吳 斌,方春林,張燕萍,傅培峰,熊小英,周輝明,賀 剛,王 生,王慶萍

( 1.江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部湖泊漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測實驗站，江西 南昌330000；2.江西師范大學(xué) 地理與環(huán)境學(xué)院，鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點實驗室，江西 南昌330000 )

鄱陽湖刀鱭繁殖群體生物學(xué)參數(shù)及生長特性的初步分析

吳 斌1,方春林1,張燕萍1,傅培峰1,熊小英2,周輝明1,賀 剛1,王 生1,王慶萍1

( 1.江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部湖泊漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測實驗站，江西 南昌330000；2.江西師范大學(xué) 地理與環(huán)境學(xué)院，鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點實驗室，江西 南昌330000 )

基于漁業(yè)資源調(diào)查數(shù)據(jù)，運用軟件FiSAT Ⅱ分析了鄱陽湖刀鱭繁殖群體的生物學(xué)參數(shù)及生長特性。分析結(jié)果表明，鄱陽湖刀鱭體長16.0～38.1 cm；體長和體質(zhì)量的關(guān)系式為m= 0.002L3.139(r=0.949；P<0.05； n=1014)，von Bertalanffy 生長方程的各參數(shù)為: 漸近體長為40.95 cm，生長系數(shù)為0.240，理論生長起點年齡t0= -0.568。鄱陽湖刀鱭的拐點體質(zhì)量為67.94 g，平均豐滿度為0.29±0.04(0.14～0.49)，總死亡系數(shù)為1.36 a-1，自然死亡系數(shù)為0.52 a-1，捕撈死亡系數(shù)為0.84 a-1。鄱陽湖刀鱭開發(fā)率為 0.61，處于資源過度利用狀態(tài)。

刀鱭；FiSAT Ⅱ；生物學(xué)參數(shù)；資源量；鄱陽湖

刀鱭(Coilianasus)(長頜鱭)為鳀科的名貴經(jīng)濟魚類[1-3]，具有溯河洄游特性，我國黃、渤、東海以及通海的江河均有分布，長江中的刀鱭資源較豐富，且肉質(zhì)細膩鮮美。由于過度捕撈、環(huán)境污染和生境破壞等影響，其在長江乃至鄱陽湖產(chǎn)量均呈下降趨勢，個體小型化日益明顯，種群保護工作亟需全面展開。目前關(guān)于刀鱭的生物學(xué)、養(yǎng)殖、繁殖和分子生物學(xué)等的研究均有報道[4-12]，但鄱陽湖刀鱭的生物學(xué)參數(shù)和生長特性分析尚未見報道,而上述研究資料又是進行種群資源動態(tài)評估的重要基礎(chǔ)。本研究基于調(diào)查數(shù)據(jù)，建構(gòu)了鄱陽湖刀鱭體長頻率數(shù)據(jù)庫。近年來，F(xiàn)AO開發(fā)的FiSATⅡ軟件在國內(nèi)魚類種群研究中得到了較為廣泛運用[13-19]。本研究運用該軟件中的相關(guān)模塊估計了刀鱭的生物學(xué)參數(shù)，進一步分析了其生長特性，旨在為管理者制定開發(fā)利用漁業(yè)資源的政策提供基礎(chǔ)資料，以實現(xiàn)鄱陽湖刀鱭資源的可持續(xù)開發(fā)和保護。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

2013年12月至2014年11月對鄱陽湖及湖口八里江江段進行了實地漁業(yè)資源調(diào)查(表1)。隨機抽樣測定了定置網(wǎng)、流刺網(wǎng)和拖網(wǎng)采集的鄱陽湖刀鱭樣本，力求樣本為整船次或整網(wǎng)次的隨機漁獲數(shù)據(jù)，共測量了1014尾刀鱭的體長和體質(zhì)量，分別精確至1 mm 和0.1 g。

表1 鄱陽湖及湖口八里江江段漁業(yè)資源調(diào)查概況

1.2 計算方法

采用Excel 2003處理數(shù)據(jù)。

1.2.1 體長和體質(zhì)量的關(guān)系

采用SPSS 16.0檢驗了體長和體質(zhì)量相關(guān)性的顯著性，顯著性水平為α=0.01，然后采用冪函數(shù)擬合體長和體質(zhì)量關(guān)系，表達式為：m=aLb(m表示體質(zhì)量(g)；L表示體長(cm)；a表示單位體長時魚的體質(zhì)量；b值反映體形和體積質(zhì)量)。

圖1鄱陽湖及湖口八里江江段漁業(yè)資源調(diào)查點

1.2.2 生物學(xué)參數(shù)

以1.0 cm為組距[20]，將體長分為24組，依次為15.0～16.0 cm，16.0～17.0 cm,……,37.0～38.0 cm，38.0～39.0 cm。采用FiSAT Ⅱ軟件中的ELEFAN Ⅰ法估算了鄱陽湖刀鱭的漸近體長(L∞)、生長系數(shù)(K)[21]，理論生長起點年齡t0根據(jù)Pauly 的經(jīng)驗公式獲得。ln(-t0)=-0.3922-0.2752lnL∞- 1.038lnK[22]。運用FiSAT 軟件中的體長變換漁獲曲線法估算總死亡系數(shù)，采用FiSAT中自然死亡率估算模塊估算自然死亡率[23-24]。

1.2.3 生長特性分析

分別用下式計算豐滿度,預(yù)測體長、體質(zhì)量。根據(jù)所得生長方程分別求取體長、體質(zhì)量的生長速度方程和體質(zhì)量的生長加速度方程以及生長的拐點年齡、拐點體質(zhì)量[25]。豐滿度用公式K=100×(m/L3)。von Bertalanffy 生長方程:Lt=L∞[1-e-k(t-t0)]；mt=m∞[1-e-k(t-t0)]3，式中:Lt為t齡時的預(yù)測體長(cm)；L∞為漸近體長(cm)；mt為t齡時的預(yù)測體質(zhì)量(g)；m∞為漸近體質(zhì)量(g)；k為生長系數(shù)；t0為理論體長為0時的年齡。

2 結(jié) 果

2. 1 鄱陽湖刀鱭體長分布

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，鄱陽湖刀鱭體長為16.0～38.1 cm，其中21.0～27.0 cm為優(yōu)勢體長組，占總個體數(shù)的79.1%，平均體長為23.8 cm，平均體質(zhì)量為41.6 g(圖2)。各體質(zhì)量組的體長和體質(zhì)量(表2)。以分組為自變量， 對各組的體長和體質(zhì)量進行單因素方差分析(圖2)。 結(jié)果表明，各組的體長及體質(zhì)量間均具有極顯著差異(P<0.01)。

表2 不同體質(zhì)量組刀鱭繁殖群體的體長和體質(zhì)量的分布

圖2 鄱陽湖刀鱭體長分布

2. 2 鄱陽湖刀鱭體長與體質(zhì)量的關(guān)系

鄱陽湖刀鱭體長和體質(zhì)量冪指數(shù)曲線的擬合結(jié)果表明體長和體質(zhì)量關(guān)系的最優(yōu)回歸方程為m= 0.002L3.139(r=0.949；P<0.05； n=1014)，即其冪指數(shù)值為3.139，接近3，為等速生長( 圖3)。

圖3 鄱陽湖刀鱭體長和體質(zhì)量的關(guān)系曲線

2.3 鄱陽湖刀鱭生長參數(shù)及生長方程

鄱陽湖刀鱭為等速生長的魚類(其冪指數(shù)值接近3)，因此，可以用VBGF生長方程來描述其生長規(guī)律。輸入體長頻率分布數(shù)據(jù)后，運行FiSAT Ⅱ軟件中的ELEFAN Ⅰ法中的K掃描模塊可以自動得到其漸近體長為40.95 cm，生長參數(shù)為0.240。進一步將上述結(jié)果代入公式，得到鄱陽湖刀鱭理論生長起點年齡t0= -0.568，因此，其體長、體質(zhì)量的生長方程分別為:L=40.95[1-e- 0.240(t +0.568)]；m=230.09[1-e-0.240(t +0.568)]3。根據(jù)生長方程繪制的體長和體質(zhì)量生長曲線見圖4。

圖4 鄱陽湖刀鱭繁殖群體的體長和體質(zhì)量生長曲線

根據(jù)體長變換漁獲曲線法估算鄱陽湖刀鱭的總死亡系數(shù)，回歸數(shù)據(jù)點的選取以“未全面補充年齡段和全長接近漸近全長的年齡段不能用來回歸”為原則，選擇了15個點進行線性回歸(圖5)，擬合的直線方程為ln(N/dt) = -1.357t+9.034 (r2= 0.9832)，斜率為-1.357，95%的置信區(qū)間為-1.463～-1.250，鄱陽湖刀鱭的總死亡系數(shù)為1.357，95%的置信區(qū)間為1.250～1.463。

根據(jù)體長頻率數(shù)據(jù)估算的漸近體長為40.95 cm，生長參數(shù)為0.240，T=18.0 ℃(本文采用鄱陽湖多年平均水溫)，代入Pauly經(jīng)驗公式計算得出：鄱陽湖刀鱭的自然死亡系數(shù)0.52?？偹劳鱿禂?shù)為自然死亡系數(shù)和捕撈死亡系數(shù)之和，體長變換漁獲曲線法所得鄱陽湖刀鱭總死亡系數(shù)為1.36，計算出其捕撈死亡系數(shù)為0.84；由開發(fā)率=捕撈死亡系數(shù)/總死亡系數(shù)得出鄱陽湖刀鱭的開發(fā)率為0.61。

圖5 根據(jù)體長變換漁獲曲線估算鄱陽湖刀鱭繁殖群體的總死亡系數(shù)

2.4 豐滿度

1014尾樣本的平均豐滿度為0.29±0.04(0.14～0.49)，其中體質(zhì)量組0～50、50～100、100～150 g和150～200 g分別為0.29±0.04 (0.14～0.49)、0.31±0.03(0.23～0.42)、0.35±0.02(0.31～0.40)和0.35±0.03(0.31～0.37)。單因素方差分析顯示，體質(zhì)量組0～50 g與其他體質(zhì)量組之間的豐滿度均存在極顯著性差異(P<0.01)，體質(zhì)量組50～100 g與體質(zhì)量組100～150 g之間的豐滿度差異極顯著(P<0.01)，與體質(zhì)量組150～200 g之間的豐滿度不具有顯著差異(P>0.05)，體質(zhì)量組100～150 g與體質(zhì)量組150～200 g之間的豐滿度也不具有顯著差異(P>0.05)。

2.5 生長速度和生長加速度

體長和體質(zhì)量生長曲線反映了刀鱭生長過程的總和，為了解其在生長過程中的具體變化，將體長和體質(zhì)量生長方程對t求導(dǎo)，分別得到體長、體質(zhì)量生長速度方程dL/dt=L∞ke-k(t-t0)和dm/dt=3m∞ke-k(t-t0)[1-e-k(t-t0)]2，即鄱陽湖刀鱭的體長、體質(zhì)量生長速度方程分別為dL/dt= 9.828e-0.240( t+0.568)和dm/dt=165.665e-0.240( t+0.568)[1-e-0.240(t+0.568)]2。再將體質(zhì)量生長速度方程(dm/dt)對t求導(dǎo)，進一步得到體質(zhì)量生長加速度方程d2m/dt2=3m∞k2e-k(t-t0 )[1-e-k(t-t0 )][3e-k(t-t0 )-1]， 由此方程求得生長拐點處的相對年齡為4.0齡，對應(yīng)體質(zhì)量為67.94 g。

圖6 鄱陽湖刀鱭繁殖群體的體質(zhì)量生長加速度曲線

3 討 論

生長參數(shù)與魚類生長速度相關(guān)，一般而言，生命周期與生長參數(shù)值呈負相關(guān)[22]。刀鱭的生長發(fā)育較快，生長參數(shù)也處于較高水平。該研究中得出的鄱陽湖刀鱭的生長參數(shù)值為0.240，大于鄱陽湖翹嘴鱖(Sinipercachuatsi)、鯉魚(Cyprinuscarpio)和鰱魚(Hypophthalmichthysmolitrix)的生長參數(shù)(待發(fā)表資料)，而小于長江靖江段刀鱭的生長參數(shù)(0.31)[5]。從捕撈強度來看, 按照Gulland[26]提出的關(guān)于一般魚類最適利用率為0.5來判斷,鄱陽湖刀鱭開發(fā)率為0.61，屬資源利用過度。本研究得出的鄱陽湖刀鱭的拐點體質(zhì)量為67.9 g，而捕撈的刀鱭平均體質(zhì)量為41.6 g，表明科學(xué)的起捕規(guī)格是鄱陽湖刀鱭種群保護的有效途徑之一。

刀鱭繁殖群體的平均體長和平均體質(zhì)量分別從早期的31.1 cm 和113.9 g[27]，演變成后期的29.2 cm 和94.3 g[28]。而當前長江靖江段刀鱭繁殖群體平均體長和體質(zhì)量分別為25.7 cm和69.6 g[5]，提示長江刀鱭繁殖群體趨于小型化。本研究測得鄱陽湖刀鱭繁殖群體的平均體長為23.8 cm，平均體質(zhì)量為41.6 g，與上述結(jié)果基本一致，但所得平均體長和體質(zhì)量稍小于長江靖江段刀鱭，這可能是因為鄱陽湖地區(qū)漁具漁法多種多樣，所得標本數(shù)量較多(前者是458尾，本文為1014尾)以及相應(yīng)樣本體長分布也不同(前者以中大個體為主，本文以中小個體為主)。值得特別注意的是，靖江段刀鱭繁殖群體的平均豐滿度為0.38，而本研究的平均豐滿度只有0.29。除了上述采樣原因外，與刀鱭長距離洄游的能量消耗與補充動態(tài)過程密切相關(guān)，這還有待于從生理生態(tài)等方面深入研究。對二者所得的漸近體長和漸近體質(zhì)量比較后發(fā)現(xiàn)，長江靖江段刀鱭繁殖群體漸近體長和漸近體質(zhì)量分別為 40.82 cm 和 262.59 g[5]，而本研究中漸近體長和漸近體質(zhì)量分別為 40.95 cm 和 230.09 g，表明其平均體長和體質(zhì)量雖然存在小型化趨勢，但二者生長潛力依然存在，且較接近。Keys 公式中的b值可以判斷魚類是否處于等速生長[29]。鄱陽湖刀鱭繁殖群體 b =3.139，即此階段的刀鱭為等速生長。綜上，對鄱陽湖刀鱭繁殖群體的生物學(xué)參數(shù)和生長特性的研究有助于深入了解其生活史類型發(fā)生機制，為其進一步開發(fā)和規(guī)模化增養(yǎng)殖提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

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BiologicalParametersandGrowthFeatureofReproductivePopulationofTapertailAnchovyCoilianasusinPoyangLake

WU Bin1, FANG Chunlin1,ZHANG Yanping1,FU Peifeng1,XIONG Xiaoying2, ZHOU Huiming1,HE Gang1,WANG Sheng1,WANG Qingping1

( 1.Scientific Observing and Experimental Station of Fishery Resources and Environment in Poyang Lake，Ministry of Agriculture，F(xiàn)isheries Research Institute of Jiangxi Province, Nanchang 330000, China; 2. Key Laboratory of Poyang Lake Wetland and Watershed Research, Ministry of Education, School of Geography and Environment, Jiangxi Normal University, Nanchang 330000, China )

Based on Poyang Lake fishery resources investigation data, preliminary assessment of biological parameters and growth feature in tapertail anchovyCoilianasuswas performanced using FiSAT II software. It was found that the length of tapertail anchovy population was ranged from 16.0 to 38.1 cm. The relationship between body length (cm) and body weight (g) was expressed asm= 0.002L3.139( r=0.949；P<0.05； n=1014) ; the estimated parameter for von Bertalanffy growth equation wasL∞= 40.95 cm，K= 0.240，t0= -0.568. The tapertail anchovy in the Poyang Lake had inflection point weight of 67.94 g. The average condition factor was 0.29±0.04(0.14—0.49). Total mortality (Z) was estimated as 1.36 a-1, natural mortality (M) 0.52 a-1, and fishing mortality (F) 0.84 a-1.The exploitation rate of tapertail anchovy in the Poyang Lake was 0.61, in a state of overexploitation.

Coilianasus; FiSAT Ⅱ; biological parameter; stock; Poyang Lake

10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.02.008

S917

A

1003-1111(2016)02-0142-05

2015-01-31；

2015-11-10.

鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點實驗室開放基金資助項目(PK2012003)；贛鄱英才555工程刀鱭調(diào)查專項基金資助項目.

吳斌(1984-)，男，助理研究員，碩士；研究方向：漁業(yè)資源保護與開發(fā). E-mail: wubinjx@163.com. 通訊作者: 方春林(1960-)，男，研究員；研究方向：魚類營養(yǎng)與魚類種質(zhì)資. E-mail: chunlinf@163.com.