余春元, 姚 娜, 馬 良,宋 勇, 岳 城, 陳生熬
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052,2.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆阿拉爾 843300)
【研究意義】塔里木河流域是河流水系和水庫(kù)(湖泊)組成;上游水庫(kù)來自塔里木河支流葉爾羌河,俗稱“葉爾羌湖”,位于N40。24,~E80。44,,庫(kù)容約1.8×109m3,夏季最高水溫為(23.8±3.5)℃,春秋水溫(14.9±2)℃,TDS= 501.0 mg/L,DO=10.01 mg/L,pH=7.31,SAL=0.33,透明度109.0 cm,海拔1 015 m。上游水庫(kù)曾是草魚主產(chǎn)地,由于河蟹養(yǎng)殖和鯉帶入,水域生態(tài)劣化加劇,餌料貧瘠,魚類資源銳減,生態(tài)平衡遭到破壞,導(dǎo)致特有土著魚類瀕危[1,2]?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】關(guān)于塔里木河流域相關(guān)研究最早見于上世紀(jì)60~70 年代開展其水資源管理和有效利用等[2,3];但對(duì)于漁業(yè)的研究,主要在2000年以后該水系裂腹魚類和高原鰍等土著魚類區(qū)系、水生生物等漁業(yè)資源調(diào)查、以及外來魚類組成等生態(tài)學(xué)研究,以及水質(zhì)理化分析等多方面報(bào)道[3-10]。近年來,對(duì)于該流域中鯉、鯽等生長(zhǎng)特性的研究多見報(bào)道[4,11-15]?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】常規(guī)魚類鯉、鯽、草魚等被帶入塔里木河流域,繁殖力較大,脅迫原有漁業(yè)生態(tài),漁業(yè)資源銳減,目前未見上游水庫(kù)鯉的研究報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】2015~2016年,通過對(duì)上游水庫(kù)鯉的年齡與生長(zhǎng)研究,研究南疆干旱區(qū)水庫(kù)漁業(yè)承載量和魚產(chǎn)力,為綠色生態(tài)的漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展打基礎(chǔ)。
2015~2016年,在上游水庫(kù)分4季,用刺網(wǎng)和圍網(wǎng)(2a=4.0 cm)采集鯉40尾,現(xiàn)場(chǎng)生物學(xué)測(cè)定并解剖,取出3~8節(jié)脊椎骨和鱗片,保存帶回實(shí)驗(yàn)室處理。
參照殷名稱[14],對(duì)鯉體長(zhǎng)(L)、體重(W)、腸長(zhǎng)(LI)、性腺重(WG)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。(長(zhǎng)度精確至 0.01cm,質(zhì)量精確至 0.01 g)。
依據(jù)殷名稱和沈建忠等方法[14,15],采集鱗片和第3~8節(jié)脊椎骨,用清洗、脫脂(KOH浸泡510 min)、清洗、透亮(二甲苯透明)、觀察(2人以上)、鑒定年齡。
依據(jù)殷名稱等[14],通過冪函數(shù)W=aLb對(duì)體長(zhǎng)和體重?cái)M合分析;
采用公式K=100(W/L3)求得豐滿度,觀測(cè)其生長(zhǎng)性狀;
采用GSI=100(W/WG)求得成熟系數(shù),觀察其性成熟分期;
生長(zhǎng)方程,采用von Bertalanffy(1933)生長(zhǎng)方程描述年齡與生長(zhǎng)特性:
Lt=L1(1-e-k(t-t0)),
Wt=Wt(1-e-k(t-t0))通過 Ford方程和 Beverton法求得L∞、k和t0;
采用SPSS17.0和ORIGIN9.0,并用均值和標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。
研究表明,上游水庫(kù)鯉年齡范圍為1~7,均值為2.80±0.286+,不符合正態(tài)分布(SPSS16.0檢驗(yàn),Sk=0.866,Ku=-0.277);其中1+為優(yōu)勢(shì)年齡個(gè)體,占31.7%;2+,占22%,6+和7+僅占7.3%和4.9%。
上游水庫(kù)鯉體長(zhǎng)范圍為30.00~57.00 cm,均值為(41.58±0.96) cm,不符合正態(tài)分布(SPSS17.0檢驗(yàn),Sk=0.558,Ku=-0.096);其中優(yōu)勢(shì)體長(zhǎng)37.50 cm,占14.60%。
上游水庫(kù)鯉體重范圍為(589.00~1 956.00)g,均值為(1 046.29±68.48)g,不符合正態(tài)分布(SPSS17.0檢驗(yàn),Sk=0.924,Ku=-0.543),其中優(yōu)勢(shì)體重806.00 g,多數(shù)個(gè)體所占比例基本一致,僅為7.30%。
采集樣本中,鯉最小1齡,最大7齡,各自體長(zhǎng)和體重分別是30.00 cm和630.00 g,以及49.00 cm和體重1 956.00 g。圖1
圖1 鯉的年齡/體長(zhǎng)/體重分布
Fig.1 Distributions of the standard age/length/weight frequency ofCyprinuscarpioLinnaes
2.2.1 體長(zhǎng)與體重的關(guān)系式
對(duì)上游水庫(kù)鯉(n=40)體長(zhǎng)與體重回歸分析得:
W總=0.087 2L2.506(R2=0.878)。
圖2 鯉的體長(zhǎng)與體重關(guān)系
Fig.2 Length-weight relationships ofCyprinuscarpioLinnaes
研究表明,塔里木河流域上游水庫(kù)中,鯉多數(shù)個(gè)體體長(zhǎng)分布范圍在30.00~40.00 cm。W=0.087 2L2.506(R2=0.878)關(guān)系式中b=2.506<3((P<0.05)),屬于異速生長(zhǎng)。圖2
2.2.2 體長(zhǎng)與腸長(zhǎng)的關(guān)系
擬合上游水庫(kù)鯉(n=40)體長(zhǎng)和腸長(zhǎng)回歸方程:LI=3.091 3L-50.588(R2=0.795 5)。體長(zhǎng)較為穩(wěn)定范圍在45.00~50.00 cm。與腸長(zhǎng)相關(guān)性較高,二者直線增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯。圖3
圖3 鯉體長(zhǎng)與腸長(zhǎng)的關(guān)系式
Fig.3 Length- intestine length relationships ofCyprinuscarpioLinnaes
2.2.3 生長(zhǎng)方程
通過上游水庫(kù)鯉(n=40)實(shí)測(cè)體長(zhǎng),推算求得漸進(jìn)體長(zhǎng)L∞=69.57 cm,k=0.12,W∞=3 610.79 g,t0= - 0.65,ti=1.65。
求得上游水庫(kù)鯉生長(zhǎng)方程:
Lt= 69.58 (1-e-0.12 (t+ 0.65)) ;
Wt= 3 610.79 (1-e-0.12 (t+ 0.65))2.506。
對(duì)上游水庫(kù)鯉的生長(zhǎng)方程進(jìn)行一階求導(dǎo),得到生長(zhǎng)速度方程:
dL/dt= 8.35e-0.12 (t+ 0.65);
dW/dt= 1 085.84e-0.12 (t+ 0.65)(1-e-0.12(t+ 0.65)1.506。
對(duì)上游水庫(kù)鯉的生長(zhǎng)方程進(jìn)行二階求導(dǎo),得到生長(zhǎng)加速度方程:
dL2/dt2=1.001e-0.12 (t+ 0.65);
dW2/dt2= 130.30e-0.12 (t+ 0.65)(1-e-0.12 (t+ 0.65)0.506(2.506×e-0.12 (t+ 0.65)-1)。
研究表明,上游水庫(kù)鯉的體長(zhǎng)與體重漸近生長(zhǎng)曲線相似。體長(zhǎng)與體重的生長(zhǎng)速度成交叉性負(fù)相關(guān),生長(zhǎng)加速度呈負(fù)相關(guān)。體長(zhǎng)生長(zhǎng)曲線隨年齡持續(xù)增大。上游水庫(kù)鯉拐點(diǎn)年齡ti為1.65,所對(duì)應(yīng)鯉的體長(zhǎng)和體重分別為:16.78 cm和102.28 g。體重生長(zhǎng)速度增長(zhǎng)趨勢(shì)平穩(wěn),當(dāng)?shù)竭_(dá)拐點(diǎn)年齡后,平穩(wěn)增長(zhǎng)。圖4
圖4 鯉體長(zhǎng)和體重von Bertalanffy生長(zhǎng)曲線/生長(zhǎng)速度/生長(zhǎng)加速度
Fig.4 Von Bertalanffy growth/growth rate/growth acceleration of the standard length and weight ofCyprinuscarpioLinnaes
2.2.4 上游水庫(kù)鯉的成熟系數(shù)和豐滿度
上游水庫(kù)鯉(n=40)的成熟系數(shù)顯示:GSI=12.38±1.69。從上游水庫(kù)鯉的性腺成熟度中可以看出,鯉的繁殖盛期主要在6月,持續(xù)時(shí)間從5~7月。圖5
圖5 上游水庫(kù)鯉成熟系數(shù)
Fig.5 GSI ofCyprinuscarpio
LinnaesfromShangyoureservoir
上游水庫(kù)鯉(n=40)豐滿度結(jié)果顯示如下:K=7.271±1.62。豐滿度出現(xiàn)正態(tài)分布趨勢(shì),每年中出現(xiàn)一次峰值,說明上游水庫(kù)棲息的鯉產(chǎn)卵類型為一次產(chǎn)卵,和其他水系鯉是一樣的。 圖6
新疆塔里木墾區(qū)諸多水庫(kù)為人畜飲用水源地,上游水庫(kù)為規(guī)定的水源地保護(hù)區(qū)。上游水庫(kù)漁業(yè)生產(chǎn)主要為增殖放流型,以濾食性魚類為主,鯉和鯽為雜食性,僅為了消除水體中碎屑等少量放養(yǎng)的隨機(jī)性魚類。上游水庫(kù)作為水源保護(hù)區(qū),不提倡超載超量的大面積養(yǎng)殖,一般按照傳統(tǒng)的“寬水養(yǎng)大魚”和“人放天養(yǎng)”的粗放養(yǎng)殖為主,增產(chǎn)較慢,周期較長(zhǎng),在生態(tài)保護(hù)的前提下,以特有魚類增殖和濾食性魚類為主的漁業(yè)方式,與新疆的基本域情相結(jié)合,可持續(xù)發(fā)展[1,2,6-10,16-17]。
圖6 上游水庫(kù)鯉的豐滿度
Fig.6 Fullness ofCyprinuscarpioLinnaes from Shangyou reservoir
研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),上游水庫(kù)最高水溫(23.8±3.5)℃,春秋水溫平均(14.9±2)℃,水溫低,水生生物貧瘠,均值0.38 mg/L,魚產(chǎn)力約22.8 t,與下游塔里木河勝利水庫(kù)的生物量0.34 mg/L基本一致,這與塔里木河流域諸多水庫(kù)水源來自天山融雪密切相關(guān),進(jìn)而影響魚類生長(zhǎng)[1,2,6-10]。
研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)江水系鄱陽湖鯉W=0.021 9L3.001 8、多浪河多浪水庫(kù)鯉W=0.179 8L2.462 7、塔里木河勝利水庫(kù)鯉W=0.192L2.443、上游水庫(kù)W=0.087 2L2.506、伊犁河鯉W=0.031 24L2.953 3和黑龍江水系鯉W=0.033 97L2.857 9,b值分別是3.001 8、2.462 7、2.443、2.506、2.953 3和2.857 9,a值分別是0.021 9、0.179 8、0.192、0.087 2、0.031 24和0.033 97。鄱陽湖作為長(zhǎng)江流域中魚類“三場(chǎng)”聚集點(diǎn),生長(zhǎng)性狀較其他水域優(yōu)[11-18]。b值而言,伊犁河鯉近似勻速生長(zhǎng),上游水庫(kù)鯉異速生長(zhǎng)趨勢(shì)稍遜于長(zhǎng)江水系鄱陽湖和黑龍江水系鯉、優(yōu)于多浪和勝利兩個(gè)水庫(kù)鯉。a值而言,上游水庫(kù)鯉肥滿度較長(zhǎng)江水系鄱陽湖、伊犁河和黑龍江水系鯉優(yōu),但較多浪河多浪水庫(kù)和塔里木河勝利水庫(kù)鯉差[11-14,17]。這與長(zhǎng)江水系鄱陽湖、伊犁河以及黑龍江水系等水體理化指標(biāo)密切相關(guān),例如伊犁河水溫18.0℃,最高達(dá)22.2℃,DO=9.09 mg/L,pH=8.0,透明度較低,含沙量極大,水流量全疆最大,藻類等浮游植物多達(dá)105個(gè)種屬[11,17,18];上游水庫(kù)最高水溫(23.8±3.5)℃,春秋水溫平均(14.9±2)℃,DO=10.01 mg/L,pH=7.31,SAL=0.33,透明度109.0 cm,藻類等植物則為15個(gè)種屬。黑龍江水系藻類等浮游植物約70個(gè)種屬,平均水溫18.0℃,DO=9.68 mg/L,pH=7.4,透明度略高,為41.0 cm[18]。
依據(jù)Von Bertalanffy(1938)擬合的生長(zhǎng)方程比較:塔里木河勝利水庫(kù)中鯉L∞=105.58 cm,k=0.047 9,W∞=16 862.08 g,t0= -2.699,ti=4.208;多浪河多浪水庫(kù)鯉的L∞=96.54,W∞=13 884.44 g,t0= - 1.854 0,ti=1.49;伊犁河鯉的L∞=71.20 cm,W∞=19 800.00 g,t0=0.173,ti=7[17];長(zhǎng)江水系鄱陽湖鯉的L∞=97.26 cm,W∞=20 315.39 g,t0= - 0.784 1,ti=4.52[11];上游水庫(kù)鯉的L∞=69.57 cm,W∞=3 610.79 g,t0= - 0.65,ti=1.65。不同水系鯉生長(zhǎng)比較返現(xiàn),上游水庫(kù)鯉與伊犁河鯉漸近體長(zhǎng)差異不顯著(P>0.05),這與兩個(gè)水域的水溫均較低有關(guān)[17]。與塔里木河勝利水庫(kù)、多浪河多浪水庫(kù)和長(zhǎng)江水系鄱陽湖鯉比較,差異顯著(P<0.05)。上游水庫(kù)鯉的漸近體重與塔里木河勝利水庫(kù)、多浪河多浪水庫(kù)和長(zhǎng)江水系鄱陽湖鯉差異顯著(P<0.05),這與不同水體中餌料豐度密切相關(guān);多浪水庫(kù)和上游水庫(kù)生長(zhǎng)起點(diǎn)年齡基本一致,這與同一區(qū)域,水體理化指標(biāo)和水溫特征基本相似,理論起點(diǎn)年齡差異不顯著(P>0.05)[1,7-12,17]。從拐點(diǎn)年齡來看,上游水庫(kù)鯉與多浪水庫(kù)鯉基本一致,這與水源密切相關(guān),上游水庫(kù)主源為葉爾羌河,多浪水庫(kù)為多浪河,兩者水質(zhì)理化指標(biāo)基本一致。上游水庫(kù)鯉拐點(diǎn)年齡小于塔里木河勝利水庫(kù)、伊犁河和長(zhǎng)江水系鄱陽湖等鯉拐點(diǎn)年齡,表現(xiàn)出生長(zhǎng)速度慢,機(jī)體偏瘦,這與近年來人們對(duì)新品種的追求等,使得盲目的引入魚類品種,造成生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng),未曾達(dá)到魚類的最適生長(zhǎng)理論[11-18]。
上游水庫(kù)鯉豐滿度K=7.271±1.62,多浪河多浪水庫(kù)K=(2.851 8±0.210 8)、塔里木河勝利水庫(kù)K= (2.210 8 ± 0.295 9)、伊犁河中鯉的豐滿度2.66、黑龍江水系中則1.60[12,13,17,18]。從上述式子中發(fā)現(xiàn),上游水庫(kù)鯉的豐滿度7.721,從a=0.087 2可知,肥滿度較小;依豐滿度看,均大于各個(gè)水系鯉的豐滿度,表現(xiàn)出差異顯著(P<0.05)。伊犁河鯉GSI=20.73,上游水庫(kù)鯉GSI=12.38±1.69,兩者差異顯著(P<0.05),這與兩者棲息環(huán)境中水生生物豐度高低有密切相關(guān)[14,17]。
塔里木河流域上游水庫(kù),自葉爾羌河昆侖山融雪,在阿拉爾被引入上游水庫(kù),造成水域環(huán)境不同,水質(zhì)理化指標(biāo)不同,浮游生物不同,鯉的年齡與生長(zhǎng)差異顯著(P<0.05)。上游水庫(kù)庫(kù)區(qū)有水溫低,餌料豐度低,鯉生長(zhǎng)慢,年齡組成大,結(jié)構(gòu)單一,異速生長(zhǎng),生長(zhǎng)周期較長(zhǎng),小型化趨勢(shì)等顯著特征,上游水庫(kù)漁業(yè)資源衰竭持續(xù)加劇。為了豐富南疆地區(qū)漁業(yè)品種,調(diào)整漁業(yè)結(jié)構(gòu),尤其鑒于塔里木墾區(qū)高鹽堿干旱水域中,應(yīng)合理規(guī)劃。