澴河短颌鲚的繁殖生物学研究

【www.zhangdahai.com--可行性研究报告】

邹佳琪,裴伊雯,杨明生*

(1.湖北工程学院 生命科学技术学院,湖北 孝感 432000;
2.上海海洋大学 水产与生命学院,上海 201306)

短颌鲚(Coiliabrachygnathus)属于鲱形目(Clupeiformes)鳀科(Engraulidae)鲚属(Coilia),主要分布于长江及淮河流域的中下游,少数在长江口咸淡水区,其幼鱼通常栖息在上、中层,而成鱼通常栖息较深水层[1-2]。短颌鲚主要摄食甲壳动物,也是大型肉食性鱼类和江豚的饵料,故其在食物链中占有着重要的地位[1,3]。

长期以来,人们对鲚属的研究,主要集中在分类方面。20世纪早期,一些学者将我国鲚属鱼分为四种:刀鲚(长颌鲚)、短颌鲚、凤鲚和七丝鲚[4-6]。唐文乔等[7]基于线粒体或核基因标记等生化和分子的分析,认为短颌鲚和长颌鲚是同一物种,并统称其为刀鲚。刀鲚包括溯河洄游型长颌鲚、定居型短颌鲚和陆封型湖鲚,除了溯河洄游型外,其他两种刀鲚是被认为生活在淡水里的不同生态型[4,7]。还有一些学者发现短颌鲚也有溯河洄游的个体[8-9],建议把我国刀鲚的3种传统生态型的刀鲚细分为溯河洄游型、淡水定居型长颌鲚,溯河洄游型、淡水定居型短颌鲚以及陆封型湖鲚5种生态表型[2]。目前有鄱阳湖[2]、江苏靖江段[10]和安徽和县段[11]发现有洄游型短颌鲚个体,说明短颌鲚群体除了传统上的淡水定居型资源外,还有溯河洄游型资源。对短颌鲚繁殖方面的研究,报道较少。罗红波对湖北省石首市内长江天鹅洲故道的短颌鲚展开了性腺发育研究[12]。刘引兰对长江中下游的江西省鄱阳湖的短颌鲚展开研究,结果表明短颌鲚繁殖期为4—7月,其中高峰期为5—7月,属于不分批产卵鱼类[13]。

澴河古称澴水,起源于河南省南阳市灵山。1959年,由于府河下游被实施改道工程,导致原澴河增加一条支流,其按新河道直线南下汇入府河,成为府河一级支流,长江二级支流。澴河全长150 km,流域面积3618 km2,流域主要在湖北省孝感市,途径大悟、孝昌和孝南区。其上游段河道弯曲,共有3条支流:大悟河、广水河和应山河。中下游水面宽阔,水层较深,河底质多为较细泥沙,汇入府河后,于武汉汇入长江。对澴河进行鱼类资源调查时,发现也有短颌鲚的分布,澴河中的短颌鲚应属于洄游型类型,但是未见报道。2021年6月上旬至2022年5月底,在澴河下游河段,共采集到210尾短颌鲚,对其繁殖生物学进行了研究,旨在为澴河中的鱼类生物多样性和资源保护及科学管理提供依据。

1.1 实验材料

2021年6月至2022年5月,在湖北省孝感市孝南区境内的澴河下游河段,由渔民用刺网捕获短颌鲚标本,共计210尾。对每尾新鲜的材料进行常规形态学观察、测量,用直尺测量每尾标本的全长和体长(精确到1 mm),用电子天平称量体重。然后对进行解剖,取出每尾鱼的性腺进行雌雄和发育期判断,用电子天平称量每尾的空壳重和性腺重(精确到0.01 g)。取出的性腺放入100 mL离心管,加入配置的FAA固定液(70%酒精90 mL,冰醋酸5 mL,福尔马林5 mL)进行固定备用。取鳞片和主鳃盖骨用于年龄鉴定,并用SZX9 OLYMPUS体视显微镜进行观察。

分别取Ⅳ期末卵巢的前、中、后部共计0.2 g进行计数。用于测量卵径的样本为Ⅴ期的鱼卵,随机选取其卵粒100粒,放入有适量任氏液的培养皿中,用体视显微镜对雌性卵径进行显微测量,对实物进行拍摄和图片处理。

1. 2 数据处理

所有数据分别用Microsoft Excel和SPSS软件进行计算和相关分析。研究所使用的计算公式为:

绝对繁殖力F=(样品雌性卵粒数/样品重)×性腺重

相对繁殖力Fs=[(样品雌性卵粒数/样品重)×性腺重]/空壳重

成熟系数GSI=性腺重/空壳重×100%

2.1 鱼体测量结果

采集的澴河短颌鲚样本共210尾。全长范围在145.0 ~ 255.0 mm,平均全长为187.7±18.3 mm;
体长范围在132.0 ~ 230.0 mm,平均体长为170.8±16.8 mm;
体重范围在7.72 ~ 41.26 g,平均体重为17.82±5.59 g;
测量空壳重的样本共209尾,空壳重范围在6.95 ~ 33.40 g,平均值为15.65±4.70 g;
除去少数性腺发育不全或过小的样本,测量性腺重样本共204尾,性腺重范围在0.06 ~ 4.04 g,平均性腺重0.82±0.69 g。结果见表1。

表1 澴河短颌鲚基本生物学测量

2.2 性腺特征

2.2.1 卵巢发育特征及分期情况

每尾雌鱼有一对卵巢,位于鳔的下方,消化道的两侧。中部略大,两端渐细,左右后端各接输卵管至末端合并,略钝圆,呈长纺锤状。多数对称,少数不对称。

Ⅰ、Ⅱ期:多数性腺小而不易鉴别雌雄,无明显卵粒,少数Ⅱ期卵巢体积略增大,呈细圆柱状,呈乳白色或米白色。

Ⅲ期:前期卵巢呈粉色,后期卵巢明显增大,中部略大,两端渐细,呈浅青色,可隐约看见卵粒。

Ⅳ期:分为前期和末期,前期卵巢明显膨胀,卵壁略薄且透明,呈浅绿色,卵粒数量增多,体积增大,肉眼可见边缘清晰的卵粒。后期卵巢呈青灰色,有充血现象,可见卵巢动脉和少量微血管,见图1。

Ⅴ期:卵巢急剧膨胀,卵壁极薄而透明,呈青灰色或深青色,卵粒饱满且排列紧密,轻微按压有成熟卵粒排出。

Ⅵ期:卵巢急剧萎缩,体积减小,呈青紫色,充血现象明显,可见大量微血管。

图1 澴河短颌鲚Ⅳ期末卵巢

2.2.2 精巢发育特征及分期情况

每尾雄鱼有一对精巢和储精囊,位于鳔的下方,消化道的两侧。扁平带状,边缘似荷叶边缘,呈乳白色,左右后端各接输精管至末端合并。多数对称,少数不对称。

Ⅰ、Ⅱ期:多数性腺小而不易鉴别雌雄。细带状,呈乳白色,无明显血管。

Ⅲ期:精巢体积增大,扁平带状,有细微褶皱,血管清晰,呈乳白色或淡粉色。

Ⅳ期:精巢体积增大,增厚,带状,有明显褶皱,呈粉色或肉色,有充血现象,可见精巢动脉和微血管分布;
储精囊明显增厚,呈乳白色,见图2。

图2 澴河短颌鲚Ⅳ期精巢

Ⅴ期:精巢体积继续增大,增厚,带状或囊状,褶皱增加,呈乳白色或粉色;
储精囊呈囊状,米白色,用镊子轻压,有乳白色精液流出,见图3。

Ⅵ期:精巢和储精囊急剧萎缩,充血明显,精巢呈粉白色,储精囊呈白色。

图3 澴河短颌鲚Ⅴ期雄鱼

2.3 成熟系数

统计了210尾鱼的成熟系数,3—8月,成熟系数的变化范围在0.82% ~ 15.94%,从3月开始增大,5月中下旬达到高峰,结果见图4。4 —7月从澴河采集到的短颌鲚样本中,性腺大多数处于繁殖期Ⅲ末期到Ⅳ期,且发育良好,说明澴河短颌鲚的群体繁殖期为4—7月,繁殖盛期为5中旬到6月上旬。

图4 澴河短颌鲚3到8月成熟系数变化

2.4 卵径与繁殖力

2.4.1 绝对繁殖力和相对繁殖力

对采自澴河4—7月的短颌鲚标本,每个月取5尾共20尾卵巢发育至Ⅳ期末的短颌鲚的卵粒数进行了统计,其绝对繁殖力平均为18849.78±8109.30粒,最大值为28868.40粒;
相对繁殖力平均为1493.11±771.82粒/g,最大值为2501.59粒/g。

2.4.2 卵径

处于不同时期的性腺,卵母细胞的发育时相不同,其卵径大小不同。澴河短颌鲚Ⅴ期末的卵巢,肉眼可见卵粒大小一致,见图5。对Ⅴ期卵巢的卵粒进行测量,结果见图5,Ⅴ期卵径大小分布较为均匀,只出现一个峰值,最小值为0.34 mm,最大值为0.84 mm,平均值为0.70±0.092 mm。说明澴河短颌鲚卵母细胞发育较为整齐,属于一次产卵鱼。

图5 澴河短颌鲚卵径分布

2.5 性成熟年龄和性比

采集的样本中个体性腺发育多数为Ⅲ到Ⅳ期,少数为Ⅱ、Ⅴ和Ⅵ期,最小性成熟年龄为1龄,1龄鱼的体长为132 ~ 158 mm,体重为8.84 ~ 13.80 g,多数为2 ~ 3龄鱼,最高5龄。统计全部1 ~ 5龄鱼的性别,除去4尾无法判断性别的样本,206尾鱼的雌雄(♀∶♂)比例为于1.64∶1,见表2。

表2 1 ~ 4龄澴河短颌鲚的年龄分布及性比

3.1 繁殖力和繁殖次数

刘引兰[13]研究的鄱阳湖短颌鲚繁殖季节为4—7月,繁殖高峰期在5—7月,绝对繁殖力平均为14049.00±7745.00粒,相对繁殖力平均为848.00±205.00粒/g;
罗红波[12]研究的长江天鹅洲故道短颌鲚的繁殖季节为4—11月,繁殖高峰期为6—8月,绝对繁殖力平均为7981.22±2220.78粒,相对繁殖力为487.65±59.57粒/g。澴河短颌鲚标本的绝对繁殖力和相对繁殖力都明显高于鄱阳湖和长江天鹅洲故道的短颌鲚,绝对繁殖力平均为18849.78±8109.30粒,最大值为28868.40粒;
相对繁殖力平均为1493.11 ±771.82粒/g,最大值为2501.59粒/g。

3.2 产卵高峰期、性比和产卵类型

研究认为,澴河中的短颌鲚为一次性产卵类型,与鄱阳湖和长江中的类群相一致[12-13]。其成熟系数在3—8月变化范围为0.82% ~ 15.94%,呈一个峰值,可推测澴河短颌鲚一年只有一个繁殖期,为4—7月,繁殖盛期为5月中旬到6月上旬,这一时期,澴河中正好出现一次涨水过程,河面会变宽,流速会增大。206尾标本中雌雄性比为1.64∶1,大于长江天鹅洲故道短颌鲚繁殖群体性比1.19∶1[12],说明澴河短颌鲚的繁殖潜力比长江天鹅洲故道短颌鲚大;
雌性占比较高,说明在澴河中短颌鲚群体繁殖潜力比较大。

对Ⅴ期卵巢的卵粒进行测量,最小值为0.34 mm,最大值为0.84 mm,平均值为0.70±0.092 mm,与长江天鹅洲故道短颌鲚卵径0.7 ~ 0.8 mm较一致[12],只出现一个峰值,说明澴河中短颌鲚的卵母细胞发育较为整齐,属于一次产卵型,为浮性卵,且能在澴河中进行自然繁殖。

目前,我国已实施长江“十年禁渔”,但其支流的生态保护问题也不容小觑。在水利工程建设中,应考虑一些特有鱼类的繁殖习性,确定繁殖保护区。此外,应加强对短颌鲚的生态学和繁殖生物学研究,为刀鲚资源的保护和开发提供理论依据。

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