李忠利，米小其，雷紅梅，冉輝， 王成

(1.銅仁學(xué)院 農(nóng)林工程與規(guī)劃學(xué)院，貴州 銅仁 554300； 2.貴州省佛頂山國家級自然保護區(qū)管理局，貴州 石阡 555100)

魚類的繁殖生物學(xué)特征是內(nèi)外因素共同作用的產(chǎn)物，與魚體自身因素和外界環(huán)境、營養(yǎng)條件密切相關(guān)，直接影響著種群的補充和增殖，是決定種群動態(tài)的關(guān)鍵因子之一。繁殖活動是魚類整個生命活動的重要組成，確保了種群的增殖與延續(xù)[1]。每種魚類在特定的水域環(huán)境條件下，具有自身獨特的繁殖特性。研究繁殖特性，不僅能為掌握該魚種群資源現(xiàn)狀提供數(shù)據(jù)支撐，同時也能推動建立有效的保護措施，為資源的補充與開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

平舟原纓口鰍Vanmaneniapingchowensis屬于鯉形目Cypriniformes平鰭鰍科Homalopteridae原纓口鰍屬Vanmanenia。原纓口鰍屬作為東亞特有種類，廣泛分布于中國南部、越南中北部和老撾等區(qū)域的溪流中[2-3]。其中平舟原纓口鰍在中國主要分布在珠江、長江的清江及洞庭湖和鄱陽湖水系，是該屬在長江中游一帶分布較為廣泛的一個種[3]。目前，對該魚的報道主要集中在基礎(chǔ)生物學(xué)和遺傳多樣性方面[4-6]，對其繁殖生物學(xué)的研究內(nèi)容較少。而對平鰭鰍科的繁殖生物學(xué)研究，僅見李恒德[7]報道了貢氏犁頭鰍Lepturichthysgüntheri的少量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對于烏江中游山溪性魚類的報道還較少，僅見切尾擬鲿的相關(guān)資料[8]。作為烏江中游佛頂山支流一種典型的喜急流的溪流性底棲魚類，平舟原纓口鰍的繁殖特征與其生活水域生態(tài)環(huán)境條件緊密相關(guān)。本研究中，通過周年采樣調(diào)查分析，對烏江中游支流的平舟原纓口鰍進行了初步的繁殖生物學(xué)報道，旨在補充該魚的生物學(xué)數(shù)據(jù)，探討該魚的種群適應(yīng)機制，為溪流性魚類的保護積累基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域及時間

用刺網(wǎng)或地籠(網(wǎng)目1 cm)在烏江中游佛頂山東南側(cè)支流包溪河采集，采集時間段為2017年1月至2018年9月，采集區(qū)域為(27°15′～27°25′N、107°56′～108°12′E)。

1.2 方法

1.2.1 樣本采集 2017年逐月采集，2018年3、6、9月采集(補充樣本量)，單月份采集的樣本不少于20尾，樣本用8%福爾馬林短暫固定，一周內(nèi)測量體長、體質(zhì)量、凈體質(zhì)量、性腺質(zhì)量等基礎(chǔ)生物學(xué)數(shù)據(jù)(長度精確到1 mm，質(zhì)量精確到0.01 g)。解剖取第3～5枚脊椎骨作為年齡鑒定材料，去除雜質(zhì)，清洗干凈后在解剖鏡下檢測。

1.2.2 繁殖期 根據(jù)每月采集的樣本，參照殷名稱[9]和李忠利等[10]的方法解剖觀察性腺發(fā)育分期，并結(jié)合性成熟系數(shù)的變化趨勢判斷繁殖期。

性成熟系數(shù)(GSI)=性腺質(zhì)量/凈體質(zhì)量×100%。

1.2.3 繁殖力 參照殷名稱[9]的方法統(tǒng)計繁殖力，將Ⅳ期卵巢稱重，分別取前、中、后三部分稱取0.4～0.5 g，統(tǒng)計有卵黃沉積的卵粒數(shù)，得到樣本卵粒數(shù)，換算得到每尾魚的懷卵量。

絕對繁殖力F=(樣本卵粒數(shù)/樣本卵巢質(zhì)

量)×卵巢質(zhì)量，

體質(zhì)量相對繁殖力FW=F/W，

體長相對繁殖力FL=F/L。

其中：W為凈體質(zhì)量(g)；L為體長(mm)。

1.2.4 初次性成熟體長、體質(zhì)量和年齡 初次性成熟體長(L50)參照Morgan等[11]的方法，即50%個體達到性成熟時的體長。按5 mm的體長區(qū)間分別將雌、雄性成熟個體數(shù)和每個區(qū)間的總個體數(shù)進行統(tǒng)計，計算出性成熟個體數(shù)占各自區(qū)間相應(yīng)的百分比，用Origin 8.5軟件作圖并擬合Logistic方程，推算出相應(yīng)的初次性成熟值。

初次性成熟體質(zhì)量根據(jù)體長(L)與體質(zhì)量(W)關(guān)系式擬合為W=cLd，其中c、d為常數(shù)。

性成熟年齡占比和初次性成熟年齡推算參照性成熟體長占比和初次性成熟體長的計算方法。

1.2.5 產(chǎn)卵類型 將固定好的Ⅳ期卵巢卵子分散，用蒸餾水清洗，去除雜質(zhì)，在OPTEC DV320體視顯微鏡下拍照，并用系統(tǒng)自帶軟件測量卵徑(直徑)，每尾魚隨機測100粒卵以上，通過卵徑頻率分布圖判斷產(chǎn)卵類型。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 20.0對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析；用T檢驗分析相同年齡的雌雄個體體長和體質(zhì)量比較、不同年齡的卵粒數(shù)比較；用協(xié)方差(ANCOVA)分析雌雄個體體長與體質(zhì)量關(guān)系的差異。

2 結(jié)果與分析

共采集到標本262尾，體長為44～86 mm，平均(63±10)mm，體質(zhì)量為1.45～13.51 g，平均(4.73±2.41)g。均能區(qū)分雌雄，年齡分布在3+～6+齡，其中雌性152尾，雄性110尾。

2.1 繁殖群體特征

實地采樣結(jié)果顯示，平舟原纓口鰍繁殖群體通常棲息在水流較急、底質(zhì)為細砂石和鵝卵石堆積的河灘地帶。采樣點5—7月的水溫為16.5～18.8 ℃，周年水溫范圍為7.2～19.5 ℃。

2.1.1 年齡、體長及體質(zhì)量分布 性腺發(fā)育到Ⅳ期及以上個體數(shù)101尾，占標本總數(shù)的63.9%，年齡為3+～6+齡，其中雌性61尾，雄性40尾。

從表1可見：性成熟個體中，雌雄優(yōu)勢年齡組均為4+和5+齡;雌魚最小個體3+齡，體長為46 mm，體質(zhì)量為2.08 g,最大個體6+齡，體長為86 mm，體質(zhì)量為13.51 g;雄魚最小個體3+齡，體長為44 mm，體質(zhì)量為1.50 g,最大個體6+齡，體長為76 mm，體質(zhì)量為7.48 g。對相同年齡的雌雄魚體長、體質(zhì)量進行T檢驗，結(jié)果顯示，雌、雄魚各年齡組的體長、體質(zhì)量均存在顯著性差異(P<0.05)。

表1 平舟原纓口鰍性成熟個體的年齡、體長和體質(zhì)量分布Tab.1 Age, body length and body weight distribution of mature individuals of pingchow tasselmouth loach

2.1.2 生長特征 對雌雄個體分別作體長與體質(zhì)量關(guān)系曲線圖(圖1)，得到關(guān)系式如下：

圖1 雌雄繁殖群體體長與體質(zhì)量的關(guān)系Fig.1 Relationship between body length and body weight of spawning population

雌性：W=2.2×10-5L2.9632,R2=0.8632，n=152;

雄性：W=1.8×10-5L2.9328,R2=0.8783，n=110。

對雌雄個體體長與體質(zhì)量關(guān)系進行協(xié)方差分析(ANCOVA)，F(xiàn)=37.25，P<0.05，說明雌雄繁殖群

體存在顯著性差異。

2.1.3 副性征和性比 在采集的標本中，雌雄個體均無明顯的副性征，體表無珠星，腹腔內(nèi)均無脂肪堆積；繁殖季節(jié)腹部略微膨大，雌魚腹部肌肉層很薄，能隱約看見內(nèi)部卵子。共采集到2尾Ⅴ期雌魚和1尾Ⅴ期雄魚，輕壓腹部能擠出淺黃色卵子或乳白色精子。

在能區(qū)分性別的262尾標本中，雌雄性比(♀∶♂)=1.39∶1(χ2=4.27，P<0.05)，性成熟的101尾標本中，雌雄性比(♀∶♂)=1.53∶1(χ2=4.36，P<0.05)，均不符合1∶1的比值，雌性個體顯著多于雄性個體。

2.1.4 初次性成熟特征 用Logistic方程擬合了雌雄繁殖群體各體長區(qū)間性成熟比例(PL)和各年齡組性成熟比例(PT)(圖2)，得到關(guān)系式如下：

圖2 性成熟群體占各體長組和年齡區(qū)間的百分比Fig.2 Percentage of mature population in each body length class and age interval

雌性：

PL=105.9163-93.7045/[1+(L/61.1444)8.9208]，

PT=121.0295-2600.94/[1+(T/0.2467)1.4499]；

雄性：

PL=102.6397-126.3570/[1+(L/50.5216)9.0453]，

PT=141.1938-1834.45/[1+(T/0.1988)1.0824]。

推算得到初次性成熟理論值：雌性體長為58.72 mm，體質(zhì)量為3.83 g，年齡為2.93齡；雄性體長為52.45 mm，體質(zhì)量為1.99 g，年齡為3.05齡。

2.1.5 繁殖力 統(tǒng)計了59尾Ⅳ期雌魚卵巢的繁殖力，體長為46～86 mm,平均(65±10)mm，體質(zhì)量為2.58～13.51 g，平均(5.51±2.62)g。絕對繁殖力為739～2953粒，平均(1629±520)粒，體質(zhì)量相對繁殖力為150.5～358.4粒/g，平均(250.2±58.5)粒/g，體長相對繁殖力為10.4～34.3粒/mm，平均(21.2±5.7)粒/mm。

在不同年齡群體中，3+、4+、5+、6+齡雌魚的平均懷卵量分別為(1228±295)、(1709±367)、(2044±353)、(2289±540)粒。T檢驗結(jié)果顯示，4+、5+、6+齡雌魚懷卵量之間無顯著性差異(P>0.05)，但均顯著高于3+齡雌魚(P<0.05)。

2.2 性成熟系數(shù)

雌魚性成熟系數(shù)的變化范圍為4.77%～21.04%，平均(10.26±6.18)%，雄魚變化范圍1.22%～5.38%，平均(2.27±1.51)%，逐月變化情況如圖3所示。其中，雌雄性成熟系數(shù)變化基本相似，曲線都只有一個峰值，即1—3月相對平緩，3—6月逐漸上升，6月達到最大峰值，8月驟降，9—10月逐漸減小，并于11—12月份趨于平緩。由此推斷，平舟原纓口鰍的繁殖季節(jié)在5—7月份。

2.3 卵的特征

本研究中，觀察Ⅳ期到Ⅴ期卵巢中卵子的顏色變化，由灰白色變?yōu)榈S色。Ⅴ期卵子吸水后膨脹，卵周隙較大，卵沉性，具黏性。測量了59尾Ⅳ期卵巢的卵子卵徑，頻率分布如圖4所示。卵母細胞卵徑存在兩個峰，第一個峰值卵徑在1.0～1.3 mm，平均(1.12 ±0.11)mm，卵粒數(shù)占63.5%，卵呈淡黃色，為第Ⅳ期卵子；第二個峰值卵徑在0.4～0.6 mm，平均(0.55±0.09)mm，卵粒數(shù)占12.3%，卵呈灰白色，為有卵黃沉積的第Ⅲ期卵子。這表明平舟原纓口鰍卵巢中存在兩批卵子，發(fā)育類型為分批同步型。結(jié)合卵徑和卵粒數(shù)的差異及性成熟系數(shù)變化趨勢(圖3)，推斷該魚每年僅成熟一批卵，產(chǎn)卵類型為完全同步產(chǎn)卵。

注：標有不同字母者表示同一性別不同月份間有顯著性差異(P<0.05)，標有相同字母者表示組間無顯著性差異(P>0.05)，下同Note:The means with different letters in same sex are significantly different in the different month at the 0.05 probability level, and the means with the same letters are not significant differences, et sequentia圖3 雌、雄個體性成熟系數(shù)的月變化Fig.3 Monthly variations in gonado-somatic index(GSI) between males and females

圖4 雌魚Ⅳ期卵巢中卵母細胞卵徑的頻率分布Fig.4 Oocyte diameter frequency distribution at stage Ⅳ of ovary

統(tǒng)計雌魚卵巢中有卵黃沉積的卵子卵徑的逐月變化情況(圖5)，結(jié)果顯示，6月最高，平均卵徑為1.12 mm，其次是7月和5月，分別為1.08、1.07 mm，5—7月間卵徑無顯著性差異(P>0.05)；4月和8月分別為0.89、0.85 mm，與5—7月間卵徑有顯著性差異(P<0.05)。這表明該魚為一次性產(chǎn)卵，繁殖盛期在5—7月。

圖5 雌魚卵母細胞卵徑的月變化Fig.5 Monthly variation in oocyte diameter of females

3 討論

3.1 平舟原纓口鰍產(chǎn)卵特征

魚類的卵徑和繁殖力反映了卵子的數(shù)量和質(zhì)量，是在長期進化過程中對外界環(huán)境的適應(yīng)。通過卵徑的大小和頻率分布可以推斷該魚的產(chǎn)卵類型，如完全同步產(chǎn)卵類型的種類一年僅成熟一批卵，在卵徑頻率分布圖中會出現(xiàn)一個顯著的高峰值。本研究中發(fā)現(xiàn)，平舟原纓口鰍卵巢中也存在Ⅲ期卵子的現(xiàn)象，表現(xiàn)為一個小峰值，屬于此產(chǎn)卵類型，該魚Ⅳ期卵巢卵徑在0.4～0.6 mm處有一個明顯的小峰(圖4)，為典型的兩批卵。此特征在黑斑原鮡Glyptosternonmaculatum也有報道，丁城志等[12]通過連續(xù)3年的觀察，認為是生長季節(jié)短而形成兩年成熟一批卵的繁殖策略。何德奎等[13]在對色林錯裸鯉Gymnocyprisselincuoensis性腺組織學(xué)研究中將類似現(xiàn)象描述為受環(huán)境制約而產(chǎn)生的繁殖間隔節(jié)律。

此外，親魚的繁殖群體特征也是在長期的環(huán)境選擇中形成的。本研究中實際采集的雌雄最小性成熟個體明顯偏小，體長都不足50 mm，體質(zhì)量也在3 g以下，但雌魚懷卵量很小，僅幾十粒。通過Logistic方程推導(dǎo)的雌雄個體初次性成熟年齡都在3齡左右，雌魚略微偏早且雌性明顯偏多，個體偏大，這在花斑副沙鰍Parabotiafasciata[14]中也有報道，雌性優(yōu)勢有利于提高群體的繁殖輸出。

3.2 種系比較

有關(guān)平鰭鰍科魚類的報道，陳宜瑜[15]主要從骨骼性狀對其進行了分類，其他主要見于一些新種的描述。對于繁殖生物學(xué)特征，李恒德[7]報道了金沙江貢氏犁頭鰍的繁殖時間為4月中旬至6月初，產(chǎn)漂流性卵，懷卵量為300～500粒，卵直徑為1.3～1.4 mm，相比之下，平舟原纓口鰍繁殖時間略晚，產(chǎn)黏性卵，懷卵量較多，卵徑較小。

匯總了鰍超科Cobitoidea幾種典型鰍類的繁殖生物學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)(表2)[14,16-18],平均卵徑紫薄鰍偏大，花斑副沙鰍最?。淮菩坌员?、絕對繁殖力和體質(zhì)量相對繁殖力花斑副沙鰍最大；平舟原纓口鰍的絕對繁殖力最小。在繁殖期上，除貝氏高原鰍在10月份以外，其他種類相近，都在5—6月份前后。在產(chǎn)卵類型上，除貝氏高原鰍為分批產(chǎn)卵外，其余種類均為一次性產(chǎn)卵。

表2 鰍超科不同種類魚繁殖相關(guān)數(shù)據(jù)的比較Tab.2 Comparison of reproductive data from different species in family Cobitoidea

對以上數(shù)據(jù)進行歐式距離和組間聯(lián)結(jié)的聚類分析，結(jié)果見圖6。平舟原纓口鰍先與貝氏高原鰍、紫薄鰍聚在一起，再與中華沙鰍、花斑副沙鰍聚類。這一結(jié)果與Mayden等[19]和Liu等[20]通過核基因、線粒體基因組分析得到鰍超科各亞科間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系相似，即平鰭鰍科Balitoridae依次與條鰍亞科Nemacheilinae、沙鰍亞科Botiinae聚類。

圖6 鰍超科不同魚類繁殖數(shù)據(jù)的聚類分析Fig.6 Cluster dendrogram of reproductive data in members in Cobitoidea

3.3 平舟原纓口鰍資源的保護與增殖

魚類的繁殖是整個生活史的一個特殊而又重要的階段，直接影響著整個種群的質(zhì)和量，同時又最容易受到外界條件的干擾，其中環(huán)境壓力是影響魚類繁殖的主要因素之一[9]。佛頂山保護區(qū)內(nèi)河流存在一定的人為因素影響，如河道改造、過度捕撈等，且在保護區(qū)西北側(cè)另一支流甘溪河曾發(fā)生過毒魚事件，對該魚資源量造成了嚴重影響。從本次采樣數(shù)據(jù)來看，群體主要以4+～5+齡個體為主，在全年采樣期間觀察到極少量幼體，補充群體嚴重不足，大齡化趨勢明顯，烏江佛頂山支流的平舟原纓口鰍種群資源正在受到破壞。

作為長江上游和中游的分水嶺之一，佛頂山河流魚類具有一定的特殊性。以平舟原纓口鰍為典型，該魚主要分布在長江中游的洞庭湖水系及以下，本次調(diào)查在上游的烏江支流采集到標本，這與佛頂山地質(zhì)隆起造成的地理隔離有關(guān)[3,21]。作為佛頂山國家級自然保護區(qū)內(nèi)的特殊種群之一，平舟原纓口鰍擁有著特殊的生態(tài)位。在長期的進化過程中，該魚的生態(tài)習(xí)性與保護區(qū)特有的山溪性流水環(huán)境相適應(yīng)。但當(dāng)前水體環(huán)境的變化直接造成魚類生境的變遷，使得平舟原纓口鰍大齡化趨勢明顯，補充群體不足，資源保護迫在眉睫。建議當(dāng)前從現(xiàn)有種群和人工增殖兩方面采取措施進行保護。