕色斑塊，背鰭起點前6個，后6～7個，背鰭與尾鰭具有4～5列垂直排列的斜點狀黑斑，尾鰭基部上方具有1個黑色斑點。

表1 中華花鰍可量性狀比Tab.1 The countable characters in morphology of Chinese spined loach C.sinensis

2.2 雌、雄性征

雌魚身體較粗壯，體色較淺，胸鰭短圓，無骨質突起，呈扇形，胸鰭鰭條展開在同一水平面上；雄魚身體較細長，體色較深，胸鰭窄而長，具有骨質突起，第二根鰭條較粗長，尖端向上翹起。雌魚卵巢一對，生殖季節，成熟的卵巢呈淡黃色至金黃色，充滿整個腹腔。雄魚的精巢成對，性成熟的精巢為白色彎曲管狀，表面光滑，位于胸鰭末端以后的腹腔中。

2.3 年齡與生長

2.3.1 漁獲物組成

對在東河采集的70尾中華花鰍進行年齡鑒定，可劃分為5個年齡組。其中1齡占7.1%，2齡占18.6%，3齡占15.7%，4齡占54.3%，5齡占4.3%。各年齡中華花鰍雌、雄個體的體長、體質量分布見表2。

由表2可知，1齡中華花鰍雌、雄個體之間的體長和體質量差異均不顯著(P>0.1)。而2～5齡的中華花鰍雌、雄個體之間的體長和體質量差異顯著(P<0.1)，并且隨著年齡的增長，體質量的差異越來越顯著。

2.3.2 生長指數

根據中華花鰍平均體長和平均體質量的數據，計算中華花鰍的生長指數見表3。

表2 各年齡組中華花鰍雌雄個體體長和體質量組成Tab.2 Body length and body weight composition of Chinese spined loach C.sinensis in each age class

表3 各年齡組中華花鰍的體長與體質量生長指數Tab.3 The growth parameters of Chinese spined loach C.sinensis in each age class

由表3可知，中華花鰍的生長分為2個階段：3齡前體長、體質量各項生長指數都增大，此階段中華花鰍生長速度快，至3齡時各項生長指數達到最大值；3齡后體長、體質量各項生長指數明顯小于前一階段，生長速度逐漸減慢。

2.3.3 體長、體質量關系

對70尾中華花鰍進行體長、體質量的數據測量，運用經驗公式m=aLb對測量數據進行運算，并繪制出相關曲線(圖1)。

其結果如下：

m1=0.00001215L2.896，n=70，r2=0.939，P<0.001；

m2=0.00001223L2.901，n=26，r2=0.955，P<0.001；

m3=0.00001389L2.860，n=44，r2=0.913，P<0.001。

式中m1、m2、m3分別代表中華花鰍總體質量、雌性和雄性的體質量。

2.3.4 肥滿度

將70尾中華花鰍按年齡分組，用Fulton和Clark方法對雌、雄魚分別進行統計分析(表4)。

圖1 中華花鰍體長與體質量的相關曲線Fig.1 Relationship curve between body length and body weight of Chinese spined loach C.sinensis

表4 不同年齡中華花鰍肥滿度變化(平均值±標準差)Tab.4 The variation in condition factor of Chinese spined loach C.sinensis in different age classes (mean±SD)

由表4可知，中華花鰍的肥滿度通常小于1。用Fulton方法計算出的雄性肥滿度與雌性差距不大，且雄性略小于雌性，而用Clark方法計算出的肥滿度，除了1齡的個體外，其他各齡的中華花鰍均為雄性略大于雌性。

2.4 食物組成

對70尾中華花鰍的胃進行食性分析，空胃的18尾，占總數的25.71%；有胃容物的52尾，占總數的74.29%。中華花鰍以有機碎屑、藻類、水生昆蟲及其幼蟲、維管植物及其種子、鉤蝦、螺和搖蚊幼蟲為食(表5)。

2.5 繁殖

2.5.1 性比和最小性成熟年齡

對捕獲的113尾中華花鰍的性別鑒別結果顯示，共有雌性42尾，雄性71尾，雌、雄性比為1∶1.69。雌、雄魚最小性成熟年齡均為2齡。

表5 中華花鰍的食物組成Tab.5 The food composition of Chinese spined loach C.sinensis

2.5.2 精子形態與壽命

中華花鰍的精液為乳白色黏稠狀液體。精子頭部圓球形，鞭毛細長，其長度約為精子頭部的10倍。

中華花鰍精子在不同質量分數NaCl溶液中的壽命見表6。由表6可知，在蒸餾水中，中華花鰍的精子平均壽命約為14 s。而在NaCl溶液中隨著其質量分數的增大，中華花鰍精子平均壽命先增后減，在NaCl溶液質量分數為0.25%時壽命最長，達184 s。

2.5.3 個體繁殖力

對采集的雌性標本及其性腺進行解剖測量，雌性中華花鰍各年齡成熟系數見表7。由表7可知，雌魚的成熟系數隨年齡的增加而增加。

表6 不同質量分數NaCl溶液中中華花鰍的精子壽命(水溫24.3 ℃)Tab.6 The lifespan of Chinese spined loach C.sinensis sperm indifferent concentrations of NaCl (water temperature of 24.3 ℃)

表7 雌性中華花鰍各年齡成熟系數Tab.7 Gonado-somatic index of female Chinese spined loachC.sinensis with different ages

對8尾性成熟雌魚繁殖力進行統計，結果見表8。中華花鰍的絕對繁殖力為427～4047粒/尾，平均1949.82粒/尾；相對繁殖力為107.56～566.09粒/g，平均356.07粒/g。

2.5.4 產卵類型

解剖一尾體長86.38 mm的雌魚，測量其卵巢內全部卵的直徑，發現卵徑的分布出現了兩個峰值(圖2)，觀察發現，這兩個波峰分別對應著其卵巢發育Ⅲ期、Ⅳ期的卵，分別約占絕對懷卵量的43.6%和50.6%，數量大致相同。據此推斷，中華花鰍屬于分批產卵類型，且各批次生殖力大致相同。

表8 中華花鰍繁殖力統計Tab.8 The fecundity of Chinese spined loach C.sinensis

圖2 中華花鰍卵徑分布Fig.2 The profile of egg-diameter of Chinese spined loach C.sinensis

2.5.5 產卵季節和產卵場

野外調查得知，中華花鰍產卵時間為6月上旬至8月下旬，6月中旬至8月中旬為產卵盛期。中華花鰍的產卵場為河道兩岸的流速緩慢或靜水區域，水深在30 cm以下，底質多為泥沙、礫石，水質清澈，生長有水生植物。中華花鰍的受精卵為具有微黏性的沉性卵。

3 討 論

3.1 年齡鑒定材料的選擇

鑒定魚類年齡最為傳統和常用的方法是通過魚體硬組織上的輪紋，即年輪。鑒定年輪時，以秋冬季形成的密帶和翌年春夏季形成的疏帶之間的分界線做為年齡標志[14]。鱗片、耳石、脊椎骨、鰓蓋骨、鰭條和匙骨等常作為年齡鑒定的材料。

其中鱗片由于取材方便，觀察簡便，無需特殊加工即可作為最常用的年齡鑒定材料。但研究發現[15-16]，因鱗片上有幼輪、副輪和生殖輪等，與正常年輪難以區分，從而造成年齡鑒定的誤差，并且從鱗片上讀取的年齡常低于其真實年齡，在生長緩慢、壽命較長的高齡魚中尤其明顯。

耳石是硬骨魚最先發生鈣化的組織，受外界環境干擾小，所以一直是鑒定魚類年齡的首選材料。但浸制標本耳石上的輪紋會變模糊，不利于觀察，加之耳石取材和加工難度大，所以試驗中未選用耳石作為年齡鑒定材料。

脊椎骨在魚類生長過程中不會因外傷而磨損，輪紋不會因為福爾馬林的浸泡而變模糊，并且易于取材和清洗，加工難度不大，易于觀察。

綜上所述，結合材料本身因素并盡量簡單易行，筆者采用脊椎骨作為年齡鑒定材料。

3.2 年齡與生長

通過對漁獲物的分析，可以將中華花鰍劃分為5個年齡組，其中4齡個體最多，1齡和5齡個體少。中華花鰍的雄性個體多于雌性個體，總的雌雄性比達到了1∶1.69，除了1齡組外的各年齡組中也是雄性多于雌性。這是由于捕撈方法的原因導致較小個體的數量少，從而使得1齡個體的性比與其他年齡組不同。而5齡個體數量也少，這可能與中華花鰍的生態壽命有關。

魚類生長一般被分為2個階段：在性成熟前生長迅速的階段，各項生長指數較高；性成熟后的緩慢生長階段，此時生長指數較低[17]。但通過對中華花鰍的生長指數的計算發現，中華花鰍的生長以3齡為界，3齡前體長、體質量各項生長指數都增大，此階段中華花鰍生長迅速；3齡后體長、體質量各項生長指數明顯小于前一階段，生長緩慢。而中華花鰍的性成熟年齡為2齡，說明中華花鰍在性成熟后仍會持續一段快速生長階段。因此，本研究中不適用以初次性成熟來劃分中華花鰍的生長階段，這與大鱗副泥鰍(Paramisgurnusdabryanus)和泥鰍(Misgurnusanguillicaudatus)相似[18]。

根據公式m=aLb中b的值可以判別魚類的生長是屬于等速生長還是非等速生長，即b=3時為等速生長，b>或<3時為非等速生長。等速生長是指魚類生長過程中體型和比例均保持不變。而由于魚類生長受環境變化的影響，使得b值很少會等于3。所以在實際研究中，如果b值接近3，就認為魚類的生長是接近等速生長的[19]。由于中華花鰍的體質量與體長的關系式為m1=0.00001215L2.896，b=2.896，接近3，所以中華花鰍的生長是接近等速生長的。

中華花鰍的肥滿度通常小于1，這與泥鰍相似[20-21]。用Fulton方法計算出的雌雄肥滿度差距不大，并且雄性一般略小于雌性，而用Clark方法計算出的肥滿度，只有1齡魚是雌性略大于雄性，其他各齡均為雄性大于雌性。這是由于標本采集的時間臨近中華花鰍的產卵期，并且中華花鰍在2齡時達到性成熟。在性成熟前能量主要用于魚體生長，而性成熟后能量不僅用于魚體生長，還要用于性腺發育，為生殖做準備，并且由于卵巢發育所需能量大于精巢，雌性的繁殖成本大于雄性。

3.3 食性與生活環境

通過對中華花鰍胃容物的分析發現，中華花鰍屬于雜食性魚類。有機碎屑和藻類出現頻率最高，并且攝食強度也最高。螺和搖蚊幼蟲的出現頻率僅為5.77%和1.92%，并且攝食強度也低。而在實驗室飼養條件下，如果用飼料和冰凍紅蟲同時投喂，中華花鰍在吃盡紅蟲之前很少會攝食飼料，并且在食物充足的情況下幾乎不會攝食水族缸內長出的藻類或人為投喂的水綿(Spirogyra)。通過觀察發現，中華花鰍在攝食時并非直接游向食物，而是利用3對觸須在水族缸底搜尋，然后慢慢靠近，濾食食物。由此可見，雖然在自然狀態下中華花鰍主要以有機碎屑和藻類為食，但更喜食動物性餌料。這也解釋了其腸短，長度僅約為體長1/2的解剖特征。由于水生昆蟲及其幼蟲、鉤蝦和搖蚊幼蟲的運動能力較強，不易捕獲，所以在中華花鰍的食物組成中所占的比例并不大。而中華花鰍對螺的攝取量也不大，可能是由于螺的適口性不佳所致。

于2012年7月和2013年5月在旺蒼縣境內東河流域采集中華花鰍時觀察發現，中華花鰍主要生活于河道兩岸的淺水區，水流緩慢或為靜水區域，底質多為沙石或泥沙，水質清澈，著生有藻類和少量水生維管植物。這與《四川魚類志》[1]所述其喜生活于山溪、急流中，靜水水體中很難采到的結論不一致。

3.4 雌、雄性征和性比

經過對中華花鰍的外形進行比對并解剖觀察發現，中華花鰍雌、雄異體且兩性異形，主要表現在：

(1)雌、雄個體體形和大?。捍启~身體較粗壯，雄魚身體較細長，相同年齡的雌魚比雄魚大。

(2)體色：在非生殖季節，雌魚體色比雄魚略淺。到了生殖季節，雌、雄魚體色都會加深，但雌魚體色明顯比雄魚淺。

(3)形體構造差異：雌性胸鰭短圓，呈扇形，胸鰭鰭條展開在同一水平面上；雄性胸鰭窄而長，第二根鰭條較粗長，尖端向上翹起。

(4)內部解剖：雌魚卵巢一對，在生殖季節，成熟的卵巢呈淡黃色至金黃色，充滿整個腹腔。雄魚的精巢成對，性成熟的精巢為白色彎曲管狀，表面光滑，位于胸鰭末端的腹腔中。

經過計算得知，旺蒼縣東河流域中華花鰍的雌、雄性比為 1∶1.69。雄性略多于雌性，這對種群發展有利。

3.5 精子的壽命

魚類精子壽命受多重因素影響，包括魚的種類、性腺發育狀況、健康狀況、水環境的滲透壓、水環境的離子組成、pH、溫度等[13]。在考慮實際生產過程中，用最簡單易行的方法來提高中華花鰍精子壽命，所以選用改變NaCl溶液質量分數的方法來探究中華花鰍的精子在不同質量分數NaCl溶液中的壽命。

試驗結果表明，在蒸餾水中，中華花鰍的精子平均壽命僅為14 s。而隨NaCl溶液質量分數的增大，中華花鰍精子平均壽命先增后減，在NaCl溶液質量分數為0.25%時壽命最長，達184 s。所以在人工授精過程中，如果使用質量分數約0.25%的NaCl溶液作為稀釋液，可以提高精子的活動時間，從而提高受精率。

3.6 繁殖特性

Wotton[22]認為，魚類為了使后代的存活數量趨于最大，通常在一年中盡量延長其繁殖后代的時間，并且使其后代在最佳環境條件下發育。而Fang等[23-24]發現，在不穩定的環境中，沼澤鰍(C.paludica)會采取快速生長、早期成熟及高繁殖力的生活史對策來完成種群的繁衍。

在對比中華花鰍、泥鰍及大鱗副泥鰍的繁殖特性[25]后發現，其相同點有：性成熟早，繁殖期長，繁殖力較高，分批產卵，且各批次生殖力大致相同。這與Wotton等[22-24]發現的規律一致。