秦岭细鳞鲑保护生物学研究

摘要

秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)属于鲑科(Salmonidae)鲑亚科(Salmoninae)细鳞鲑属(Brachymystax)，主要生活于秦岭海拔1000-2300m的山涧溪流中，多在水质清澈、水流湍急、大型砾石底质的河段活动，除了洪水期外，很少在平原干流中出现。近些年来，由于环境污染、生境破碎、气候变化、过度捕捞等原因，秦岭细鳞鲑的分布范围缩小，生境破碎化严重，种群数量不断减少，被列为我国二级重点保护动物，在《中国濒危动物红皮书-鱼类》中，濒危等级是易危(UV)。为了保护秦岭细鳞鲑及其生境，国家先后在陕西陇县、陕西太白县、甘肃漳县、甘肃秦州建立了以秦岭细鳞鲑为主要保护对象的国家级珍稀水生动物自然保护区。
　　本论文对秦岭细鳞鲑的生境、种群生物学、繁殖生态学、遗传多样性及人工增殖等方面进行了相关研究，以期为更好地为秦岭细鳞鲑保护提供理论依据，结果如下:
　　(1)通过多变量形态度量学的方法对秦岭和黑龙江两个地区细鳞鲑种群进行形态差异的比较分析。结果表明:28个可量和框架数据中，16个性状差异显著，比例为57.14％;通过主成分分析表明，主成分1总方差贡献率为22.42％，包括12个性状，其中8个集中在吻端至臀鳍末端之间，对两个群体的综合判别准确率为100％。秦岭和黑龙江两个细鳞鲑种群外部形态上存在显著差异，并且可以通过可量和框架数据来判别归属。
　　(2)基于线粒体DNA的控制区序列(1082-1163bp)和细胞色素b基因(912bp)对长江水系和黄河水系的秦岭细鳞鲑种群遗传变异和亲缘地理关系进行了研究。结果表明:两个地域的种群间有较高的遗传变异(96.03％)，种群有明显的地理分化。
　　(3)2009-2010年，通过无线电生物遥测技术(n=10)和定点观察相结合的方式，研究了秦岭细鳞鲑繁殖时期的行为特征。主要表现为:①部分亲鱼短距离迁移;②雌雄成对出现;③晨昏时段活动频繁;④藏匿场所固定。通过沿河流徒步行走观察并在部分河段进行“试探性”挖掘，在咸宜河的七桥沟支流发现秦岭细鳞鲑自然产卵场五处，均位于“跌水深潭”出口处，周围植被覆盖，阳光难以直射，水流较缓，底质由砂砾和砾石组成。根据收集自然受精卵孵化时间和秦岭细鳞鲑在人造模拟产卵场的产卵行为，认为秦岭细鳞鲑的产卵类型是部分同步型，每次产卵约需3-7天。
　　(4)2009-2014年，在陕西省陇县、眉县、太白县进行了秦岭细鳞鲑的人工繁育，通过捕捞野生亲鱼、人工催产、干法授精、人工孵化的形式，首次实现了该种鱼的人工繁殖，2014年在陕西陇县千河上游固关河段成功的进行了人工放流。
　　根据2010和2011两年人工繁殖的结果，秦岭细鳞鲑怀卵量为206-2364粒，人工催产的效应时间为72-117h，受精卵从受精到出膜需要的积温约为195℃.d，从出膜到上浮需要积温约为140℃.d。
　　测量136尾1+龄（15月龄）人工养殖的秦岭细鳞鲑体长、体重，其体长-体重关系式为W=0.0001L2.5589(R2=0.8888)，平均肥满度为0.9749±0.1109。
　　(5)研究了秦岭细鳞鲑精子活力及Na+、Mg2+、Ca2+、葡萄糖四种环境因子对精子活力的影响。结果表明，秦岭细鳞鲑精子在清水中的寿命为31-40s，在BSS生理盐水缓冲液中的寿命为35-58s，二者对秦岭细鳞鲑的精子激活率均在98％以上。在Na+、Mg2+、Ca2+、葡萄糖四种环境因子的作用下，秦岭细鳞鲑精子活力均呈现出先上升后下降的趋势，其最佳激活浓度分别为125 nmol/L(剧烈运动时间和精子寿命分别为23.56s和38.37s)、80nmol/L(剧烈运动时间和精子寿命分别为31.81s和62.81s)、40nmol/L(剧烈运动时间和精子寿命分别为23.51s和45.92s)、60nmol/L（剧烈运动时间和精子寿命分别为21.68s和38.84s）;上限耐受浓度分别为200nmol/L、500nmol/L、150nmol/L和150nmol/L。研究区域富含白云石(MgCO3)，仅在咸宜河的5处矿场白云石总储量就约为1818.47万吨，因而我们推测，秦岭细鳞鲑对Mg2+较高的耐受力是在长期的进化过程中形成的一种适应性。
　　(6)研究了不同开口饵料对秦岭细鳞鱼稚鱼开口驯化的效果。采用颗粒饲料、水蚯蚓以及二者的混合三种不同的饵料对秦岭细鳞鲑仔鱼的开口驯化进行了初步研究。实验共进行了30d，结果表明:在不同饵料的饲养下，体长的增长差异显著，体重增长差异不显著;饲料组的死亡率最高为53.33％，水蚯蚓组和混合组分别为5％和8.33％。生长情况最好的是混合组，在保证较低的死亡率下，日增重和瞬时生长率也较高。结果表明，水蚯蚓是秦岭细鳞鲑稚鱼合适的开口饵料，秦岭细鳞鲑稚鱼转食后可以适应人工饲料。
　　(7)研究了不同养殖密度对秦岭细鳞鱼稚鱼生长性状和存活率的影响。分别设置了4个不同的养殖密度组，分别为:3000、5000、7000、10000尾/m2，每个实验组设3个平行，共4500尾实验鱼。实验先期投喂水蚯蚓，转食后投喂人工饲料。实验共进行40d，每天记录死亡数量，每10d测量一次生长性状。实验结果表明，养殖密度对秦岭细鳞鱼稚鱼存活率和特定生长率(SGR)影响显著，各密度组的死亡率分别为5.18％、4.29％、3.56％和1.66％，较高的死亡率出现在较低的密度组中。肥满度为0.65-0.78，SGR平均值为3.01％，体长的变异系数为14.66％-18.66％，体重的变异系数为58.08％-81.59％。研究结果表明秦岭细鳞鱼稚鱼可以在较高的密度下进行养殖，7500-1000尾/m2是秦岭细鳞鲑稚鱼养殖较为理想的养殖密度。

目录

声明

摘要

缩略语

第一章 综述

1．1 鲑科鱼类命名与起源

1．1．1 鲑科鱼类命名

1．1．2 鲑科鱼类的起源

1．2 鲑科鱼类的分类、形态特征及地理分布

1．3 鲑科鱼类系统发育

1．4 中国鲑科鱼类的种类与分布

1．5 鲑科鱼类人工养殖与保护

1．5．1 世界鲑科鱼类人工养殖概况

1．5．2 几个主要国家鲑科鱼类养殖与保护现状

1．6 秦岭细鳞鲑形态、习性、研究进展与保护现状

1．6．1 秦岭细鳞鲑形态特征与习性

1．6．2 秦岭细鳞鲑研究进展

1．6．3 秦岭细鳞鲑保护现状

第二章 秦岭细鳞鲑形态特征与遗传多样性

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 实验材料来源

2．2．2 形态学数据采集

2．2．3 形态学数据处理与分析

2．2．5 基因组DNA提取

2．2．6 基因组DNA的琼脂糖凝胶电泳检测

2．2．7 线粒体DNA的PCR扩增及产物检测

2．2．8 线粒体DNA数据处理

2．3 结果

2．3．1 形态学特征

2．3．2 线粒体DNA遗传学

2．4 讨论

2．4．1 细鳞鲑属分类学研究的争议

2．4．2 多变量形态度量学的应用

2．4．3 秦岭细鳞鲑的遗传多样性

第三章 秦岭细鳞鲑的生境

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．3 结果

3．3．1 气候特征

3．3．2 水系特征

3．3．3 鱼类资源

3．4 讨论

3．4．1 鱼类资源特征

3．4．2 秦岭细鳞鲑致危的环境因素

第四章 秦岭细鳞鲑自然繁殖

4．1 前言

4．2 材料与方法

4．2．1 研究区域

4．2．2 繁殖生态学研究

4．3 结果

4．3．1 繁殖时期行为特征

4．3．2 产卵场位置及生态特征

4．3．3 产卵类型

4．4 讨论

4．4．1 繁殖时间

4．4．2 繁殖时期行为特征

4．4．3 产卵类型

4．4．4 产卵场生态特征

第五章 秦岭细鳞鲑人工繁殖

5．1 前言

5．2 材料与方法

5．2．1 亲鱼的捕获、检查及运输

5．2．2 人工催产

5．2．3 采卵、采精前准备

5．2．4 人工授精

5．2．5 精子活力研究

5．2．6 孵化管理

5．2．7 数据处理与统计分析

5．3 结果

5．3．1 2010、2011年人工繁殖效果

5．3．2 秦岭细鳞鲑精子活力研究

5．3．3 1+龄人工繁殖幼鱼生长性状

5．4 讨论

5．4．1 亲鱼选择

5．4．2 人工催产

5．4．3 人工授精及亲鱼产后康复

5．4．4 2010年孵化率、上浮率低的原因

5．4．5 采用人工饲料驯化时间的选择

5．4．6 水温对育苗养殖的重要作用

5．4．7 环境因子对精子活力的影响

第六章 开口饵料与养殖密度对秦岭细鳞鲑稚鱼生长的影响

6．1 前言

6．2 材料与方法

6．2．1 试验材料

6．2．2 开口饵料对稚鱼生长的影响

6．2．3 养殖密度对稚鱼生长的影响

6．2．4 数据统计

6．3 结果

6．3．1 不同组开口饵料对稚鱼生长的影响

6．3．2 养殖密度对稚鱼死亡率的影响

6．3．3 养殖密度对稚鱼肥满度(CF)的影响

6．3．4 养殖密度对稚鱼特定生长率(SGR)的影响

6．3．5 养殖密度对稚鱼生长离散的影响

6．4 讨论

6．4．1 开口饵料对稚鱼生长的影响

6．4．2 养殖密度对稚鱼生长的影响

第七章 结论与保护建议

7．1 前言

7．2 本文主要结论

7．3 秦岭细鳞鲑保护建议

参考文献

附录

研究生期间课参与课题

研究生期间参与学术会议

研究生期间发表论文和专利

致谢