小黄鱼早期生活史不同发育阶段耳石元素指纹和群体识别研究

发布时间：2020-06-26 17:58

【摘要】：鱼类耳石上的化学元素受水体温度,盐度,水体元素含量等因素的影响,会随着耳石的不断生长,呈现不同的变化特征,称为耳石元素指纹。由于耳石元素指纹具有非常稳定的特性,且能够反映鱼类整个生活史所经历的水环境特征,已被广泛应用于鱼类的生长发育,群体识别,生活史重建等研究。小黄鱼(Larimichthys polyactis)是我国重要的经济鱼种,在资源恢复的同时也出现了诸多问题,亟需加强对其资源的研究和保护。鉴于国内目前对小黄鱼的早期生活史研究较少且小黄鱼种群划分仍存在争论,本研究拟利用耳石微化学分析技术对不同生活史阶段和不同海域的小黄鱼群体进行耳石元素指纹研究。旨在明确早期生活史不同发育阶段耳石各元素的变动规律,判别小黄鱼不同群体的来源,为小黄鱼耳石微化学研究积累资料,也为小黄鱼的渔业资源管理提供必要的科学依据。本文首先利用了耳石微化学分析技术对小黄鱼早期生活史不同发育阶段的耳石元素指纹进行了研究。本研究在耳石上选取了从核心到边缘的5个区域(P1、P2、P3、P4、P5),这5个区域形成于小黄鱼早期生活史的几个不同阶段。由于小黄鱼从孵化后到稚鱼期要经历不同的水环境和生理变化,因此外界的环境因子和内在的生理因子都会影响化学元素在耳石的沉积。研究结果表明,耳石各元素含量在这几个不同阶段存在显著性差异且呈现一定的变化趋势。从仔鱼期到稚鱼期,Sr元素总体呈逐渐下降趋势,而Mg、Mn、Ba三种元素呈逐渐上升的趋势。另外,四种元素在胚胎期的耳石中心核区域含量较高,这种情况可能与耳石原基中碳酸钙晶体的结构组成有关。随后,本文对采自东海和黄海近岸不同海域的小黄鱼稚幼鱼耳石核区元素指纹进行了研究。采样地点来自5个海域,分别为吕四,芦潮港,象山,三门湾和温岭。研究共测定了耳石核区的7种元素(Li、Mg、Mn、Sr、Na、Ba、Zn),运用方差分析方法(MANOVA和ANOVA)检验不同海域小黄鱼群体耳石元素的差异显著性,采用线性判别分析(LDFA)方法对不同海域的小黄鱼群体进行了群体属性判别,并运用留一交叉验证法(LOOCV)评估模型的判别成功率。MANOVA分析结果显示,不同采样点小黄鱼的耳石核区元素呈极显著差异(Wilk’s Lambda检验,F4,131=28.00,P0.01)。耳石各元素的ANOVA分析结果显示,除了Zn元素呈显著性差异外(P0.05),Li、Mg、Mn、Sr、Na和Ba呈极显著差异(P0.01)。判别分析结果显示,小黄鱼群体的总体判别成功率为70.6%,其中吕四小黄鱼群体的判别成功率最高,为86.2%;温岭最低,为58.3%。黄海南部的吕四小黄鱼群体可以与东海小黄鱼群体区分开来,而东海的几个小黄鱼群体难以有效区分。最后,本文在小黄鱼稚幼鱼群体识别研究的基础上,分别对采自吕四和三门两个产卵场的同世代小黄鱼仔稚鱼和繁殖群体进行耳石核区元素指纹分析,以探讨不同产卵场小黄鱼繁殖群体的识别问题。研究结果表明,吕四和三门湾小黄鱼繁殖群体耳石核区所测的9种元素(Li、Mg、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Ba)中,Sr元素的含量最高,Mg元素其次,其它各元素的含量较小。独立样本T检验结果显示,两产卵场小黄鱼繁殖群体间,耳石核区Mn、Co、Zn三种元素存在显著性差异,其它元素无显著性差异。选取差异性显著的Mn、Co、Zn三种元素作为有效判别元素对两产卵场繁殖群体的小黄鱼做线性判别分析,结果表明判别函数F1(特征值=7.19)能够将吕四和三门小黄鱼繁殖群体区分开来,判别率为90.9%和80%,总体判别成功率达85.45%。三种判别元素中,Co元素的贡献值最大,为8.36。通过对仔稚鱼和繁殖群体的耳石核区元素对比分析,22尾吕四采集的小黄鱼繁殖群体中有14尾被判别到吕四仔稚鱼群体,判别率为63.6%,25尾三门采集的小黄鱼繁殖群体中有8尾被判别到三门仔稚鱼群体,判别率为32%。以上研究结果表明,运用耳石元素指纹区分不同的小黄鱼群体是可行的,本研究可为小黄鱼的种群划分提供参考,也为后期小黄鱼的洄游研究和种群补充过程奠定基础。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S965.323
【图文】：

小黄鱼,位置图,磨片

小黄鱼采样位置图

点位图,仔稚鱼,小黄鱼,矢耳石

图 1-2 小黄鱼仔稚鱼的矢耳石微结构和激光剥蚀点位置Fig.1-2 The microstructure of sagittae otolith and the laser ablating positions1.4 耳石元素分析

【参考文献】