千岛湖大眼华鳊个体生物学、种群资源评估以及在生态系统中的作用

摘要

大眼华鳊（Sinibrama），隶属鲤形目（Cypriniformes）、鲤科（Cyprinidae）、鳊亚科(Abramidinae)华鳊属(Sinibrama)，是千岛湖天然经济鱼类中产量最高的鱼类之一。其为何能在千岛湖中形成和保持优势，以及其在千岛湖食物网中的作用如何等都是生态学研究的极好课题，但相关的研究报道至今未见。实际上，由于千岛湖的渔业长期以来是以鲢、鳙放养为主，因此有关千岛湖天然鱼类的系统生物学、种群评估等研究十分少见。
　　 为了解千岛湖大眼华鳊（Sinibrama）的种群状况，本研究于2008年7月至2009年4月在千岛湖采集到707尾标本，对大眼华鳊个体生物学特征、种群资源评估进行了初步分析，并参照对千岛湖生态系统的研究文献构建了千岛湖2008年的Ecopath模型。研究内容包括大眼华鳊个体的年龄、生长、繁殖生物学和食物组成，评估目前种群开发水平合理性以及以大眼华鳊为优势天然种类的千岛湖生态系统特征，从而对千岛湖大眼华鳊渔业生态学开展系统的研究，旨在为千岛湖天然鱼类的合理保护和利用提供参考。
　　 本研究得到的主要结果如下：
　　 1、以鳞片为材料进行年龄鉴定，结果表明种群的年龄分别由雌性0+～5+(1～6龄)六个年龄组和雄性0+～4+（1～5龄）五个年龄组组成，优势年龄组为1+～2+(2～3龄)龄，占总数的71.4％。鳞片边缘增长率从7月至9月逐渐上升，至9月达一峰值。以后逐渐回落，除了2月出现异常上升外，总体呈下降趋势，4月回落至最低值。体长范围为9.2cm～20.4cm，体重范围为18～195g；体长和体重生长关系式为W=0.0248L2.8985(r=0.9482)；拟合的VonBertalanffy方程为：Lt=24.04(1-e-o.1477(t+2.8540)），Wt=249.38(1-e-o.1477(t+2.8540）2.8985，生长拐点年龄为4.35龄时，拐点体长、体重为15.74cm，73.13g。雌、雄性比为1.27:1，绝对繁殖力为1870-18665粒，平均6279粒，个体体长相对繁殖力平均为408±214.22eggs/cm，范围为134-989粒；个体体重相对繁殖力平均为98±40.49eggs/g，范围为38-215粒。调查期间，雌、雄鱼性腺成熟系数9月达到一峰值，分别为22.85％、12.56％，表明9月可能存在一个繁殖高峰。生长指标总体随年龄生长而下降，丰满度在3月达到峰值。个体绝对繁殖力与体重的相关性高于性腺成熟系数、体长和年龄，因此适宜用体重和繁殖力的关系来预测大眼华鳊的绝对繁殖力，千岛湖大眼华鳊食物组成以藻类、枝角类和桡足类为主要，优势种为硅藻门的舟形藻属、桥湾藻属、异极藻属、曲壳藻属和脆杆藻属。根据拐点体长、体重可知，此次渔获物样本的大部分个体正处于快速生长阶段，还未度过最佳生长期，目前存在过度捕捞的状况，应限制4龄以下个体的捕捞，继续保持现在的禁渔期，有利于该物种的自然资源的保护。
　　 2、根据渔获物所做的种群全年补充量模型分析，千岛湖大眼华鳊全年繁殖呈现两个高峰，证明其有可能在全年的性腺发育中存在两次产卵期。大眼华鳊自然死亡系数M=0.4371year-1，千岛湖大眼华鳊总死亡系数Z=0.9955，捕捞死亡系数为F=0.5584year-1，初次捕捞体长(Lc)为12.76cm，开发率为E=0.5609。使用“刀锋法”模拟Beverton-Holt模型，得到相对单位补充量渔获量2D曲线，Emax=0.556，E0.1=0.465，E0.5=0.308。当前开发率E略微大于Emax，因此千岛湖大眼华鳊目前捕捞压力偏大。
　　 3、构建了一个具有19个功能组，能够代表2008年以大眼华鳊为优势种的千岛湖生态系统特征的Ecopath模型，并通过EwE软件的基本分析和网络分析功能，对该生态系统的结构、功能和生态系统发育等进行了定量分析，并对大眼华鳊在湖泊生态系统中的作用进行了探讨。通过研究表明，千岛湖生态系统由7个整合营养级构成，鱼类的生态营养效率多在0.9以上，而浮游植物、浮游动物和碎屑的EE值则较低，分别为0.759、0.228和0.475。千岛湖生态系统中初级生产者和碎屑的能量转换效率分别为6.5％、7.8％，，整个生态系统的能量转换效率为6.5％。大眼华鳊的食物主要来自第Ⅰ和第Ⅱ营养级，其营养级位于第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ营养级，比例分别为76％、23.9％、0.668％。大眼华鳊的有效营养级(ETL)为2.24。大眼华鳊与团头鲂和虾类的猎物重叠度较高，分别为0.911和0.977，与草鱼、鲤、鲴类、鲫、团头鲂的捕食者重叠指数较高，分别为1.000、0.984、0.945、0.998、0.984。大眼华鳊对鲌的促进作用较为明显，浮游植物、底栖生成者（如着生藻类）以及渔业对其种群有明显的促进作用，而鲌类对其存在明显的抑制作用。大眼华鳊在该湖泊生态系统的食物网结构中处于较为重要的地位，占据着较为独特的生态位，并在生态系统的能量传递中发挥着极为重要的作用。

目录

文摘

英文文摘

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引言

1 渔业的发展和挑战

2 个体生物学研究现状

2.1 年龄生长的鉴定材料

2.2 鱼类生长规律

2.3 繁殖策略

3 基于种群层次的渔业资源评估模型

3.1 目前使用模型简介

3.2 鱼类的死亡

4 FiSAT Ⅱ软件的应用

5 EwE在水生生态系统研究中的应用

6 千岛湖的地理及渔业资源利用情况

7 千岛湖大眼华鳊的研究意义

第一章 千岛湖大眼华鳊个体生物学特征

1.1 材料和方法

1.1.1 样本采集和处理

1.1.2 数据处理与分析

1.2 结果

1.2.1 年轮特征

1.2.2 鳞片边缘增长率

1.2.3 种群年龄结构

1.2.4 大眼华鳊的生长特征

1.2.5 繁殖

1.2.6 食物组成分析

1.3 讨论

1.3.1 千岛湖鱼类生长发育的季节变化问题

1.3.2 千岛湖大眼华鳊保持优势的原因分析

1.3.3 千岛湖大眼华鳊与长潭水库大眼华鳊的生长参数比较

1.3.4 资源的保护与利用

第二章 基于Beverton-Holt模型的千岛湖大眼华鳊资源利用与管理

2.1、材料与方法

2.1.1 数据来源

2.1.2 生长、死亡参数估计

2.1.3 资源利用状况评价（Berverton-Holt模型）

2.2、结果和讨论

2.2.1 生长规律

2.2.2 补充量模型

2.2.3 死亡

2.2.4 开发率(E)

2.2.5 捕捞死亡率曲线

2.2.6 基于Beverton-Holt模型的开发水平估算

2.3 讨论

2.3.1 样本选择的适合度

2.3.2 补充量模型的异同

2.3.3 基于资源评估的最适开发水平参考

第三章 基于Ecopath模型的以大眼华鳊为优势种的千岛湖生态系统现状特征分析

3.1 研究对象及方法

3.1.1 Ecopath原理

3.1.2 建立Ecopath模型的步骤

3.1.3 功能组设置和数据来源

3.1.4 千岛湖2008年Ecopath模型的参数估计

3.1.5 生物量(B)的估算

3.1.6 P/B系数的估计

3.1.7 Q/B或P/Q系数的估算

3.1.8 食物组成的估算

3.1.9 未同化食物比例的估计

3.1.10 某些功能组的EE值估算

3.2 结果

3.2.1 千岛湖生态系统的能量流动特征

3.2.2 各功能组营养流在不同整合营养级的分布

3.2.3 营养级间的转换效率

3.2.4 生态位重叠(Niche overlap)分析

3.2.5 生态系统混合营养影响(mixed trophic impacts，MTI)分析

3.2.6 大眼华鳊为优势种的千岛湖生态系统的营养结构特点

3.3 讨论

3.3.1 大眼华鳊为天然鱼类优势种的千岛湖营养结构特点

3.3.2 大眼华鳊生物量优势的原因探讨

3.3.3 大眼华鳊在千岛湖生态系统中的作用

3.3.4 数据可靠性

结论

参考文献

附录

致谢