崖州灣附近海域金線魚形態學指標的相關性

潘夢珍,王海山，葉 樂，陳 治，楊超杰

(1.海南熱帶海洋學院 水產與生命學院,海南 三亞 572022;2.中國海洋大學 水產學院，山東 青島 266003)

0 引言

魚類形態學指標分析是研究魚類種群動態變化的關鍵,早在20世紀初,國內相關學者就展開體質量與體長關系的研究;如1982年,李培軍等[1]探討了位于黃海北部日本鳀魚(Engraulisjaponius)的生長與年齡,通過生長方程和體長與體質量之間的冪指數關系式研究魚類的生長速度變化情況;1991年,錢國英[2]通過研究白鰱(Hypophthalmichthysmolitrix)的體長等形狀與體質量的關系,得出體長體質量有密切聯系,并進一步分析其漁業資源狀況;國外學者也展開體長和體質量的研究,如Ecoutin等[3]深入研究了非洲西海岸岡比亞熱帶河口25種魚體長與體質量之間的關系.通過對體長與體質量之間關系的研究,進行漁業資源評估,可以對資源現狀做出合理正確的判斷.

金線魚(Nemipterusvirgatus)屬于鱸形目金線魚科金線魚屬,俗稱紅杉,體呈橢圓形,稍延長,體側有鮮艷的黃色縱帶,主要分布于南海,是重要經濟魚類之一[4].隨著過度捕撈以及棲息地遭到破壞等問題日益突出,金線魚漁獲量逐年減少,特別以幼魚的捕撈問題較為突出.王雪輝等[5]依據1964—1965年及1997—1999年在南海北部收集的深水金線魚,通過應用FISAT Ⅱ軟件擬合成Von Bertalanffy 生長方程參數來研究金線魚的生長和死亡參數,結果顯示該群體已處于捕撈過度狀態.王龍等[6]在南海永暑礁海域對金線魚做了體長與體質量之間關系的形態學方面進行研究,結果表明日本金線魚的生長趨勢遵循異速生長.莊海旗等[7]對南海海域8種金線魚肌肉的19種脂肪酸分析,并比較飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)含量,表明紅杉魚和黃梢金線魚具有較高營養價值;不同學者分別從金線魚人工養殖、資源調查、捕撈策略和種群動態變化等方面展開相關研究[8-22].本研究通過周年逐月調查崖州灣附近水域的金線魚,分析其形態學指標之間的關系,探討金線魚漁業資源的變動概況,可為漁業資源評估提供科學和精確的參數,并為實現漁業的可持續發展和制定合理的漁業管理提供科學依據.

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

本研究所需樣品取自2018年3月—2019年2月,每月前往崖州漁港采集不同體長且體表完整無損傷的新鮮金線魚約10尾.將采集的樣品當天測定或將采集的新鮮樣品帶回實驗室低溫冷凍保存,利用游標卡尺測量全長、體長、叉長、尾柄長、體高、體寬等七項形態學指標,并與體質量指標進行函數關系擬合.

1.2 數據分析

利用冪函數指數來推導體長—體質量關系,關系是

W=aLb,

其中:W為魚類的體質量(g);L為魚類的體長(mm);參數a為條件因子,b異速增長因子.a反映魚類種群所處生活環境的好壞,對于一定體長的魚,體質量數值與a成正比,在餌料基礎、水文等環境條件好的月份a值較大,同時,產卵對a的大小也有影響;參數b是異速生長因子,可用于確定魚是否以恒定的速率生長:當b>3時,為正異速生長;b<3 時,魚種為負異速增長;b=3時,魚種為等速生長.

肥滿度指數計算公式:

K=W/L3×100，

其中W與L分別為魚體質量和體長.根據體長體質量求出肥滿度指數.肥滿度可用于比較不同魚類或同一魚類的不同種群.用于測定魚種的生長情況.

整理所測得的生物學數值,利用SPSS 18軟件統計進行分析,獨立樣本t檢驗,以P<0.05 作為差異顯著水平,以P<0.01作為差異極顯著水平.采用Excel軟件對測定結果進行作圖分析.

2 結果與分析

2.1 各形態學指標的統計分析

本研究全年共采集金線魚118尾,體長平均值(14.67±1.62) cm,體長范圍為12.2～18.56 cm;體質量平均值(74.18±21.17) g,體質量范圍為32.44～140.03 g;全長平均值(18.51±2.02) cm,全長范圍為13.9～22.57 cm;尾柄長平均值(2.61±0.95) cm,尾柄長范圍為1.1～5.67 cm;體高平均值(4.20±0.50) cm,體高范圍為2.42～5.49 cm;體寬平均值 (2.02±0.28) cm,體寬范圍為1.34～2.76 cm;叉長的平均值(16.76±1.77) cm,叉長范圍為12.82～20.72 cm;頭長平均值(4.01±0.53) cm,頭長范圍為2.91～5.39 cm.(如表1).崖州灣近海水域金線魚的體長集中在13.00～15.99 cm之間,共計79尾,占一周年所測金線魚數量的66%,優勢體長為13.00～13.99 cm,共計32尾,占總數量的27%.金線魚的體質量集中在50.00～99.99 g之間,共計94尾,占一周年所測金線魚數量的79.66%,優勢體質量為50.00～69.99 g,共計45尾,占總數量的38.13%.

表1 金線魚基本形態指標測量結果

2.2 形態學指標的相關性分析

2.2.1 體長與體質量的關系

以崖州灣近海水域金線魚的體長為橫坐標,體質量為縱坐標,擬合得出金線魚體長與體質量的關系.如圖1所示,金線魚的體長-體質量呈現明顯的冪指數曲線關系,曲線方程為W=0.087 2×L2.501 4(R2=0.815 3),表明隨著體長的增加,體質量呈現顯著升高趨勢,其中b=2.501 4<3,崖州灣近海水域的金線魚為負異速增長.

圖1 金線魚體長-體質量關系

2.2.2 叉長與體質量的關系

以崖州灣近海水域金線魚的叉長為橫坐標,體質量為縱坐標,將測定的值擬合成回歸方程得出叉長—體質量關系.由圖2可知,叉長與體質量之間存在一定的冪指數曲線關系,方程為W=0.043 1×L2.632 7(R2=0.819 1),表明隨著叉長的增加,體質量也呈現顯著升高趨勢.

圖2 金線魚叉長-體質量關系

2.2.3 尾柄長與體質量的關系

以崖州灣近海水域金線魚的尾柄長為橫坐標,體質量為縱坐標.將所測定的兩項指標擬合成回歸方程得出尾柄長-體質量關系,由圖3可知,尾柄長和體質量擬合函數關系中冪函數的R2最高,方程為W=36.377×L0.806 6(R2=0.260 3),表明兩者并不存在顯著的函數關系,尾柄長的增加并不伴隨體質量的升高.

圖3 金線魚尾柄長-體質量關系

2.2.4 全長與體質量的關系

以崖州灣近海水域金線魚的全長為橫坐標,體質量為縱坐標,將所測定的數值擬合成回歸方程得出全長-體質量關系.由圖4可知,全長和體質量呈現明顯的冪指數關系,方程為

W=0.039 8×L2.570 2(R2=0.819 9),

表明魚類全長的增加伴隨著體質量的升高.

圖4 金線魚全長-體質量關系

2.2.5 頭長與體質量的關系

以崖州灣近海水域金線魚的頭長為橫坐標,體質量為縱坐標,將所測定的數值擬合成回歸方程得出頭長—體質量關系.由圖5可知,全長與體質量關系擬合函數中冪指數的R2最高,方程為W=6.063 5×L1.778 3(R2=0.562 3),但R2值較低,兩者的相關性較差,表明魚體頭部長度的增加與體質量的升高并未存在顯著性函數關系.

圖5 金線魚頭長-體質量關系

2.2.6 體高與體質量的關系

以崖州灣近海水域金線魚的體高為橫坐標,體質量為縱坐標,將從所測定的數值擬合成回歸方程得出體高—體質量關系.由圖6可知,體高和體質量關系擬合函數中冪指數的R2最高,方程為W=4.786 5×L1.885 4(R2=0.568 3),但R2值較低,兩者的相關性較差,表明魚體體高的增加與并不伴隨著體質量的升高.

圖6 金線魚體高-體質量關系

2.2.7 體寬與體質量的關系

以崖州灣近海水域金線魚的體寬為橫坐標,體質量為縱坐標,將從所測定的兩項指標擬合成回歸方程得出體寬—體質量關系.由圖7可知體寬和體質量關系擬合函數中冪指數的R2最高方程為W=21.566×L1.700 1(R2=0.557 8),但R2值較低,兩者的相關性較差,表明魚體體寬的增加與體質量的升高并未存在顯著性函數關系.

圖7 金線魚體寬-體質量關系

2.3 肥滿度指數分析

根據肥滿度指數公式計算出周年每月金線魚的肥滿度指數,并整理出每月的肥滿度指數擬合成折線圖.由圖8可以看出,金線魚肥滿度指數的總體情況波動較大,呈現先上升后下降,然后再上升后下降的趨勢.從2018年3月開始逐漸上升,6月份肥滿度達到頂峰,7月突然下降,隨后又繼續上升,9月份有所下降,9月到10月逐漸上升,從10月份又開始下降,12月份肥滿度最低,2019年1月上升,2月略有下降.

圖8 金線魚肥滿度的月變化

3 討論

3.1 魚類的生長特征

本研究得到的金線魚異速生長因子b值為2.501 4小于3,表明崖州灣附近海域金線魚為異速生長.魚類生長過程中,不同水域環境、魚類不同發育階段、捕撈強度、性別、種群、胃飽滿度、食性的轉換效率等均可以引起異速生長因子變化[23-27].如張國政等[24]對2008年7—12月黃海中南部小黃魚當年幼魚的生長特征進行了研究,結果表明Cubic生長方程對小黃魚當年幼魚生長的擬合度最高;常劍波等[25]根據669尾似刺鳊鮈樣本,研究長江中游網湖小型經濟魚類似刺鳊的種群生長和死亡率,從理論推導證明,魚類的生長拐點與其臨界年齡是一致的;朱立新等[26]認為黃海北部鳀魚b值的變大趨勢與資源密度的下降有關.相關研究表明硬骨魚類體長和體質量之間存在冪指數函數關系即W=aLb,指數b的值應在2.5～4.0[28],本研究金線魚的b值在該范圍內,且與王龍等[6]317關于日本金線魚的研究結果相同,表明崖州灣附近海域金線魚體長與體質量關系符合硬骨魚類的生長特征.

肥滿度指數是衡量水體餌料和魚飽滿度的指標,并受性別、性成熟度、繁殖期和外界水溫影響[23,29-30].崖州灣附近海域金線魚的肥滿度指數顯示2018年6月的肥滿度達到最大值,主要受水溫和產卵繁殖的影響,3月到6月水溫逐漸升高,餌料生物增加,魚體需要攝取大量餌料參與繁殖過程;同時休漁期對捕撈的限制,也在一定程度上促進金線魚的生長.受臺風天氣影響和休漁期的結束,7、8、9月份金線魚的肥滿度指數下降.金線魚產卵繁殖期的結束和水溫的降低,近岸水域金線魚開始由近岸向深海游動,消耗體內積累的能量,使10—12月肥滿度指數相對低.

3.2 形態學指標的相關性

本研究分析了體長、全長、叉長、頭長、尾柄長、體高、體寬與體質量的相關性,結果顯示體長(R2=0.815 3)、全長(R2=0.819 9)、叉長(R2=0.819 1)與體質量呈現較顯著的冪函數關系,而頭長(R2=0.562 3)、尾柄長(R2=0.260 3)、體高(R2=0.568 3)、體寬(R2=0.557 8)與體質量不存在函數關系.針對形態學指標相關性不同學者展開不同種類研究,如詹秉義[28]在《漁業資源評估》一書中詳細介紹不同形態學指標研究方法,為漁業資源的評估和管理提供研究基礎;毛國棟等[31]在構皮灘庫區深水大網箱養殖基地,開展了松浦鏡鯉生長體長與體質量相互關系的研究;于飛等[32]選取了初孵仔魚90日齡的大菱鲆114尾,測定了全長、體長、頭長、吻長、體高、尾柄高、尾柄長和體質量等8項性狀,結果表明,大菱鲆7個測量性狀均與體質量的相關系數達到極顯著水平,體長、體高和尾柄高對體質量的通徑系數達到顯著水平,是直接影響體質量的重要指標;劉勇等[33]根據2004年4個季節的東海大面積調查數據,利用同一時間點上的各個調查點冪指數信息來分析魚類產卵場分布特征,結果發現,成熟產卵個體僅在春季出現,而未成熟產卵個體4季均有分布,以此推測小黃魚存在"跳過產卵"現象.通過本研究建立的形態學指標與體質量關系,為崖州灣海域金線魚種群數量預測與評估提供參考依據.