謝慕原,李鵬飛,徐漢祥,徐開達(dá),劉連為,隋宥珍,王雅麗
(1.浙江海洋大學(xué)海洋與漁業(yè)研究所,浙江省海洋水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部重點漁場漁業(yè)資源科學(xué)觀測試驗站,浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術(shù)研究重點實驗室,浙江舟山 316021;2.浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,浙江舟山 316022)
曼氏無針烏賊Sepiella maindroni,俗稱墨魚,屬于軟體動物門Mollusca,在我國沿海地區(qū)分布廣泛,主要集中在浙江和福建沿海,一般以浙北群體與浙南群體之稱將其區(qū)分開來[1],是除了大黃魚Larimichthys crocea、小黃魚L.polyactis和帶魚Trichiurus lepturus以外的“四大海產(chǎn)”之一[2]。曼氏無針烏賊是沿海地區(qū)餐桌上的傳統(tǒng)美食佳肴,曾在市場中占有重要份額,其食用口感純正、營養(yǎng)豐富,深受消費者喜愛。自20 世紀(jì)70 年代末以來,由于漁業(yè)管理制度的不完善,漁民過度捕撈破壞了沿海生態(tài)平衡,導(dǎo)致曼氏無針烏賊資源逐步衰竭,并無法形成漁汛[3-4]。近年來,隨著苗種繁育技術(shù)的突破和規(guī)模化增殖放流的持續(xù)實施[5-11],曼氏無針烏賊資源呈現(xiàn)恢復(fù)的跡象[12]。
為更精確地掌握規(guī)?;鲋撤帕鞅尘跋伦匀缓S蚵蠠o針烏賊群體的生長動態(tài),提供更科學(xué)的增殖放流管理建議,有必要開展自然海域曼氏無針烏賊生長現(xiàn)狀研究。目前,有關(guān)于頭足類日齡與生長的研究大多是以耳石作為研究材料,通過測量與統(tǒng)計耳石的輪紋與其胴背長等系數(shù)之間的相關(guān)性來計算出生長率,由于烏賊耳石無明顯核心且生長紋不清晰,經(jīng)打磨處理后雖然生長紋的清晰度提高,但是會因個別生長紋因打磨形成斷層,造成統(tǒng)計誤差,因此,可以選擇通過誤差較小、生長紋清晰的內(nèi)殼輪紋對部分頭足類的生長率進(jìn)行計算,通過實驗發(fā)現(xiàn),其結(jié)果相較于耳石的輪紋也更貼近實際生長情況[13-16]。瞿俊躍等[17]通過西非沿岸烏賊內(nèi)殼生長紋來判斷日齡,結(jié)合內(nèi)殼日齡信息,對不同性別烏賊生長特性進(jìn)行了研究。SCHROEDER,et al[18]對阿根廷滑柔魚Illex argentinus的耳石與其內(nèi)殼的研究中發(fā)現(xiàn)內(nèi)殼的生長紋增量速度與耳石相同,其生長紋的積累是日周期性。但通過謝慕原等[19]對養(yǎng)殖環(huán)境下曼氏無針烏賊日齡與生長紋輪紋數(shù)關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),其內(nèi)殼輪紋的生長與其他頭足類研究結(jié)果不一致,不符合嚴(yán)格的“一日一輪”增長規(guī)律,水溫、性腺發(fā)育等較多因素都可以影響內(nèi)殼輪紋的生長,在可調(diào)控溫度的養(yǎng)殖環(huán)境下,采用內(nèi)殼輪紋數(shù)來鑒定日齡不夠穩(wěn)定,而在不可調(diào)控溫度、食物狀況等復(fù)雜的海洋環(huán)境下,內(nèi)殼輪紋的生長可能更加不穩(wěn)定。由此,內(nèi)殼生長紋雖然不符合“一日一輪”,但依然可以展現(xiàn)烏賊生長的一般特性,本研究選用浙江海域野生曼氏無針烏賊的內(nèi)殼作為研究對象,觀察并計數(shù)其內(nèi)殼表面的生長輪紋,分析不同海域曼氏無針烏賊胴背長、體重以及內(nèi)殼輪紋數(shù)的組成,探討內(nèi)殼長度與胴長和體質(zhì)量之間的關(guān)系以及內(nèi)殼輪數(shù)與各形態(tài)指標(biāo)的關(guān)系。
根據(jù)周永東等[1]調(diào)查歷史數(shù)據(jù)等資料發(fā)現(xiàn),我國近海曼氏無針烏賊洄游距離短,一般分為浙北種群與浙南種群,故本研究共采集曼氏無針烏賊樣品307 尾,其中浙北海域樣本數(shù)205 尾,浙南海域樣本數(shù)102 尾,采集時間均為5-12 月(除7 月禁漁期外),其胴背長范圍為2.7~13.7 cm,體重范圍為5.16~293.9 g,輪數(shù)范圍為43~145 輪(圖1)。
圖1 采樣站位示意圖Fig.1 Sampling stations
將采集的曼氏無針烏賊樣本帶回實驗室解凍后,將浙北海域與浙南海域樣本分開進(jìn)行測定,并對其的胴背長(ML)、體重(W)、內(nèi)殼長(GL)、內(nèi)殼寬(GW)等生物學(xué)特性進(jìn)行測定。胴背長測定精確至0.1 cm,體質(zhì)量等測定精確至0.01 g。解剖后取出內(nèi)殼,使用清潔劑清洗存留在內(nèi)殼表面的有機(jī)物,測量內(nèi)殼殼長、殼寬等精確至0.1 cm,將內(nèi)殼做好標(biāo)記備用。在尼康體視解剖鏡下測定內(nèi)殼輪紋數(shù)(N)并采集圖像。
為分析各形態(tài)指標(biāo)與胴長的關(guān)系,分別應(yīng)用線性、冪、指數(shù)、對數(shù)、增長和邏輯斯蒂[20-22]等函數(shù)擬合兩者之間的關(guān)系,決定系數(shù)(R2)最大者為最佳擬合回歸方程[23]。
擬合模型:
利用SPSS 17.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行獨立樣本t 檢驗,對曼氏無針烏賊胴背長、體重、內(nèi)殼輪紋數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,檢驗其是否存在差異。
經(jīng)檢驗,浙北與浙南海域曼氏無針烏賊胴背長與體重均無顯著性差異(P=0.062>0.05)(圖2、3),浙北海域烏賊胴背長分布范圍為27~137 mm,平均胴長為74 mm,標(biāo)準(zhǔn)差25.12,優(yōu)勢胴背長組為81~100 mm,占整體樣本的33%,體重分布范圍為5.16~288.62 g,平均體重為69.24 g,標(biāo)準(zhǔn)差53.77,優(yōu)勢體重組為0~30 g,占整體樣本的33%,211~270 是占樣本量總數(shù)最少的區(qū)間;浙南海域烏賊胴背長分布范圍為30~129 mm,平均胴背長為71 m,標(biāo)準(zhǔn)差23.9,優(yōu)勢胴背長組為41~60 mm,占整體樣本的49%,體重分布范圍為5.14~154.23 g,平均體重為35.58 g,標(biāo)準(zhǔn)差為46.8,優(yōu)勢體重組為0~30 g,占整體樣本的44%。
圖2 不同海域烏賊的胴背長分布Fig.2 Distribution of mantle length of S.maindroni in different sea areas
圖3 不同海域烏賊的體重分布Fig.3 Distribution of weight of S.maindroni in different sea areas
由于個別曼氏無針烏賊內(nèi)殼取出時已經(jīng)破損,本實驗共取出浙北群體內(nèi)殼192 個,浙南群體內(nèi)殼100個。經(jīng)檢驗,浙北與浙南群體內(nèi)殼輪紋數(shù)存在顯著差異(P=0.000<0.05),浙北群體內(nèi)殼輪數(shù)分布范圍為58~145輪,平均輪數(shù)為93.64 輪,標(biāo)準(zhǔn)差19.48,優(yōu)勢輪數(shù)組為101~120 輪,占整體樣本的35%,占總樣本量最小的組是41~60 輪和141~160 輪;而浙南群體輪數(shù)分布范圍為43~138 輪,平均輪數(shù)為86.8 輪,標(biāo)準(zhǔn)差為20.17,優(yōu)勢輪數(shù)組為61~80 輪,占整體樣本的45%(圖4)。
圖4 不同海域烏賊的輪紋數(shù)分布Fig.4 Distribution of wheel grain number of S.maindroni in different sea areas
浙北海域曼氏無針烏賊內(nèi)殼與胴背長呈明顯的線性關(guān)系(R2=0.984 8),與體重呈冪函數(shù)關(guān)系(R2=0.951 4);胴背長與體重呈冪函數(shù)關(guān)系(R2=0.941 7)。浙南海域曼氏無針烏賊內(nèi)殼與胴背長呈明顯的線性關(guān)系(R2=0.972 8),與體重呈冪函數(shù)關(guān)系(R2=0.944 8);胴背長與體重呈冪函數(shù)關(guān)系(R2=0.955 9)(表1、圖5)。
表1 內(nèi)殼長、胴背長和體重的關(guān)系Tab.1 Relationship among cuttlebone length,mantle length and body weight
圖5 曼氏無針烏賊內(nèi)殼長度、胴背長和體重的關(guān)系Fig.5 The relationship among the cuttlebone length,the mantle length and the weight of S.maindroni
為進(jìn)一步分析曼氏無針烏賊內(nèi)殼輪紋數(shù)(N)與各形態(tài)指標(biāo)的關(guān)系,將不同海域烏賊ML、W、GL、GW 的生長模型分開研究。根據(jù)表2 的結(jié)果,比較不同生長模型的判定系數(shù)(R2),確定不同地區(qū)烏賊群體ML-N、W-N、GL-N、和GW-N 的最優(yōu)生長模型:
浙北海域:
浙南海域:
結(jié)果表明:浙北海域烏賊ML、W、GL、GW 與N 的擬合均以冪函數(shù)模型最優(yōu),而浙南海域烏賊ML-N和GL-N 以冪函數(shù)最優(yōu),W-N 和GW-N 以線性函數(shù)擬合最優(yōu)(表2)。
表2 浙江地區(qū)曼氏無針烏賊本形態(tài)指標(biāo)與內(nèi)殼輪紋模型曲線估計結(jié)果Tab.2 Model curve estimation results of the model curve between the morphologic indexes and N of S.maindroni in Zhejiang province
由于漁業(yè)監(jiān)督與管理中的不足,漁業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)了不規(guī)范及過度捕撈行為,一些性腺尚未成熟的幼烏賊也被捕撈出海,使得曼氏無針烏賊資源衰竭。近幾年,通過持續(xù)地增殖放流曼氏無針烏賊苗種的方式,使得其資源得到一定程度的恢復(fù)[24],但與1960 年倪正雅等[25-26]研究發(fā)現(xiàn)相比,曼氏無針烏賊體型大小呈下降趨勢,整體小型化較為明顯,其中1960 年浙北曼氏無針烏賊生殖群體最大胴背長為190 mm,最大體重達(dá)580 g,而本研究中浙北烏賊群體最大胴背長只有137 mm,體重為294 g,甚至沒有達(dá)到1960 年烏賊胴背長和體重的平均值;而1960 年的浙南漁場生殖群體體重高達(dá)660 g,胴背長與體重的平均值同樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本研究中2020-2021 年的浙南群體。吳常文等[27]在對曼氏無針烏賊繁殖生物學(xué)特性研究時發(fā)現(xiàn),20 世紀(jì)80 年代初性成熟的烏賊胴背長和體重要大于60 年代烏賊的體型規(guī)格,而80 年代初至今,性成熟的烏賊胴背長、體重在逐漸下降,說明漁場生態(tài)是動態(tài)變化的,多種因素的變化都會導(dǎo)致其出現(xiàn)連鎖性反應(yīng)。此外,浙江南部和北部海域海洋環(huán)境有一定的差異,且食物網(wǎng)組成以及物種組成存在較大的差異,從而為曼氏無針烏賊提供了迥異的生長環(huán)境、棲息地以及食物來源,這可能是導(dǎo)致2 個海域的烏賊胴背長組成有較大差異的原因之一。
劉必林等[28-32]研究表明,烏賊類內(nèi)殼生長紋是否具有日周期性仍存在一些爭議,不是所有學(xué)者都認(rèn)為生長輪紋的沉積周期性與其生活環(huán)境的溫度息息相關(guān)。本研究也曾選用烏賊內(nèi)殼表面生長輪紋作為研究對象分析其日齡,但BETTENCOURT,et al[19,33]從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)烏賊的全部生命周期,其內(nèi)殼輪紋并不是勻速生長,內(nèi)殼輪紋的生長受水環(huán)境尤其是溫度變化及自身發(fā)育等多種因素的影響,由此說明內(nèi)殼生長紋不符合“一日一紋”,故通過內(nèi)殼表面生長輪紋無法準(zhǔn)確判斷烏賊的日齡。此外,本研究中烏賊內(nèi)殼生長輪紋最高達(dá)到140~160 區(qū)間,而倪正雅等研究發(fā)現(xiàn)1960 年浙南浙北海域烏賊內(nèi)殼輪紋數(shù)可達(dá)170~180 輪,比本研究中多了20 輪左右。曾經(jīng)有學(xué)者認(rèn)為烏賊的內(nèi)殼輪紋數(shù)與生活環(huán)境、棲息地的溫度密切相關(guān),且近年來海洋溫度在不斷地發(fā)生變化,這可能導(dǎo)致烏賊生長紋的減少的原因之一。
研究發(fā)現(xiàn),目前無法通過內(nèi)殼來準(zhǔn)確判斷曼氏無針烏賊的日齡,但內(nèi)殼生長與烏賊自身的生長密不可分,本研究嘗試用胴背長和體重與內(nèi)殼長的擬合關(guān)系來分析其生長,在用幾種函數(shù)模型的擬合對比后,發(fā)現(xiàn)曼氏無針烏賊內(nèi)殼長與胴背長線性模型擬合結(jié)果最優(yōu),此結(jié)果與WANG Xuefeng,et al[34]和郭有俊等[35]在研究鳶烏賊Sthenoteuthis oualaniensis時發(fā)現(xiàn)其內(nèi)殼長與胴背長呈線性相關(guān)相似。另外,浙北與浙南海域群體無論是胴背長還是內(nèi)殼長,與其體重的關(guān)系均以冪函數(shù)模型擬合最佳,但李楠等[36]在對劍尖槍烏賊Loligo edulis進(jìn)行研究時發(fā)現(xiàn),烏賊群體胴背長與體重關(guān)系在春季產(chǎn)卵時是以Logistic 曲線擬合最佳,而夏季產(chǎn)卵群體胴背長與體重的關(guān)系分別以von-Bertalanffy 和Logistic 曲線擬合最佳,這可能是因為劍尖槍烏賊體型較為狹長且分布在外海,而曼氏無針烏賊體型為橢圓狀且分布在近海,不同的棲息環(huán)境、餌料和海洋溫度等因素都會影響其形態(tài)之間的差異,故擬合結(jié)果不一致,后續(xù)可以通過增加不同季節(jié)的產(chǎn)卵群體的取樣量,對曼氏無針烏賊胴背長和體重等關(guān)系做進(jìn)一步比較。實驗發(fā)現(xiàn)烏賊解凍后肉質(zhì)較軟,或經(jīng)外力壓迫后體型容易有所改變,可能會在測量時出現(xiàn)一定的誤差,而烏賊內(nèi)殼是體內(nèi)的硬組織,形態(tài)穩(wěn)定,不易受到破壞,測量誤差相較胴背長要低很多,所以在烏賊受到外力擠壓后,胴背長無法很好測量時,可以選用內(nèi)殼長來替換胴背長作為分析指標(biāo)。由此可見,內(nèi)殼長與胴背長都可以用來分析生長關(guān)系。浙北海域曼氏無針烏賊內(nèi)殼輪紋數(shù)與主要外形參數(shù)均為冪函數(shù)擬合最優(yōu),這與之前學(xué)者[19]對養(yǎng)殖曼氏無針烏賊的研究結(jié)果一致。這一結(jié)果可能是由于近些年在曼氏無針烏賊增殖放流工作加大的影響下,養(yǎng)殖群體的養(yǎng)殖單位近幾年來,在浙北海域每年放流受精卵2 000 萬單位左右;另外,根據(jù)徐開達(dá)等[12]利用2013-2016 年的放流數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)曼氏無針烏賊受精卵的放流達(dá)到種群修復(fù)和增產(chǎn)增收的目的,因此會造成浙北海域取樣的烏賊的研究結(jié)果和養(yǎng)殖群體的比較相近;而浙南海域由于種群的差異,內(nèi)殼輪紋數(shù)與主要外形參數(shù)并不是均以冪函數(shù)最優(yōu)。此研究結(jié)果還需后續(xù)的實驗研究來進(jìn)一步拓展并驗證不同海域間曼氏無針烏賊的差異。