新疆阜康水库东方欧鳊生长特征研究
2023-02-23谢春刚韩军军封永辉马燕武
陈 朋，祁 峰，谢春刚，韩军军，封永辉，马燕武
(新疆维吾尔自治区水产科学研究所，农业部西北地区渔业资源环境科学观测实验站，新疆 乌鲁木齐 830000)
东方欧鳊(AbramisbramaorientalisBerg)，俗称鳊花、鳊鱼，隶属于鲤科(Cyprinidae)、雅罗鱼亚科(Leuciscinae)、欧鳊属(Abramis)，原分布于欧洲阿尔卑斯山脉以北、比利牛斯山脉以东、巴尔干半岛、爱尔兰北部、黑海、亚速海、波罗的海、白海和巴伦支海东部等水域，1924年被移殖到西伯利亚地区[1]。20世纪50年代前后，前苏联渔业工作者向哈萨克斯坦境内的斋桑泊和巴尔哈什湖分别移植东方欧鳊3 800尾及598尾，至60年代末形成捕捞产量，后进入我国额尔齐斯河与伊梨河水系[2]。有关东方欧鳊生长的研究，有分布来源于新疆额尔齐斯河、伊犁河、乌伦古湖的报道[1-4]。阜康水库是21世纪初建成的平原型水库，位于新疆阜康市境内，水面面积约2 400 hm2，水深3.2～18.0 m，年均水温约9.4℃，全年水温在15℃以上约119 d。东方欧鳊是阜康水库重要的捕捞对象之一，年捕捞产量约6.0 t，占捕捞总产量的12.0%。本文通过对2021年5月在阜康水库采集的45尾东方欧鳊样本的年龄和生长进行研究，旨在为更加合理地开发利用其资源提供科学依据和理论基础。
1 材料与方法
1.1 样本采集与处理
2021年5月，对在阜康水库采集到的118尾东方欧鳊的体长(mm)、体质量(g)等形态指标进行测量。随机取其中45尾样本进行年龄鉴定与生长研究，每尾采集背鳍下方侧线上方的鳞片5～10片作为年龄鉴定材料；用温水浸泡20 min后刷去表皮和黏液，再选取5片形状完整、规则的鳞片进行制片，于Leica MZ75体视解剖镜下，统计年龄并拍照保存；轮径测量采用Fish BC 3.0.1软件。
1.2 数据处理与分析
实验数据采用Excel 2013、SPSS 13.0进行分析；鳞片图片采用FiSATⅡ进行处理。
1)体长与体质量的关系拟合方程采用Keys公式[5]：
W=aSLb
(1)
采用Pauly D[6]提出的t检验方法，检验回归方程生长指数与匀速生长理论值(3.0)的偏离程度：
(2)
式(1)～(2)中：W为体质量；SL为体长；a为常数；b为生长指数；T为t检验统计量值；SD(SL)、SD(W)分别为体长、体质量对数的标准差；r为相关系数；n为样本数。
2)体长的退算采用Dahl-Lea公式[7]：
(3)
式(3)中：SLi为i龄时退算体长；SLc为实测体长；Si为第i年鳞片鳞径；Sc为鳞片轮径。
3)体长、体质量与年龄的关系采用Von Bertalanffy生长方程拟合[8]，如公式(4)；生长参数SL∞、k和t0值通过Ford方程和Beverton法获得[9]，如公式(5)和公式(6)。
SLt=SL∞[1-e-k(t-t0)]
(4)
SLt+1=SL∞[1-e-k]+e-kSLt
(5)
ln(SL∞-SLt)=ln(SL∞)+kt0-kt
(6)
4)比较不同种群间生长特性的差异使用生长特征指数(φ)[10]：
φ=lnk+2lnSL∞
(7)
5)自然死亡系数(m)使用费鸿年等[11]提出的方法估算：
logm=-0.210 7-0.082 4logW∞+
0.675 7logk+0.462 7logt
(8)
6)临界年龄(tα)根据孙雪兴等[12]提出的方法估算：
(9)
式(4)～(9)中：SLt为t龄鱼体长；SL∞为极限体长；k为生长系数，通过FiSAT Ⅱ软件中的ELEFANI方法获得[13]；t为年龄；t0为体长或体质量理论生长起点年龄；SLt+1为t+1龄鱼体长；m为自然死亡系数；W∞为极限体质量；b为生长指数。
2 结果与分析
2.1 体长和体质量的关系
阜康水库东方欧鳊体长与体质量呈显著的幂函数关系，回归方程为：W=0.020 8SL3.001 7(r2=0.978 4，n=118)(图1)。t检验表明，b值(3.001 7)与匀速生长理论值(3.0)之间差异不显著(T=0.04
2.2 年轮特征与年龄结构
如图2所示，东方欧鳊的鳞片为圆鳞，形状较规则；鳞片年轮特征是疏密和碎裂，大多数鳞片在其前区和侧区可同时见到疏密和碎裂两种结构；在离鳞焦很近之处，无明显的由疏到密的过渡带，也无碎裂型结构存在，表明东方欧鳊的鳞片无幼轮，“1”可视为第一个年轮。
注：图中数字表示鳞片年轮。
鳞片年轮鉴定结果表明，阜康水库东方欧鳊年龄范围为1+～4+龄，其中样本最小年龄为1+龄，共7尾，占总样本量的15.6%；最大年龄为4+龄，共3尾，占总样本量的6.3%；2+龄为优势年龄组，共27尾，占总样本量的60.0%(图3)。
2.3 生长退算
东方欧鳊体长(SL)与鳞径(R)的直线回归方程为：
SL=0.926 6R(r2=0.706 8，n=45)
采用Dahl-Lea进行体长退算，渔获物各龄退算体长和退算体质量见表1。将东方欧鳊各龄的理论体长、理论体质量分别与各龄的实测体长、实测体质量进行χ2检验，计算得到χ2L=0.611 <χ20.05=14.067(P=0.894)和χ2W=1.521 <χ20.05=14.067(P=0.982)，表明差异不显著，可用来计算生长参数。
表1 阜康水库东方欧鳊各龄鱼退算体长和退算体质量
2.4 生长方程
利用体长与体质量关系式退算体长、体质量数据：SL∞=43.066 8 cm，W∞=1 672.056 2 g，k=0.180，体长理论生长起点年龄t0=-0.179 5，体质量理论生长起点年龄t0=-0.179 4。采用Von Bertalanffy生长方程模拟东方欧鳊体长和体质量生长方程，分别为：
SLt=43.066 8[1-e-0.180(t+0.179 5)]
2.5 生长特征
根据公式(7)、SL∞=43.066 8 cm、k=0.180计算生长特征指数φ，φ=5.811。
对东方欧鳊体长和体质量生长方程进行求导变换，得到体长和体质量的生长速度(dSL/dt、dW/dt)及加速度(d2SL/dt2、d2W/dt2)的方程[5]：
如图4a所示，东方欧鳊体长生长曲线无拐点，生长速度、生长加速度一直小于0，说明其体长生长速度随年龄增长而降低。如图4b所示，体质量生长曲线具有拐点，拐点年龄为5.9龄，对应L5.9=28.6 cm，W5.9=489.4 g。在5.9龄前，东方欧鳊体质量生长加速度为正值，之后为负值，说明其体质量生长加速度随年龄增长而降低。
2.6 临界年龄
临界年龄是指同一世代的渔业资源群体在未被利用的条件下，资源群体生物量达到最大值时的年龄，或者个体质量相对生长速度与群体瞬时自然死亡率相等时的年龄[6]。
通过公式(8)计算，得到m=0.4。将m值、b值(3.001 7)、k值(0.180)和t0值(-0.179 4)带入公式(9)，计算得到临界年龄tα=4.4龄，即4.4龄时东方欧鳊种群生物量达最大值。再将临界年龄带入2.4部分求得的生长方程，得到临界体长为24.2 cm，临界体质量为295.6 g。
3 讨论
3.1 不同水域东方欧鳊生长比较
来源于阜康水库的东方欧鳊的生长系数(k)为0.180，大于额尔齐斯河(0.123)[1]、乌伦古湖(0.054)[3]和伊犁河(0.168)[4]，而渐进体长(L∞)小于乌伦古湖和伊犁河，大于额尔齐斯河。表明阜康水库东方欧鳊生长性能较好，但生长潜力较乌伦古湖和伊犁河小，较额尔齐斯河大。从生长速率看，Stankus S[14]认为东方欧鳊的生长速率通常随纬度的降低而升高。但本研究东方欧鳊生长特征指数(5.811)高于高纬度的额尔齐斯河(4.176)[1]和乌伦古湖(4.037)[3]，而明显高于低纬度的伊犁河(3.01)。由此可见，不同纬度地区东方欧鳊的生长速率并不完全遵循这一规律，推测饵料可能是重要的影响因素，阜康水库东方欧鳊食物来源广泛，食物由摇蚊幼虫、水生昆虫以及水生植物的嫩茎叶等组成，充塞度1级及以上占85.90%，而伊犁河河道中饵料生物相对匮乏，东方欧鳊充塞度1级及以上仅占31.88%。总体而言，阜康水库东方欧鳊较额尔齐斯河、乌伦古湖和伊犁河表现出较好的生长优势，并适应阜康水库栖息环境条件。
3.2 东方欧鳊拐点年龄与起捕年龄的确定
试验结果表明，阜康水库东方欧鳊体质量生长拐点年龄为5.9龄，理论上该龄起捕可以最大限度地发挥其生长性能；生长拐点之后，随着年龄增加，生长速度减慢，饵料系数增大[15]。但该龄种群生物量并非最大，即捕捞效率无法达到最高，这是因为种群数量随年龄增长呈幂函数减少。阜康水库东方欧鳊在种群生物量达最大值时的临界年龄为4.4龄，因此建议起捕年龄为4龄，以发挥其生长性能并提高捕捞效率。
