基于耳石微化学分析的丹东鸭绿江刀鲚不同生态表型生境履历的研究.pdf
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1、为了解东北地区刀鲚()的生活史履历特征,年 月对丹东鸭绿江水域刀鲚进行调查,获得传统长颌鲚 尾、短颌鲚 尾,并首次采集到“杂颌鲚”尾。通过电子探针微区分析技术对不同刀鲚进行了研究。耳石 和 定量线分析及 面分布图谱分析结果显示,长颌鲚既有具江海洄游生境履历的生态表型,亦有仅具淡水定居生境履历的生态表型;而短颌鲚及“杂颌鲚”个体则全为河口孵化起源、具江海洄游生境履历的生态表型。结果表明,丹东鸭绿江刀鲚类型的组成非常复杂,生境履历极富多样性,显示其可能是一个独特资源地理种群。关键词:鸭绿江;刀鲚;上颌骨;生活史;生境履历中图分类号:文献标志码:刀 鲚(),隶 属 于 鲱 形 目(),?科(),鲚属
2、,为我国名贵鱼类之一 。刀鲚总体上可分为洄游型和定居型两种类型 ,洄游型刀鲚多为上颌骨长度长于头长的长颌鲚,但少数短颌鲚也有溯河洄游习性 ;定居型刀鲚多为短颌鲚和湖鲚,但少数长颌鲚也有淡水定居的习性 。所以根据上颌骨长短来辨别刀鲚是否属于洄游型不一定可靠,利用耳石微化学技术可以更加准确加以辨别 。硬骨鱼类耳石是由碳酸钙和有机质共同积累形成的一种钙化组织,耳石的形成过程即为环境元素不断沉积的过程 。由于耳石的代谢惰性,鱼类从受精卵到被捕获时所经历的水化学环境的变化,可以反映在耳石从核心到边缘的元素含量及组成特征(即“元素指纹”)上 。耳石中微量元素含量与环境中元素含量具有正相关关系,其中,锶和钡
3、最为明显 。锶元素含量在不同盐度的自然水体中存在差异,淡水中锶浓度通常比海水中低得多 。等 研究发现,自然水体中鱼类耳石的 比值和水体盐度呈正相关关系;等 研究发现,鱼类进入咸水环境时,耳石 比值会随之增大。利用耳石微化学分析手段可将耳石“元素指纹”上所记录的生境信息客观准确“破译”出来,从而达到有效阐明鱼类洄游模式、种 群 关 联 性、生 境 动 态 等 目的 。在我国东北地区,刀鲚的主要分布区为黄海、渤海及沿海辽河、碧流河、大洋河和鸭绿江等通海河流 。世纪 年代,辽河刀鲚还能形成鱼汛 。然而,由于水利工程、环境污染、过度捕捞等人为因素影响,东北地区的刀鲚资源已骤减且状态危急 。该鱼种于 年
4、和 年第 期胡玉海,等:基于耳石微化学分析的丹东鸭绿江刀鲚不同生态表型生境履历的研究分别被列入 辽宁省重点保护野生动物名录 和 中国濒危动物红皮书鱼类 中。迄今,针对东北地区辽河、大洋河、鸭绿江流域刀鲚已有一些资源调查及基础生 物 学 方 面 的 研 究 报道 ,但对该地区刀鲚的洄游生态学等研究尚未见报道。本文利用电子探针微区分析技术对鸭绿江畔丹东市所采集到的刀鲚进行研究,首次对其耳石进行微化学分析,了解其生活史履历特征,以期为东北辽宁地区刀鲚的资源养护和生境保护提供理论依据和技术支撑。材料与方法 实验材料本研究所用刀鲚样本 年 月购于辽宁省丹东市振兴区锦山大街海燕水产市场。样品均捕于鸭绿江水
5、域。依据上颌骨长是否长于头长对样本进行划分。除鉴定出传统意义上的长颌鲚(尾)、短颌鲚(尾)两类外,首次发现存在一侧的上颌骨长度长于头长、另一侧的上颌骨长却短于头长的 尾个体,故本文将这些上颌骨一长一短的刀鲚统称为“杂颌鲚”(图 )。测量其基础生物学数据(表 ),之后解剖取出左右矢耳石,用去离子水洗净表面有机质后,自然晾干备用。参考姜涛等 处理方法,使用左矢耳石(以下统称耳石)来进行包埋、碾磨、抛光、清洗及镀膜。耳石微化学分析参考 等 的方法,分别选择钛酸锶()和碳酸钙()为标样,使用 射线电子探针微区分析仪(型,日本电子株式会社)对自耳石核心至耳石边缘的长径进行耳石 和 定量线分析,然后再进行
6、耳石 元素的面分布分析。耳石分析完后,重新抛光后用 酸蚀到年轮清晰,读取年龄 。数据处理数据采用 进行统计和分析。引入基于 检验的序贯格局转变分析(,)方法 ,并参考卢明杰等 的方法,按照截断长度 、权重为 、置信度 的参数设定,对耳石 比值(依照标准化惯例实际为 ,下同)绘制格局转变曲线。针对不同 值变化阶段使用 进行非参数检验()。图 丹东鸭绿江刀鲚的上颌骨形态示意图 注:长颌鲚(),短颌鲚(),“杂颌鲚”()。:上颌骨末端位置 :();();“”():海洋渔业 年表 丹东鸭绿江刀鲚样本信息 类型 编号 体长 上颌骨长 头长 上颌骨 头长 年龄 长颌鲚 短颌鲚 “杂颌鲚”“”左 右 左 右
7、 左 右 左 右 左 右 左 右 注:表中“年龄”根据耳石年轮来判定 :“”等 分别对在淡水、河口半咸水、海水环境生活阶段的 种鲚属鱼类的耳石进行微化学分析,结果显示,定量线分析耳石 比值分别为小于 、大于 ,同时,对应的 含量面分布分别为蓝色、绿黄色、红色的同心环图谱,本研究基于这一结果对鸭绿江刀鲚的生活史进行反演及分析。结果与分析丹东鸭绿江长颌鲚耳石可分为两类。第 类长颌鲚(、)耳石存在从淡水生境 从核心()沿矢状面至 、径长的范围,定量线分析 比值 ,对应面分布为低 含量蓝色图谱 向半咸水或海水生境(径长范围 、,定量线分析 值 ,面分布为较高和高 含量绿色、黄色、红色图谱)转变的过程,
8、显示有淡咸水间洄游的履历。值得注意的是,、耳石 值存在大于 的区域(、);个体则多次在淡水生境和半咸水生境转换。第 类长颌鲚(、)耳石从核心沿矢状面到边缘区域均为 值 ,面分布为低 含量蓝色图谱,显示出仅有淡水定居的履历(表 ,图 ,图 )。第 期胡玉海,等:基于耳石微化学分析的丹东鸭绿江刀鲚不同生态表型生境履历的研究丹东鸭绿江短颌鲚(、)为半咸水孵化型个体,耳石存在从较高盐度的半咸水生境(径长范围 、,值 ,面分布为较高 含量绿色、黄色图谱)向淡水生境(、,值 ,面分布为低 含量蓝色图谱)转变的过程。其中 在转向淡水生境后,又多次在淡水生境和半咸水生境转换(表 ,图 ,图 )。丹东 鸭 绿
9、江“杂 颌 鲚”中 、为半咸水孵化型个体,耳石存在从半咸水生境(径长范围 、,值,较高 含量绿色、黄色图谱)向淡水生境(、,值 ,面分布为低 含量蓝色图谱)转变的过程。其中,在转向淡水生境后,又多次在淡水生境和半咸水生境转换。而“杂颌鲚”虽然耳石自核心沿矢状面到边缘区域 比值 ,但面分布图谱有淡绿色区域,表明其早期孵化生活史可能并不是完全的淡水生境,而是生活在盐度较低的半咸水区域(表 ,图 ,图 )。图 丹东鸭绿江刀鲚耳石 含量面分布图谱 海洋渔业 年表 本研究刀鲚耳石中锶和钙微化学值的变化 个体类型 编号 值变化阶段 距耳石核心的径长 元素测定点 比值平均值(均值 标准差)()长颌鲚 短颌鲚
10、 “杂颌鲚”“”注:同一耳石 值变化阶段,上标字母相同表示不同阶段差异不显著(),字母不同表示不同阶段差异显著():,(),()第 期胡玉海,等:基于耳石微化学分析的丹东鸭绿江刀鲚不同生态表型生境履历的研究图 丹东鸭绿江长颌鲚耳石矢状面从核心到边缘 值变化(灰线)和趋势转换结果(黑线)()()注:两条水平虚线分别对应 值为 和 :海洋渔业 年图 丹东鸭绿江短颌鲚耳石矢状面从核心到边缘 值变化(灰线)和趋势转换结果(黑线)()()注:两条水平虚线分别对应 值为 和 :图 丹东鸭绿江“杂颌鲚”耳石矢状面从核心到边缘 值变化(灰线)和趋势转换结果(黑线)()()“”注:两条水平虚线分别对应 值为 和
11、 :讨论 丹东鸭绿江长颌鲚的生境履历特征刀鲚在辽宁丹东地区并无类似“长江三鲜之首”的奇高价格 ,新鲜的刀鲚售价仅为每斤 元,加上其极易腐烂,很难保存,所以丹东水产市场商贩应不可能从距鸭绿江 余公里远的大洋河及更远的辽河等地收购刀鲚来贩卖,因此,本论文把测定的所有刀鲚样本作为来自于鸭绿江河段的个体加以描述和研究。但本市场刀鲚样品的确切来源,尚需在今后的研究中通过追溯具体捕捞渔民或通过上船一起参加捕捞采样等方式来精确确定。耳石中 含量和 值随着个体所经历水域环境盐度的升高而升高,即在淡水履历(盐度 )、河口半咸水履历(盐度 )、海水履历(盐度 )中的耳石 值和图谱分别为:值 ,低 含量蓝色图谱;值
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