张家界市大鲵生态繁育工程研究

宋英杰，罗庆华，张立云，陈秋宇，彭红，王寒，欧东升

(1.吉首大学 a.林产化工工程湖南省重点实验室；b.吉首大学大鲵资源保护与综合利用湖南省工程实验室，湖南 张家界 427000；2.桑植县畜牧兽医水产局，湖南 张家界 427200；3.张家界市畜牧兽医水产局，湖南 张家界 427000；4.湖南省大鲵救护中心，湖南 张家界 427000)

张家界市大鲵生态繁育工程研究

宋英杰1a,1b，罗庆华1a,1b*，张立云2，陈秋宇3，彭红3，王寒1a,1b，欧东升4

(1.吉首大学 a.林产化工工程湖南省重点实验室；b.吉首大学大鲵资源保护与综合利用湖南省工程实验室，湖南 张家界 427000；2.桑植县畜牧兽医水产局，湖南 张家界 427200；3.张家界市畜牧兽医水产局，湖南 张家界 427000；4.湖南省大鲵救护中心，湖南 张家界 427000)

为探寻张家界市大鲵生态繁育工程结构的关键因子与大鲵生态繁育的技术特点，实地调查10个大鲵生态繁育场，测量生态池的结构参数和主要水质指标，采用主成分分析方法，探讨生态繁育工程中影响大鲵亲本繁育的主要因子。结果表明：水深、繁育池底质、两岸坡度、植被类型、植被覆盖率与人为干扰是人工溪流结构参数的主要因子；洞穴面积、洞口宽与洞口高、水深与洞底组成均为洞穴结构参数的主要因子；浊度、总硬度、pH值和硫化物、溶解氧、总氮、总磷含量及化学耗氧量为水质指标主要因子。张家界市大鲵生态繁育选用亲本的规格较大，年龄为(8.4±3.6)龄，繁殖率为64.9±52.6，繁育工程中主要存在雌雄鉴别不清与孵化率低等问题。

中国大鲵；生态繁育；人工溪流；洞穴；张家界

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中国大鲵(Andrias davidianus)属于两栖纲有尾目隐鳃鲵科，为中国珍稀名贵特产[1]。为保护和有效利用大鲵资源，20世纪60年代起国内已开始对大鲵人工养殖进行研究，但大鲵人工繁殖技术至今仍不成熟[2]。自2000年以来，秦岭山区大鲵生态繁育成功[3]，因其具有建设成本低、对技术要求不高、亲本的安全性好等优势，大鲵生态繁殖模式在全国迅速扩展，已遍布湖南、湖北、四川、陕西、河南、安徽、贵州等省[4–5]。关于大鲵生态繁育工程建设的研究结果表明，养殖水源可通过基岩和植被来确定，养殖气候可通过纬度和海拔来确定，养殖场址可以通过地形交通来选择，养殖安全可以通过工程设施来保证[6]。王开锋等[3]探讨了人工模拟生态建设大鲵繁育池的方法；艾为明等[7]研究了生态繁育场地点的选择和生态繁育池的建设以及亲鲵的选择、培育、配对、产卵、孵化等；张红星等[8]对大鲵繁殖配组的性比、繁殖日度、繁殖时间、雌雄性腺发育同步等问题进行了研究，但关于大鲵生态繁育工程结构系统定量的研究尚少见报道。

张家界市是国家级大鲵自然保护区所在地，已成功繁育大鲵苗多年，现已形成了比较完善的技术体系，该地的大鲵资源保护与利用技术处于国内前沿。笔者对张家界市大鲵生态繁育工程的结构进行定量研究，调查大鲵亲本选育、大鲵养殖管理技术与生产效果，探索张家界大鲵生态繁育工程的结构关键因子与管理技术的不足，并提出优化建议，以提高生态繁育技术水平。

1 研究地点与方法

1.1 调查地点的选择

张家界市位于湖南省西北部(28°52′～29°48′N，109°40′～111°20′E)，属山地季风温润气候，年均气温16 ℃，境内溶洞、深潭、阴河、泉水众多，具有大鲵生长繁殖得天独厚的生态环境。张家界市境内建有大鲵生态繁育场共35个，其中已成功繁殖鲵苗的有20家。从中随机抽取10家作为本研究的调查点，利用全球卫星定位仪(GPS)测定各调查点的地理位置与海拔高度(表1)。

表1 生态繁育工程调查点Table 1 Investigated sites of the ecological breeding engineering

1.2 生态繁育工程结构的调查

调查并测量大鲵生态繁育工程的核心组成部分——生态繁育池的结构参数，包括人工溪流的宽度与深度、底质、人工溪流的岸组成、两岸坡度、植被类型和盖度，并测量池中洞穴的结构参数，包括面积、洞口宽与高、洞底组成和洞中水深。

1.3 水质测定

在生态繁育池中采集水样，每个调查点取样3个。按照水库渔业资源调查规范SL167—96(中华人民共和国水利部，1998)，采用水银温度计现场测定水温，精度为0.1℃；用目视比浊法测定浊度；用便携式pH计测量 pH值；用碘量法测定溶解氧(DO)；用重铬酸钾法测定化学耗氧量(COD)；用EDTA滴定法测定总硬度(GH)；用过硫酸钾–紫外分光光度法测定总氮(TN)含量；用氯化亚锡还原光度法测定总磷(TP)含量；用碘量法测定硫化物含量。此外，测定人工溪流中水的流速。

1.4 亲本选育和繁殖管理及繁殖效果调查

调查以上生态繁育场的亲本选育、繁殖管理方法与繁殖效果，主要包括放入亲本的数量、规格与雌雄比、亲本培养方法、孵化方法以及繁殖效果。用2014年的繁殖鲵苗数表示繁殖效果，计算产卵率、出苗率与繁殖率。产卵率=产卵数/雌鲵亲本体质量。出苗率=出苗数/产卵数。繁殖率=出苗数/亲本数。

1.5 数据处理

采用SPSS软件对生态繁育池的结构参数与水质指标进行主成分分析，并对大鲵产卵率、出苗率、繁殖率与调查点海拔、亲本数量、大鲵体质量、大鲵年龄进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 大鲵生态繁育工程的结构

2.1.1 人工溪流的结构

各调查点人工溪流的结构参数见表2。对其进行主成分分析和对植被类型、人为干扰定性指标进行赋值分析(下同)的结果见表3。取权系数绝对值大于0.7的指标为主成分(下同)，结果表明：水深、繁育池底质、两岸坡度、植被类型、植被覆盖率与人为干扰6项因子是人工溪结构中的主要因子。人工溪中，水深为(0.23±0.04) m，池底质以卵石与砂石为宜，两岸坡度多为90°，植被类型为树加草，植被覆盖率为(82.5±15.0)%，人为干扰均弱，各调查点结构差异小。

表3 人工溪流结构因子主成分分析的特征向量Table 3 Eigenvectors of artificial stream structural factors from principle component analysis

2.1.2 人工洞穴结构

人工洞穴的面积为(1.31± 0.19) m2，洞口宽为(0.27±0.06) m，洞口高为(0.28±0.04) m，洞穴内水深为(0.24±0.09) m，底质组成以卵石和砂子复合为主(表4)。各调查点的洞口宽和水深2项指标的差异较大，其他指标的差异较小(表5)。

表4 生态繁育池洞穴的结构指标Table 4 Structural indicators of the ecological breeding cave

表5 洞穴结构指标主成分分析的特征向量Table 5 Eigenvectors of cave characters from principle component analysis

2.2 水质特点

生态繁育池水质指标测定结果见表6。适宜的水温是大鲵繁殖的必要条件，但是单次的测量结果不具有代表性，所以在分析中不考虑该指标。各指标之间的相关性分析结果表明，COD分别与TN、 TP含量呈显著性相关，主成分分析中不能包括极显著相关的两组变量，对TN、TP含量之外的其他6个指标进行主成分分析(表7)。由表7可见，6个指标均为主成分因子，以上8项指标均为重要的水质指标。调查点生态繁育池水浊度为10.90±7.87，其中样点5、8、9水的浊度比较大，是因为该场沉淀池太小，不能有效控制雨后水质的浑浊；池水pH平均为7.38±0.37，偏碱性，符合畜饮水标准；DO为(7.68±2.20) mg/L，COD为(8.75±2.08) mg/L，TN含量为(0.19±0.18) mg/L，TP含量为(0.05±0.06) mg/L，GH为(145.39±27.56) mg/L，硫化物含量为(0.000±0.001) mg/L。除样点2与7的TP含量外，其他指标均达到了国家《地面水环境质量标准 》(GB3838—2002)Ⅱ类地表水标准(Ⅱ类水质标准适用于珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产场、仔稚幼鱼的索饵场等)。

表6 生态繁育池水质指标Table 6 Water quality index of ecological breeding pool

表7 水质指标主成分分析的特征向量Table 7 The eigenvectors of water quality index from principle component analysis

2.3 亲本选育和繁殖管理及繁殖效果

由表8可见，亲本体质量为(3.5～18.0) kg，平均为(8.5±3.5) kg；年龄为5～12，平均年龄为(8.4±3.6)龄，雌雄比均为1∶1。投饵方式为80%投喂活饵料和鱼块，20%投喂活饵料。80%采用自然孵化，20%采用人工孵化，人工孵化的出苗率高于自然孵化的，平均孵化率为(44.2±28.6)%。因人工孵化的技术要求较高，管理工作量较大，所以目前在张家界市采用人工孵化的不多。在自然孵化方式下，亲本吃食卵的现象在多个调查点均有不同程度发生。选择年龄较大的亲本进行自然孵化，8龄以上雄鲵的护卵能力强。此外，在繁殖季节要合理投放饵料，把有卵粒的洞穴口关闭，以防其他大鲵进入。

表8 大鲵生态繁育工程的繁殖管理与繁殖效果Table 8 Breeding control and effects of ecological breed engineering for A. davidianus

产卵率、出苗率、繁殖率与亲本数量、规格与年龄的相关性分析结果见表9。由表9可见，仅繁殖率和亲本规格显著相关，亲本规格是影响繁殖率的主要因素。在调查实践中发现，亲本的个体大，年龄大，繁殖能力强，护卵能力强，吃食卵粒情况少，孵化率高。对产卵率、出苗率、繁殖率与人工溪流、洞穴结构因子的定量指标和水质指标进行相关性分析的结果表明，它们之间的相关性均无统计学意义。

表9 繁殖效果与亲本特征的相关系数Table 9 Correlation coefficient between breeding conditions and parent features

3 讨论与结论

1) 关于生态工程结构。水深、繁育池底质、两岸坡度、植被类型、植被覆盖率与人为干扰是人工溪结构的关键因子。本研究中水深(0.23±0.04) m，与桂庆平报道的0.2～0.3 m[4]基本相同。该水深能满足大鲵水陆两栖的习性，既能全部覆盖大鲵的身体，又便于大鲵出水面呼吸。底质以卵石和砂石为主，这可为大鲵爬行提供适宜的条件。两岸坡度宜为90°，这样有助于隐蔽洞穴，满足大鲵喜隐蔽[9]的习性。植被类型以树加草为宜，树与草协同遮阳，可以为大鲵提供阴凉的生活环境。本研究中的植被覆盖率为(82.5±15.0)%，与金立成报道的60%～80%[10]相似。植被遮阳使溪流中光线较暗，且可防止洞穴中温度太高。人为干扰小，保持安静，无工业及其他污染，是大鲵自然繁殖的必要条件。洞穴是大鲵生境选择的决定因素[11]，洞穴结构影响大鲵的栖息与生长。在张家界生态繁育工程中，洞穴面积、洞口宽与高、水深、底质组成均为洞穴结构关键因子，适宜洞穴面积为(1.31±0.19) m2。面积太小，不利于大鲵运动，有可能增加大鲵之间咬架；面积太大，浪费土地和水资源。洞口宽为(0.27±0.06) m，洞口高为(0.28±0.04) m。该洞口尺寸能使大鲵自由进出洞穴。洞口太大，影响洞穴内的光照；洞口太小，不方便大鲵进出洞穴。洞穴内水深为(0.24±0.09) m。洞内水深以没过大鲵身体10 cm 左右为宜，这样可让大鲵自由地沉在水下，也方便大鲵出水面呼吸。洞穴底质以卵石和砂子复合为宜，这样可满足大鲵的推沙行为。

2) 关于水质。浊度、pH值、DO、COD、TN含量、TP含量、GH与硫化物含量8项指标为水质重要因子。本研究中调查点的水浊度为(10.90±7.87)JIU，高于野生大鲵生境的水浊度(7±2)JIU[12]。大鲵喜欢清澈水[13]，所以必须建造效果良好的沉淀池，控制水的浊度，否则大鲵容易相互撕咬。部分调查点沉淀池的结构简单，不能有效控制雨季水质浑浊，这是张家界大鲵生态繁殖场存在的主要问题。适宜pH为7.38±0.37，略偏碱性。大鲵喜高溶解氧水环境[14]，本研究中DO为(7.68±2.20) mg/L，高于张红星等报道的5～6 mg/L[15]。大鲵以肺呼吸为主，但其肺不发达，需要皮肤辅助呼吸[16]。本研究中COD和TN含量与TP含量较低，分别低于10.83、0.38、0.11 mg/L，说明水中耗氧的有机质含量少；GH适中，为(145.39±27.56) mg/L，硫化物的含量低于0.001 mg/L，表明泉水无毒性。在满足大鲵对水质的要求下，较小的水流可以保持大鲵的水环境相对稳定，减少水资源的消耗。本研究中水流速为0.01～0.10 m/s，小于艾为明等报道的0.1～0.3 m/s[7]。水温不仅影响大鲵的生活，还影响亲本性腺发育、产卵行为与胚胎发育[17–18]，水温为大鲵繁殖的必要因子。良好的水质是大鲵生态繁育成功的必要条件。张家界大鲵生态繁育工程的水源质好量多，流速稳定，水中污染物少，水质良好。

3) 关于亲本选育、繁殖管理与繁殖效果。选择体格健壮、性成熟好的亲鲵是成功繁殖的首要条件。亲本规格是影响繁殖率的主要因素。雄鲵体型大，副性征明显，易受雌鲵青睐[19]。张家界市用于生态繁育大鲵的个体较大，体质量为(8.5±3.5) kg，与文立华报道的成功交配的雄鲵个体基本一致。大鲵5龄可达性成熟，但性腺成熟度不够，8龄以上的大鲵的性腺发育更好，所产生殖细胞质量更好，繁殖率高[20]。亲本年龄较大，为8.4±3.6，高于桂庆平报道的5龄[4]。雌雄比均为1∶1，与张红星等[10]报道相同，但多个调查点对亲本雌雄鉴别不准确，导致了雌雄比不恰当，产卵率较低，为(29.93±20.08)粒/kg。亲本培育的关键是满足不同季节的亲鲵营养，保持饵料适口充足。本研究结果表明，饵料鱼以活的鱼虾为主，辅以新鲜鱼块，以满足不同培育阶段大鲵的需要。张家界大鲵生态繁育已经成功，但繁育技术水平有待提高，繁殖效果也有待稳定，还存在亲鲵雌雄鉴别不准确所导致的雌雄比不当、产卵率较低和自然孵化方式孵化的效果差、出苗率低等问题，所以，提高雌雄鉴别技术和推广人工孵化技术是张家界大鲵生态繁殖技术需要解决的关键问题。

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责任编辑：王赛群

英文编辑：王 库

Ecological breeding engineering for Chinese giant salamander in Zhangjiajie city

Song Yingjie1a,1b, Luo Qinghua1a,1b*, Zhang Liyun2, Chen Qiuyu3, Peng Hong3, Wang Han1a,1b,Ou Dongsheng4
(1.a.Key Laboratory of Hunan Forest Products and Chemical Industry Engineering; b.Engineering Laboratory of Chinese Giant Salamander’s Resource Protection and Comprehensive Utilization in Hunan Province, Jishou University, Zhangjiajie, Hunan 427000, China; 2.Bureau of Animal Husband and Aquiculture of Sangzhi County, Zhangjiajie, Hunan 427200, China; 3.Bureau of Animal Husband and Aquiculture of Zhangjiajie City, Zhangjiajie, Hunan 427000, China; 4.Rescue Center of Chinese Giant Salamander in Hunan Province, Zhangjiajie, Hunan 427000, China)

In order to explore the key factors and technique affecting structure characteristic of ecological engineering for Chinese giant salamander breeding in Zhangjiajie city, ten ecological breeding farms were investigated in field, as well as the structural parameters of their ecological pool and water quality. Principal component analysis was used to pick out the main factors in the ecological engineering breeding. The results showed that water depth, substrate of breeding pool, bank gradient, vegetation type, coverage and human interference were the main structural parameters of artificial stream; Cave area, width and hight of cave entrance, depth of water and substrate composition were the main structural parameters of cave, and turbidity, total hardness, pH value, sulfide, dissolved oxygen, total nitrogen, total phosphor and chemical oxygen demand were the main factors of water quality index. The parent specifications of Chinese giant salamander were relatively large to an average age of 8.4±3.6, and the average reproductive rate was 64.9±52.6. The ambiguousness of sex discrimination and low hatching rate were the major problem in the ecological engineering breeding.

Chinese giant salamander (Andrias davidianus); ecological breeding; artificial stream; cave; Zhangjiajie

S966.6

A

1007-1032(2016)06-0635-06

庆平．梵净山大鲵仿生态繁殖新技术[J]. 中国水产，2011(6)：39–41.

10.3969/j.issn.1002–6681.2011.06. 018．

2016–01–06

2016–04–12

国家自然科学基金项目(31460160)；国家星火计划项目(2014GA770016)；湖南省自然科学基金项目(10JJ6036)；湖南省科技计划项目(2010SK3031)；吉首大学科研项目(15JDY013)

宋英杰(1991—)，男，山东菏泽人，硕士研究生，主要从事大鲵生态研究，895374796@qq.com；*通信作者，罗庆华，教授，主要从事大鲵资源保护及综合利用研究，lqh700930@126.com