新疆阜康水庫(kù)東方歐鳊生長(zhǎng)特征研究

陳 朋，祁 峰，謝春剛，韓軍軍，封永輝，馬燕武

(新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部西北地區(qū)漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，新疆 烏魯木齊 830000)

東方歐鳊(AbramisbramaorientalisBerg)，俗稱鳊花、鳊魚，隸屬于鯉科(Cyprinidae)、雅羅魚亞科(Leuciscinae)、歐鳊屬(Abramis)，原分布于歐洲阿爾卑斯山脈以北、比利牛斯山脈以東、巴爾干半島、愛(ài)爾蘭北部、黑海、亞速海、波羅的海、白海和巴倫支海東部等水域，1924年被移殖到西伯利亞地區(qū)[1]。20世紀(jì)50年代前后，前蘇聯(lián)漁業(yè)工作者向哈薩克斯坦境內(nèi)的齋桑泊和巴爾哈什湖分別移植東方歐鳊3 800尾及598尾，至60年代末形成捕撈產(chǎn)量，后進(jìn)入我國(guó)額爾齊斯河與伊梨河水系[2]。有關(guān)東方歐鳊生長(zhǎng)的研究，有分布來(lái)源于新疆額爾齊斯河、伊犁河、烏倫古湖的報(bào)道[1-4]。阜康水庫(kù)是21世紀(jì)初建成的平原型水庫(kù)，位于新疆阜康市境內(nèi)，水面面積約2 400 hm2，水深3.2～18.0 m，年均水溫約9.4℃，全年水溫在15℃以上約119 d。東方歐鳊是阜康水庫(kù)重要的捕撈對(duì)象之一，年捕撈產(chǎn)量約6.0 t，占捕撈總產(chǎn)量的12.0%。本文通過(guò)對(duì)2021年5月在阜康水庫(kù)采集的45尾東方歐鳊樣本的年齡和生長(zhǎng)進(jìn)行研究，旨在為更加合理地開發(fā)利用其資源提供科學(xué)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 樣本采集與處理

2021年5月，對(duì)在阜康水庫(kù)采集到的118尾東方歐鳊的體長(zhǎng)(mm)、體質(zhì)量(g)等形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。隨機(jī)取其中45尾樣本進(jìn)行年齡鑒定與生長(zhǎng)研究，每尾采集背鰭下方側(cè)線上方的鱗片5～10片作為年齡鑒定材料；用溫水浸泡20 min后刷去表皮和黏液，再選取5片形狀完整、規(guī)則的鱗片進(jìn)行制片，于Leica MZ75體視解剖鏡下，統(tǒng)計(jì)年齡并拍照保存；輪徑測(cè)量采用Fish BC 3.0.1軟件。

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013、SPSS 13.0進(jìn)行分析；鱗片圖片采用FiSATⅡ進(jìn)行處理。

1)體長(zhǎng)與體質(zhì)量的關(guān)系擬合方程采用Keys公式[5]：

W=aSLb

(1)

采用Pauly D[6]提出的t檢驗(yàn)方法，檢驗(yàn)回歸方程生長(zhǎng)指數(shù)與勻速生長(zhǎng)理論值(3.0)的偏離程度：

(2)

式(1)～(2)中：W為體質(zhì)量；SL為體長(zhǎng)；a為常數(shù)；b為生長(zhǎng)指數(shù)；T為t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量值；SD(SL)、SD(W)分別為體長(zhǎng)、體質(zhì)量對(duì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差；r為相關(guān)系數(shù)；n為樣本數(shù)。

2)體長(zhǎng)的退算采用Dahl-Lea公式[7]：

(3)

式(3)中：SLi為i齡時(shí)退算體長(zhǎng)；SLc為實(shí)測(cè)體長(zhǎng)；Si為第i年鱗片鱗徑；Sc為鱗片輪徑。

3)體長(zhǎng)、體質(zhì)量與年齡的關(guān)系采用Von Bertalanffy生長(zhǎng)方程擬合[8]，如公式(4)；生長(zhǎng)參數(shù)SL∞、k和t0值通過(guò)Ford方程和Beverton法獲得[9]，如公式(5)和公式(6)。

SLt=SL∞[1-e-k(t-t0)]

(4)

SLt+1=SL∞[1-e-k]+e-kSLt

(5)

ln(SL∞-SLt)=ln(SL∞)+kt0-kt

(6)

4)比較不同種群間生長(zhǎng)特性的差異使用生長(zhǎng)特征指數(shù)(φ)[10]：

φ=lnk+2lnSL∞

(7)

5)自然死亡系數(shù)(m)使用費(fèi)鴻年等[11]提出的方法估算：

logm=-0.210 7-0.082 4logW∞+

0.675 7logk+0.462 7logt

(8)

6)臨界年齡(tα)根據(jù)孫雪興等[12]提出的方法估算：

(9)

式(4)～(9)中：SLt為t齡魚體長(zhǎng)；SL∞為極限體長(zhǎng)；k為生長(zhǎng)系數(shù)，通過(guò)FiSAT Ⅱ軟件中的ELEFANI方法獲得[13]；t為年齡；t0為體長(zhǎng)或體質(zhì)量理論生長(zhǎng)起點(diǎn)年齡；SLt+1為t+1齡魚體長(zhǎng)；m為自然死亡系數(shù)；W∞為極限體質(zhì)量；b為生長(zhǎng)指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 體長(zhǎng)和體質(zhì)量的關(guān)系

阜康水庫(kù)東方歐鳊體長(zhǎng)與體質(zhì)量呈顯著的冪函數(shù)關(guān)系，回歸方程為：W=0.020 8SL3.001 7(r2=0.978 4，n=118)(圖1)。t檢驗(yàn)表明，b值(3.001 7)與勻速生長(zhǎng)理論值(3.0)之間差異不顯著(T=0.040.05)，表明東方歐鳊屬于勻速生長(zhǎng)類型。

2.2 年輪特征與年齡結(jié)構(gòu)

如圖2所示，東方歐鳊的鱗片為圓鱗，形狀較規(guī)則；鱗片年輪特征是疏密和碎裂，大多數(shù)鱗片在其前區(qū)和側(cè)區(qū)可同時(shí)見到疏密和碎裂兩種結(jié)構(gòu)；在離鱗焦很近之處，無(wú)明顯的由疏到密的過(guò)渡帶，也無(wú)碎裂型結(jié)構(gòu)存在，表明東方歐鳊的鱗片無(wú)幼輪，“1”可視為第一個(gè)年輪。

注：圖中數(shù)字表示鱗片年輪。

鱗片年輪鑒定結(jié)果表明，阜康水庫(kù)東方歐鳊年齡范圍為1+～4+齡，其中樣本最小年齡為1+齡，共7尾，占總樣本量的15.6%；最大年齡為4+齡，共3尾，占總樣本量的6.3%；2+齡為優(yōu)勢(shì)年齡組，共27尾，占總樣本量的60.0%(圖3)。

2.3 生長(zhǎng)退算

東方歐鳊體長(zhǎng)(SL)與鱗徑(R)的直線回歸方程為：

SL=0.926 6R(r2=0.706 8，n=45)

采用Dahl-Lea進(jìn)行體長(zhǎng)退算，漁獲物各齡退算體長(zhǎng)和退算體質(zhì)量見表1。將東方歐鳊各齡的理論體長(zhǎng)、理論體質(zhì)量分別與各齡的實(shí)測(cè)體長(zhǎng)、實(shí)測(cè)體質(zhì)量進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，計(jì)算得到χ2L=0.611 <χ20.05=14.067(P=0.894)和χ2W=1.521 <χ20.05=14.067(P=0.982)，表明差異不顯著，可用來(lái)計(jì)算生長(zhǎng)參數(shù)。

表1 阜康水庫(kù)東方歐鳊各齡魚退算體長(zhǎng)和退算體質(zhì)量

2.4 生長(zhǎng)方程

利用體長(zhǎng)與體質(zhì)量關(guān)系式退算體長(zhǎng)、體質(zhì)量數(shù)據(jù)：SL∞=43.066 8 cm，W∞=1 672.056 2 g，k=0.180，體長(zhǎng)理論生長(zhǎng)起點(diǎn)年齡t0=-0.179 5，體質(zhì)量理論生長(zhǎng)起點(diǎn)年齡t0=-0.179 4。采用Von Bertalanffy生長(zhǎng)方程模擬東方歐鳊體長(zhǎng)和體質(zhì)量生長(zhǎng)方程，分別為：

SLt=43.066 8[1-e-0.180(t+0.179 5)]

2.5 生長(zhǎng)特征

根據(jù)公式(7)、SL∞=43.066 8 cm、k=0.180計(jì)算生長(zhǎng)特征指數(shù)φ，φ=5.811。

對(duì)東方歐鳊體長(zhǎng)和體質(zhì)量生長(zhǎng)方程進(jìn)行求導(dǎo)變換，得到體長(zhǎng)和體質(zhì)量的生長(zhǎng)速度(dSL/dt、dW/dt)及加速度(d2SL/dt2、d2W/dt2)的方程[5]：

如圖4a所示，東方歐鳊體長(zhǎng)生長(zhǎng)曲線無(wú)拐點(diǎn)，生長(zhǎng)速度、生長(zhǎng)加速度一直小于0，說(shuō)明其體長(zhǎng)生長(zhǎng)速度隨年齡增長(zhǎng)而降低。如圖4b所示，體質(zhì)量生長(zhǎng)曲線具有拐點(diǎn)，拐點(diǎn)年齡為5.9齡，對(duì)應(yīng)L5.9=28.6 cm，W5.9=489.4 g。在5.9齡前，東方歐鳊體質(zhì)量生長(zhǎng)加速度為正值，之后為負(fù)值，說(shuō)明其體質(zhì)量生長(zhǎng)加速度隨年齡增長(zhǎng)而降低。

2.6 臨界年齡

臨界年齡是指同一世代的漁業(yè)資源群體在未被利用的條件下，資源群體生物量達(dá)到最大值時(shí)的年齡，或者個(gè)體質(zhì)量相對(duì)生長(zhǎng)速度與群體瞬時(shí)自然死亡率相等時(shí)的年齡[6]。

通過(guò)公式(8)計(jì)算，得到m=0.4。將m值、b值(3.001 7)、k值(0.180)和t0值(-0.179 4)帶入公式(9)，計(jì)算得到臨界年齡tα=4.4齡，即4.4齡時(shí)東方歐鳊種群生物量達(dá)最大值。再將臨界年齡帶入2.4部分求得的生長(zhǎng)方程，得到臨界體長(zhǎng)為24.2 cm，臨界體質(zhì)量為295.6 g。

3 討論

3.1 不同水域東方歐鳊生長(zhǎng)比較

來(lái)源于阜康水庫(kù)的東方歐鳊的生長(zhǎng)系數(shù)(k)為0.180，大于額爾齊斯河(0.123)[1]、烏倫古湖(0.054)[3]和伊犁河(0.168)[4]，而漸進(jìn)體長(zhǎng)(L∞)小于烏倫古湖和伊犁河，大于額爾齊斯河。表明阜康水庫(kù)東方歐鳊生長(zhǎng)性能較好，但生長(zhǎng)潛力較烏倫古湖和伊犁河小，較額爾齊斯河大。從生長(zhǎng)速率看，Stankus S[14]認(rèn)為東方歐鳊的生長(zhǎng)速率通常隨緯度的降低而升高。但本研究東方歐鳊生長(zhǎng)特征指數(shù)(5.811)高于高緯度的額爾齊斯河(4.176)[1]和烏倫古湖(4.037)[3]，而明顯高于低緯度的伊犁河(3.01)。由此可見，不同緯度地區(qū)東方歐鳊的生長(zhǎng)速率并不完全遵循這一規(guī)律，推測(cè)餌料可能是重要的影響因素，阜康水庫(kù)東方歐鳊食物來(lái)源廣泛，食物由搖蚊幼蟲、水生昆蟲以及水生植物的嫩莖葉等組成，充塞度1級(jí)及以上占85.90%，而伊犁河河道中餌料生物相對(duì)匱乏，東方歐鳊充塞度1級(jí)及以上僅占31.88%。總體而言，阜康水庫(kù)東方歐鳊較額爾齊斯河、烏倫古湖和伊犁河表現(xiàn)出較好的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，并適應(yīng)阜康水庫(kù)棲息環(huán)境條件。

3.2 東方歐鳊拐點(diǎn)年齡與起捕年齡的確定

試驗(yàn)結(jié)果表明，阜康水庫(kù)東方歐鳊體質(zhì)量生長(zhǎng)拐點(diǎn)年齡為5.9齡，理論上該齡起捕可以最大限度地發(fā)揮其生長(zhǎng)性能；生長(zhǎng)拐點(diǎn)之后，隨著年齡增加，生長(zhǎng)速度減慢，餌料系數(shù)增大[15]。但該齡種群生物量并非最大，即捕撈效率無(wú)法達(dá)到最高，這是因?yàn)榉N群數(shù)量隨年齡增長(zhǎng)呈冪函數(shù)減少。阜康水庫(kù)東方歐鳊在種群生物量達(dá)最大值時(shí)的臨界年齡為4.4齡，因此建議起捕年齡為4齡，以發(fā)揮其生長(zhǎng)性能并提高捕撈效率。