长江刀鲚溯河洄游过程中生长特征与耳石形态特征的变化

摘要

刀鲚(Coilia nasus)属于鲱形目(Clupeiformes)、鳀科(Engraulidae)、鲚属。刀鲚平时生活在中国、日本和朝鲜沿海,春季性成熟后从河口溯江而上进入江、湖中产卵繁殖,孵化后的幼鱼随江水返海肥育。但在长江下游的太湖、巢湖等湖泊中,生活着一种原先被定名为湖鲚(C. nasus taihuensis)的淡水定居型亚种。随后20世纪70年代以来的研究已基本证明长江刀鲚具有两个生态型,一类为洄游型,即刀鲚;另一类为淡水定居型,即通常所说的湖鲚和短颌鲚(C. brachygnathus)。
　　已有研究表明耳石形态特征可以作为识别种间的依据之一。基于耳石形态差异的研究方法有两类,一是传统的耳石形态测量方法或称简单耳石形态测量方法;二是傅里叶形态分析方法。两者的区别主要在于研究的侧重点不同,简单耳石形态测量方法是对耳石体轴进行研究,而傅里叶形态分析则是对耳石的轮廓进行研究。
　　20世纪70年代初,我国曾较大规模地开展过长江刀鲚的资源调查和一些生物学特征分析。近年也有一些学者对长江刀鲚的资源动态和生物学特征作过研究,但还缺乏对洄游群体生物学特征的动态分析。本文分析了刀鲚在长江口至安徽芜湖段溯河产卵洄游过程中的一些生物学特征变化,并对2龄组刀鲚群体的产卵洄游过程的耳石形态变化进行研究,以期为刀鲚的资源保护和合理利用提供基础。结果如下:
　　1、分析了2009年4~5月采自长江九段沙、靖江和芜湖3个江段的299尾洄游型刀鲚样本。结果显示,3个群体的体长范围为15.8~32.8(平均23.3±3.5)cm,18.0~24.0 cm体长组占总数的52.51％。体重范围为11.83~143.80(平均48.19±24.89)g,小于50.00 g体重组占总数的59.53%。芜湖群体的体长和体重均显著小于九段沙和靖江群体(ANOVA，p=0.000<0.01)。299尾个体包括1~4龄4个年龄组,其中51.28%的九段沙个体和53.97%的靖江个体均为3龄;而多达85.26%的芜湖个体则为2龄。299尾样本的雌雄平均性比为1:1.57,九段沙、靖江和芜湖群体的性比分别为1:1.28、1:1.46和1:1.97。3个群体的平均丰满度为0.350±0.049,但即使是在同龄组间,靖江群体的丰满度也显著高于芜湖和九段沙群体,这可作为大个体刀鲚在这一江段最名贵高价的一种解释。
　　2、分析了2009年4~5月及采自长江九段沙、靖江和芜湖3个江段的171尾洄游型刀鲚样本、2009年9月采自太湖的54尾定居型刀鲚样本,经耳石年龄磨片鉴定,225尾刀鲚样本均为2龄。对171尾2龄刀鲚群体的左矢耳石进行形状指标分析的结果表明,在长江口至芜湖段溯河产卵洄游过程中,耳石测量参数均值逐渐增大。其中,耳石直接测量参数在九段沙和靖江群体间无显著差异(P>0.05);而靖江至芜湖段,群体耳石大小(耳石面积、耳石周长、耳石重量、耳石宽、耳石长、最大Ferect直径、耳石最小Ferect直径、最大半径、最小半径)显著增大。与同龄的太湖定居型群体相比较,九段沙、靖江、芜湖3个群体在耳石重量、耳石面积、耳石周长、耳石横轴长度(耳石宽、耳石最小Ferect直径、耳石最小半径)均显著差异(P<0.05);但在耳石纵轴长度(耳石长、耳石最大Ferect直径、耳石最大半径)无显著差异(P>0.05)。
　　九段沙、靖江和芜湖群体间,77.8%耳石形态指标不存在显著差异(P>0.05);九段沙与靖江群体在耳石形态因子X2(P=0.010<0.05)、环率X3和矩形趋近率X4(P=0.005<0.05))3个指标显著变大,而芜湖和靖江群体仅矩形趋近率存在显著差异,表明从长江口至靖江段,耳石轮廓越来越规则,但越来越接近于矩形,而不趋近于圆。而九段沙与靖江群体在芜湖和靖江群体间仅有矩形趋近率 X4显著变大(P=0.022<0.05),表明耳石轮廓又趋向于圆形,这也表明长江刀鲚的耳石轮廓并不是稳定不变的。分析也表明,太湖群体与3个长江洄游群体间有66.7~88.9%的耳石形态指标存在差异。其中,太湖群体与九段沙群体有8个耳石形状指标(X1~X3、X5~X9)存在显著差异;与靖江群体有7个耳石形状指标(X1、X4~X9)存在显著差异;与芜湖群体有6个耳石形状指标(X1、X5~X9)。
　　判别结果显示,上述4个群体间依据耳石形态指标所作的判别分析,综合判别率仅51.1%,其中九段沙、靖江和芜湖三个群体之间重叠率很高;如果将3个长江群体归为一类,则显示综合判别率为82.2%。主成分分析也显示了一致的结果。
　　3、通过对上述4个群体225尾2龄刀鲚群体的左矢耳石所作的傅里叶分析表明,如果将3个长江洄游群体作为一个整体与太湖定居群体进行比较,则仅17尾被错判,即综合判别成功率高达92.4%。但如果将4个群体分别判别,则九段沙、靖江、芜湖群体之间的判别成功率仅为35.2-51.9%,重叠率极高。表明长江刀鲚洄游群体在从九段沙、靖江、芜湖上溯洄游产卵的过程中,矢耳石轮廓在总体上变化是不大的。

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第一章 引言

1.1 鱼类群体概念

1.2 鱼类群体的识别方法

1.2.1 据于外部形态的识别方法

1.2.2 据于耳石形态的识别方法

1.2.3 据于生物化学的识别方法

1.2.4 据于遗传学的识别方法

1.3 长江刀鲚研究现状

1.3.1 长江刀鲚的种群组成和生态类型

1.3.2 长江刀鲚的资源动态与保护措施

1.3.3 刀鲚基础生物学研究现状和存在的主要问题

1.4 研究目的与意义

第二章 长江刀鲚溯河洄游过程中的年龄结构及其生长特征变化

2.1 材料与方法

2.2 结 果

2.2.1不同群体的体长和体重分布

2.2.2 不同群体的年龄结构和性比变化

2.2.3 不同群体同龄个体的体长和体重变化

2.2.4 丰满度变化

2.3 讨 论

2.3.1长江刀鲚的体长、体重和年龄结构变化

2.3.2 性比及同龄组个体的体长、体重变化

2.3.3 长江刀鲚的丰满度变化

第三章 长江刀鲚产卵洄游过程中耳石形态特征的变化

3.1 材料与方法

3.1.1 耳石材料的准备与形态特征的测量

3.1.2 耳石年龄鉴定

3.2 结果

3.2.1 2龄组不同群体的耳石测量参数变化

3.2.2 2龄组不同群体的耳石形态指标变化

3.3 讨论

第四章 长江刀鲚洄游产卵群群体的耳石傅里叶形态鉴别

4.1 材料与方法

4.1.1 材料

4.1.2 耳石形态傅里叶谐值的选取

4.1.3 数据处理

4.2 结果

4.2.1 不同洄游群体的判别分析

4.2.2 长江洄游群体和太湖群体的判别

4.3讨论

总结

参考文献

致谢