郭 慧,徐 明,申玉春,葉 寧,操玉濤

(廣東海洋大學 水產(chǎn)學院,湛江市海洋生態(tài)與養(yǎng)殖環(huán)境重點實驗室,廣東 湛江 524025)

流沙灣海域皮氏叫姑魚生物學特性的初步研究

郭 慧,徐 明,申玉春,葉 寧,操玉濤

(廣東海洋大學 水產(chǎn)學院,湛江市海洋生態(tài)與養(yǎng)殖環(huán)境重點實驗室,廣東 湛江 524025)

在2013年1月-12月漁業(yè)資源調查數(shù)據(jù)的基礎上,研究了流沙灣海域皮氏叫姑魚的體長分布、體長(L)-體質量(W)的關系、肥滿度、餌料組成、攝食強度和營養(yǎng)級等生物學特性.結果表明:流沙灣海域皮氏叫姑魚體長80-191 mm,平均139 mm,其中優(yōu)勢體長組為121-140 mm;體長-體質量關系方程為:W=0.0134L3.1718(R2=0.9734);肥滿度最大值出現(xiàn)在2月份,最小值出現(xiàn)在4月份;皮氏叫姑魚的餌料組成以甲殼類為主要類群.皮氏叫姑魚的空胃率隨季節(jié)變化顯著(P<0.05),在冬季最大,春季達到最小;飽滿度指數(shù)在秋季最高,冬季最低.充塞度等級顯示,在春季,主要以0級和1級為主;在秋季,充塞度在1級以上的比例最高;結果顯示營養(yǎng)級以2、3級為主,平均為3.06,隨著體長的增加,營養(yǎng)級也增加.

皮氏叫姑魚；生物學特性；餌料組成；流沙灣

0 引言

皮氏叫姑魚(Johniusbelangerii)是分布于印度-西太平洋熱帶海域的暖水性中下層魚類,隸屬鱸形目(Perciformes),石首魚科(Sciaenidae),叫姑魚屬(Juhnius) ,在我國沿海、日本和韓國等地區(qū)均有分布(http://fishdb.sinica.edu.tw/chi/species.php?id=382469).是許多海域魚類群落的優(yōu)勢種[1-3].皮氏叫姑魚是一種肉食性魚類,以底棲的蝦類、貝類和小型魚類為食[4],同時又是大黃魚、帶魚、牙鲆等魚類的生物餌料.在捕撈漁業(yè)上,皮氏叫姑魚是主捕的經(jīng)濟種類之一,是海洋食物網(wǎng)的一個重要環(huán)節(jié),在海洋生態(tài)系統(tǒng)中也占據(jù)了重要的地位.然而,隨著人們對海洋資源的過度索取,尤其是近海的過度捕撈,導致了生物資源種類與數(shù)量上的迅速減少[5],再加上近年來人為活動的影響導致水環(huán)境惡化,都使皮氏叫姑魚資源已開始衰退[6].

國內外關于皮氏叫姑魚的研究,主要集中在體內重金屬含量[4]、系統(tǒng)進化分析[7]、遺傳多樣性分析[8]等方面,對皮氏叫姑魚基礎生物學特性的研究報道有:國外學者研究了阿拉伯海域皮氏叫姑魚體長體質量的關系與氟化物濃度的相關性[9];王家樵等[10]初步研究了福建沿岸海域皮氏叫姑魚的漁業(yè)生物學特征和種群參數(shù);王凱等[6]對馬鞍列島海域皮氏叫姑魚的的體長組成、體長與體質量關系、性比、繁殖習性和攝食等漁業(yè)生物學進行了初步研究.流沙灣是典型的亞熱帶海灣,位于廣東省雷州半島西南部,是北部灣支流,海水水質環(huán)境較好,蘊藏著豐富的海洋魚類資源.課題組前期對流沙灣漁業(yè)資源的調查表明,在流沙灣海域的魚類漁獲物中,皮氏叫姑魚在數(shù)量和重量上都具有優(yōu)勢.目前,對流沙灣海域皮氏叫姑魚的生物學研究還未見報道.本文利用流沙灣海域魚類資源調查時收集的皮氏叫姑魚實驗材料,分析了該魚種的體長分布、體長-體質量關系、肥滿度月變化、餌料組成、攝食強度和營養(yǎng)級等生物學特性,為流沙灣海域皮氏叫姑魚資源的開發(fā)利用和保護奠定理論基礎.

1 材料與方法

1.1 樣品采集

課題組從2013年1月至12月期間,每月下旬到湛江市流沙灣覃斗鎮(zhèn)魚港碼頭收集皮氏叫姑魚樣品,共采集魚類樣品541尾.

1.2 實驗室分析

樣品采集當天在實驗室完成皮氏叫姑魚的生物學測量分析.全長和體長的測定用游標卡尺進行,體質量的測定用電子天平(精度0.001 g)進行.

測量相關生物學數(shù)據(jù)后,解剖,取出胃和消化道內的食物,用吸水紙吸去餌料生物上的水分后,根據(jù)殘體確定每種餌料生物的個數(shù),然后用電子天平(精度0.001 g)對每種餌料生物進行稱重.

穩(wěn)定同位素碳、氮比值的測定使用Delta V Advantgae質譜儀(Thermo Scientific, USA)進行,每組樣品測3個重復,碳、氮穩(wěn)定同位素比值精密度為±0.2‰.

1.3 數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計結果以平均值±標準差來表示(mean±SD),所有數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003 和SPSS18.0軟件進行分析[11].用冪函數(shù)回歸法擬合體長與體質量的關系.并計算肥滿度,計算公式為CF=W/L3×100%,其中:CF為肥滿度(%),W為體重(g),L為體長(mm).用來描述魚類餌料組成的指標主要有個數(shù)百分比(N%)、質量百分比(W%)和出現(xiàn)頻率(F%),這些指標可以用一個綜合性指數(shù)來表示,即相對重要性指數(shù)(IRI),本文用相對重要性指數(shù)來評估皮氏叫姑魚不同餌料生物的重要性[6-12],計算公式為:

IRI=(W%+N%)×F%×104.

研究攝食強度的變化情況時,采用飽滿指數(shù)、空胃率和充塞度三個指標,所用到的計算公式如下:

2 結果

2.1 體長分布

本研究中,共測量皮氏叫姑魚541尾,全長為128-223 mm,平均164 mm,體長80-191 mm,平均139 mm.總體上,皮氏叫姑魚體長分布呈現(xiàn)6個體長范圍,其中體長在121-140 mm之間的數(shù)目最多,141-160 mm的次之(圖1).

圖1 皮氏叫姑魚的體長分布(n=541)

圖2 皮氏叫姑魚的肥滿度月變化

2.2 體長-體質量關系

數(shù)據(jù)分析表明,皮氏叫姑魚體長和體重有密切的相關性,根據(jù)回歸分析,其體長-體重的關系方程為:W=0.0134L3.1718,R2=0.9734.生長指數(shù)為b值>3,說明皮氏叫姑魚的生長特性呈正異速生長的特征[12].

2.3 肥滿度月變化

衡量魚類營養(yǎng)狀況的指標是魚體的肥滿程度.如圖2所示,皮氏叫姑魚的肥滿度在2月份和4月份達到最高和最低值,分別為2.35%和2.12%.6月份開始肥滿度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢.

2.4 餌料組成

皮氏叫姑魚的攝食餌料中出現(xiàn)頻率(F%)最高的是甲殼類,為81.22%,重量百分比(W%)和個數(shù)百分比(N%)均為最高.甲殼類中又以蝦類的F%為最高,為33.01%,其次是磷蝦類28.75%,蟹類8.77%.魚類的F%為13.28%,W%為28.95%.多毛類F%為5.63%,W%為3.17%,頭足類的F%為0.71%,W%為0.45%(表1).

表1 皮氏叫姑魚的餌料組成

2.5 攝食強度

本文用平均飽滿指數(shù)、空胃率和充塞度來研究皮氏叫姑魚的攝食強度.結果顯示,皮氏叫姑魚的空胃率最高值出現(xiàn)在冬季,其次是夏季,春季最小,空胃率的變化具有顯著的季節(jié)性(X2=14.91,P<0.05).其平均飽滿度指數(shù)在秋季最高,春季次之,冬季最低(圖3).充塞度等級顯示,在春季,主要以0級和1級為主;在秋季,充塞度在1級以上的比例最高(圖4).

圖3 皮氏叫姑魚的空胃率和平均飽滿度指數(shù)的季節(jié)變化

圖4 皮氏叫姑魚不同季節(jié)各個充塞度等級所占的比例

2.6 營養(yǎng)級

利用同位素法計算皮氏叫姑魚營養(yǎng)級,結果顯示營養(yǎng)級以2、3級為主,對樣本營養(yǎng)級的平均體長進行分析發(fā)現(xiàn),營養(yǎng)級隨著體長的增加而增加,其變化范圍在2.72-3.36(表2),平均營養(yǎng)等級為3.06.

表2 皮氏叫姑魚不同體長組的營養(yǎng)級

3 討論與結論

流沙灣海域皮氏叫姑魚的體長范圍為80-191 mm,其中優(yōu)勢體長組為121-140 mm,而馬鞍列島海域的皮氏叫姑魚的體長范圍為30-264 mm,優(yōu)勢體長組為80-100 mm和130-180 mm[6],這和本文的結果差距較大,這種差異是由于不同地理種群差異所致,還是由于外界環(huán)境差異的影響,尚需進一步的研究.皮氏叫姑魚體長-體重擬合方程中的生長指數(shù)b為3.1718,說明流沙灣海域皮氏叫姑魚為正異速生長的魚類(b>3),即該魚體重的增長速度要快于體長的生長速度.流沙灣海域皮氏叫姑魚的生長指數(shù)與珠江口海域的皮氏叫姑魚的生長指數(shù)[14]相比,存在的差異較大,但與福建近海海域的皮氏叫姑魚的生長指數(shù)[10]相似.

流沙灣海域皮氏叫姑魚的肥滿度最大值出現(xiàn)在2月份,最小值在4月份,分別為2.35%和2.12%.6月份開始肥滿度呈現(xiàn)上升趨勢,直至上升到次年繁殖期前的2月份達到頂峰.這可能是受到性腺發(fā)育和攝食量的影響.在秋季時,性成熟的個體開始積累營養(yǎng)以度過餌料生物數(shù)量很少的越冬期,因此肥滿度在6-10月間是呈上升趨勢.冬季時,溫度降低,餌料生物很少,肥滿度也隨之下降.春季是皮氏叫姑魚的繁殖期,性腺發(fā)育成熟,對肥滿度造成影響,同時,皮氏叫姑魚也需要囤積營養(yǎng)以滿足繁殖期的營養(yǎng)需求.因此在冬末春初的2月份時肥滿度達到最高值.4月份時肥滿度下降,可能與此時皮氏叫姑魚處于性成熟期,攝食強度下降有關[15],也可能是受到捕撈壓力的影響[16],具體原因尚需進一步的研究.對于未成熟的個體來說,在生長過程中除了冬季以外,其肥滿度基本保持著不斷升高的趨勢.

餌料組成的分析結果表明,皮氏叫姑魚的生物餌料種類有19中,主要分為4大類,分別是甲殼類、魚類、多毛類和頭足類.從各餌料生物的相對重要性指數(shù)來看,甲殼類是最主要的生物餌料,優(yōu)勢餌料生物種類為磷蝦類和蝦類;其次是魚類,主要以赤鼻棱鳀為主;而多毛類和頭足類所占比例都較小.從餌料重量百分比來看,皮氏叫姑魚攝食的主要餌料是蝦類、魚類和磷蝦類;從攝食的餌料類群來看,該種魚的食譜中有出現(xiàn)了底棲動物、浮游生物和游泳動物,因此屬混合動物食性魚類.皮氏叫姑魚的生物餌料均為流沙灣海域常見的種類,甲殼類是皮氏叫姑魚的餌料中最重要的類群,出現(xiàn)頻率為70.53%.以往的研究表明,南黃海皮氏叫姑魚是主要攝食底棲動物的肉食性魚類,主要以蝦類居多,其次是魚類和多毛類[17],馬鞍列島海域的皮氏叫姑魚成魚主要攝食蝦類和魚類,繁殖期間主要攝食端足類[6],這和本文的研究結果基本是一致的.

皮氏叫姑魚的攝食強度有顯著的季節(jié)性變化.飽和指數(shù)和充塞度在1級以上的胃的個數(shù)在秋季均達到最高值,而空胃率達到最小值,說明此季節(jié)的攝食強度最高.這是由于9月份之后,皮氏叫姑魚的繁殖期逐漸結束,魚類個體會在繁殖期結束后補充損耗的能量,同時魚類需要在冬季之前貯存大量的脂肪度過越冬期,這與其他的研究結果類似的[18-19].春季是繁殖的高峰期,皮氏叫姑魚此時的攝食強度僅次于秋季,高于夏季和冬季,即處于繁殖旺盛期的皮氏叫姑魚依舊保持了較高的攝食強度水平.這可能是由于蝦類在流沙灣有明顯的數(shù)量優(yōu)勢,每年3月份到達了蝦類的繁殖高峰期,蝦類密度上升到頂峰,同時,流沙灣浮游動物的豐富度指數(shù)在春季也達到了全年的高峰期[20],因此皮氏叫姑魚能夠較為容易獲得餌料.但是通過圖4可以看出,在繁殖高峰期春季時,皮氏叫姑魚充塞度等級在3級以上的個體比例少,僅高于冬季,從圖2可以看出,4月份時,肥滿度也最低,這可能是卵巢發(fā)育影響了攝食行為.林楠等[21]通過對象山港黃姑魚的食性分析得出類似的觀點,認為可能是卵巢發(fā)育到4期以后會占據(jù)腹腔大量的位置,從而影響了魚類的攝食量.冬季時,皮氏叫姑魚的平均胃飽滿度指數(shù)最低,空胃率最高.可能是低溫減低了魚類的攝食能力,也是餌料生物的數(shù)量減少導致的.研究表明,一般魚類在冬季的攝食量會有所減少[14],這與本文的結果是一致的.

營養(yǎng)級是海洋食物網(wǎng)研究的重要內容,能夠反映海洋生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化的多種信息[22].魚類營養(yǎng)級取決于其食性.同一種類不同階段及個體大小間由于食性的變化,從而導致營養(yǎng)級的變化[23].與胃含物分析相比,氮穩(wěn)定同位素測定能夠更加客觀地反應魚類等消費者的營養(yǎng)級和食性特征[24].本文利用氮穩(wěn)定同位素計算得到的皮氏叫姑魚的營養(yǎng)級以2、3級為主,平均營養(yǎng)等級是3.06,屬于低營養(yǎng)級的魚類[25].從攝食種類上來說,低營養(yǎng)級魚類主要攝食浮游生物和小型底棲動物,這和本文的研究結果是一致的.張波等[25]對嶗山灣魚類攝食生態(tài)的研究中發(fā)現(xiàn),嶗山灣皮氏叫姑魚群體的平均營養(yǎng)級為4.11.薛瑩等對黃海中南部主要魚種的攝食生態(tài)研究發(fā)現(xiàn),黃海區(qū)域的皮氏叫姑魚營養(yǎng)級在3.5-3.8之間[26].不同群落相同魚種之間營養(yǎng)級的差別,可能是由于個體大小和攝食餌料生物的不同所導致的[25-26].

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(編校：李由明)

Preliminary Study on the Biological CharacteristicsofJohniusbelangeriiin Liusha Bay

GUO Hui, XU Ming, SHEN Yu-chun, YE Ning, CAO Yu-tao

(Key Laboratory of Marine Ecology and Aquaculture Environment of Zhanjiang,College of Fisheries, Guangdong Ocean University, Zhanjiang Guangdong 524025, China)

The biological characteristics ofJohniusbelangerii, including size distribution, relation of body length and weight, condition factor, food composition, feeding intensity and trophic level, were analyzed based on the fisheries data collected in Liusha Bay from January to December 2013.The results showed that the body length ofJohniusbelangeriiranged from 80 to 191 mm, with an average of 139 mm, and the dominant body length group was 121-140 mm.The relationship between body length (L) and weight (W) was expressed as W=0.0134L3.1718(R2=0.9734).The maximum of condition factor was observed in February and minimum in April.Crustacean was the main group in food composition.The percentage of empty stomachs was significantly changed with seasonal variations (P<0.05), and the maximum was observed in winter and minimum in spring.Most of the fish had saturation level of stage 0 and 1 in spring, and rate which above stage 1 reached the peak in autumn.The main trophic levels were 2 and 3, with an average of 3.06, and trophic levels increased with body length.

Johniusbelangerii; biological characteristics; food composition; Liusha Bay

格式：郭慧, 徐明, 申玉春,等.流沙灣海域皮氏叫姑魚生物學特性的初步研究[J].海南熱帶海洋學院學報,2017，24(2)：7-12.

2017-02-22

廣東省普通高校省級重大科研項目(GDOU2013050219);湛江市海洋生態(tài)與養(yǎng)殖環(huán)境重點實驗室(2015A06006)

郭慧(1986-),女,安徽阜陽人,廣東海洋大學水產(chǎn)學院講師,博士,研究方向為水產(chǎn)動物健康養(yǎng)殖生態(tài)學. 通信作者：申玉春(1964-)男，內蒙古赤峰人 ,廣東海洋大學水產(chǎn)學院教授,博士,研究方向為海洋環(huán)境與生物資源保護.

S931.1

A

2096-3122(2017) 02-0007-06

10.13307/j.issn.2096-3122.2017.02.02