遲 淼,張澤鵬,金洪宇,邵慧麗,邢 悅,李 雷*
(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黑龍江流域漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,黑龍江 哈爾濱 150070;2.大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,遼寧 大連 116023;3.國(guó)家漁業(yè)資源環(huán)境撫遠(yuǎn)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,黑龍江 哈爾濱 150070)
松花江下游同江段中的魚(yú)類物種多樣性水平較高,同江段水域是松花江的主要漁業(yè)水域[1-3]。由于過(guò)度捕撈和水體污染等原因,松花江下游江段中的魚(yú)類資源呈現(xiàn)衰退的趨勢(shì)[4-6]。馬口魚(yú)的分布范圍很廣[2],按照側(cè)線鱗片的數(shù)量,在中國(guó)江河水域中分布的馬口魚(yú)可以分為黑龍江馬口魚(yú)(Opsariichthys uncirostris amurensis)和南方馬口魚(yú)(Opsariichthys bidens)兩種亞種[7]。馬口魚(yú)多棲息于清澈的淺溪流和湖泊、水庫(kù)的中上層,其是一種偏肉食的雜食性魚(yú)類[8]。馬口魚(yú)是小型經(jīng)濟(jì)魚(yú)類,其肉質(zhì)肥美,蛋白質(zhì)含量極高。馬口魚(yú)已經(jīng)成為一些地區(qū)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的特色名優(yōu)水產(chǎn)品種。但是,隨著過(guò)度捕撈等人類涉水活動(dòng)的加劇,自然水域中的馬口魚(yú)資源在不斷減少[9]。
已經(jīng)開(kāi)展了馬口魚(yú)分類[10]、馬口魚(yú)胚胎發(fā)育及其仔稚魚(yú)形態(tài)與生長(zhǎng)[11]、馬口魚(yú)個(gè)體生殖力[12]、馬口魚(yú)線粒體DNA 譜系間的體型分化[13]、養(yǎng)殖馬口魚(yú)肌肉營(yíng)養(yǎng)成分[14]等方面的研究。本研究對(duì)松花江下游同江段水域中的黑龍江馬口魚(yú)的攝食生態(tài)進(jìn)行了研究,以期為深入了解馬口魚(yú)的生物學(xué)特性提供參考依據(jù)。
2022年4月至5月期間,在松花江下游同江段(47°34′N 至47°38′N,132°26′E 至132°28′E)水域中,利用流刺網(wǎng)和定置刺網(wǎng),采集了黑龍江馬口魚(yú)樣本共251尾。
流刺網(wǎng)的網(wǎng)目規(guī)格分別為2 cm×2 cm、2.5 cm×2.5 cm和3.5 cm×3.5 cm。定置刺網(wǎng)的網(wǎng)目規(guī)格分別為0.9 cm×0.9 cm、2 cm×2 cm、2.5 cm×2.5 cm 和3.5 cm×3.5 cm。
利用量魚(yú)板測(cè)量黑龍江馬口魚(yú)樣本個(gè)體的體長(zhǎng)和全長(zhǎng)(精確到1 mm)。利用電子天平,測(cè)量黑龍江馬口魚(yú)樣本個(gè)體的體質(zhì)量(精確到0.1 g)。利用較細(xì)的尼龍線,將黑龍江馬口魚(yú)樣本個(gè)體的腸道兩端系上,防止食物溢出;將黑龍江馬口魚(yú)樣本保存于10%的福爾馬林溶液中,以待其腸含物的鑒定;將采集到的所有黑龍江馬口魚(yú)樣本運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。
在實(shí)驗(yàn)室中,利用傳統(tǒng)的腸含物分析方法,鑒定出黑龍江馬口魚(yú)的食物組成。在鑒定黑龍江馬口魚(yú)樣本個(gè)體的腸含物時(shí),首先,解剖黑龍江馬口魚(yú)樣本,取出腸含物,用濾紙吸干食物團(tuán)表面的水分;然后,利用萬(wàn)分之一電子天平,稱量腸含物的質(zhì)量(精確到0.000 1 g);最后,參照文獻(xiàn)[15]至文獻(xiàn)[17],利用雙筒解剖鏡,鑒定腸含物中餌料的生物種類至最低分類單元,并且記錄其數(shù)量。
選擇餌料生物的質(zhì)量百分比、數(shù)量百分比、出現(xiàn)頻率和相對(duì)重要性指數(shù),表征黑龍江馬口魚(yú)的食物組成。以空胃率和平均胃飽滿指數(shù)表征黑龍江馬口魚(yú)的攝食強(qiáng)度。
餌料生物的質(zhì)量百分比等于餌料生物質(zhì)量除以食物團(tuán)實(shí)際質(zhì)量再乘以100%。餌料生物的數(shù)量百分比等于餌料個(gè)體數(shù)量除以食物團(tuán)中生物的總數(shù)量再乘以100%。餌料生物的出現(xiàn)頻率等于餌料生物出現(xiàn)的次數(shù)除以有食物的胃的總數(shù)量再乘以100%。相對(duì)重要性指數(shù)等于餌料生物的質(zhì)量百分比與數(shù)量百分比之和乘以出現(xiàn)頻率。
空胃率等于空胃數(shù)量除以總胃數(shù)量再乘以100%。平均胃飽滿指數(shù)等于食物團(tuán)質(zhì)量除以魚(yú)體體長(zhǎng)再乘以100%。
按照體長(zhǎng)小于100 mm、體長(zhǎng)為100~149 mm和體長(zhǎng)為150~200 mm,將251尾黑龍江馬口魚(yú)樣本劃分為3 組,其對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)量分別為20 尾、158尾和73尾。
采用聚類分析方法,利用Primer 6.0 軟件,分析各體長(zhǎng)組黑龍江馬口魚(yú)樣本的食物組成。利用Bray-Curtis相似度系數(shù)[18],研究不同體長(zhǎng)的黑龍江馬口魚(yú)餌料的相似性。
松花江下游同江段水域中的黑龍江馬口魚(yú)的食物包括魚(yú)類、水生昆蟲(chóng)、甲殼類和其他餌料(表1)。從質(zhì)量百分比和出現(xiàn)頻率值上看,魚(yú)類是黑龍江馬口魚(yú)最主要的食物類群,其質(zhì)量百分比合計(jì)為98.89%,出現(xiàn)頻率合計(jì)為85.87%。在已經(jīng)鑒定出種類的魚(yú)類中,?的質(zhì)量百分比值(42.48%)最大。松花江下游同江段水域中黑龍江馬口魚(yú)主要攝食魚(yú)類,其次攝食水生昆蟲(chóng),偶爾攝食甲殼類和底棲無(wú)脊椎動(dòng)物等。
表1 松花江下游同江段水域中黑龍江馬口魚(yú)的各種餌料的質(zhì)量百分比、數(shù)量百分比、出現(xiàn)頻率和相對(duì)重要性指數(shù)值Table 1 The values of mass percentage,quantity percentage,occurrence frequency and relative importance index of various feeds of Opsariichthys uncirostris amurensis in Tongjiang section of the lower reaches of Songhua River
采集到的251 尾黑龍江馬口魚(yú)樣本的體長(zhǎng)變化在67~184 mm 之間,體質(zhì)量變化在3.4~92.3 g之間。
在體長(zhǎng)小于100 mm、體長(zhǎng)為100~149 mm和體長(zhǎng)為150~200 mm的黑龍江馬口魚(yú)的食物組成中,魚(yú)類的質(zhì)量百分比分別合計(jì)為96.43%、98.12%和97.11%,水生昆蟲(chóng)的質(zhì)量百分比分別合計(jì)為3.34%、1.15%和0.15%,蛭蚓科物種的質(zhì)量百分比分別為0.23%、0.51%和2.74%;只有體長(zhǎng)為100~149 mm 的黑龍江馬口魚(yú)以甲殼類動(dòng)物(蝦)為食物,其質(zhì)量百分比為0.22%。
聚類分析結(jié)果(圖1)顯示,不同體長(zhǎng)的3 組黑龍江馬口魚(yú)樣本餌料的Bray-Curtis相似度系數(shù)都大于97%,表明體長(zhǎng)大于67 mm 的黑龍江馬口魚(yú)未出現(xiàn)顯著的食性轉(zhuǎn)換。
圖1 3組不同體長(zhǎng)的黑龍江馬口魚(yú)餌料的Bray-Curtis相似度系數(shù)的聚類圖Fig.1 The cluster diagram of Bray-Curtis similarity coefficients of feeds of 3 groups of Opsariichthys uncirostris amurensis with different body lengths
在251尾黑龍江馬口魚(yú)樣本中,有236尾能被辨別出其性別。其中,154尾為雌性,82尾為雄性,雌雄比例為1.88∶1。在雌、雄黑龍江馬口魚(yú)的食物組成中,魚(yú)類的相對(duì)重要性指數(shù)值都最大,魚(yú)類質(zhì)量百分比值都大于96%(表2),魚(yú)類的出現(xiàn)頻率值都約為86%;雌性黑龍江馬口魚(yú)食物組成中的水生昆蟲(chóng)及其幼蟲(chóng)的相對(duì)重要性指數(shù)(158.79)略小于雄性黑龍江馬口魚(yú)(315.74);雌性黑龍江馬口魚(yú)食物組成中的甲殼類的相對(duì)重要性指數(shù)(11.97)明顯大于雄性黑龍江馬口魚(yú)(2.70)。雌、雄黑龍江馬口魚(yú)的食物組成無(wú)明顯差異。
表2 雌、雄黑龍江馬口魚(yú)的各種餌料的質(zhì)量百分比、數(shù)量百分比、出現(xiàn)頻率和相對(duì)重要性指數(shù)值Table 2 The values of mass percentage,quantity percentage,occurrence frequency and relative importance index of various feeds of female and male Opsariichthys uncirostris amurensis
卡方檢驗(yàn)結(jié)果顯示,3組不同體長(zhǎng)的黑龍江馬口魚(yú)的空胃率具有顯著差異(χ2=24.263,p<0.001)。體長(zhǎng)小于100 mm、體長(zhǎng)為100~149 mm和體長(zhǎng)為150~200 mm的黑龍江馬口魚(yú)的空胃率分別為65%、20%和41%。
3 組不同體長(zhǎng)的黑龍江馬口魚(yú)的平均胃飽滿指數(shù)值具有顯著差異(F=3.852,p<0.05)。體長(zhǎng)小于100 mm、體長(zhǎng)為100~149 mm、體長(zhǎng)為150~200 mm 的黑龍江馬口魚(yú)的平均胃飽滿指數(shù)值分別為3.43%、4.68%、2.63%。
雌、雄黑龍江馬口魚(yú)的空胃率和平均胃飽滿指數(shù)值無(wú)明顯差異。雌魚(yú)的空胃率為27%,雄魚(yú)的空胃率為29%。雌魚(yú)的平均胃飽滿指數(shù)為4.39%;雄魚(yú)的平均胃飽滿指數(shù)為3.64%。
綜上所述,隨著體長(zhǎng)的增長(zhǎng),黑龍江馬口魚(yú)的攝食強(qiáng)度發(fā)生顯著變化,而雌、雄黑龍江馬口魚(yú)的攝食強(qiáng)度無(wú)顯著差異。
在本研究中,松花江下游同江段水域中的黑龍江馬口魚(yú)的食物主要是魚(yú)類和水生昆蟲(chóng)。大連碧流河水域中的馬口魚(yú)主要攝食魚(yú)類和甲殼類[19]。鐵甲水庫(kù)中的馬口魚(yú)的食物主要是枝角類、水生昆蟲(chóng)和小型魚(yú)類[20]。由此可見(jiàn),在各地河流或者水庫(kù)的水域中,馬口魚(yú)的食物組成存在差異,說(shuō)明馬口魚(yú)的食性具有可塑性。在松花江下游的水域中,甲殼動(dòng)物不是優(yōu)勢(shì)生物,而且其密度很小[21]。采樣時(shí)間、地點(diǎn)和樣本的數(shù)量不同也是各研究中馬口魚(yú)食物組成存在差異的原因[22]。
松花江下游同江段水域中的黑龍江馬口魚(yú)的體長(zhǎng)越長(zhǎng),其食性越以肉食性為主。研究表明,當(dāng)湯河水庫(kù)中馬口魚(yú)的體長(zhǎng)為30 mm 時(shí),其食性就轉(zhuǎn)變?yōu)槿馐承?,開(kāi)始攝食魚(yú)類;當(dāng)馬口魚(yú)的體長(zhǎng)為50 mm 時(shí),其的全部食物都是魚(yú)類[23]。在本研究中,黑龍江馬口魚(yú)的最小體長(zhǎng)為67 mm,即所采集的所有黑龍江馬口魚(yú)的食性都為肉食性;當(dāng)黑龍江馬口魚(yú)的體長(zhǎng)小于100 mm時(shí),其主要攝食小型魚(yú)類和水生昆蟲(chóng);當(dāng)黑龍江馬口魚(yú)的體長(zhǎng)為100~149 mm 時(shí),其開(kāi)始攝食甲殼類動(dòng)物;當(dāng)黑龍江馬口魚(yú)的體長(zhǎng)為150~200 mm 時(shí),其的食物全部為魚(yú)類。隨著東海、黃海帶魚(yú)的生長(zhǎng)和發(fā)育,其食性轉(zhuǎn)換形式包括所吃食物種類無(wú)顯著變化、各發(fā)育期存在非常明顯的食物轉(zhuǎn)換和所吃食物規(guī)模、種類不斷增加[24]。在本研究中,隨著黑龍江馬口魚(yú)的生長(zhǎng)和發(fā)育,其所吃食物的規(guī)模和種類不斷增加;從幼魚(yú)期到成魚(yú)期,黑龍江馬口魚(yú)所攝食的餌料從小型到大型,種類也由水生昆蟲(chóng)擴(kuò)大到甲殼類、魚(yú)類。魚(yú)類在發(fā)育過(guò)程中食物發(fā)生變化與它的口裂大小有關(guān)[25]。魚(yú)類的口形、口位與其食性密切相關(guān)。口裂小制約著魚(yú)類捕食者攝食個(gè)體較大的餌料[22]。魚(yú)類攝食與其游泳速度有一定關(guān)系,個(gè)體較大的魚(yú)類往往擁有大胸鰭,使其能精準(zhǔn)地?cái)z食[26]。隨著體長(zhǎng)的增大,黑龍江馬口魚(yú)腸道中甲殼類和體型略大的魚(yú)類增加。魚(yú)類在捕食餌料的過(guò)程中,總要盡量多地捕食個(gè)體大的餌料,因?yàn)椴妒硞€(gè)體大的餌料所能獲得的能量比捕食行為本身所消耗能量多,這樣就能最大程度地利用能量,即遵循最佳攝食理論[27]。魚(yú)類的攝食行為也與繁殖有關(guān)。在黑龍江馬口魚(yú)的食物中,魚(yú)類的能量顯然比水生昆蟲(chóng)、甲殼類的更大,所以體長(zhǎng)為150~200 mm的黑龍江馬口魚(yú)為了盡可能多獲取能量,以確保順利地繁殖下一代,會(huì)偏好攝食魚(yú)類。雌、雄黑龍江馬口魚(yú)的食物組成無(wú)顯著差異。除了餌料豐度和出現(xiàn)頻率略有不同以外,雌、雄黑龍江馬口魚(yú)個(gè)體對(duì)同一種食物都有攝食行為。雌、雄魚(yú)類攝食的食物種類沒(méi)有明顯的改變也是食性轉(zhuǎn)換的一種形式[24]。
魚(yú)類的攝食強(qiáng)度通常與平均胃飽滿指數(shù)和空胃率相關(guān)[28-29]。本研究發(fā)現(xiàn),不同生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)黑龍江馬口魚(yú)的攝食強(qiáng)度具有顯著影響。黑龍江馬口魚(yú)空胃率的最小值與平均胃飽滿指數(shù)的最大值相對(duì)應(yīng),即體長(zhǎng)為100~149 mm 的黑龍江馬口魚(yú)的空胃率(20%)最小,而其平均胃飽滿指數(shù)(4.68%)值最大。食物的大小和消化時(shí)間與魚(yú)類的攝食強(qiáng)度關(guān)系密切[30]。在本研究中,隨著黑龍江馬口魚(yú)體長(zhǎng)的增加,水生昆蟲(chóng)的重要性降低,而且甲殼類僅被體長(zhǎng)為100~149 mm的黑龍江馬口魚(yú)攝食,相對(duì)于甲殼類動(dòng)物,水生昆蟲(chóng)更容易消化,這可能是黑龍江馬口魚(yú)的攝食強(qiáng)度隨著體長(zhǎng)發(fā)生變化的原因。
黑龍江馬口魚(yú)主要攝食魚(yú)類,其次攝食水生昆蟲(chóng),偶爾攝食甲殼類和底棲無(wú)脊椎動(dòng)物等。當(dāng)黑龍江馬口魚(yú)的體長(zhǎng)為100~149 mm 時(shí),其出現(xiàn)攝食的高峰期。雌、雄黑龍江馬口魚(yú)的食物組成無(wú)顯著差異。