一种实用型虾虎鱼类捕获装置的设计

黄承勤 韩明明 龙水生 张晓琴 黄顺楷 郭昱嵩

摘 要：根据虾虎鱼类的特殊生物习性，利用防腐蚀的亚克力塑料材质制作一种漏斗式圆台虾虎鱼捕获装置。该装置可与传统的捕捉方式比较具有明显的高效性、普适性，对滩涂原生态环境的破坏力度较低，而由于亚克力材质成本相对较高，从而导致无法广泛应用于我国东南沿海的渔业生产中来，仅适应于无经验的科研工作者科研样本采集，很好地限制了虾虎鱼类的捕捉数量，保护了野生虾虎鱼类种质资源不被过渡捕捉，维护了海陆交界处的滩涂、河口和红树林等生态系统平衡。

关键词：虾虎鱼；捕获；漏斗式；圆台型

中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.24.091

虾虎鱼类是虾虎鱼亚目所有鱼类物种的统称，营穴居或常隐藏于石缝等隐蔽处，是鲈形目鱼类中一类具有相同习性小型鱼类，也是该目最大的一个分类群，包括虾虎鱼科（Gobiidae）、溪鳢科（Rhyacichthyidae）、沙塘鳢科（Odontobutidae）、塘鳢科（Eleotridae）、蠕鳢科（Microdesmidae）、鳍塘鳢科（Ptereleotridae）、沙鳢科（Kraemeriidae）、峡塘鳢科（Xenisthmidae）、辛氏微体鱼科（Schindleriidae）共9科，其中又以虾虎鱼科占绝大部分。据统计，全球共有虾虎鱼类约两千余种，分属于9科270属，而中国存在9科106属307种。虾虎鱼类适应能力非常强，遍布于各类水域，如湖泊、水库、溪流、江河等淡水水域和海洋生态系统等，尤其以咸淡水交汇处的红树林生态系统分布居多。

红树林生态系统是近岸虾虎鱼类的主要觅食、产卵、育幼、栖息场所。湛江拥有全国41.4%的红树林生态系统，具有丰富的虾虎鱼类资源。虾虎鱼类大多数以浮游动物（如枝角类）为食，也同时作为许多红树林鱼类的天然饵料，促进了整个红树林生态系统的能量流动和物质循环功能。纵横交错的红树林生态系统蕴育了复杂多样的虾虎鱼类，种类繁多的虾虎鱼类具有极高的相似度，DNA条形码技术从遗传基础上很好地解决了相似物种难以界定问题，通过分析采集的各种虾虎鱼类系统发育关系可进一步确认分子技术在物种快速分类的可靠性。

而由于复杂多样的红树林生态系统结构，加之适应能力较强、活动范围较大、特殊的隐居生态习性等原因造成了虾虎鱼类捕捉难度大、逃逸率高、科研采样缺乏随机性等问题。正确的采样技术是保证科研实验顺利进行的基本条件。合理的采样技术包括采样季节、采样地点、采样点的布设到采样工作、采样方法的选择等多方面，尤其以采样方法中采样工具的选择更为重要，设计合理的采样工具直接关系到试验样本的生物学可靠性。鉴于虾虎鱼类的繁殖方式以及虾虎鱼类早期发育阶段生态习性和栖息生境的多样性，针对虾虎鱼类的采样，必须设计符合虾虎鱼类特殊生态习性的捕捉装置。本项目设计的虾虎鱼捕捉装置将使得虾虎鱼类的采样技术更加定量化、综合化和自动化。

1 设计原理

利用虾虎鱼类的生境隐蔽习性，设计漏斗式圆台型捕捉装置。退潮后将其投放并固定于潮沟红树林根部，水陆两栖的虾虎鱼类退潮后会爬到滩涂觅食，当遭遇天敵（如蟹类、鸟类）捕食时迅速隐蔽至就近洞穴或石缝。当虾虎鱼类钻入圆台型装置顶部的孔隙后顺沿着漏斗式内容器坠入底部，从而无法原路返回。装置底板设置一扇形旋转开口，采集的虾虎鱼类从此开口倒出进行收集。

2 模型制作

利用亚克力材料一体合成漏斗式圆台虾虎鱼捕获装置（图1），亚克力材料的透明特性易与滩涂淤泥相映衬，而不引起虾虎鱼类的警惕。

3 新型虾虎鱼捕获装置与传统捕获方式的比较

红树林区复杂的结构很难对虾虎鱼类进行直接捕捞，合理的采样方式能解决科研材料难获取之需。漏斗式圆台型捕捉器能根据虾虎鱼类隐蔽习性有效将其捕获，可根据科研需要布设采样点，进行划区域、定量采集虾虎鱼类供各研究机构科学研究之用。但由于采用塑化亚克力材料制作，生产成本相对较高，不适合大规模投入渔业生产，仅供科研材料定点、定量捕集之需，可与生物科技公司进行合作，应用到高校或相关机构教育教学采样或科研工作中。

与其他采集方式相比，直接捞取法对红树林生态系统造成极大的破坏，易导致滩涂生物栖息地受损，药捕法对滩涂生物更是毁灭性的灾害。漏斗式圆台型捕获装置能高效、可控、定时、定点采集虾虎鱼类，可准确反映红树林生态系统的野生虾虎鱼资源现状，估算其群体数量，推算资源补充量。采集的虾虎鱼类由于形态结构极为相似，在形态学鉴定基础上利用DNA条形码技术对其进行准确分类，并通过分子系统学验证分类的可靠性，分析各类虾虎鱼的系统进化关系。

4 漏斗式圆台虾虎鱼捕获装置的应用

利用了虾虎鱼类的趋触性、隐居性设计漏斗式圆台型捕捉装置，自动、随机、定点采集虾虎鱼类样本供科研取材，利用形态分类系统结合DNA条形码技术对难以辨别的虾虎鱼类进行准确界定。

设置漏斗式圆台虾虎鱼捕获装置定时定点投放于雷州半岛主要红树林区随机、自动捕获各种隐居的虾虎鱼类，从而估算各大红树林区虾虎鱼类的繁殖群体数量和资源补给量，并利用DNA条形码技术对捕获的各类虾虎鱼类进行分子鉴定，利用获取的条形码基因COI进行分子标记，分析捕获的各类形态结构极为相似的虾虎鱼类系统进化关系，利用生物信息学软件对其进化年代进行推演，掌握雷州半岛主要红树林区虾虎鱼类资源现状，从而为雷州半岛红树林保护区的虾虎鱼类资源补给和生态系统平衡提供切实可行的理论依据。

利用虾虎鱼类在退潮后具有趋触性和隐居等特性设计漏斗形圆台捕获装置，用尼龙绳固定于灌木类红树根部，数小时后，由于虾虎鱼类躲避鸟类、蟹类等捕食而被人工鱼巢（漏斗式圆台捕获装置），进行周年采集虾虎鱼类样本后，先根据《南海鱼类志》、《中国鱼类检索系统》进行形态分类，对于鉴定到种的虾虎鱼类利用分子生物学技术提取各虾虎鱼类基因组DNA，通过PCR扩增获得线粒体COI基因进行物种确认，对于鉴定无误的虾虎鱼类，以COI基因为分子标记进行系统进化分析，分析各物种之间的亲缘关系、遗传距离、基因交流情况、群体分化情况等等。设计合理的采样工具是后期科学研究的保障，该捕捉装置也可供其他虾虎鱼类研究采样之用。

参考文献

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