黄鳍棘鲷3种标志方法效果的比较与分析
2019-10-26吕少梁王学锋刘禹希陈志劼李纯厚
吕少梁,王学锋,林 坤,刘禹希,陈志劼,李纯厚
(1.广东海洋大学水产学院,湛江 524088;2.南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江),湛江 524025;3.中国水产科学研究院南海水产研究所,农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,广州 510300)
过度捕捞和环境污染造成近海渔业资源急剧衰退,在此形势下,以渔业资源养护、渔业环境修复为主的观念深入人心。增殖放流被认为是恢复渔业资源、改善水域生态环境、促进渔民增产增收的有效措施[1]。以人工育苗技术为支撑,我国于20世纪80年代开始开展海洋经济鱼类的规模化增殖放流[2]。近年来增殖放流迅速发展,但重放流规模、轻效益评估导致增殖效果备受争议。标志放流(亦称标志回捕)为科学评估增殖效果提供了一种有效途径,开发并选取适宜的标志放流方法成为该领域的研究热点[3]。开展多种标志方法的对比优选研究对降低标志放流的误差、科学评估增殖效果具有重要的现实意义[4]。
标志方法的选取应综合考虑2个方面[5],一是研究目的、成本及可接受的误差范围;二是标志对鱼的生长、死亡、脱标等方面的影响程度。后者一直是用于评价标志方法优劣的重要参考指标。国内关于标志方法对鱼类的影响研究较多[6-9],主要采用单因素方差分析来比较标志鱼与不标志鱼之间生长率、死亡率、脱标率的差异。生存分析是将事件的结果和发生该结果所经历的时间进行过程分析的一种统计方法[10],能用于分析研究对象在生存时间内的分布特点,比较不同组别之间生存分布的差异,以及探索影响生存时间的因素[11]。该分析方法在国外已成功用于定量评价不同标志方法对鱼类的影响[12-13],而在国内相关领域尚鲜有应用。
黄鳍棘鲷(Acanthopagrus latus)隶属于鲈形目,鲈亚目,鲷科,棘鲷属,广泛分布于我国东南沿海。其肉质鲜嫩、营养丰富,是重要的海产经济鱼类[14]。伴随着黄鳍棘鲷苗种规模化繁育技术的成熟,其已发展成为每年近海增殖放流的主要品种之一。本研究以黄鳍棘鲷为实验对象,采用单因素方差分析和Kaplan-Meier生存分析对比被动整合雷达标志(passive integrated transponder tags,PIT)、长 T型标志(long T-bar anchor tags,LT)、短T型标志(short T-bar anchor tags,S-T)的标志效果,旨在量化3种标志方法下鱼的特定生长率、存活率、标志保留率,并综合客观因素筛选出适宜黄鳍棘鲷标志放流的方法,以期为今后评价其他标志方法及鱼类提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
于2016年1—2月在广东省阳西县恒生水产养殖场开展为期40 d的实验。实验用鱼为该养殖场人工培育的黄鳍棘鲷幼鱼(健康活泼、摄食正常、规格整齐),随机抽取50尾测得平均体长为(11.79±0.77)cm,平均体质量为(52.95±11.34)g。PIT标志设备(包括PIT标签、注射器和扫码器)与T型标志设备(包括T型标签和标志枪)购自青岛海星仪器有限公司(图1、表1)。
1.2 实验步骤
实验设置4个组(对照组、PIT标志组、L-T标志组、S-T标志组),每组设2个重复,每个重复50尾鱼。
实验开始前,先将鱼放入培育池(3 m×3 m×2 m)内暂养7 d以适应养殖环境,标志操作前24 h停食。标志开始前,将标签及标志工具用75%酒精浸泡消毒 5 min,之后将鱼放入30 mg·L-1丁香酚溶液(丁香酚∶酒精=1∶9配比后溶于海水)的玻璃缸中药浴麻醉,待鱼体腹部开始向上翻转时,自药浴水体中取出并测其初始体长(精确至1 mm)、体质量(精确至0.01 g)(每组随机测10尾)。标志时,操作人员戴棉线手套,随机选取被麻醉的鱼,左手轻握鱼体,右手持标志工具,按分组将相应的标签以45°角迅速植入鱼体背鳍基前部肌肉中,标志植入失败或标志时有跌落等现象的鱼不用于后期实验。标志结束后,将标志鱼放入含有5%聚维酮碘溶液的玻璃缸中药浴消毒30 min,防止伤口发炎,消毒期间持续增氧以防止缺氧并加快鱼体复苏。随后将各标志组和对照组的鱼(不标志,其余步骤与标志组相同)分别暂养于400 L海水的玻璃钢养殖水桶中,每桶50尾,共8桶。
图1 黄鳍棘鲷标志实验所用设备Fig.1 Equipment used in Acanthopagrus latus tagging experiment
自然条件下使用砂滤后的天然海水并持续增氧,完成40 d的标志效果实验。每天定时(上午 9∶00、下午 17∶00)投喂 2次配合饲料,正常日投喂量为鱼体质量的3%~4%。每天换水1次,换水量50%。每天用YSI多参数水质仪测定各组的水质指标(水温、盐度、pH、溶解氧)。每8 h观察并记录鱼的死亡、脱标等情况。标志处理及数据测定均由2名受过培训的实验员完成。
1.3 数据分析
实验结束后停食24 h,每桶随机抽取10尾鱼测定终末体长、体质量。按以下公式求出特定生长率(specific growth rate,SGR,%·d-1)[15]:
SGR=100×(ln Wt-ln W0)/t
式中,W0为初始体质量(g),Wt为终末体质量(g),t为实验天数(d)。
水质、生长、存活、标志保留等相关数据均为各组2个重复的平均值。采用单因素方差分析比较各组间水质指标、生长指标的差异显著性;采用Kaplan-Meier生存分析研究各组鱼的存活率和标志保留率随时间的变化趋势,并用对数秩检验(log-rank test)比较其差异显著性[16]。统计分析均使用SPSS19.0软件完成,显著水平设为P=0.05。
2 结果与讨论
2.1 水质指标情况
实验期间水质指标随自然环境变化,更接近于野外条件下鱼所处环境不断变化的实际情况。方差分析结果表明各组间水温、盐度、pH、溶解氧的差异均不显著(P>0.05)(表2)。这一条件符合对比性实验所要求的均衡原则,即非处理因素应尽量均衡一致以减少对实验结果的影响,从而凸显出实验的处理因素[17]。说明在各组鱼所处的水体环境保持一致的情况下,可以不考虑水质理化指标对标志效果的影响。
2.2 生长情况
实验前后鱼的体长、体质量以及特定生长率SGR见表 3,SGR表现为 L-T标志组(0.57%·d-1)>对照组(0.56%·d-1)>PIT标志组(0.53%·d-1)>S-T标志组(0.50%·d-1)。方差分析结果表明各组间SGR的差异不显著(P>0.05),即3种标志方法对试验鱼的生长无显著影响。这与多数应用 PIT标志[18-19]和 T型标志[7,20]对鱼类进行标志研究时所得到的结论一致。有部分研究则表明标志会对鱼的生长产生负面影响,如RIKARDSEN等[21]发现箭型标志对北极红点鲑(Salvelinus alpinus)的生长有抑制;徐开达等[9]发现日本黄姑鱼(Nibea japonica)经 H型标志牌标志后,标志组鱼的多项生长指标与对照组的差异显著。可见,标志对生长的影响因鱼种而异。
表1 3种标签的规格参数Tab.1 Main parameters of tags in A.latus tagging experiment
表2 实验各组的水质理化参数Tab.2 Water quality indices in each group of A.latus tagging experiment
表3 实验各组鱼的生长指标、存活率和标志保留率Tab.3 Growth indices,survival rate and tag retention rate in each group of A.latus tagging experiment
2.3 存活及标志保留情况
生存分析结果表明实验各组间存活率和标志保留率的差异均不显著(P>0.05)。存活率表现为对照组(99%)>PIT标志组(96%)>L-T标志组(94%)>S-T标志组(93%)(表3),但差异不显著(log-rank test:χ2=4.820,P=0.185)。且PIT标志组标志3 d后未见有鱼死亡,L-T标志组和S-T标志组标志6 d后未见有鱼死亡(图2)。标志保留率则表现为PIT标志组(100%)>S-T标志组(97%)>L-T标志组(96%),但差异不显著(log-rank test:χ2=3.782,P=0.151)。PIT标志组没有出现标签脱落,L-T标志组标志3 d后未见脱标,S-T标志组标志2 d后未见脱标(图3)。研究表明[13,22-23],标志前麻醉、标志合适的部位以及标志后消毒是提高鱼类存活率和标志保留率的重要步骤。麻醉有效避免了标志时试验鱼因剧烈挣扎而造成物理性损伤;选择背鳍基前部较厚的肌肉组织作为标志部位,有助于固定标签;消毒则可降低标志部位的发炎溃烂及因溃烂导致的标签掉落。本研究3种标志方法的存活率和标志保留率均较高。各组发生少数的试验鱼死亡和脱标主要是在标志后3 d内,可能是标志处理过程的压力及标签对鱼体产生的胁迫导致的。
2.4 3种标志方法的综合比较
标签价格、操作难易、识别回收等客观因素亦是选取标志方法时需要考虑的(表4)[24]。成本方面,PIT标签较T型标签昂贵。PIT标签是集成微型芯片、感应线圈、铁氧体磁棒于玻璃管内的电子产品,而T型标签则是尼龙材质制作;标签越小,工艺要求越高,所以S-T标签的造价略高于L-T标签。操作简便性方面,PIT标志前需将PIT标签放于注射器针头的凹陷处,每次需单独放置标签后再标志,不能连续标志。而L-T、S-T标志操作相对简单,成串的标签(100个·串-1)放在标志枪上相应的卡槽位置便可连续标志,适宜批量标志。标签的可识别性方面,PIT标签植入于鱼体肌肉内部,需借助扫码器探测,不适用于目前渔获物分散交易的市场现状。而T型标签标志于鱼体外,肉眼便可观察到,且L-T标签的标志端长于S-T,可显示标志放流的信息(如放流单位、联系方式、编号等),便于回收。
图2 实验各组鱼存活率的Kaplan-Meier生存分析Fig.2 The Kaplan-Meier survival analysis of survival rate in each group of A.latus tagging experiment
图3 实验各组鱼标志保留率的Kaplan-Meier生存分析Fig.3 The Kaplan-Meier survival analysis of tag retention rate in each group of A.latus tagging experiment
表4 3种标签的比较Tab.4 Comparison of three tags
3 小结
本研究表明,3种标志方法对鱼的生长无显著影响,且存活率和标志保留率均较高。综合考虑评价指标,L-T标志是黄鳍棘鲷批量化标志放流经济可行的最佳方法,而S-T标志适用于标志上信息少的情况;PIT标志适用于费用预算充足、实验精度、保留率等要求较高的情况。此外,本研究所采用的生存分析法可为今后对比优选不同标志方法提供新的解决思路。
由于不同标志方法具有规格效应、时间效应及鱼种特异性,本研究仅做了同种规格鱼40 d的短期实验,对于不同规格鱼及长期效应还有待进一步研究以充实标志放流技术体系。