長(zhǎng)江江蘇江段刀鱭耳石的微結(jié)構(gòu)和微化學(xué)研究.pdf

1、長(zhǎng)江是我國(guó)第一大河，在我國(guó)淡水漁業(yè)中占有舉足輕重的地位。而長(zhǎng)江中的洄游魚類資源也是十分豐富，其中具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的鱭屬魚類刀鱭（Coilianasus）更是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。刀鱭是長(zhǎng)江流域中的一種名貴的經(jīng)濟(jì)魚類，與鰣魚、河豚并稱“長(zhǎng)江三鮮”。但是近年來由于酷漁濫捕、水利工程建設(shè)、棲息地破壞等原因，刀鱭資源急劇下降，并出現(xiàn)了小型化、低齡化等不利現(xiàn)象。鑒于此，亟需強(qiáng)化開展對(duì)刀鱭的資源保護(hù)和生境評(píng)價(jià)的研究工作。長(zhǎng)江江蘇江段作為刀鱭的主產(chǎn)區(qū)，其資

2、源量動(dòng)態(tài)一直備受關(guān)注。長(zhǎng)江實(shí)行了禁捕措施，但是具體結(jié)果還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。值得注意的是，作為刀鱭洄游的通道的長(zhǎng)江江蘇段中可捕到長(zhǎng)頜鱭和少量的短頜鱭。學(xué)術(shù)界對(duì)短頜鱭與長(zhǎng)頜鱭的關(guān)系尚存爭(zhēng)議，但目前的觀點(diǎn)一般認(rèn)為短頜鱭與長(zhǎng)頜鱭是同種刀鱭的不同生態(tài)類型，即長(zhǎng)江存在溯河洄游型刀鱭（長(zhǎng)頜鱭，即俗稱的刀鱭，高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，Coilia nasus）和淡水定居型刀鱭（短頜鱭，低經(jīng)濟(jì)價(jià)值，曾被命名為Coilia brachygnathus）。傳統(tǒng)的判別經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為

3、，長(zhǎng)頜鱭的上頜骨超過頭長(zhǎng)，而短頜鱭上頜骨長(zhǎng)度短于頭長(zhǎng)。但這種經(jīng)驗(yàn)是否客觀尚待驗(yàn)證。
　　目前，單純依賴捕撈、形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)手段已不能完整地反演刀鱭生境履歷、推導(dǎo)其洄游模式，因而需要引入更多集交叉學(xué)科優(yōu)勢(shì)的方法來更有效地開展刀鱭的種群判別、生活史重建等研究。日漸興起的耳石研究（微結(jié)構(gòu)、微化學(xué)等）正屬于此類方法。其中耳石微結(jié)構(gòu)經(jīng)常被用于魚類日齡/年齡及群體判別，耳石微化學(xué)則常被應(yīng)用于反演生活史的生境履歷（如耳石中Sr、Ca元素沉積

4、情況的變化常被用來作為反演不同鹽度生境條件的“指紋”）。沉積在耳石中的元素Sr、Ca含量水平可以標(biāo)記魚類生活遷移過程中所經(jīng)歷的不同水化學(xué)環(huán)境特征。因此，耳石Sr/Ca比及Sr含量通常被作為生境元素“指紋”有效用于洄游魚類生態(tài)學(xué)問題研究。
　　基于上述進(jìn)展，本論文擬利用耳石形態(tài)測(cè)量方法和電子探針顯微區(qū)分技術(shù)(EPMA)，對(duì)采集自長(zhǎng)江江蘇（南通、常熟、靖江、南京）江段的刀鱭進(jìn)行研究。從耳石微結(jié)構(gòu)與微化學(xué)角度系統(tǒng)分析長(zhǎng)江江蘇江段刀鱭的洄

5、游生態(tài)學(xué)特征，以期在了解該江段刀鱭的生態(tài)類群、生活史特征、資源組成的同時(shí)，為準(zhǔn)確把握刀鱭的洄游規(guī)律、生境需求并客觀評(píng)價(jià)刀鱭資源群體中不同經(jīng)濟(jì)價(jià)值生態(tài)類型的組成提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
　　本論文的主要結(jié)果如下:
　　1、對(duì)刀鱭（除特別聲明外，研究結(jié)果中的刀鱭一般是指長(zhǎng)頜鱭，下同）和短頜鱭耳石的11組微結(jié)構(gòu)形態(tài)特征測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)兩者的耳石形態(tài)存在明顯的差異。長(zhǎng)頜鱭對(duì)短頜鱭的判正率達(dá)到100％。另外，江蘇不同江段刀鱭的耳

6、石形態(tài)差異不明顯，顯示這些江段刀鱭可能存在一定的關(guān)聯(lián)性。
　　2、對(duì)南通江段的刀鱭耳石微化學(xué)分析可將所有耳石樣品分為兩類，即一類耳石樣品Sr/Ca值（即Sr/Ca×103，下同）始終穩(wěn)定在淡水生境“履歷”的低值(＜3.0)和另一類耳石St/Ca值高低變化復(fù)雜，可以分為多個(gè)階段。具有低值特征的刀鱭個(gè)體由于剛到1齡甚至不足1齡，尚無法確定其是否未發(fā)育到入海生長(zhǎng)的生活史階段。但是第二類明顯可以看出這些刀鱭已參與了江海洄游，經(jīng)歷過了淡水和

7、河口半咸水的生境轉(zhuǎn)換。
　　3、2007年的常熟江段所捕獲的刀鱭（長(zhǎng)頜鱭）中，12尾耳石的Sr/Ca值穩(wěn)定在＜2.00，反映出這些傳統(tǒng)意義上的長(zhǎng)頜鱭僅經(jīng)歷過淡水生境的“履歷”;與此不同，剩下1尾(07CSCE13)耳石的St/Ca值出現(xiàn)明顯波動(dòng)，不僅具有對(duì)應(yīng)淡水生境的低值（1.51±0.85），而且出現(xiàn)了河口半咸水生境的高值(4.92±0.63)，甚至出現(xiàn)了反映外海生活的值（7.30±0.79），說明其溯河洄游的生活習(xí)性。與此類似

8、，2009年的3尾刀鱭顯示典型的溯河洄游的特征。本研究首次發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)江常熟江段存在淡水定居型的長(zhǎng)頜鱭，顯示出傳統(tǒng)上利用上頜骨長(zhǎng)短來判斷淡水定居或溯河洄游刀鱭的局限。結(jié)果也表明，該江段刀鱭（長(zhǎng)頜鱭）資源群體可由溯河洄游和淡水定居兩類生態(tài)型的個(gè)體共同組成。
　　4、對(duì)長(zhǎng)江靖江江段所采刀鱭（長(zhǎng)頜鱭）和短頜鱭開展了耳石微化學(xué)研究，定量分析結(jié)果顯示，短頜鱭個(gè)體耳石的Sr/Ca值穩(wěn)定在2.00左右，反映了其在純淡水生活的習(xí)性;而長(zhǎng)頜鱭的鍶、鈣比

9、值波動(dòng)顯著，不僅具有對(duì)應(yīng)淡水生活的低值(1.59±0.25)，還具有對(duì)應(yīng)半咸水生活的高值(3.89±1.28)，反映了其溯河洄游的生活習(xí)性。短頜鱭因在淡水生活，其淡水系數(shù)（FC）值為1.00±0.00，2013年和2014年長(zhǎng)頜鱭的FC值分別為0.36±0.06、0.50±0.11，證明了長(zhǎng)頜鱭與短頜鱭群體間存在差異，而且長(zhǎng)頜鱭不同年份群體間也并不相同。長(zhǎng)頜鱭和短頜鱭的洄游模式存在顯著差異，同時(shí)不同年份間的長(zhǎng)頜鱭也存在生境“履歷”差異。

10、靖江段長(zhǎng)頜鱭資源群可能來自不同出生地起源及生活史背景不同的群體。該江段是兩類刀鱭的重要棲息地或洄游通道。
　　5、利用電子探針顯微分析技術(shù)(EPMA)，對(duì)2009年和2014年采自長(zhǎng)江南京段的長(zhǎng)頜鱭耳石微化學(xué)進(jìn)行了研究，反演了其生境“履歷”。結(jié)果顯示，這些長(zhǎng)頜鱭耳石上元素St/Ca值的動(dòng)態(tài)可分為兩類。一類Sr/Ca值出現(xiàn)顯著波動(dòng)，不僅具有對(duì)應(yīng)淡水生境的低值(1.87±0.36)，而且有對(duì)應(yīng)于河口半咸水生境的較高值(4.80±0.8

11、0)，甚至出現(xiàn)了外海高鹽度生境的高值(7.85±0.57)，反映了溯河洄游的生境履歷特征。另一類Sr/Ca值穩(wěn)定3.0以下(14NJC09和14NJCE10)，僅反映出在淡水生境中生活的“履歷”。上述結(jié)果均得到了耳石Sr面分布的驗(yàn)證。上述“反演”的結(jié)果和上述常熟江段刀鱭的結(jié)果一樣，顯示出傳統(tǒng)上認(rèn)為一定是溯河洄游的長(zhǎng)頜鱭中也可能存在有淡水定居的個(gè)體。單純利用上頜骨的長(zhǎng)短并不能作為有效判別長(zhǎng)江刀鱭資源群體中高價(jià)溯河洄游個(gè)體和價(jià)低淡水定居個(gè)體