耳石形态在长江口小黄鱼生活史研究及群体识别中的应用

Abstract

本研究以长江口春(5月)、秋(11月)两季的小黄鱼(Larimichthys polyactis))耳石为研究对象,将10个耳石度量指标与鱼体体长、体质量进行函数关系拟合,并分析耳石绝对尺寸和相对尺寸与鱼体体长的关系;同时利用主成分分析法(PCA)得到耳石圆度(I2)和Feret比(I9)可以代表10个耳石形态指标,用于解析小黄鱼耳石形态特征,并结合耳石绝对尺寸和耳石相对尺寸探讨耳石形态与小黄鱼特殊生活阶段的关系。另一方面,利用形态指标法(Shape index)及傅里叶分析法(Fourier analysis)探讨了小黄鱼耳石形态在不同季节生态群体中的识别应用。结果表明,幂函数拟合耳石度量指标与鱼体体长、体质量效果最佳,耳石长轴(耳石最大半径、耳石长、耳石最大Feret径长)与体长、体质量的关系拟合效果较短轴(耳石最小半径、耳石宽、耳石最小Feret径长)更佳,且在耳石相对尺寸中,长轴的变化趋势相对稳定,因此在近海小黄鱼的渔业资源评估中,利用耳长轴来推算鱼体体长及体质量更为合理;同时发现,在体长为110和160mm时,耳石圆度(I2)分别出现减小速率变缓的拐点,Feret比(I9)分别出现增大速率变缓的拐点,且耳石绝对厚度和耳石相对厚度也在体长110~170mm时出现大幅变化,这与小黄鱼的性成熟体长(108mm)及生长速率变缓的拐点体长(169.2mm)接近,推测耳石形态可有效地记录了小黄鱼性成熟时期及各生长阶段的变化。在群体识别方面,单用耳石形态指标得到的判别成功率为85.4%和81.7%,信息有效占比60.0%,单用傅里叶分析值得到的判别成功率为84.8%和85.2%,信息有效占比36.4%,结合两种指标得到的判别成功率为92.7%和91.3%,表明利用多种耳石形态指标可提高群体识别成功率,而耳石形态指数可更有效地提取耳石信息;耳石形态在春秋两季生态群体中有较高的识别率,个体耳石形态差异较大,本研究认为这与长江口不同季节的环境变化有关。国家基金委-山东省联合基金项目(U1406404);;国家自然科学基金面上项目(31272663;41176138);;国务院三峡工程建设委员会项目(JJ 2012-2013)资助~