畢婷婷侯 剛張勝宇謝松光

(1. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所, 中國(guó)科學(xué)院水生生物多樣性與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430072; 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049; 3. 廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 湛江 524025; 4. 江蘇省洪澤湖漁業(yè)管理委員會(huì)辦公室, 淮安223300; 5. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所淮安研究中心, 蘇北湖群漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展與水環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 淮安 223002)

基于殼長(zhǎng)頻率分析的洪澤湖河蜆漁獲物年齡結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)與死亡參數(shù)估計(jì)

畢婷婷1,2侯 剛1,3張勝宇4謝松光1,5

(1. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所, 中國(guó)科學(xué)院水生生物多樣性與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430072; 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049; 3. 廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 湛江 524025; 4. 江蘇省洪澤湖漁業(yè)管理委員會(huì)辦公室, 淮安223300; 5. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所淮安研究中心, 蘇北湖群漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展與水環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 淮安 223002)

河蜆(Corbicula fluminea)廣泛分布于東南亞、澳大利亞和非洲等地區(qū)的河流和淡水湖泊中[1,2], 它也是我國(guó)一些湖泊中(如太湖、洪澤湖)十分重要的經(jīng)濟(jì)貝類[3—6]。其中, 洪澤湖河蜆資源量曾達(dá)1×108kg以上, 分布遍及全湖除水草資源特別豐富的水域。但近年來(lái), 由于外來(lái)污水進(jìn)入湖體、過(guò)度捕撈以及捕撈生產(chǎn)中漁民2.27使用農(nóng)藥煤氣等的影響,河蜆資源量下降, 2012年洪澤湖河蜆資源調(diào)查得出資源量為5.00×107kg, 比2011年的6.92×107kg下降28.80%, 比2010年的7.84×107kg下降36.20%, 分布區(qū)域明顯縮小(江蘇省洪澤湖漁業(yè)管理委員會(huì)辦公室, 未發(fā)表數(shù)據(jù))。

目前, 關(guān)于河蜆的研究主要集中在生物學(xué)特征、時(shí)空分布與環(huán)境因子的關(guān)系以及繁殖生物學(xué)特征方面[2,7—9],種群結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)和死亡的研究較少。種群的年齡結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)和死亡等基本參數(shù)是漁業(yè)資源管理的基礎(chǔ)[10], 并且研究證明對(duì)于不能通過(guò)硬組織確定年齡的漁業(yè)對(duì)象, 體長(zhǎng)頻率分析方法是確定漁獲物年齡結(jié)構(gòu)的有效手段[10—12]。本文通過(guò)洪澤湖河蜆漁獲物的殼長(zhǎng)頻數(shù)數(shù)據(jù), 對(duì)河蜆漁獲物的年齡結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)和死亡參數(shù)進(jìn)行分析, 評(píng)估洪澤湖河蜆資源利用狀況, 為制定合理的資源管理對(duì)策提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 研究位置和采樣方法

2011年8月至2012年7月逐月于洪澤湖河蜆主要分布水域(33°20′N,118°75′E)(圖 1)采集河蜆, 采樣工具為漁民捕撈河蜆用的耙柵, 孔徑6 mm。河蜆洗凈后置于敞口桶中、避光, 活體帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步處理。

1.2 實(shí)驗(yàn)室處理

從每月采集的河蜆樣品中隨機(jī)選取195—200個(gè)個(gè)體,用游標(biāo)卡尺測(cè)量殼長(zhǎng)(L, 0.10 mm), 電子天平稱取體重(W, 0.01 g), 采用冪函數(shù)方程擬合殼長(zhǎng)-體重關(guān)系。

圖1 洪澤湖中采樣點(diǎn)的地理位置Fig. 1 Collection site of Corbicula fluminea in the Hongze Lake, Jiangsu Province, China

1.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)河蜆生長(zhǎng)的季節(jié)性特點(diǎn), 采用von Bertalanffy季節(jié)性生長(zhǎng)方程擬合河蜆生長(zhǎng)方程[13,14]:

式中, L∞為漸近殼長(zhǎng), K為生長(zhǎng)曲線的平均速率, t0為假設(shè)的理論生長(zhǎng)起點(diǎn)年齡, ts為“夏季點(diǎn)”取0和1之間的值, C為季節(jié)性波動(dòng)的幅度, 即為“振幅”, 通常取0和1之間的值, C值越大, 生長(zhǎng)的季節(jié)性波動(dòng)越大。

采用FISAT 軟件中的ELEFAN I技術(shù)估算模型生長(zhǎng)參數(shù)[15]。首先采用Powell-Wetherall 方法估測(cè)漸近殼長(zhǎng)L∞[16]。以此為初始值, 擬合 von Bertalanffy 季節(jié)性生長(zhǎng)方程的生長(zhǎng)參數(shù)L∞、K、C和“冬季點(diǎn)”WP。

理論生長(zhǎng)起點(diǎn)年齡t0采用Pauly經(jīng)驗(yàn)公式估算[17]:

總死亡系數(shù)(Z)用 FISAT 軟件中的長(zhǎng)度變換漁獲曲線法(Length-Converted Catch Curve)估算[17]。

自然死亡系數(shù)(M)采用以下公式計(jì)算[17]:

式中, T為河蜆棲息水域年平均水溫。洪澤湖年平均水溫取15.6℃[18]。

捕撈死亡系數(shù)(F)和開(kāi)發(fā)率(E)由以下公式計(jì)算:

2 結(jié)果

共測(cè)定2390個(gè)河蜆個(gè)體, 殼長(zhǎng)和體重范圍分別為8.50—31.40 mm和0.37—11.34 g。殼長(zhǎng)與體重呈冪函數(shù)關(guān)系(圖2):

Powell-Wetherall方法估算初始L∞值為34.3 mm。Von Bertalanffy季節(jié)性生長(zhǎng)方程生長(zhǎng)參數(shù)的擬算值: L∞=35.80 mm, K=0.72, C=0.91, WP=0.09, Rn=0.275, t0≈–0.21a。從生長(zhǎng)曲線圖分析, 漁獲物由3個(gè)世代構(gòu)成; 低齡世代8、9月開(kāi)始補(bǔ)充進(jìn)入漁獲物中; 生長(zhǎng)曲線的斜率有明顯的季節(jié)性波動(dòng):春季至夏季斜率逐漸升高(7月份最高), 秋季至冬季則逐漸降低(1月份最低)。低齡階段殼長(zhǎng)生長(zhǎng)快(圖 3)。

基于以上生長(zhǎng)參數(shù), 采用長(zhǎng)度變換漁獲曲線法獲得總死亡系數(shù)( Z )為4.31(圖4), 自然死亡系數(shù)( M )為1.05,捕撈死亡系數(shù)( F )為3.26, 開(kāi)發(fā)率( E )為0.76。

圖 2 河蜆殼長(zhǎng)(L)-體重(W)關(guān)系Fig. 2 Relationships between shell-length and body-weight of C. fluminea

圖3 河蜆殼長(zhǎng)頻數(shù)分布數(shù)據(jù)擬合的季節(jié)性生長(zhǎng)曲線圖(L∞=35.80 mm, K=0.72, C=0.91, WP=0.09, Rn=0.275)Fig. 3 Seasonalized von Bertalanffy growth curve (L∞=35.80 mm shell length, K= 0.72 per year, C=0.91, WP=0.09, Rn=0.275) of Corbicula fluminea as superimposed on the restructured shell length–frequency histogram

圖4 變換體長(zhǎng)漁獲曲線估計(jì)河蜆總死亡系數(shù)Z=4.31Fig. 4 Estimated Z=4.31 per year base on length-coverted catch curve of Crobicula fluminea

3 討論

洪澤湖河蜆殼長(zhǎng)-體重符合冪函數(shù)關(guān)系, 冪指數(shù) b為2.44。采用ELEFAN I技術(shù)分析洪澤湖河蜆殼長(zhǎng)頻率, 估算河蜆漁獲物包括3個(gè)世代。殼長(zhǎng)生長(zhǎng)系數(shù)K為0.72, 振幅C為0.91, 冬季點(diǎn)WP為0.09, 種群的開(kāi)發(fā)率E為0.76。

洪澤湖河蜆的繁殖季節(jié)集中, 貝殼的生長(zhǎng)具有明顯的季節(jié)性特點(diǎn), 適于采用體長(zhǎng)頻率分析方法分析年齡結(jié)構(gòu)[10]。但是采用體長(zhǎng)頻率分析方法估算漁獲物年齡結(jié)構(gòu)時(shí), 由于高齡組體長(zhǎng)分布常存在明顯重疊, 可能低估年齡結(jié)構(gòu)[8,10]; 另外, 由于捕撈的選擇性, 低齡個(gè)體常不出現(xiàn)在漁獲物中?；诒狙芯拷Y(jié)果推測(cè), 洪澤湖河蜆?lè)N群至少包括 3個(gè)年齡組, 與其他水體河蜆?lè)N群的年齡結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)基本一致[8,9,19]。

冪指數(shù) b值表明殼長(zhǎng)屬非勻速生長(zhǎng)[20]。在一些河蜆入侵水域中K范圍為0.070—0.65, Paraná River Delta中入侵種群振幅 C為 0.70, 相較而言, 洪澤湖河蜆生長(zhǎng)較快,生長(zhǎng)的季節(jié)性波動(dòng)較大[8]。生長(zhǎng)曲線分析表明春季至夏季生長(zhǎng)率逐漸升高, 最大生長(zhǎng)率約發(fā)生在7月, 秋季至冬季生長(zhǎng)率逐漸降低, 最小生長(zhǎng)率約發(fā)生在1月(冬季點(diǎn))。從河蜆充分實(shí)現(xiàn)種群周年生長(zhǎng)效率考慮, 河蜆捕撈在 7月之后比較恰當(dāng)。本研究確定洪澤湖河蜆?lè)N群的開(kāi)發(fā)率 E為0.76, 表明資源目前處于過(guò)度開(kāi)發(fā)狀態(tài)[21,22]。捕撈死亡系數(shù)上升是引起河蜆總死亡系數(shù)上升的主要因子, 為了降低河蜆?biāo)劳雎驶謴?fù)資源應(yīng)降低捕撈量。

由于采用體長(zhǎng)頻率方法確定漁獲物年齡結(jié)構(gòu)的局限性, 需要進(jìn)一步建立河蜆貝殼截面年齡分析方法來(lái)確證本研究的結(jié)果。

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STUDY ON AGE STRUCTURE, GROWTH AND MORTALITY OF CORBICULA FLUMINEA IN HONGZE LAKE, CHINA, THROUGH SHELL LENGTH-FREQUENCY DATA ANALYSIS

BI Ting-Ting1,2, HOU Gang1,3, ZHANG Sheng-Yu4and XIE Song-Guang1,5
(1. The Key Laboratory of Aquatic Biodiversity and Conservation of Chinese Academy of Sciences, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Fisheries College, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524025, China; 4. Hongze Lake Fisheries Administration Committee Office of Jiangsu Province, Huai’an 223300, China; 5. Key Laboratory of Sustainable Fisheries and Environmental Protection for Lake of Northern Jiang-su, Huai’an Research Center, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Huai’an 223002, China)

河蜆; 殼長(zhǎng)頻數(shù); 年齡結(jié)構(gòu); 生長(zhǎng); 死亡

Corbicula fluminea; Shell length-frequency data; Age structure; Growth; Mortality

Q959.21

A

1000-3207(2014)04-0797-04

10.7541/2014.111

2013-02-26;

2013-11-15

淮安市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(HAP201204); 淮安市科技支撐項(xiàng)目(SN1182; SN12100)資助

畢婷婷(1989—), 女, 安徽長(zhǎng)豐人; 碩士; 主要從事動(dòng)物學(xué)研究。E-mail: bijun515@163.com

謝松光, E-mail: xiesg@ihb.ac.cn