文章编号:1000-0615(2006)03-0347-06
收稿日期:2005-08-15
资助项目:上海市农业委员会攻关项目[2003(1-4)];上海市科学技术委员会重大计划(04DZ19306);国家自然科学基金重大项目(30490235);上海市重点学科建设项目(Y1101)
作者简介:郭弘艺(1980-),女,上海市人,硕士研究生,主要从事保护生物学方面的研究。E -mail:hy -guo@s https://www.doczj.com/doc/0e8632521.html, 通讯作者:唐文乔,E -mail:wqtang@s https://www.doczj.com/doc/0e8632521.html,
长江口刀鲚矢耳石重量与年龄的关系及其在年龄鉴定中的作用
郭弘艺, 唐文乔
(上海水产大学鱼类研究室,上海 200090)
摘要:2004年1月至2005年4月在江苏靖江市的长江沿岸用定置张网采集刀鲚261尾。清洗后的矢耳石在60 烤箱中烘烤24h,干燥冷却后用电子天平称重,精确到0.01mg 。成对t 检验显示,左右矢耳石间的重量无显著差异(P >0.05),选用左矢耳石为研究对象。用直线、幂函数和多项式等确定各类参数间的最佳拟合公式。结果表明,长江口刀鲚的耳石重量在不同年龄组间的重叠相对较少,大小相近的个体,年龄大即生长慢的比年龄小即生长快的耳石重量大,不同龄组间耳石重量有显著的差异(P <0.05)。按年龄组以耳石重量与相应的体长作图,可初步判断所观测年龄的可靠性。分析耳石重量的频率分布,能分离出体长相近但年龄不同的个体,其结果与依据耳石年轮观测的基本一致,耳石重量与年龄呈显著的线性相关性(P <0.05)。用该相关性估算年龄,与从耳石上直接读取的年龄并无显著差异(P >0.05)。因此,矢耳石重量可以作为直接确定长江口刀鲚年龄或作为验证依据钙化组织判断年龄准确性的有效手段。关键词:刀鲚;矢耳石重量;年龄鉴定;长江口中图分类号:S 917;S 931.1 文献标识码:A
The relationship between sagittal otolith weight -age and its use in age
determination in Coilia nasus from the estuary of Yangtze River
GUO Hong -yi,TANG Wen -qiao
(Labora tory of Ichthyology ,Shanghai Fisheries Unive rsity ,Shanghai 200090,China)
Abstract :A total of 261Coilia nasus were collected with s tick net at the estuary of Yangtze River,Jing jiang,from January 2004to April 2005.In each case sag i ttal otolith w ere removed,cleaned and dried 24h in an oven at 60 and otolith weight were measured to the nearest 0.01mg.There were no significant differences in sagittal otolith weight between otolith in pairs(P >0.05),the left sagittal otolith was used in this research.A ccording to linear,exponential and multinomial relationships among parameters,the highest correlations relationships were confirmed.The relations hip between sagittal otolith weight and the age of C.nasus and the use of otolith weight for validating annulus counts on otolith were being inves tigated.The results indicated that sagittal otolith weight had little o verlaps among age classes,and for individuals with similar body length,the o lder (slower -growing)was bigger in sagittal otolith weight than the yo u nger (faster -growing ).There were tremendous differences i n sagittal otolith weight between different age classes and significant positive linear relations hip with age (P <0.05).The age reading s could be verified by plotting the sagittal otolith weight vs body length for age class es,and the individuals with similar body length bu t in different ages could be separated by sagittal otolith weight frequency analysis.It was demons trated that the es timated ages from regression between sagittal otoli th weight and ages had no significant differences with the counted ages from annulus counts on sagittal otolith.It was s howed that the sagittal otolith weight analysis was a useful technique for validating the accuracy of age determination from annuli counting,especially for the individuals with similar size.M eanwhile,the potential of s agittal otolith weight analy sis for direct estimation of ages of C.nasus was
第30卷第3期
2006年6月
水 产 学 报
JOURNAL OF FISHERIES OF CHINA
Vol.30,No.3
June,2006
explored by the au thors in this paper.
Key words :Coilia nasus ;s agittal oto lith weight;age determination;estuary of Yangtze River
已有许多研究发现,鱼类耳石重量与年龄之间存在着密切的关系,认为耳石重量分析可能成为一种客观的年龄确定方法[1-10],可验证耳石或鳞片观测年龄的可靠性[1]。我们在鉴定长江口的刀鲚(Coilia nasus )[11]年龄时发现,用耳石作为年龄鉴定材料具有易识别的优点。同时发现,刀鲚的一些小个体具有较大的耳石,年轮数相对较多;而有一些较大个体的耳石却相对较小,年轮数也相对较少,耳石生长与年龄的相关性似乎比体长与年龄的相关性更为密切。本文试图通过对刀鲚耳石重量与其年龄关系的分析,探讨用耳石重量验证或直接确定长江口刀鲚年龄的可能性。
1 材料与方法
材料采自江苏省靖江市新桥镇的长江沿岸(31 56 N,120 01 E)。于2004年1月至2005年4月每月3次收集渔获物,共计261尾。样本均进行常规生物学测定。选取矢耳石为材料,通过观察和计数鳞片与耳石磨片的年轮数来鉴定年龄,即记数年龄,并进行耳石重量与年龄关系的分析。
去除包膜和黏液的耳石在60 的烤箱中烘烤24h,于干燥器中冷却后,用电子天平测量重量,精确到0.01mg 。成对t 检验显示,刀鲚左右
耳石之间的重量无显著差异(P >0.05)或一致性偏差。因此,研究中称量时统一选用左耳石。
耳石重量与年龄、体长以及体长与年龄的关系,分别采用直线、幂函数和多项式3种回归公式拟合,根据相关系数确定最佳拟合公式。将用耳石重量和年龄关系推算出来的年龄作为 估计的(estimated) 看待,推算时取整数。用Kolmogrov -Smirnov 双样本检验估计年龄与记数年龄的一致性。数据、图表采用Excel 2000和Statistica 6.0软件进行统计和处理。
2 结果和分析
2.1 耳石重量和体长与月龄的关系
2004年3-11月(10月的样本欠缺)各月1龄组刀鲚的渔获尾数、平均体长和耳石均重列于表1。由此可见,刀鲚的月平均体长并非随其所经历的时间增加而相应增长(图1-a),而耳石的月平均重量则随其所经历的时间(月龄)而逐渐递增(图1-b)。比较4月至6月、8月至11月所采样本发现,在平均体长末增加甚至变小的情况下,耳石平均重量却在持续稳定地增加(图1-a 、b)。由此表明,耳石重量与月龄比体长与月龄的关系更为密切。
表1 2004年3-11月1龄组刀鲚各月渔获尾数、平均体长和耳石平均重量Tab.1 Average body length,average otolith weight and the number o f C.nasus
which were one -year old captured from March to November in 2004
月份month 3
45678911渔获尾数fish numbers 15182026163310平均体长(cm)average body length 10.9111.2511.3310.9911.3011.8211.4011.62耳石平均重量(mg)average otolith weight 3.22
3.30
3.35
3.36
3.45
3.98
4.00
4.
08
图1 2004年1龄组刀鲚体长(a)和耳石重量(b)随采样月份的变化
Fig.1 Progressive variation i n body length (a)and otolith weight (b)with sampling month for Coilia nasus
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水 产 学 报 30卷
从靖江新桥2004年5-6月所取的样本看,体长与年龄呈显著的相关性(表2,P <0.05),耳石重量与体长和年龄也呈高度的相关性,其相关系数都达0.919以上。1龄与2龄组、2龄和3龄组之间,刀鲚的体长和耳石重量均有重叠,但耳石重量的重叠程度相对较小(图2-a)。由此表明,耳石重量可作为确定刀鲚年龄的一个良好指标。2005年4月所取样本,其体长与年龄呈显著相关性,耳石重量亦与体长和年龄均显示出高度相关性(表1,P <0.05)。但从相关系数来看,耳
石重量与年龄的相关关系(r =0.8943)比体长与年龄的关系(r =0.8684)更密切。由此可见,耳石重量虽随体长生长而增长,但与年龄增长的关系更为密切。
综合以上分析,可以认为,耳石重量的增长虽然受体长生长的影响,但受所经历的时间(月龄)增长影响更大。样本平均体长增长缓慢或停止时,耳石的平均重量依然在增长。因此,耳石重量可以作为指示刀鲚年龄的一个良好的客观指标。
表2 刀鲚体长(L :cm)与年龄(A)、耳石重量(Wo :mg)与年龄和体长的相关关系
Tab.2 Relationships between body length(L :cm)and age(A :age),between otolith weight(W o :mg)and age and body length in C.nasus
采样月份sampling month
最公式佳拟合highest correlations R 2n
2004年5-6月
L =1.6778+9.4612A
W o =-0.5976+2.6602A +1.262A 2
Wo =5.7798L 0.5579Wo/L =0.131+0.1644A 0.91240.91160.98770.8452762005年4月
L =4.5204+7.3511A
Wo =-0.7027+4.6002A Wo =-2.711+0.5737L Wo/L =0.3288A 0.3936
0.75420.79990.89150.5495
100 :1龄,age 1; :2龄,age 2; :3龄,age 3
图2 2004年5-6月(a)和2005年4月(b)所采刀鲚样本耳石重量与体长、年龄的关系
Fig.2 Otolith weight and body length for age class of C.nasus ,
sampled on May and Ju ne,2004and April,2005
2.2 用耳石重量验证耳石年龄读数的准确性
按年龄组以耳石重量与对应的体长作图(图2),可直观地看出,体长相近而年龄不同的个体,其耳石重量便不同;年龄大的个体,其耳石重量相应也大。耳石重量相近而年龄不同的个体,其体
长也必存在差异。以此可从某一个体在其中所处的位置,初步判断耳石年龄读数是否准确。
从2005年4月在新桥所采体长9.90~32.75cm 的刀鲚样本中,可以更清楚地反映出,耳石重量分析在验证年龄鉴定可靠性上的作用。该批样
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3期 郭弘艺等:长江口刀鲚矢耳石重量与年龄的关系及其在年龄鉴定中的作用
本体长比较接近,但根据耳石和鳞片年轮读数,包含了3个年龄组,其年龄组成的频率分布见图3。 1龄与2龄组之间、2龄与3龄组之间体长重叠较多(图4-a),从体长的频率分布上难于判别出年龄(图4-b)。但各龄组之间的耳石重量差异相对较大(图5-a),分析耳石重量频率分布可以发现,其分布形态(图5-b)与年龄组成频率的分布形态(图3)非常相似。X 2
检验表明,耳石重量分布频率与年龄分布频率之间并无显著的差异(P >0.05)。由此可以反证,观测耳石年轮得到的年龄
是可靠的。
图3 2005年4月所采体长9.90~32.75cm
刀鲚的年龄频率分布
Fig.3 A ge frequency distribution for C.nasus ,sized 9.90-32.75cm,sampled on April,
2005
:1龄,age 1; :2龄,age 2; :3龄,age 3
图4 2005年4月所采体长9.90~32.75cm 刀鲚各龄组的体长(a)和体长的频率分布(b)
Fig.4 Body length at ages (a)and body length dis tribution (b)for C.nasus ,
sized 9.90-32.75cm,sampled on April,
2005
:1龄,age 1; :2龄,age 2; :3龄,age 3
图5 2005年4月所采体长9.90~32.75cm 刀鲚各龄组耳石重量(a)和耳石重量频率分布(b)
Fig.5 Oto lith weight for age classes (a)and otolith weight distribution (b)for C.nasus ,
sized 9.90-32.75cm,sampled on April,2005
2.3 用耳石重量直接估算年龄
以2004年5-6月所取样本为例,用耳石重量与年龄的直线回归关系求得的估算年龄,与从观测耳石年轮直接得来的实际年龄虽然不完全一
致(图6),但Kolmogrov -Smirnow 双样本检验显示,估算年龄与记数年龄间并无显著的差异(P >0.05)。
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水 产 学 报 30卷
3 讨论
不像体长或其他钙化组织,耳石的重量在鱼体的一生中都在不断地增长[2-4]。因此,耳石重量具备直接用于确定鱼类年龄的潜能。Boehlert
通过建立耳石重量、长度、宽度和厚度的多元回归模型,来确定两种长寿鱼类裂吻平鱼由(Sebastes diploproa)和翼平鱼由(S.pinniger )的年龄,取得了较为满意的效果[5]。Fletcher 用耳石重量频率分布法对沙丁鱼(Sardina pilchardus )进行了分析,得出了与耳石年龄鉴定相似的结果,取得了体长频率分布法无法实现的效果
[1]
。
图6 2004年5-6月刀鲚样本估算年龄与记数年龄分布图
Fig.6 Counted and esi tmated age frequency for C.nasus ,sampled on M ay and June,2004
沈建忠等研究认为,鲫(Carassius auratus )的耳石重量与年龄高度相关,即使在年龄组内体长生长差异较大,年龄组间体长重叠明显的情况下,
各年龄组间的耳石重量交叉重叠程度也相对较少;通过建立耳石重量与年龄、体长的关系图,可帮助验证鲫通过计数钙化组织年轮特征确定年龄的可靠性[6]
。Worthington 等研究认为,通过经常校正摩六雀鲷(Pomacentrus moluccensis )耳石重量和年龄的关系,耳石重量可以作为确定年龄的一种客观而经济的方法,并有可能与计数耳石切片年轮一样可靠。而且,由于节约了时间和精力,可加大取样力度,避免取样造成的误差,因此可更精确地估算种群的年龄结构及其种群参数(生长、死亡率等)[7]。Cardinale 等发现,用耳石重量估算波罗的海大西洋鳕(Gadus morhua)和鲽(Pleuronectes platessa )的年龄结构与用计数耳石年轮的传统方法得出的结果无显著差异。而且,对一个新样本,要建立或校正耳石重量与年龄之间的直线回归关系式时,只需用100尾随机样本即可[8]
。因此认为,相对于被称之为 既是科学又是艺术(as much
an art as science) 的耳石年轮计数方法来说,耳石重量是一个对年龄鉴定有用的技术指标,是客观、经济和易于操作的。
本研究表明,刀鲚的耳石重量与年龄显著相关。建立刀鲚耳石重量与年龄、体长的关系图,可帮助验证通过计数耳石和鳞片上年轮确定年龄的可靠性。而分析耳石重量的频率分布,可分离大小相似但年龄不同的刀鲚个体。用耳石重量与年龄关系所估计的年龄与实际观测的年龄并无显著差异。因而认为,耳石重量可作为验证长江口刀鲚依据钙化组织判断年龄准确性的辅助手段。但从目前的研究来看,直接用耳石重量确定刀鲚的年龄,还存在着如何提高其准确性和精确度的问题。一方面,刀鲚作为 长江三鲜 之一,长期以来被过度捕捞,使得其年龄结构组成比较单一。低龄鱼在捕获群体中占大多数,缺乏高龄组的体长和耳石重量等资料,从而影响整个种群年龄鉴定的准确性。另一方面,耳石生长在一定程度上还受到体长生长的影响,同一种群中一些生长快或慢的个体,在用耳石重量与年龄的关系式
直接估算年龄时,可能被高估或低估(图6),造成耳石重量与年龄关系的偏差。沈建忠等研究认为,用耳石重量与体长之比作为变量,可明显地提高与年龄关系的相关程度[6]。但我们发现,对于刀鲚这类年龄结构不够丰富、低龄鱼占捕获主体的群体,采用耳石重量与体长之比作为变量,其与年龄的相关程度反而有所降低(表2)。参考文献:
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水产学报(光盘版) 、 上海水产大学学报(光盘版) 再版发行
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