張俊波， 何羽豐， 張 碩,4??， 唐衍力， 盛化香， 國(guó)志興

(1.上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院,上海 201306; 2.國(guó)家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心, 上海 201306;3.水產(chǎn)科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(上海海洋大學(xué))，上海201306; 4.大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 201306; 5.中國(guó)海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，山東 青島 266003; 6.自然資源部海洋減災(zāi)中心, 北京 100194)

漁業(yè)增殖放流技術(shù)是一種通過向漁業(yè)資源出現(xiàn)衰退的天然水域中投放人工繁育的魚、蝦、蟹和貝類以恢復(fù)水生生物種群數(shù)量、改善水域漁業(yè)資源群落結(jié)構(gòu)的方法[1]，對(duì)修復(fù)海洋生態(tài)環(huán)境、恢復(fù)近海漁業(yè)資源、提高漁業(yè)產(chǎn)量有重要意義。美國(guó)、日本、中國(guó)等諸多國(guó)家均開展了較大規(guī)模的魚類、甲殼類、貝類等多種水生生物增殖放流行動(dòng)，旨在保護(hù)瀕危物種、增殖漁業(yè)資源以及修復(fù)水域生態(tài)環(huán)境等方面[2-4]。影響增殖放流效果的主要因素包括苗種質(zhì)量、生態(tài)容納量、放流方式及放流后期管理等[5-8]，而安全有效的放流方式對(duì)增殖放流實(shí)踐的成功與否起著至關(guān)重要的作用。目前經(jīng)濟(jì)水生生物的主要放流方式包括海面直接放流和船載滑道進(jìn)行海面放流，但由于放流幼體的游泳能力弱，規(guī)避危險(xiǎn)能力較差，在放流過程中苗種受到水面沖擊、水流及捕食者等因素的影響，導(dǎo)致較高的流散率及死亡率，降低了增殖放流的效果，很難實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)[9]。Tanaka探究了海參在人工魚礁區(qū)數(shù)量減少的問題，發(fā)現(xiàn)海參幼體被海水沖離人工魚礁區(qū)及被海星捕食是造成海參數(shù)量減少的兩個(gè)主要原因[10]。Brennan等在對(duì)魚類放流存活率的研究中也指出，放流后的存活率受到捕食者捕食的影響較大，幼苗在下沉過程中往往會(huì)被捕食者吞食，造成較高的死亡率[11]。Lamadrid在對(duì)金頭鯛放流有效性的研究中通過PVC管裝置進(jìn)行放流，其目的是為了緩解放流過程中水面對(duì)魚類的沖擊力，減少放流方式對(duì)魚類存活率的影響，但未能解決流散率的問題[12]。Taylor在探究澳大利亞北部海洋牧場(chǎng)海參的最佳放流方式中也指出，水流的沖刷作用是影響海參在放流中分布的主要因素[9]。因此，改進(jìn)現(xiàn)有的放流技術(shù)，降低放流生物的流散率和死亡率是目前急需解決的難題。

許氏平鲉(Sebastesschlegelii)俗稱黑鲪，隸屬鲉形目(Scorpaeniformes)鲉科(Scorpaenidae)平鲉屬(Sebastes)，為冷溫性近海底層卵胎生魚類，主要分布在我國(guó)北部沿海地區(qū)。作為我國(guó)重要的巖礁性經(jīng)濟(jì)魚種，具有適應(yīng)力強(qiáng)、生長(zhǎng)快、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)[13]。目前有關(guān)許氏平鲉增殖放流效果的研究主要集中在放流時(shí)間、放流規(guī)格、人工魚礁的誘集效果等方面[14-15]，但放流方式對(duì)其分布模式影響的研究尚未見報(bào)道。本研究通過設(shè)計(jì)一種魚類放流保護(hù)裝置模型，以許氏平鲉這種巖礁性近底層魚類為放流對(duì)象，利用實(shí)驗(yàn)室水槽模擬放流實(shí)驗(yàn)，分別觀測(cè)在保護(hù)裝置放流、滑道放流和直接放流三種方式下許氏平鲉在水槽內(nèi)的行為反應(yīng)，分析比較不同放流方式對(duì)魚類分布模式的影響，為今后魚類增殖放流技術(shù)開發(fā)改進(jìn)等方面研究提供科學(xué)的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)樣本

實(shí)驗(yàn)用許氏平鲉200尾，購(gòu)買于青島睿源水產(chǎn)苗種養(yǎng)殖有限公司。魚類個(gè)體表觀正常、生長(zhǎng)良好，體質(zhì)健壯。許氏平鲉幼體平均體長(zhǎng)(4.5±0.5)cm，體重(3.5±0.5) g。在實(shí)驗(yàn)室水槽內(nèi)暫養(yǎng)一周，暫養(yǎng)期間正常投喂餌料，充氧。為避免餌料及充氧泵形成的局部水流對(duì)魚類分布的影響，實(shí)驗(yàn)期間不投喂餌料，不使用充氧泵。實(shí)驗(yàn)水溫22 ℃，水深50 cm，鹽度34±1，pH=7.1±0.1，溶氧保持在6 mg·L-1以上，室內(nèi)光照強(qiáng)度為(135±5) lx。水槽內(nèi)海水24 h循環(huán)，每周換水1次。

1.2 實(shí)驗(yàn)水槽

實(shí)驗(yàn)水槽尺寸為380 cm×200 cm×110 cm，水槽正上方搭建支架放置攝像機(jī)一臺(tái)(螢石EZVIZ S1A)，用于實(shí)驗(yàn)期間全程攝像。用膠布和記號(hào)筆將水槽底部劃分為18×32正方形網(wǎng)格。根據(jù)魚礁產(chǎn)生的影響范圍，將人工魚礁模型圍成的內(nèi)部區(qū)域及與礁體外側(cè)周邊相鄰的網(wǎng)格區(qū)域作為放流有效區(qū)。如圖1所示。藍(lán)色區(qū)域?yàn)榉帕饔行^(qū)，紅色區(qū)域?yàn)槿斯~礁模型放置點(diǎn)，中央綠色點(diǎn)為放流點(diǎn)。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置

1.3.1 放流裝置模型及滑道裝置 放流裝置模型如圖2(a)所示，邊框?yàn)椴讳P鋼材質(zhì)，底部為可活動(dòng)鐵片，自由端上設(shè)有放流繩；裝置四周用孔徑為2 mm的尼龍網(wǎng)包圍，以防止苗種在放流過程中流散并起到保護(hù)作用；裝置頂部為可拆卸箱蓋，框架整體能夠折疊。放流前，把裝置整體拉直，將裝置底部放至于水表層下約5 cm處，打開頂部箱蓋，苗種從頂部放入裝置內(nèi)水體中，固定好箱蓋后提拉放流繩，將裝置整體放流至指定區(qū)域后，松開放流繩，提拉回收繩進(jìn)行裝置回收。在提拉過程中裝置底板自由端向下翻轉(zhuǎn)，苗種從裝置底部游出至指定區(qū)域?；姥b置材質(zhì)為白色PVC管，全長(zhǎng)1 m，直徑10 cm(見圖2(b))。

圖1 水槽底部處理示意圖

圖2 保護(hù)裝置放流(a)與滑道放流(b)模型示意圖

1.3.2 人工魚礁模型 人工魚礁模型為20 cm×20 cm×20 cm的正方體PVC材質(zhì)，魚礁頂部及四周均開有直徑5 cm的圓孔。各礁體投放前均放置于水桶中用海水浸泡3 d。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將魚類樣本置于暫養(yǎng)池暫養(yǎng)一周后，從200尾魚類中隨機(jī)選取30尾作為為實(shí)驗(yàn)樣本，分別觀測(cè)在直接放流、滑道放流及保護(hù)裝置裝置放流方式下魚類在水槽中的分布情況(見表1)，每種放流實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。由于采用保護(hù)裝置放流從開始到裝置回收完成的整個(gè)過程比其余兩種方式多出30 s，為避免回收裝置造成的時(shí)間差對(duì)魚類分布帶來的影響，用攝像機(jī)觀測(cè)記錄在三種放流方式下水槽中許氏平鲉放流0和30 s后的分布情況。其中放流0 s的分布為放流完成實(shí)驗(yàn)個(gè)體全部入水后的即刻分布。

圖3 人工魚礁模型示意圖

表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.5 統(tǒng)計(jì)與分析方法

采用以下指標(biāo)來分析不同放流方式下許氏平鲉分布變化。

平均分布率(Mean distribution rate, MDR)表示在水槽底部某區(qū)域?qū)嶒?yàn)個(gè)體數(shù)與實(shí)驗(yàn)總數(shù)量之間的比值，公式為：

(1)

式中:Mi為觀察對(duì)象第i次在某區(qū)域的分布數(shù)量；M為實(shí)驗(yàn)對(duì)象數(shù)；m為觀察次數(shù)。

采用R3.4.4軟件繪制不同放流方式下許氏平鲉分布模式圖。

2 結(jié)果

2.1 許氏平鲉幼魚的行為特征

在觀察不同放流方式下許氏平鲉幼魚的行為特征發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組中許氏平鲉幼魚在三種放流方式完成后均會(huì)向水槽四周游動(dòng)，并偏離放流點(diǎn)。在滑道和直接放流方式下，幼魚入水后迅速向四周游動(dòng)，停留在放流有效區(qū)的時(shí)間極短，活動(dòng)較為頻繁。而在模型裝置放流方式下，幼魚迅速四周逃散的行為不明顯，且游動(dòng)速率相對(duì)緩慢。

實(shí)驗(yàn)組中，多數(shù)幼魚通過滑道可進(jìn)入放流有效區(qū)附近，但很快超過半數(shù)的幼魚結(jié)群離開放流有效區(qū)至水槽左上角邊緣處。采用直接放流方式時(shí)，少部分幼魚未放流至有效區(qū)，大部分幼魚在放流有效區(qū)短暫停留4 s左右，隨即向水槽四周擴(kuò)散。使用保護(hù)裝置放流后，幾乎全部幼魚被放流至有效區(qū)內(nèi)并緊貼魚礁邊緣休憩或進(jìn)入礁體內(nèi)部。在裝置回收過程中個(gè)別幼魚游離放流有效區(qū)至水槽邊緣。

2.2 三種放流方式下許氏平鲉在放流有效區(qū)平均分布率

實(shí)驗(yàn)組中許氏平鲉在采用相同放流方式時(shí)的平均分布率均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)(見表2)。對(duì)照組中，三種放流方式下幼魚在放流有效區(qū)的平均分布率在放流0 s后無顯著性差異，30 s后，幼魚在放流有小區(qū)的平均分布率均有明顯下降，其中采用保護(hù)裝置放流方式有明顯下降，其中采用保護(hù)裝置放流方式的幼魚在放流有效區(qū)的分布率顯著高于其他兩種放流方式(P<0.05)。

表2 許氏平鲉在放流有效區(qū)的平均分布率

注：不同小寫字母表示同一時(shí)間組內(nèi)不同放流方式之間差異性顯著(P<0.05)不同大寫字母表示同一放流方式下組間實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組差異性顯著(P<0.05)。

Note: Different lower-case letters showed significant difference among different release methods in the same time (P<0.05). Different upper-case letters showed significant difference between the experimental group and the control group under the same methods (P<0.05).

而滑道放流與直接放流方式之間無明顯差異。實(shí)驗(yàn)組中，采用模型放流方式的幼魚在有效區(qū)的平均分布率為98%±1.9%，顯著高于滑道放流方式(P<0.05)，但與直接放流后的分布率無顯著性差異。在放流30 s后，三種放流方式下幼魚在魚礁區(qū)的分布率均有所下降，但采用保護(hù)裝置放流方式的平均分布率80%±13%顯著高于其他兩種放流方式(P<0.05)，而滑道放流方式與直接放流方式之間無顯著差異。

2.3 三種放流方式下許氏平鲉幼魚的分布模式變化

對(duì)照組中，許氏平鲉幼魚在三種方式剛完成放流時(shí)(0s)的分布模式均呈現(xiàn)中央型(見圖4a、4b、4c)，17.8%(保護(hù)裝置)、45.6%(滑道)、33.3%(直接)的幼魚主要分散在放流有效區(qū)四周。其中，采用滑道和直接放流方式下，幼魚分布具有明顯的方向性，有接近一半的個(gè)體在水槽左上區(qū)域停留。在放流裝置回收后(30 s)，幼魚的分布模式變?yōu)殡S機(jī)分散型(見圖4d、4e、4f)，但主要偏向在水槽的左側(cè)區(qū)域，分別為41.1%、60.0%、62.2%。

實(shí)驗(yàn)組中，許氏平鲉個(gè)體分布在0s時(shí)比對(duì)照組更加趨向于水槽中間部分，特別是在人工魚礁之間或內(nèi)部，呈現(xiàn)中央集中型模式(見圖5a、5b、5c)。其中，在保護(hù)裝置、滑道、直接放流方式下幼魚在放流有效區(qū)外的分布率分別降低至1.1%、32.2%、11.1%。其中，滑道放流方式下仍然有20%的幼魚分布在水槽左上部，具有明顯的方向性，但距離有效區(qū)較近。30 s后，在滑道和直接放流兩種方式下許氏平鲉幼魚分布模式均變?yōu)樗闹芊稚⑿?，水槽左、右?cè)分布比例為3.6和2.1。而在保護(hù)裝置方式下，分布模式依舊呈現(xiàn)為中央型，與對(duì)照組0 s時(shí)的模式類似。

圖4 對(duì)照組許氏平鲉放流0 s(a直接、b滑道、c保護(hù)裝置)和30 s(d直接、e滑道、f保護(hù)裝置)平均分布圖

3 討論

不同放流方式下實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，0 s時(shí)采用滑道放流和直接放流方式下幼魚分布均較為分散，當(dāng)采用保護(hù)裝置放流后幼魚分布多集中在水槽中央?yún)^(qū)域；30 s后，相比裝置放流方式，采用滑道和直接放流方式時(shí)幼魚在放流有效區(qū)內(nèi)的分布率急劇下降。這是因?yàn)橹苯雍突纼煞N放流方式均為水面放流，幼魚在入水時(shí)受到水流沖擊刺激后，出現(xiàn)沖刺游泳狀態(tài)并在動(dòng)性作用下向四周分散游動(dòng)，迅速遠(yuǎn)離刺激源[16-17]。而保護(hù)裝置放流將實(shí)驗(yàn)個(gè)體直接放流至水底，且裝置四周的網(wǎng)衣起到保護(hù)與緩沖作用，減少了入水時(shí)由于沖擊產(chǎn)生的刺激，魚類產(chǎn)生的應(yīng)激性小，且持續(xù)時(shí)間短。Taylor在探究海參放流方式的研究中，采用配有紙質(zhì)容納袋的框架裝置進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)放流，其中紙質(zhì)容納袋在進(jìn)入水體后會(huì)逐漸溶解，從而達(dá)到在下沉過程中保護(hù)幼苗的效果。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用該裝置放流后的回捕率并不理想，可能是由于紙質(zhì)容納袋在下沉過程中部分溶解，導(dǎo)致一些海參在未到達(dá)海底前即被水流沖散[9]。與Taylor所用的放流方式相比，本實(shí)驗(yàn)所采用保護(hù)裝置放流同為水底放流，但裝置周圍采用網(wǎng)衣可以確保放流苗種能夠安全到達(dá)水底，且能多次重復(fù)使用，操作方式簡(jiǎn)單，放流成本較低，對(duì)水環(huán)境影響小。

圖5 實(shí)驗(yàn)組許氏平鲉放流0 s(a直接、b滑道、c保護(hù)裝置)和30 s(d直接、e滑道、f保護(hù)裝置)平均分布圖

有人工魚礁時(shí)，許氏平鲉幼魚停留在放流有效區(qū)的數(shù)量明顯多于對(duì)照組(無人工魚礁)。實(shí)驗(yàn)組中，許氏平鲉幼魚主要活動(dòng)在魚礁區(qū)陰影處附近；對(duì)照組中，許氏平鲉會(huì)結(jié)群向水槽左側(cè)邊緣光照強(qiáng)度相對(duì)較弱處游動(dòng)。許氏平鲉為冷溫性中下層巖礁性魚類，常棲息于海藻叢及淺海巖礁等光線較暗區(qū)域[18]，表現(xiàn)為趨暗性。對(duì)照組中，由于水槽左側(cè)邊緣光線強(qiáng)度略低于水槽其他區(qū)域光線強(qiáng)度，產(chǎn)生陰影效果，從而使許氏平鲉幼魚趨向于水槽左側(cè)邊緣。實(shí)驗(yàn)組中，魚礁區(qū)附近光線強(qiáng)度明顯低于水槽其他區(qū)域，魚礁模型背光側(cè)及內(nèi)部空間產(chǎn)生的陰影效應(yīng)，使得許氏平鲉幼魚多緊貼魚礁邊緣休憩或進(jìn)入魚礁內(nèi)部，其行為與張碩等、陳勇等在針對(duì)魚礁模型對(duì)許氏平鲉誘集效果研究中所用許氏平鲉入水后行為相一致[14-15]。因此，許氏平鲉幼魚在放流有效區(qū)的數(shù)量均高于對(duì)照實(shí)驗(yàn)中有效區(qū)幼魚的數(shù)量。此外，有學(xué)者針對(duì)巖礁性魚類黑鯛(Acanthopagrusschlegelii)、大瀧六線魚(Hexagrammosotakii)在魚礁模型區(qū)開展了行為學(xué)研究，結(jié)果表明人工魚礁能夠吸引實(shí)驗(yàn)魚類到礁體內(nèi)棲息、躲避，兩種魚類對(duì)于礁體的行為反應(yīng)與本實(shí)驗(yàn)所用許氏平鲉相似，且魚礁區(qū)附近實(shí)驗(yàn)個(gè)體數(shù)量均高于對(duì)照組，與本研究結(jié)果相一致[19-21]。

魚類應(yīng)激反應(yīng)是魚體受到不同環(huán)境因素刺激所產(chǎn)生的非特異性生理反應(yīng)，應(yīng)激反應(yīng)過長(zhǎng)或過強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致魚體生長(zhǎng)緩慢、免疫力降低，繁殖能力下降，從而造成魚類資源恢復(fù)速度緩慢，發(fā)病率及死亡率提高等一系列問題[22]。實(shí)驗(yàn)所采用的保護(hù)裝置放流能夠有效降低許氏平鲉的應(yīng)激反應(yīng)，在放流過程中能夠保護(hù)幼魚并有效地解決流散率高的問題，結(jié)合人工魚礁的生態(tài)效應(yīng)，為幼魚提供良好的庇護(hù)場(chǎng)所，從而提高增殖放流效果。

本實(shí)驗(yàn)在無流速的條件下，研究了三種放流方式對(duì)典型巖礁性魚類許氏平鲉分布模式的影響，但在自然海域中，流速對(duì)放流苗種的影響較大。此外，為更好的模擬自然海區(qū)實(shí)際環(huán)境，捕食者的因素也應(yīng)在今后實(shí)驗(yàn)中涉及，進(jìn)一步研究采用保護(hù)裝置放流方式在多因素條件下的放流效果，為增殖放流技術(shù)的開發(fā)改進(jìn)提供科學(xué)的參考。