侯朝伟,顾侨侨,潘广臣,单宝凯,邱盛尧
山东半岛南部中国明对虾大、小规格增殖苗种生长特性对比分析
侯朝伟1,顾侨侨1,潘广臣1,单宝凯2,邱盛尧1
(1.烟台大学海洋学院,山东烟台264005;2.东营市河口区渔业技术推广站,山东东营257200)
通过2013年山东半岛南部中国明对虾放流后的跟踪调查和后续的样品采集,收集不同生长发育阶段的中国明对虾,对其进行生物学测定和生长特性分析.研究结果表明: (1)山东半岛南部中国明对虾体长与体质量成幂指数关系,在体长相同的水平上,大规格苗种的体质量要大于小规格苗种.(2)8月中旬以前,大、小规格苗种存在明显的体长差异,8月下旬以后,小规格苗种体长可与大规格苗种趋近,但体质量并未与大规格苗种趋近,明显要小于大规格苗种.(3)小规格苗种理论生长年龄,明显大于大规格苗种理论生长年龄,表明小规格苗种入海后存在一个较长的生长适应期,对环境变化的适应性明显要差于大规格苗种.(4)小规格苗种体质量最快生长期较大规格苗种推迟16 d左右,适当延后开捕日期,可明显提高小规格苗种的产量.
山东半岛南部;中国明对虾;苗种规格;生长特性
中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)是一年生的大型经济虾类,主要分布在黄海和渤海,是我国重要的渔业资源之一[1].自1980年以来,由于捕捞强度不断加大、海域污染、生态变迁以及人工养殖对野生亲虾的需求等原因[2],中国明对虾野生资源量迅速萎缩.增殖放流为保护渔业资源的一种有效措施.山东半岛南部自1984年开始开展中国明对虾增殖放流,除1987年未放流外,其他年份从未间断.但由于目前近海的捕捞强度只增不减,中国明对虾资源短时间内较难以恢复到20世纪80年代以前水平.近年来,国内学者对中国明对虾的放流增殖效果进行了诸多研究[3-6],关于中国明对虾生长生活习性的研究也有见报道[2,7].但由于山东半岛南部中国明对虾增殖放流苗种分为10 mm以上和35 mm以上2种规格,2种规格苗种放流入海后的生长特性上并非相同.目前关于对比分析中国明对虾大、小不同规格苗种的生长特性的研究并未见报道.本研究通过对比分析中国明对虾大、小规格苗种的生长特性,初步探讨不同规格苗种放流入海后的生长差异,以期为山东半岛南部中国明对虾资源修复工作提供基础理论依据.
1.1 材料来源
2013年山东半岛南部中国明对虾放流后,每隔10 d开展一个航次的跟踪调查,共进行3个调查航次,调查时间为6月1日—7月9日,对捕获的中国明对虾样品进行生物学测定.7月20日—10月10日在放流点附近码头进行中国明对虾样品收集和测定.
1.2 苗种甄别
山东半岛南部中国明对虾增殖苗种分为10 mm以上和35 mm以上2种规格,两者体长相差25 mm以上,可通过明显的体长差异将大、小规格苗种进行区分.自然群体和增殖群体并不存在明显的体征差异,因此无法从个体形态上将两者进行有效甄别.但由于山东半岛南部中国明对虾的自然资源量极低,增殖放流开始之前的本底资源调查也仅捕获自然苗种8尾,表明跟踪调查及后续样品采集捕获的大量中国明对虾样品主要来自于增殖放流群体,自然虾所占比例极少,对样品的测定和分析结果并不会造成明显影响.
1.3 样品测定
体质量采用精确度为0.01 g的电子天平测量.体长采用精确度为0.1 mm的直尺测量,体长测量为对虾眼柄基部至尾柄末端的长度.
1.4 数据处理
1.4.1 体长与体质量的关系体长与体质量关系式是表征渔业生物种类体征状况的重要参数指标[8].中国明对虾的体长与体质量关系同鱼类等海洋动物一样呈幂函数关系[2,9].关系式为:
式中:Wt、Lt分别为t龄时的体质量和体长;a为生长的条件因子;b为幂指数系数.
1.4.2 生长方程中国明对虾为断续地蜕皮中生长,由于其繁殖群体内的成员是在不同时间蜕皮的,所以可用von Bertalanffy方程描述其生长的一般规律[10-11],其模型为:
式中:Lt、Wt为在t龄时的体长和体质量;L∞、W∞分别为渐近体长和渐近体质量;K为生长系数,描述了接近渐近体长和渐近体质量时的速率;t为年龄(本研究中以旬龄表示);t0为理论上体长和体质量等于零时的年龄;b为体长与体质量关系中的幂指数系数.
对生长方程进行一次求导,得出体长、体质量的生长速度方程,进行二次求导,得出生长加速度方程,令d2Wt/d2t=0,得拐点年龄式为tr=lnb/K+t0.
2.1 体长与体质量关系
研究对虾的生长多以日龄或月龄表示[2,7,9],本研究以旬(10 d)作为对虾的年龄单位.不同月份与旬龄的对应关系如表1所示.
表1 月份与旬龄的对应关系Tab.1 The corresponding relationship between month and ten days age
山东半岛南部中国明对虾于5月中旬开始放流,大、小规格苗种放流入海后5月下旬至8月下旬期间,可通过明显的体长差异上将两者区分,并分别进行体长、体质量测量(表2).9月上旬以后,大、小规格苗种达到10旬龄,两者体长差异不再明显,较难以从个体形态上再将两者进行区分,因此无法再将两者分开进行测量(表3).
表2 山东半岛南部中国明对虾增殖苗种1~10旬龄生物学特性Tab.2 Biological characteristics of F.chinensis from 1to 10 ten days age in southern Shandong Peninsul
表3 山东半岛南部中国明对虾增殖苗种11~16旬龄生物学特性Tab.3 Biological characteristics of F.chinensis from 11 to 16 ten days age in southern Shandong Peninsul
中国明对虾的生长为蜕皮生长,每次蜕皮群体平均体长的增长量基本一致,呈阶梯状[12].将实测的中国明对虾的体长、体质量数据,带入式(1)进行体长与体质量幂函数关系拟合,获得关系式为:
Wt小=1.492×10-6Lt3.395,(R2=0.998)(4)
Wt大=6.261×10-6Lt3.127.(R2=0.997)(5)
根据体长与体质量关系方程绘制曲线如图1所示.
图1 中国明对虾增殖苗种体长-体质量关系Fig.1 The relationship between body-length and bodyweight of F.chinensis
由图1可以看出,在体长相同的水平上,大规格苗种的体质量要大于小规格苗种,表明2种规格的苗种存在一定的体征差异,大规格苗种的肥满度相对较高.
2.2 生长方程
以黄海中部中国明对虾产卵盛期5月中旬,作为山东半岛南部增殖放流中国明对虾群体年龄的起点[12-13],引用von Bertalanffy生长方程来描述其生长特性.将中国明对虾大、小规格苗种各生长阶段的体长、体质量数据代入式(2)、式(3),进行曲线拟合,得到中国明对虾大、小规格苗种生长方程.小规格苗种生长方程为:
大规格苗种生长方程为:
由中国明对虾生长方程绘制的生长曲线如图2、图3所示.
图2 中国明对虾增殖苗种体长生长曲线Fig.2 Body length growth curve of F.chinensis
图3 中国明对虾增殖苗种体质量生长曲线Fig.3 Body weight growth curve of F.chinensis
体长生长曲线为一条逐渐趋近于渐近体长L∞的曲线,中国明对虾苗种在经过快速增长期后,生长速率度逐渐降低,进入平缓增长阶段.由体长生长曲线可以看出,10旬龄(8月下旬)以前,大、小规格苗种存在较明显的体长差异,这个阶段较容易将两者从形态上进行区分.随着时间的推移,小规格苗种的体长逐渐趋近于大规格苗种,10旬龄以后,两者体长相差已不足10 mm,此阶段已无法从个体形态上再将两者进行有效区分,这与我们调查期间观察的结果基本一致.体质量生长曲线为一条带有拐点的不对称的S型曲线,通过体质量生长曲线可以看出,随着时间的增长,小规格苗种的体质量并未与大规格苗种趋近,明显要小于大规格苗种.
2.3 生长速度
对式(6)~(9)进行一次求导,可得到中国明对虾大、小规格苗种的体长、体质量生长速度方程.
小规格苗种:
大规格苗种:
由生长速度方程绘制的生长速度曲线如图4、图5所示.
由图4可以看出,中国明对虾的体长生长速度随着年龄的增长逐渐降低,大规格苗种体长在经过初期的快速生长后,生长速度逐渐下降,最后进入平缓增长阶段,但同一旬龄下,小规格苗种仍能保持相对较高的生长速度,从而使小规格苗种可以在体长上逐渐趋近于大规格苗种.体质量生长速度为一条带有拐点的曲线,在拐点之前,生长速度随着年龄增长而加快,在拐点之后,随着年龄的增长而减慢,拐点处生长速度达到最大.8月中旬(9旬龄)之前,大规格苗种体质量生长速度明显大于小规格苗种,随着生长速度降低,9月上旬(11旬龄)以后,小规格苗种体质量生长速度要大于大规格苗种.对体质量生长速度方程进行一次求导,令dWt2/dt2=0,可得拐点年龄tr大=8.32,出现在8月3日前后,tr小= 9.91,出现在8月19日前后,小规格苗种体质量最快生长期要较大规格苗种推迟16 d左右.
图4 中国明对虾增殖苗种体长生长速度曲线Fig.4 Body length growth rate curve of F.chinensis
图5 中国明对虾增殖苗种体质量生长速度曲线Fig.5 Body weight growth rate curve of F.chinensis
中国明对虾为一年生大型洄游虾类,具有生命周期短、生长迅速的特点,从其生长特征来看,对虾是在连续的蜕皮中生长,其个体生长不适合于von Bertalanffy方程[14].但是,由于繁殖群体内的成员是在不同时间蜕皮的,所以可用von Bertalanffy方程描述[15-16].目前国内也有很多学者利用von Bertalanffy方程对不同海区的中国明对虾的生长特性进行研究[2,9],表明在不同海区之间及同一海区的不同年份之间,中国明对虾生长特性均存在明显差异.本研究中大、小规格苗种的渐近体长分别为L∞大= 188.86 mm和L∞小=187.63 mm,渐近体质量分别为W∞大=82.06 g和W∞小=77.92 g,明显要小于陈宗尧等[7]研究的黄海中部放流增殖中国明对虾渐近体长200.43 mm和渐近体质量94.41 g.分析其原因与海域水温偏低直接相关.同步进行的海域环境状况调查显示,2013年6月—7月山东半岛南部海域水温较常年同期偏低2~3℃,在一定程度上影响了放流增殖对虾群体的生长,导致个体偏小.
小规格苗种生长方程中理论生长年龄t0=2.59旬,明显大于大规格苗种理论生长年龄t0=0.91旬,表明小规格苗种入海后对海域环境存在一个较长的生长适应期,初期生长较为缓慢,对环境变化的适应性明显要差于大规格苗种.大规格苗种的理论生长日期要早于放流时间,这与大规格苗种放流前的暂养期间的快速生长有关.
从生长曲线可以看出,8月中旬以前大、小规格苗种的体长差异明显,且较容易从形态上进行区分,但8月下旬(10旬龄)以后,小规格苗种体长逐渐与大规格苗种趋近,两者基本能实现同步生长,已无法从个体形态上再将两者进行有效的区分.秋汛开捕以后,2种规格的对虾个体从形态上应该不会有明显的差异,但根据体质量生长方程曲线,2种规格苗种的渐近体质量并不趋近,大规格苗种的渐近体质量明显要大于小规格苗种,大、小规格苗种仍然存在一定的体征差异.由体长-体质量关系曲线可以看出,在体长相同的水平上,大规格苗种的体质量要大于小规格苗种,肥满度相对较高,体征状况要优于小规格增殖格苗种.
放流入海的虾苗,在适宜的海域环境中完成幼虾期和成熟期的生活阶段,最终可成为渔业生产的捕捞群体.对虾入海后的存活和生长受到苗种规格、水温、饵料基础、放流数量及人为干扰等多重因素的影响[12,17],评价对虾增殖效果的好与坏,最终还将体现在秋汛对虾的回捕率和回补产量上.从中国明对虾体质量生长速度方程来看,大规格苗种生长拐点年龄tr大=8.32,出现在8月3日前后,小规格苗种生长拐点年龄tr小=9.91,出现在8月19日前后.以2013年山东半岛南部对虾开捕日期9月1日为例,开捕期间小规格苗种仍处在快速生长期,这对小规格苗种的产量可能会造成较大影响.若以开捕时间推迟10日计算,小规格苗种体质量将增加18.03%.因此,建议在海况允许的情况下,可针对不同海域不同的放流规格,合理调整开捕时间,放流小规格苗种的海域可适当延后开捕日期,从而提高对虾的产量,实现经济效益的更大化.
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Comparative Analysis on Growth Characteristics of Fenneropenaeus Chinensi with Different Releasing Size in Southern Shandong Peninsula
HOU Chao-wei1,GU Qiao-qiao1,Pan Guang-chen1,Shan Bao-kai2,Qiu Sheng-yao1
(1.Ocean School,Yantai University,Yantai 264005,China;2.Fisheries Technical Exrension Station of Dongying Hekou,Dongying 257200,China)
Three follow-up surveys on Fenneropenaeus chinensi are conducted after releasing in natural waters along Southern Shandong Peninsula in 2013.Samples at different growing stages are collected for biological measuring and growth characteristics analysis.The results show that:(1)There exists an exponential relationship between body length and body weight of F.chinensi.with larger releasing size is heavier than that with smaller releasing size.(2)There are significant differences in body length between F.chinensi with different releasing sizes before mid-August,while,these differences decreases in late August and thereafter.However,the body weight of F.chinensi with larger releasing size remains much heavier than that with smaller size releasing across the whole time frame.(3)The theoretical growth age of the smaller F.chinensi is significantly older than that of the larger ones.This indicates that there is a longer growth adaption period for the smaller F.chinensi after releasing.The adaptability of F.chinensi with smaller releasing size to the environment is weaker than that of the larger ones.(4)The rapid growth period of body weight for smaller releasing F.chinensi is about 16 days later than that of the larger ones.Therefore,postponing the fishing date appropriately will significatly improve the yield of smaller F.chinensi significantly.
Southern Shandong Peninsula;Fenneropenaeus chinensi;releasing size;growth characteristic
S932.5+1
A
(责任编辑 周雪莹)
1004-8820(2015)03-0193-06
10.13951/j.cnki.37-1213/n.2015.03.008
2014-11-05
国家国际科技合作专项项目(2013DFA31410).
侯朝伟(1988-),男,山东临沂人,硕士研究生.
邱盛尧(s.qiu@126.com),教授,研究方向:海洋生物资源与生态.