葛玉雙,程起群
(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所,上海 200090;2.上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院,上海 201306)
銅魚屬(Coreius)魚類隸屬于硬骨魚綱(Osteichthyes),鯉 形目(Cypriniformes),鯉 科(Cyprinidae),鮈亞科(Gobioninae),在中國(guó)共有3種,分別是北方銅魚(C.septentrionalis)、圓口銅魚(C.guichenoti)和銅魚(C.heterodon)。在中國(guó),它們分布范圍比較集中,僅分布于長(zhǎng)江和黃河水系[1]。銅魚屬魚類含肉率高,蛋白質(zhì)和脂肪豐富,肉肥而味美[2-4],具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和較好的養(yǎng)殖前景。近年來,受環(huán)境惡化、過度捕撈和水利工程建設(shè)等因素的影響,銅魚屬魚類現(xiàn)狀堪憂,其中北方銅魚已瀕臨滅絕,圓口銅魚和銅魚資源量減少。本文對(duì)銅魚屬魚類的分類分布、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、習(xí)性食性、生長(zhǎng)繁殖和養(yǎng)殖等方面進(jìn)行了系統(tǒng)論述,以期為開展銅魚屬魚類的人工繁育、有效管理和可持續(xù)開發(fā)利用銅魚屬魚類資源、促進(jìn)北方銅魚的保護(hù)提供基礎(chǔ)資料。
銅魚屬魚類包含3種,分別是北方銅魚、圓口銅魚和銅魚。它們的分布范圍較窄,其中北方銅魚僅分布于黃河,圓口銅魚僅分布于長(zhǎng)江,而銅魚在黃河和長(zhǎng)江均有分布[1]。
銅魚屬魚類的主要特征有:口呈馬蹄形;須短,其末端達(dá)到或者略超過潛鰓蓋骨;胸鰭后伸不達(dá)腹鰭起點(diǎn)[1]。在形態(tài)上它們存在較為明顯的特征,如北方銅魚的眼睛帶有紅圈,圓口銅魚的須長(zhǎng),銅魚的口狹窄等(表1)。
表1 銅魚屬魚類形態(tài)特征Tab.1 M orphological characteristics of genus Coreius
銅魚屬魚類的含肉率高,蛋白質(zhì)和脂肪豐富,營(yíng)養(yǎng)美味。圓口銅魚和銅魚的含肉率均高于黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)和鱖(Siniperca chuatsi)等魚類;脂肪和蛋白總量高于烏鱧(Channa argus argus)和鱖[2-6]。目前缺少北方銅魚肌肉營(yíng)養(yǎng)成分的具體數(shù)據(jù),但文獻(xiàn)記載,北方銅魚肉質(zhì)細(xì)嫩而少刺,脂肪含量高,是一種肉肥味美的魚類[7]。
圓口銅魚和銅魚的鮮味氨基酸和必需氨基酸含量豐富[2,6]。它們的鮮味氨基酸含量均高于黃顙魚。其必需氨基酸含量符合FAO/WHO規(guī)定的理想蛋白源標(biāo)準(zhǔn),肌肉蛋白屬高質(zhì)量蛋白。
銅魚屬魚類的營(yíng)養(yǎng)組成相似但各成分的含量存在差異。圓口銅魚的結(jié)構(gòu)氨基酸及必需和半必需氨基酸含量低于銅魚,而圓口銅魚的游離氨基酸總量比銅魚豐富[8]。
銅魚屬魚類為中下層魚類,喜集群活動(dòng),喜棲息于水質(zhì)清澈及多砂礫巖礁的江河中下層,冬季會(huì)潛伏在深水處或巖石下越冬。它們對(duì)水流的速度喜好存在差異,北方銅魚喜棲息在緩慢的水流中[5],而圓口銅魚喜棲息在湍急的水流中[9],成年的圓口銅魚生活在干流的急流河灘,不進(jìn)入水流緩慢的小支流中,銅魚喜好的水流速度低于圓口銅魚[10]。圓口銅魚是底棲魚類,銅魚的生活水層略高于圓口銅魚。
銅魚屬魚類是食性廣泛的雜食性魚類,食物組成主要包括以水生昆蟲類和甲殼類為主的節(jié)肢動(dòng)物、以淡水殼菜為主的軟體動(dòng)物以及腹足類等,喜食魚卵[7,11,12],繁殖期間少食或停食。李雷等[13]的同位素研究表明,圓口銅魚和銅魚的食物組成較為相似,重疊食物較多,如淡水殼菜、水生昆蟲及有機(jī)碎片等,但銅魚攝入動(dòng)物性餌料比圓口銅魚攝入的豐富。
圓口銅魚和銅魚的攝食率隨時(shí)間的不同而變化。圓口銅魚春季攝食率較強(qiáng),晝夜均攝食[11,14];銅魚攝食率較高的月份是3~10月,10月以后攝食率降低,甚至停食[15]。
銅魚屬魚類生長(zhǎng)速度較快,3齡前為快速生長(zhǎng)期,3齡后生長(zhǎng)放緩。圓口銅魚和銅魚的生長(zhǎng)模式都是勻速生長(zhǎng)型[16,17]。性別和性成熟等因素影響銅魚屬魚類的生長(zhǎng)。北方銅魚性成熟后,雌魚個(gè)體比雄魚大,其中雌魚體長(zhǎng)約為雄魚的1.44倍,體重約為雄魚的3.41倍[18]。圓口銅魚的雌魚先于雄魚增加體重,肥滿度較高[16]。銅魚雌雄生長(zhǎng)有差異,性成熟前的雄魚體長(zhǎng)、體重增長(zhǎng)較雌魚快;性成熟后,則雄魚生長(zhǎng)速度變慢,雌魚生長(zhǎng)速度加快[15]。
銅魚屬魚類發(fā)育緩慢,初次性成熟年齡為3~4齡;繁殖期較長(zhǎng),歷時(shí)3至4個(gè)月,產(chǎn)卵時(shí)間為每年的4—7月;對(duì)外界水文條件變化的適應(yīng)性較強(qiáng),當(dāng)水溫適宜時(shí),流速和水位變化均可刺激魚類產(chǎn)卵排精。繁殖期間,北方銅魚和銅魚的雄魚胸鰭上均會(huì)出現(xiàn)條狀珠星,其中北方銅魚的珠星為白色,而銅魚的珠星為米黃色,雌魚均沒有[15,18]。
銅魚屬魚類產(chǎn)漂流性卵,產(chǎn)出的魚卵在順?biāo)鬟^程中發(fā)育孵化。當(dāng)水溫超過18℃時(shí),北方銅魚受精卵經(jīng)過2~3 d可孵出魚苗[18]。當(dāng)水溫在22~24℃時(shí),圓口銅魚受精卵需要50~55 h可孵出魚苗[19]。在水溫18~23℃時(shí),銅魚受精卵需要42 h左右即可孵出魚苗[15]。
與自然條件相比,人工養(yǎng)殖的銅魚屬魚類生長(zhǎng)和繁殖發(fā)生了變化。人工養(yǎng)殖的北方銅魚生長(zhǎng)速度快于自然條件下,其體長(zhǎng)35 d即可達(dá)到原來的2倍[7]。圓口銅魚在人工繁育狀態(tài)下出現(xiàn)類似生殖周期[24]的現(xiàn)象。池塘養(yǎng)殖的銅魚比野生銅魚的性成熟年齡要早,2齡即可性成熟[25]。
表2 自然環(huán)境中銅魚屬魚類的繁殖特點(diǎn)Tab.2 Reproductive characteristics of Coreius in natural environment.
銅魚屬魚類是重要的小型經(jīng)濟(jì)魚類,北方銅魚是黃河上游的主要經(jīng)濟(jì)魚類之一,圓口銅魚和銅魚是長(zhǎng)江的主要經(jīng)濟(jì)魚類之一。由于外界因素的干擾,近年來銅魚屬魚類資源狀況逐漸惡化,北方銅魚已瀕臨滅絕。從漁獲量上來看,銅魚屬魚類資源量呈下降趨勢(shì)。在黃河河南段,1950—1966年北方銅魚的漁獲量超過500 kg,1986—1987年漁獲量?jī)H150 kg,1990—2007年多次捕撈均未捕獲到[7]。2000年巴南江段的圓口銅魚資源量占漁獲物的18.9%,2006年其資源量?jī)H占漁獲物的7.8%[26]。20世紀(jì)60年代,長(zhǎng)江上游銅魚占漁獲物的40%以上,2005—2006年長(zhǎng)江上游銅魚僅占漁獲物的20%左右[26]。2008年長(zhǎng)江葛洲壩下江段的圓口銅魚和銅魚絕對(duì)資源量下降近50%[27]。
從漁獲物的群體結(jié)構(gòu)上看,高齡魚減少,低齡魚及幼魚比例增加。1973—1974年,長(zhǎng)江上游漁獲物中,年齡最大的圓口銅魚是5齡,34.5%為1齡圓口銅魚;到1997—2000年,年齡最大的僅3齡,48.1%的圓口銅魚是1齡。1997—2000年,長(zhǎng)江上游漁獲物中,年齡最大的銅魚是6齡,1齡銅魚為23.4%,而2005—2006年,年齡最大的是4齡,1齡銅魚達(dá)71.2%[26]。2005—2006年圓口銅魚的平均漁獲年齡僅有1.77齡[26]。
銅魚屬魚類資源量下降,低齡化的主要原因有:
(1)在有些江段存在過度捕撈現(xiàn)象。1998—2005年葛洲壩、合江和重慶江段圓口銅魚的開發(fā)率(平均開發(fā)率為0.64)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述三地相應(yīng)年份最大允許的開發(fā)率,即0.41、0.38和0.37[28];江津江段銅魚資源開發(fā)率為0.75,超過最大開發(fā)率0.50[18]。
(2)生存環(huán)境受到污染。2005年檢測(cè)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江宜昌江段的圓口銅魚體內(nèi)存在六六六(六氯環(huán)己烷,Hexachlorocyclohexane,HCH)、滴滴涕(雙對(duì)氯苯基三氯乙烷,Dichlorodiphenyltrichloroethane,DDT)殘留[29]。2010年長(zhǎng)江朱楊江段中圓口銅魚和銅魚均受到鄰苯二甲酸酯(Phthalic Acid Esters,PAEs)類工業(yè)化學(xué)物質(zhì)的污染,其中圓口銅魚體內(nèi)含有5種PAEs類有機(jī)化合物,銅魚體內(nèi)含有4種PAEs類有機(jī)化合物[30]。
(3)水利工程的建設(shè)造成水文環(huán)境條件改變,魚類被迫尋找新的產(chǎn)卵場(chǎng)。三峽大壩的修建改變了當(dāng)?shù)氐乃臈l件,銅魚的產(chǎn)卵場(chǎng)從重慶-宜賓段轉(zhuǎn)移至重慶以上江段[31],溪洛渡水電站使圓口銅魚規(guī)模最大的產(chǎn)卵場(chǎng)位置向上移動(dòng)了約200 km,魯?shù)乩娬緦?dǎo)致圓口銅魚產(chǎn)卵場(chǎng)向下移動(dòng)[32]。
為了銅魚屬魚類的可持續(xù)發(fā)展,需要制定合理的捕撈指標(biāo),減少污染物的排放,同時(shí)建立適合銅魚屬魚類生長(zhǎng)和繁育的保護(hù)區(qū),以滿足魚卵和仔魚的漂流需要[33]。
研究與評(píng)價(jià)銅魚屬魚類種群遺傳多樣性對(duì)保護(hù)和可持續(xù)利用該漁業(yè)資源具有重要意義。以微衛(wèi)星標(biāo)記、線粒體Cytb基因以及控制區(qū)(DLoop)序列等研究圓口銅魚和銅魚的遺傳多樣性及遺傳分化情況,研究者一致認(rèn)為,圓口銅魚的遺傳多樣性較為豐富。不同學(xué)者對(duì)長(zhǎng)江銅魚的遺傳多樣性狀況評(píng)價(jià)存在分歧,袁娟[34]、袁希平等[35]和張敏瑩等[36]認(rèn)為長(zhǎng)江銅魚的遺傳多樣性相對(duì)較為貧乏,而孔焰[37]和廖小林[38]認(rèn)為長(zhǎng)江銅魚的遺傳多樣性較為豐富。與圓口銅魚相比,長(zhǎng)江銅魚的遺傳多樣性較低[34]。
研究表明,圓口銅魚和銅魚群體間均無明顯的遺傳分化??傋儺愔饕獊碓从谌后w內(nèi)個(gè)體間的變異,群體間變異差異不明顯,不同地理群體的圓口銅魚和銅魚仍分屬同一個(gè)種群,這可能是由于銅魚屬魚類生活在連續(xù)的水系,且具有產(chǎn)漂流性卵和溯河及溯江洄游的習(xí)性。
銅魚屬魚類是重要的小型經(jīng)濟(jì)魚類,但近年來資源量大幅度減少,為了保護(hù)和可持續(xù)利用銅魚屬魚類資源,緩解過度捕撈帶來的壓力,了解銅魚屬魚類養(yǎng)殖相關(guān)的研究具有重要意義。
目前銅魚屬魚類的養(yǎng)殖主要處于繁育和馴養(yǎng)的摸索階段,雖然已有養(yǎng)殖案例,但僅是小規(guī)模的試養(yǎng),經(jīng)濟(jì)效益低[15]。人工試養(yǎng)的北方銅魚和銅魚魚苗均來源于捕撈,與自然條件下相比,人工養(yǎng)殖的生長(zhǎng)速度較快[5,25]。有關(guān)圓口銅魚的魚苗繁育研究較多,王昌霖[39]對(duì)圓口銅魚精漿的理化性質(zhì)分析后建議在進(jìn)行人工受精時(shí),圓口銅魚的雌雄比例為1∶2~1∶3較為合適。魯雪報(bào)等[24]認(rèn)為圓口銅魚人工繁殖的最適水溫為22~23℃,仔魚的敏感期為4~5日齡[40]。在水溫(22.0±1.0)℃條件下,仔魚最適初次投喂時(shí)間為孵化后的4~6日齡[41]。這些研究為繁育圓口銅魚,規(guī)?;B(yǎng)殖圓口銅魚提供了借鑒。
圓口銅魚的應(yīng)激性強(qiáng),疾病種類繁雜,僅網(wǎng)箱養(yǎng)殖的圓口銅魚就可能出現(xiàn)14種疾病,其中最為棘手的疾病是小瓜蟲病,感染小瓜蟲病的圓口銅魚死亡率極高,可達(dá)100%[42],目前尚無有效的治療辦法。張富鐵等[43]根據(jù)圓口銅魚船體網(wǎng)箱飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了養(yǎng)殖過程中多種魚病的發(fā)病特征和防治技術(shù),為馴養(yǎng)圓口銅魚提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。與圓口銅魚比,銅魚抗小瓜蟲病的能力較強(qiáng)。感染小瓜蟲病的銅魚,如果沒有細(xì)菌的繼發(fā)感染,可自行恢復(fù),只有嚴(yán)重的、持續(xù)性的再次感染才會(huì)引起死亡[44]。
銅魚屬魚類的研究已取得了一定的進(jìn)展,研究成果為有效地管理和可持續(xù)開發(fā)利用該屬魚類資源打下了良好基礎(chǔ)。但隨著北方銅魚的瀕臨滅絕以及圓口銅魚和銅魚資源量的下降,需要提高銅魚屬魚類研究的重視程度,具體可從以下方面開展研究。
(1)探究銅魚屬魚類的遺傳進(jìn)化關(guān)系。研究銅魚屬魚類的親緣關(guān)系、遺傳分化時(shí)間以及與地理分布的關(guān)系,為生命進(jìn)化提供科學(xué)的理論依據(jù)。
(2)開展銅魚屬魚類資源量的調(diào)查,特別是北方銅魚的資源量。北方銅魚的數(shù)目銳減,已被列入《甘肅省重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄(第一批)》《中國(guó)瀕危動(dòng)物紅皮書(魚類)》;并于2021年1月4日,經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)列入《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》,將其保護(hù)級(jí)別上升為國(guó)家一級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物(見國(guó)家林業(yè)和草原局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合發(fā)布的2021年第3號(hào)公告)。此外,圓口銅魚和銅魚資源也在逐漸減少,了解現(xiàn)有資源量及分布才能制定有效的管理和保護(hù)措施,從而恢復(fù)北方銅魚資源,可持續(xù)地開發(fā)和利用圓口銅魚和銅魚資源。
(3)加強(qiáng)對(duì)銅魚屬魚類食性研究。多年來,由于水利設(shè)施的建設(shè)以及環(huán)境污染等原因,銅魚屬魚類的產(chǎn)卵場(chǎng)發(fā)生了變化,資源量銳減,其食性是否發(fā)生變化不得而知。探究近年來銅魚屬魚類的食性能夠更好地揭示其攝食生物學(xué)特性,為人工養(yǎng)殖配合飼料的研發(fā)提供參考。
(4)加強(qiáng)銅魚屬魚類人工養(yǎng)殖的苗種培育。魚苗是養(yǎng)魚的物質(zhì)基礎(chǔ),迄今為止,人工養(yǎng)殖的北方銅魚和銅魚魚苗均來源于捕撈,未能成功培育,需要加強(qiáng)銅魚屬魚類魚苗的培育。魚苗繁育需要根據(jù)銅魚屬魚類的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)選擇親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的親魚進(jìn)行人工繁殖,能夠提高群體的適應(yīng)環(huán)境和抵抗病害能力,且能夠防止近交導(dǎo)致的種質(zhì)資源衰退。