北部湾东侧海域鱼类浮游生物时空分布及DNA技术在鱼卵、仔稚鱼种类鉴别中的应用

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鱼类浮游生物(Ichthyoplankton)是海洋浮游生物的重要类群之一,包括鱼卵、仔鱼和稚鱼,是鱼类早期发育的重要阶段。鱼卵、仔稚鱼作为鱼类种群补充的重要来源,其数量变动直接关系到鱼类资源的变动。因此,鱼卵、仔稚鱼的种类组成、丰度分布及其季节变化一直是渔业资源研究的重要内容。北部湾是中国和越南共同管理和开发的渔场,也是两国重要渔场之一,湾内生物资源丰富、种类繁多。近年来由于人类活动及环境变化等影响因素的加剧,北部湾的渔业资源结构发生了很大变化,捕捞的鱼类中主要经济鱼类减少,个体小、寿命短、质量差和营养层次低的种类比例上升。开展北部湾鱼卵、仔稚鱼的生态学研究是合理利用和保护渔业资源的基础,为北部湾渔业资源的可持续发展提供科学依据。  本文研究内容包括两个部分,首先利用2006年夏、冬季和2007年春、秋季在北部湾中越分界线东侧海域采集到的鱼类浮游生物样品,研究了该海域鱼卵、仔稚鱼的种类组成和数量时空变化,分析了表层鱼卵、仔稚鱼丰度及其与主要环境因子的相关关系;其次,采用DNA技术对几种鱼卵、仔稚鱼进行了鉴定,探讨了分子遗传学方法在鱼卵、仔稚鱼鉴定中的可行性。主要研究结果如下:  1、北部湾东侧海域鱼卵、仔稚鱼调查共鉴定鱼卵、仔稚鱼152个分类单元,其中1个鉴定到目、60个鉴定到科、31个到属、60个到种。夏季的分类单元数量最多(达101个),春季次之(81个),秋季和冬季的最少(分别为68和67个)。全年鱼卵以鲹科(Carangidae)最为优势,其占全年鱼卵总数的19.3%,其次为鲱科(Clupeidae)、石首鱼科(Sciaenidae)、鳀科(Engraulidae)、鲾科(Leiognathidae)和金线鱼科(Nemipteridae),分别占鱼卵总数量的7.6%、7.0%、6.9%、6.5%和5.2%,这6个科的鱼卵总共占鱼卵总数量的52.4%;各季节的优势分类单元有所不同,春、夏、冬季均以鲹科最具优势,数量百分比分别为19.3%、24.7%和14.9%;秋季以鳀科的优势度最大,其占该季节鱼卵总数的32.3%。仔稚鱼全年以为鲲科最具优势,数量百分比达33.8%;其在各个季度中也均优势度最大,四个季节的鳀科仔稚鱼的数量百分比分别是19.5%、33.1%、47.5%和23.5%;较优势的仔稚鱼还包括鰕虎鱼科(Gobiidae)、犀鳕科(Bregmacerotidae)、鲾科和鲹科,它们的数量百分比分别为8.5%、7.6%、6.2%和5.2%,所有优势的仔稚鱼占全年仔稚鱼总数的61.2%。用多元回归分析方法中标准回归系数(β)来衡量各优势分类单元的丰度对总丰度变化的影响程度,结果四个季节的鱼卵、仔稚鱼均以最优势的分类单元对总丰度的贡献最大。  2、本次调查获得垂直拖网样品303份,其中鱼卵2,700粒、仔稚鱼3,769尾。鱼卵丰度以春季最高、冬季最低,2个季节的平均密度分别为49.9 ind/m2(0~475.0 ind/m2)和14.6 ind/m2(0~114.0 ind/m2),鱼卵的年平均密度为28.8ind/m2;仔稚鱼丰度以夏季最高、冬季最低,平均密度分别为55.0 ind/m2(0~312.0 ind/m2)和11.1 ind/m2(0~74.0 ind/m2),年平均密度为30.9 ind/m2。采用单因素方差分析(ANOVA)方法对鱼卵、仔稚鱼的丰度进行季节性差异和区域性差异的统计分析。结果表明,季节性差异方面,鱼卵丰度在春季与秋季、春季与冬季之间有极显著差异,夏季和冬季之间有显著性差异,其它季节之间的鱼卵丰度差异性不显著;仔稚鱼丰度仅春季与秋季、夏季与秋季之间的差异无显著性意义,其余每两季之间的丰度均有极显著的差异。鱼卵、仔稚鱼丰度的区域性差异不显著,但鱼卵、仔稚鱼的密集中心主要出现在湾北部。湾北部受大陆径流的影响较大,Chl.α含量常年较高,这种环境条件为北部湾产卵场的形成提供良好的饵料基础。  3、水平拖网样品共157份,包括鱼卵22,856粒和仔稚鱼13,575尾,表层鱼卵、仔稚鱼的平均密度为145.6 ind/net和86.5 ind/net。鱼卵以春季丰度最高,冬季次之,秋季最低,丰度分别为406.4 ind/net、100.5 ind/net和27.7 ind/net;仔稚鱼丰度夏季远高于其它季节,春季次之,冬季最低,丰度分别为267.7ind/net、42.7 ind/net和14.7 ind/net。鱼卵丰度总体以湾北部较高,春、夏季在海南岛西南部海域也有较多的数量分布;仔稚鱼的分布相对较零散,各季节均未出现密集的分布区域。仔稚鱼未有明显的昼夜垂直移动现象。  4、综合分析认为,鱼卵、仔稚鱼丰度分布受营养盐的影响最大,营养盐是海洋生态系统的基础物质能量来源,调控着浮游植物的生长,浮游植物又是浮游动物和鱼类资源的饵料基础,营养盐有可能通过影响浮游植物的丰度间接地对产卵群体和仔稚鱼的存活产生影响,从而影响鱼卵、仔稚鱼的丰度。同时,产卵群体的产卵时间和位置、水团和海流、温度、Chl.α含量也对其具有一定的影响。产卵群体和Chl.α含量对鱼卵、仔稚鱼丰度分布的影响主要表现在春季,温度主要在春季和冬季有所影响,水团和海流通过对湾内营养物质分布的影响及对鱼卵、仔稚鱼具有扩散作用来影响鱼卵、仔稚鱼的丰度分布。此外,本次调查分析结果表明水深、盐度、溶解氧浓度和浮游动物丰度、生物量及浮游幼体丰度对北部湾东侧海域鱼卵、仔稚鱼丰度的影响相对较小。并且通过Yield-Density模型分析计算,本文得到北部湾东侧海域表层鱼卵、仔稚鱼的最适存活环境条件为总氮含量0.10~0.22 mg/L、总磷含量0.04~0.07 mg/L、Chl.α含量1.5 mg/m3、温度22~24℃、盐度32.9~33.9和溶解氧浓度7.3~7.7 mg/L。  5、利用mtCOI序列对厦门港常见的几种鱼卵、仔稚鱼进行了遗传学鉴定,结果鱼卵的mtCOI序列比对结果与形态学鉴定的结果不尽一致,仔稚鱼的mtCOI基因序列鉴定结果与形态学的较为一致。分析结果表明,依据形态学特征,鱼卵的鉴定结果容易出现误鉴;仔稚鱼的形态特征相对较多,在科的水平上的鉴定结果较为可信的,但要鉴定到种尚需进一步研究。
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