金珊珊 , 王新月, 林 欣,陳生熬, 劉茂春,謝從新
(1. 塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆阿拉爾 843300;2. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,武漢 430070;3. 四川律貝生物科技有限公司,成都 610011)
【研究意義】開(kāi)都河發(fā)源于天山南麓中部的伊連哈比爾尕山,經(jīng)由孔雀河流至博斯騰湖,最終流入塔里木河流域,全長(zhǎng)約500 km,流域面積2.2×104km2,流經(jīng)巴音郭楞蒙古自治州和靜、焉耆、博湖三縣,塔里木河水系主要支流之一;曾經(jīng)是新疆裸重唇魚(yú)(Gymnodiptychusdybowskii)和斑重唇魚(yú)(Diptychusmaculates)、長(zhǎng)身高原鰍(Triplophysatenuis)等主要棲息地之一;由于外來(lái)物種帶入,水域生態(tài)劣化,土著魚(yú)類漁業(yè)資源銳減,長(zhǎng)身高原鰍等特有土著魚(yú)類瀕危[1-4]?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】開(kāi)都河相關(guān)研究最早見(jiàn)于20世紀(jì)60年代測(cè)繪工程等,80~90年代水利建設(shè)等研究[5-9];但對(duì)于漁業(yè)的研究,主要在2000年以后該水系裂腹魚(yú)類和高原鰍等土著魚(yú)類區(qū)系、水生生物等漁業(yè)資源調(diào)查、以及外來(lái)魚(yú)類組成等生態(tài)學(xué)研究,以及水質(zhì)理化分析等多方面報(bào)道[4, 9, 10]?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近年來(lái),對(duì)于該流域中土著魚(yú)類的報(bào)道較少[11-13]。且未見(jiàn)長(zhǎng)身高原鰍等土著魚(yú)類系統(tǒng)生物學(xué)研究報(bào)道。研究開(kāi)都河長(zhǎng)身高原鰍年齡與生長(zhǎng)的關(guān)系?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】2017~2019年對(duì)開(kāi)都河長(zhǎng)身高原鰍的年齡與生長(zhǎng)關(guān)系進(jìn)行分析,研究南疆高旱地區(qū)土著魚(yú)類的生長(zhǎng)特性及特有生態(tài)系統(tǒng),為漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展打基礎(chǔ)。
2017~2019年,在開(kāi)都河上游河段,N42。32,~E85。31,分4季,用刺網(wǎng)和圍網(wǎng)(2 a=2.0 cm)采集長(zhǎng)身高原鰍139尾(雌性83尾,雄性56尾),現(xiàn)場(chǎng)生物學(xué)測(cè)定并解剖,取出耳石、3~8節(jié)脊椎骨和鰓蓋骨,保存帶回實(shí)驗(yàn)室處理。
參照殷名稱[14],對(duì)長(zhǎng)身高原鰍體長(zhǎng)(L)、體重(W)、頭長(zhǎng)(LH)、體高(WH)、體寬(BW)、腸長(zhǎng)(LI)、性腺重(WG)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量(長(zhǎng)度精確至 0.01 cm,質(zhì)量精確至 0.01 g)。
依據(jù)殷名稱方法[14],采集耳石和第3~8節(jié)脊椎骨,用清洗、脫脂(KOH浸泡5~10 min)、清洗、透亮(二甲苯透明)、觀察(2人以上)、鑒定年齡。
依據(jù)殷名稱等[14],通過(guò)冪函數(shù)W=aLh對(duì)體長(zhǎng)和體重?cái)M合分析;
采用公式K=100(W/L3)求得豐滿度,觀測(cè)其生長(zhǎng)性狀;
采用GSI=100(W/WG)求得成熟系數(shù),觀察其性成熟分期;
生長(zhǎng)方程,采用von Bertalanffy(1933)生長(zhǎng)方程描述年齡與生長(zhǎng)特性:
Lt=Lt(1-e-k(t-t0)),Wt=Wt(1-e-k (t-t0));
通過(guò) Ford方程和 Beverton法求得L∞、k和t0;
采用SPSS17.0和ORIGIN9.0,并用均值和標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。
研究表明,長(zhǎng)身高原鰍年齡范圍為1~6,均值為3.06±0.11+,不符合正態(tài)分布(SPSS17.0檢驗(yàn),Sk=0.622,Ku=-0.504);其中2+為優(yōu)勢(shì)年齡個(gè)體,占36.00%;3+,占28.10%,4+和5+僅占11.50%和14.40%。
長(zhǎng)身高原鰍體長(zhǎng)范圍為4.78~13.03 cm,均值為(8.90±0.13 )cm,不符合正態(tài)分布(SPSS17.0檢驗(yàn),Sk=0.180,Ku=-0.055);其中優(yōu)勢(shì)體長(zhǎng)10.03 cm,占2.90%。
長(zhǎng)身高原鰍體重范圍為1.83~18.74 g,均值為(6.65±0.31 )g,不符合正態(tài)分布(SPSS17.0檢驗(yàn),Sk=0.995,Ku=0.187),其中優(yōu)勢(shì)體重3.40和3.76 g,僅占2.90%多數(shù)個(gè)體所占比例基本一致,僅為0.7%。
長(zhǎng)身高原鰍腸長(zhǎng)范圍為3.45~16.83 cm,均值為(9.28±0.16 ) cm,不符合正態(tài)分布(SPSS17.0檢驗(yàn),Sk=0.662,Ku=3.07),其中優(yōu)勢(shì)腸長(zhǎng)9.52 cm,僅占2.90%,多數(shù)個(gè)體所占比例基本一致,僅為0.7%。
采集樣本中,長(zhǎng)身高原鰍最小1齡,最大6齡,各自體長(zhǎng)和體重分別是6.80 cm和2.38 g,以及11.25 cm和體重15.19 g。圖1
圖1 長(zhǎng)身高原鰍年齡/體長(zhǎng)/體重/腸長(zhǎng)分布
Fig. 1 Distributions of the standard age/length/weight/intestine length frequency ofTriplophysatenuis
長(zhǎng)身高原鰍雌性個(gè)體年齡結(jié)構(gòu)可知,其個(gè)體的年齡范圍為2~5,均值為2.63±0.09+,不符合正態(tài)分布(SPSS16.0檢驗(yàn),Sk=1.232,Ku=1.14);其中2+為優(yōu)勢(shì)年齡個(gè)體,占51.80%;3+,占34.10%,4+和5+僅占8.2%和3.5%。
長(zhǎng)身高原鰍雄性個(gè)體年齡結(jié)構(gòu)可知,其個(gè)體的年齡范圍為1~6,均值為3.70±0.21+,不符合正態(tài)分布(SPSS16.0檢驗(yàn),Sk=-0.356,Ku=-1.058);其中5+為優(yōu)勢(shì)年齡個(gè)體,占20.00%;3+,占11.80%,2+和6+均占7.10%。圖2
圖2 長(zhǎng)身高原鰍雌雄個(gè)體年齡分布
Fig. 2 Distributions of the standard age frequency ofTriplophysatenuis
2.2.1 體長(zhǎng)與體重的關(guān)系式
對(duì)長(zhǎng)身高原鰍(n=139)體長(zhǎng)與體重回歸分析得:
W總=0.013 3L2.809 4(R2=0.745 9)。
研究表明,開(kāi)都河中,長(zhǎng)身高原鰍多數(shù)個(gè)體體長(zhǎng)分布范圍在7.00~10.00 cm。W=0.013 3L2.809 4(R2=0.745 9)關(guān)系式中b=2.809 4<3(P<0.05),屬于異速生長(zhǎng)。圖3
圖3 長(zhǎng)身高原鰍體長(zhǎng)與體重關(guān)系
Fig. 3 Length-weight relationships ofTriplophysatenuis
研究表明,長(zhǎng)身高原鰍雌性個(gè)體多數(shù)體長(zhǎng)分布范圍在7.00~10.00 cm。W=0.005L2.720 6(R2=0.807 7)關(guān)系式中b=2.720 6<3(P<0.05),屬于異速生長(zhǎng)。長(zhǎng)身高原鰍雄性個(gè)體多數(shù)體長(zhǎng)分布范圍在7.00~10.00 cm。W=0.019L2.371 3(R2=0.763 0)關(guān)系式中b=2.371 3<3(P<0.05),屬于異速生長(zhǎng)。圖4
圖4 長(zhǎng)身高原鰍(雌雄)體長(zhǎng)與體重關(guān)系
Fig. 4 Length-weight relationships ofTriplophysatenuis(♂♀)
圖5 長(zhǎng)身高原鰍體長(zhǎng)與頭長(zhǎng)/體高/體寬/腸長(zhǎng)的關(guān)系式
Fig.5 Length- head length/ Withers height/Body width/intestine length relationships ofTriplophysatenuis
2.2.2 體長(zhǎng)與其他指標(biāo)的關(guān)系
擬合長(zhǎng)身高原鰍(n=139)體長(zhǎng)和頭長(zhǎng)、體長(zhǎng)和體高、體長(zhǎng)和體寬、體長(zhǎng)和腸長(zhǎng)等關(guān)系進(jìn)行回歸方程。
LH=0.169L+0.320(R2=0.846 3);體長(zhǎng)與頭長(zhǎng)相關(guān)性較高,呈現(xiàn)直線相關(guān)。
WH=0.120L-0.110(R2=0.688 1);體長(zhǎng)與體高相關(guān)性較低,呈現(xiàn)直線相關(guān)。
BW=0.107L-0.040(R2=0.605 9);體長(zhǎng)與體寬相關(guān)性較低,呈現(xiàn)直線相關(guān)。
LI=0.730L-2.74(R2=0.981 8);體長(zhǎng)較為穩(wěn)定,范圍在45.00~50.00 cm。與腸長(zhǎng)相關(guān)性較高,二者直線增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯;其中腸道和體長(zhǎng)之比范圍浮動(dòng)在(1.05±0.18),其中小于3,大于1,符合雜食性魚(yú)類攝食習(xí)性。圖5
2.2.3 生長(zhǎng)方程
通過(guò)長(zhǎng)身高原鰍(n=139)實(shí)測(cè)體長(zhǎng),退算求得漸進(jìn)體長(zhǎng)L∞=23.75 cm,k=0.64,W∞=97.42 g,t0= - 0.70,ti=9.14。
求得生長(zhǎng)方程:
Lt= 23.75 (1-e-0.64 (t + 0.7)) ;
Wt= 97.42 (1-e-0.64 (t + 0.7))2.809 4。
對(duì)生長(zhǎng)方程進(jìn)行一階求導(dǎo),得到生長(zhǎng)速度方程:
dL/dt=15.20e-0.64 (t + 0.7);
dW/dt=175.16e-0.64 (t + 0.7)
(1-e-0.64 (t +0.7)1.809 4。
對(duì)生長(zhǎng)方程進(jìn)行二階求導(dǎo),得到生長(zhǎng)加速度方程:
dL2/dt2=-9.73e-0.64 (t + 0.7);
dW2/dt2= 112.10e-0.64 (t + 0.7)(1-e-0.64 (t + 0.7)0.809 4(2.809 4×e-0.64 (t + 0.7)-1)。
長(zhǎng)身高原鰍的體長(zhǎng)與體重漸近生長(zhǎng)曲線相似。體長(zhǎng)與體重的生長(zhǎng)速度呈下降性正相關(guān),但體長(zhǎng)生長(zhǎng)速度趨勢(shì)緩于體重生長(zhǎng)速度,生長(zhǎng)加速度也表現(xiàn)出與生長(zhǎng)速度類似的趨勢(shì),但體重生長(zhǎng)加速度在0~2齡之間表現(xiàn)出直線下降趨勢(shì),2齡處再行上升與體長(zhǎng)加速度一致。體長(zhǎng)生長(zhǎng)曲線隨年齡持續(xù)增大。長(zhǎng)身高原鰍拐點(diǎn)年齡ti為0.914,所對(duì)應(yīng)長(zhǎng)身高原鰍體長(zhǎng)和體重分別為:15.29 cm和28.30 g。體重生長(zhǎng)速度增長(zhǎng)趨勢(shì)平穩(wěn),當(dāng)?shù)竭_(dá)拐點(diǎn)年齡后,平穩(wěn)增長(zhǎng)。圖6
圖6 長(zhǎng)身高原鰍體長(zhǎng)和體重von Bertalanffy生長(zhǎng)曲線/生長(zhǎng)速度/生長(zhǎng)加速度
Fig. 6 Von Bertalanffy growth/growth rate/growth acceleration of the standard length and weight ofTriplophysatenuis
2.2.4 長(zhǎng)身高原鰍成熟系數(shù)和豐滿度
研究表明,GSI=27.20±1.80。從長(zhǎng)身高原鰍的性腺成熟度中可以看出,其繁殖盛期主要在5~6月,持續(xù)時(shí)間從4~8月。圖7
圖7 長(zhǎng)身高原鰍的成熟系數(shù)
Fig. 7 GSI ofTriplophysatenuisfrom Shangyou reservoir
研究表明,K=0.88±0.26。豐滿度出現(xiàn)正態(tài)分布趨勢(shì),每年中出現(xiàn)1次峰值,長(zhǎng)身高原鰍產(chǎn)卵類型為1次產(chǎn)卵,和其他水系高原鰍是一樣的。 圖8
圖8 長(zhǎng)身高原鰍的豐滿度
Fig. 8 Fullness ofTriplophysatenuis
新疆塔里木河流域,由9大水系、144條河流組成,水量較大,屬于塔里木河流域中上游主要支流之一,發(fā)源于天山南麓中部的伊連哈比爾尕山,流經(jīng)巴音郭楞蒙古自治州流至孔雀河入博斯騰湖[15, 16];夏季最高水溫為16℃,最低2℃,EC=282.96 Us/cm,BOD= 15 mg/L,DO=69.57%,pH=7.78,SAL=9.36 mg/L,水溫較低,水量充沛,是高原裂腹魚(yú)類和高原鰍屬魚(yú)類棲息的好環(huán)境[17-20];開(kāi)都河獨(dú)特的河流生態(tài)環(huán)境,維系著新疆面積最大的天鵝湖濕地及草原[1, 2, 16]。塔里木河流域漁業(yè)產(chǎn)值主要在塔里木河上游段平原型水庫(kù)漁業(yè)[18, 21-24];開(kāi)都河漁業(yè)的主要在常規(guī)魚(yú)類調(diào)查捕撈及魚(yú)類區(qū)系的劃分,以及博斯騰湖漁業(yè)等[4, 9]。
開(kāi)都河流域中,由于該區(qū)域主要以棉花等為主,耕地面積增加,灌溉水量逐漸增大,壓鹽堿水不同程度進(jìn)入到干流及孔雀河等,使得鹽堿升高,餌料生物缺乏,這與塔里木河流域諸多水庫(kù)水源來(lái)自天山融雪,高鹽堿灌溉水進(jìn)入塔里木河等密切相關(guān),進(jìn)而影響魚(yú)類生長(zhǎng)[25, 26]。開(kāi)都河魚(yú)類區(qū)系及分布通過(guò)穩(wěn)定和發(fā)展,以及人為引種等因素影響下,有較明顯區(qū)域特征,再者由于河流水溫低以及水利樞紐等,使得出山口后河段的鯉和鯽等外來(lái)魚(yú)類,和出山口以上河段的裂腹魚(yú)和高原鰍等土著魚(yú)類出現(xiàn)了空間分布的明顯界限[4]。
研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)身高原鰍棲息環(huán)境主要在塔里木河流域,例如塔里木河上游段、阿克蘇河以及葉爾羌河流域等水域;其中長(zhǎng)身高原鰍體長(zhǎng)與體重關(guān)系式中,塔里木河上游段個(gè)體[27]W=0.098L2.094、阿克蘇河[28]個(gè)體W=0.009L2.966 6,其中和研究中開(kāi)都河個(gè)體W總=0.013 3L2.809 4相互比較,b值分別是2.094、2.966 6和2.898 4,a值分別是0.098、0.009和0.013 3;其中阿克蘇河長(zhǎng)身高原鰍生長(zhǎng)速度最接近勻速生長(zhǎng),塔里木河上游段個(gè)體明顯異速生長(zhǎng),塔里木河上游段魚(yú)類肥滿度高,異速生長(zhǎng)中,長(zhǎng)身高原鰍能量可能主要集中在繁衍生息[14]。有研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)身高原鰍的體長(zhǎng)與腸長(zhǎng)關(guān)系式為L(zhǎng)I=0.730L-2.74(R2=0.981 8),其中腸/體比,1<1.05<3,符合雜食性魚(yú)類攝食習(xí)性[17, 27, 28]。
依據(jù)Von Bertalanffy(1938)擬合的生長(zhǎng)方程比較[14]:長(zhǎng)身高原鰍研究中L∞=23.75 cm,k=0.133,W∞=97.42 g,t0= - 0.70,ti=9.14;與東方高原鰍相比較,L∞=15.16 cm,W∞=31.49 g,t0= - 0.017,ti=8.19,其中ti變化趨勢(shì)明顯,其他指標(biāo)類似,這與不同水系有關(guān)[29];麻爾柯河高原鰍L∞=17.31 cm,k=0.159 7,W∞=60.75 g,t0= - 0.532 8,ti=6.25;不同水系長(zhǎng)身高原鰍的生長(zhǎng)與不同水域的水源及水溫均較低有關(guān)[30]。開(kāi)都河長(zhǎng)身高原鰍的拐點(diǎn)年齡大于其余水系拐點(diǎn)年齡,表現(xiàn)出生長(zhǎng)速度慢,機(jī)體偏瘦,這與近年來(lái)人們對(duì)土著野生魚(yú)類的奢求,以及病態(tài)捕撈等,有關(guān)使得盲目的引入魚(yú)類品種,造成生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng),未曾達(dá)到魚(yú)類的最適生長(zhǎng)理論[14]。
長(zhǎng)身高原鰍生長(zhǎng)發(fā)育中,阿克蘇河繁殖時(shí)間主要在4~5月,塔里木河上游段繁殖時(shí)間在3~7月,研究中4~8月,這其中包含了5月生產(chǎn)盛期,三者水域相一致,但由于水域水溫、浮游生物及泥沙等不同,持續(xù)月份有所差異[17, 27, 28]。長(zhǎng)身高原鰍的雌雄鑒別方法和其他高原鰍屬魚(yú)類一致[31];在人工繁殖中,葉爾羌河流域個(gè)體在自然水體中長(zhǎng)身高原鰍雌雄比的1∶1.5,阿克蘇河中則為1∶1.1,這與塔里木河上游段個(gè)體的雌雄比為1∶1.63相似,相比較研究中為1.4∶1則差異顯著(P<0.05)[17, 27, 28]。長(zhǎng)身高原鰍繁殖個(gè)體大小中,葉爾羌河流域?yàn)轶w長(zhǎng)7.1~10.2 cm,體重6.3~9.8 g;阿克蘇河為5.4 ~6.6 cm,體重1.4~2.7 g,與研究中相比(5.08~11.65 cm,體重1.83~11.82 g)體長(zhǎng)與體重均值大于葉爾羌河流域和阿克蘇河[17, 27, 28]。長(zhǎng)身高原鰍的成熟系數(shù)比較中,阿克蘇河[28]為21.4,研究中為27.20±1.80,兩者差異顯著(P<0.05),這與棲息水域環(huán)境密切相關(guān)。
塔里木河流域開(kāi)都河,自中天山融雪匯入孔雀河流至博斯騰湖,造成水域環(huán)境不同,水質(zhì)理化指標(biāo)不同,浮游生物不同,長(zhǎng)身高原鰍年齡與生長(zhǎng)差異顯著(P<0.05)。開(kāi)都河各個(gè)河段水溫低,餌料豐度低,棲息于開(kāi)都河的長(zhǎng)身高原鰍生長(zhǎng)慢,年齡組成1~6齡,范圍較大,年齡均值為3.06±0.11+,優(yōu)勢(shì)年齡僅為2+,結(jié)構(gòu)單一,不符合正態(tài)分布趨勢(shì)(SPSS16.0檢驗(yàn),Sk=0.622,Ku=-0.504)。從體長(zhǎng)與體重關(guān)系式表現(xiàn)出異速生長(zhǎng),尾柄較其他高原鰍長(zhǎng),與其腸長(zhǎng)相關(guān)性較大,豐滿度表現(xiàn)為較低值0.88±0.26,生長(zhǎng)周期較長(zhǎng),拐點(diǎn)年齡高達(dá)9+,成熟系數(shù)GSI=27.20±1.80,存在小型化趨勢(shì)等顯著特征。