滇池红鳍原鲌4种年龄鉴定材料的比较

李宗栋，沈建忠，李 霄，吉芬芬，潘 静，李 乾

( 华中农业大学 水产学院，湖北 武汉 430070 )

滇池红鳍原鲌4种年龄鉴定材料的比较

李宗栋，沈建忠，李 霄，吉芬芬，潘 静，李 乾

( 华中农业大学 水产学院，湖北 武汉 430070 )

采用耳石、鳞片、匙骨和鳃盖骨等4种年龄鉴定材料对云南滇池红鳍原鲌的年龄鉴定结果进行比较，以吻合率、可判读力和平均变异系数为依据确定最佳年龄鉴定材料。红鳍原鲌的微耳石轮纹清晰，在解剖镜入射光下呈现明暗相间的条纹，无明显杂纹，年轮标志清晰；而鳞片轮纹在4龄以上时年轮特征不清晰，读龄过程中易被忽略；此外，高龄个体匙骨和鳃盖骨分别出现中心部分透明、基部较厚等原因，造成年龄低估。判读结果表明，微耳石和鳞片的吻合率及平均变异系数均优于匙骨和鳃盖骨。因此，以微耳石年龄读数为基准，并与鳞片、匙骨和鳃盖骨进行对比。结果显示，鳞片与其吻合率最高，为92.7%，平均变异系数最小为1.9%，匙骨和鳃盖骨与其吻合率分别为77.2%和61.3%，平均变异系数分别为9.3%和12.6%。综合分析认为，耳石为滇池红鳍原鲌最佳年龄鉴定材料，鳞片因具有采集方便不伤鱼体的优点，也是很好的年龄鉴定材料，匙骨和鳃盖骨则不适于滇池红鳍原鲌的年龄鉴定。

滇池；红鳍原鲌；耳石；鳞片；匙骨；鳃盖骨

滇池是云贵高原第一大湖泊，自20世纪90年代以来，已出现严重的富营养化和外来物种入侵等问题，生态系统遭到严重破坏，鱼类物种多样性下降明显[1]。红鳍原鲌(Cultrichthyserythropterus)，属鲤形目、鲤科、鲌亚科、原鲌属，在我国各大水系均有分布。红鳍原鲌作为从长江流域引入四大家鱼时不慎带入的外来种，现为滇池主要渔获物之一，也是滇池少数几个优势种之一[2]。

准确的年龄鉴定是研究鱼类生物学和种群生态学的基础，已有学者用鳞片或同时使用鳞片和鳃盖骨对红鳍原鲌的年龄生长进行研究[1,3-5]，但未对年龄鉴定材料的精确度和准确度进行分析比较。诸多学者认为，鳞片适用于低龄个体的年龄鉴定，而可能低估高龄个体年龄，利用耳石鉴定高龄个体年龄通常可提高年龄鉴定的精确性，是鱼类年龄鉴定的最佳材料[6-8]，轮纹清晰，可靠性较高，但利用耳石鉴定红鳍原鲌的研究尚未见报道。笔者对滇池红鳍原鲌4种主要钙化组织(耳石、鳞片、匙骨、鳃盖骨)鉴定年龄的精确性进行比较分析，旨在确定滇池红鳍原鲌合适的年龄鉴定材料。

1 材料与方法

1.1 样品采集和处理

2013年4、5、7、8、12月和2014年2月至6月在云南滇池拖网采集红鳍原鲌共940尾，对采集样本进行常规生物学测量，长度精确至1 mm,体质量精确至0.1 g。其中耳石采集905尾，鳞片采集218尾，匙骨和鳃盖骨分别采集215尾和199尾。

1.1.1 鳞片

鳞片取自背鳍基部起点以下，侧线鳞以上2～3行，每尾鱼取8～10片，清水浸泡24 h后，洗净夹在载玻片中，自然晾干，在解剖镜透射光下观察并拍照。

1.1.2 鳃盖骨和匙骨

匙骨和鳃盖骨在沸水中浸烫2～3 min，剔除肌肉和结缔组织，用1%的双氧水浸泡24 h，待其自然晾干后，60 ℃下烘箱中烘烤3～4 h，在解剖镜入射光下用二甲苯透明后观察并拍照。

1.1.3 耳石

微耳石在解剖镜反射光下用二甲苯透明后观察，低龄个体微耳石可直接观察到清晰的年轮，而高龄个体微耳石核区模糊，年龄标志不明显，需要打磨。将微耳石的凸面朝上，热熔胶固定于载玻片上。800#水磨砂纸粗磨后用2000#细磨，最后抛光纸抛光。打磨完毕后翻面，用同样的方法打磨另一面。制作的磨片在解剖镜反射光下观察并拍照。

1.2 数据及照片处理

采用吻合率、可判读力、年龄偏差图[7]和平均变异系数(CV)[9]来对年龄材料进行比较和评估，平均变异系数的计算公式如下：

式中，N：进行年龄鉴定的鱼尾数，R：每尾鱼鉴定年龄的次数，Xij：第j尾鱼进行的第i次年龄鉴定结果，Xj：第j尾鱼的平均年龄。

用Leica DFC300FX 数码拍照系统进行拍照，图片处理采用Image-Pro Plus 6.0和Adobe Photoshop CS6软件，数据处理分析和绘图采用Microsoft Excel 2003、IBM SPSS 21.0和Origin Pro 8.5软件。

2 结果与分析

2.1 4种年龄材料的形态与年轮特征

微耳石：红鳍原鲌微耳石形状近似椭圆形，前区圆且厚，后区尖而薄，内侧面为凹型，但在核心处有突起，外侧面呈曲线状凸起，较为平滑，在入射光下，可发现微耳石上白色不透明的宽带和呈黑色的透明的狭带相间排列，可将黑色的狭带与白色的宽带之间交接处视为年轮标志，3龄以上个体微耳石核心部位较厚，轮纹变得不明显，给读龄造成一定难度，进行磨片处理后，前后区轮纹均明显可见，容易判别(图1a)。

鳞片：红鳍原鲌鳞片为圆鳞，近似圆形，年轮围绕鳞焦呈同心圆排列，年轮标志在侧区和前区较为明显，特别在前侧位更加明显。主要年轮标志表现为普通切割型和疏密切割型，部分个体年轮标志表现为碎裂切割型和疏密切割型。3龄及以下个体鳞片年轮标志较为明显，比较容易判别，4龄以上个体鳞片轮纹排列较为紧密，年轮特征不是很清晰，读龄过程中易被忽略，导致年龄被低估(图1b)。

匙骨：红鳍原鲌匙骨似镰刀形，上匙骨部分呈尖刺状，骨质较厚，轮纹不明显，下匙骨部分呈V型薄片状，在入射光下，黑色的狭层与匙骨边缘平行分布，可视其为年轮标志，1龄和2龄个体匙骨骨质较薄，年轮特征不明显，3龄及以上个体匙骨主体部分年轮标志较为明显，但匙骨中心部位变薄甚至透明，没有明显的年轮标志，易低估年龄(图1c)。

鳃盖骨：红鳍原鲌鳃盖骨为不规则四边形，成薄片状，基部内侧两边较短，顶点外缘两边较长，在入射光下，有V型的黑色狭层呈环形分布，两边分别与鳃盖骨外缘平行，可视其为年轮标志，2龄及以下个体鳃盖骨较薄且骨质浑浊，年轮标志不清晰，3龄及以上个体鳃盖骨外缘轮纹较明显，基部海绵结构较厚且有浑浊现象，没有明显的年轮标志，易低估年龄(图1d)。

图1 滇池红鳍原鲌4种年龄材料的年轮特征a.微耳石；b.鳞片；c.匙骨；d.鳃盖骨；a、b、c、d来自同一尾鱼，体长224 mm(箭头示年轮).

2.2 4种年龄材料读龄的比较分析

同一观察者两次独立读龄，微耳石的两次年龄读数吻合率最高为98.2%，1到5龄吻合率均保持在97%以上，误差±1龄的吻合率为100%，平均变异系数在4种年龄材料中最低，为0.5%，配对t-检验显示，两次年龄读数无显著性差异(P>0.05)。其次为鳞片，两次年龄读数吻合率为91.7%，4龄及以下个体吻合率在88%以上，误差±1龄的吻合率为100%，平均变异系数仅次于微耳石为2.1%，配对t-检验显示，两次年龄读数差异不显著(P>0.05)。再其次为匙骨，两次年龄读数吻合率为66.5%，2龄及以上个体吻合率低于70%，读龄误差达到1龄以上的占到2.8%，平均变异系数为10.7%，配对t-检验显示，两次年龄读数差异极显著(P<0.01)。鳃盖骨的两次年龄读数的吻合率在4种年龄材料中最低，为59.8%，除3龄以外吻合率均低于60%，读龄误差达到1龄以上的占到7.5%，平均变异系数最高为13.4%，配对t-检验显示，两次年龄读数差异极显著(P<0.01)(表1)。

表1 同一观察者两次年龄读数的吻合率和平均变异系数

对红鳍原鲌4种年龄材料的年轮清晰度进行评级：1非常好；2好；3一般；4差；5不可读[10]。微耳石的年轮清晰度最好，被认定为“非常好”和“好”的微耳石比例为82.4%，被认定为“差”的微耳石比例仅为2.3%，且全部观测样本中未见不可读的样本，可判读力为100%。其次是鳞片，被认定为“非常好”和“好”的比例为66%，可判读力为98.6%。匙骨和鳃盖骨被认定为“非常好”和“好”的比例均在50%以下，其中有10%的鳃盖骨不可读(表2)。

表2 4种年龄材料清晰度评分和可判读力 %

鉴于微耳石年轮特征清晰易辨，可判读力高，读龄可重复性好，以微耳石的年龄读数为基准，将鳞片、匙骨、鳃盖骨的年龄读数与其进行比较，作成年龄偏差图(图2)，并以微耳石年龄读数为检验值，对其他年龄材料的年龄读数进行单样本t-检验。结果显示，鳞片与微耳石的年龄读数吻合率最高，为92.7%，平均变异系数为1.9%，4龄及以下个体年龄读数吻合率均高于70%，且和耳石年龄读数基本吻合，t-检验显示，4龄及以下个体鳞片与微耳石年龄读数无显著性差异(P>0.05)，5龄个体年龄读数吻合率仅为50%，且明显低于耳石读龄，原因可能是5龄个体鳞片年轮排列紧密，年轮特征不清晰，读龄过程中易被忽略，导致年龄被低估。匙骨与耳石的年龄读数吻合率为77.2%，平均变异系数为9.3%，2龄及以下个体年龄读数吻合率高于85%，3龄及以上个体年龄读数吻合率均低于55%，且年龄读数要明显低于耳石年龄读数，t-检验显示，3龄及以上个体鳞片年龄读数与微耳石年龄读数有显著性差异(P<0.05)，原因是高龄个体匙骨中心有透明现象，无法观察到明显的年轮标志，造成年龄低估。鳃盖骨与耳石的年龄读数吻合率最低，仅为61.3%，平均变异系数为12.6%，2龄及以下个体年龄读数吻合率高于70%，3龄及以上个体年龄读数吻合率均低于50%，且年龄读数要明显低于耳石年龄读数，t-检验显示，3龄及以上个体鳞片与微耳石年龄读数差异极显著(P<0.01)，产生这种现象的原因是高龄个体鳃盖骨基部较厚，且有浑浊现象，无法观察到年轮标志，从而造成年龄被低估。

图2 4种年龄材料读龄结果的一致性比较

3 讨 论

在鱼类的年龄鉴定中，常用的年龄鉴定材料有耳石、鳞片、鳍条、鳃盖骨、匙骨和椎骨等[11]，其中鳞片因取材、处理、观察都较为方便，是鱼类年龄鉴定的首选材料[12]。在红鳍原鲌的年龄鉴定中，鳞片也是使用最广泛的年龄材料[2-5]，但近年来的研究表明，鳞片适用于鉴定低龄且生长较快的鱼类，鉴定高龄和生长缓慢的鱼类存在低估年龄的问题[13-15]。Gu等[16]对利用包括耳石、鳞片在内的10种年龄材料年龄鉴定的结果与已知实际年龄的乌鳢(Channaargus)进行了对比分析，发现耳石的效果最好，吻合率最高，鳞片效果总体上仅次于耳石，但4龄以上吻合率差。对蓝鳍金枪鱼(Thunnusthynnus)的年龄材料进行了分析比较发现，4龄以下个体，鳞片与耳石的鉴定结果相一致，而4龄以上的个体，鳞片读龄则明显低于耳石读龄[17]。在本研究中，4龄及以下个体同一观察者两次年龄读数的吻合率高于88%，在±1龄的误差内吻合率均达100%，且与耳石年龄鉴定结果一致性较好，但在鉴定5龄个体时，鳞片与耳石的读龄吻合率较低，较耳石的读龄结果也偏低，原因可能是由于鳞片在鱼体体表容易受到磨损，且在饥饿情况下鱼体对鳞片存在重吸收作用，造成高龄个体鳞片边缘年轮排列较为紧密或缺失，在读龄时易被忽略，导致高龄个体年龄被低估[18]。

除鳞片外，鳃盖骨和匙骨经常被直接用来鉴定鱼类年龄或印证鳞片鉴定的年龄，鉴定效果在不同鱼类或同种鱼类不同水域之间存在差异。李鸿等[19]认为鳃盖骨和鳞片相配合能取得更好的读龄效果，但Seibert等[20]对鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)鳞片、鳃盖骨和耳石等几种年龄鉴定材料比较中发现，鳃盖骨没有明显的年轮标志，读龄效果差。华元渝等[21]在对暗纹东方鲀(Takifugufasciatus)的年龄鉴定研究中也发现，鳃盖骨中心点难以确定，主体区域轮纹不明显，仅在边缘部位观察到明暗相间的环纹，读龄效果较差，只能作为读龄的辅助材料。本研究中，3～4龄鳃盖骨基部较厚，年轮标志不明显，明显低于耳石读龄，吻合率和整体效果最差。匙骨也是常见的用于鱼类年龄鉴定的材料，Owens等[22]认为，用匙骨鉴定白斑狗鱼(Esoxlucius)的年龄比鳞片更精确，读龄效果更好，但杨明生等[23]对厚颌鲂(Megalobramapellegrini)的年龄鉴定材料比较中发现，随着个体年龄的增长，高龄个体匙骨除边缘部位年轮较为明显以外，早期生长的年轮会变得模糊不清，部分为透明状，胡少迪等[24]在对欧鳊(Abramisbrama)的研究中也发现，有22%的个体匙骨中心有透明现象，主要集中在高龄个体。在本研究中，匙骨吻合率较低，3～4龄匙骨中心区域有透明现象，无明显的年轮标志，鉴定效果较差，不适于滇池红鳍原鲌的年龄鉴定。

鱼类耳石为一种钙化组织，存在于鱼的内耳中，随着鱼体的生长而不断增长，不受外界环境变化的影响且不会被重吸收，能很好地记录鱼类的生长状况，被认为是最佳的年龄鉴定材料[9]，甚至可以作为其他鉴定材料读龄结果的判断基准[25-26]。沈建忠等[15]在利用鳞片和耳石鉴定鲫鱼(Carassiusauratus)年龄的研究中发现，对于年龄结构复杂生长缓慢的高龄个体，耳石的鉴定结果比鳞片要好。Niewinski等[27]在利用耳石和鳞片对黄鲈(Percaflavescens)的年龄鉴定时发现，两观察者分别独自读龄，耳石的吻合率达到96%，平均变异系数仅为0.84%，具有很高的精确度，鳞片的吻合率为83%，平均变异系数为4.96%，读龄效果仅次于耳石。在本研究中，耳石的吻合率和平均变异系数均优于其他年龄鉴定材料，具有较高的准确性和精确性。

综上所述，微耳石年轮标志明显，吻合率和可判读力高，是滇池红鳍原鲌最佳的年龄鉴定材料。鳞片的读龄效果仅次于耳石，4龄以下个体年龄鉴定吻合率高，鉴于滇池红鳍原鲌渔获物中5龄个体数少，种群年龄结构简单，同时鳞片具有采样方便和不损伤鱼体的优点，因此，认为鳞片也是鉴定滇池红鳍原鲌年龄的适宜材料。匙骨和鳃盖骨则由于局部年轮标志不明显，鉴定效果较差，而不适于滇池红鳍原鲌的年龄鉴定。

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ComparisonofFourStructuresforAgeDeterminationofRedfinCulterCultrichthyserythropterusinDianchiLakeinYunnan,China

LI Zongdong， SHEN Jianzhong， LI Xiao， JI Fenfen， PAN Jing， LI Qian

( College of Fisheries，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China )

The morphology and annulus characteristics of redfin culterCultrichthyserythropteruswere described by four aging materials (otolith, scale, cleithrum, and operculum) in Dianchi Lake in Yunnan, China, and then the suitable aging materials were determined in terms of interpretability agreement and CV(Coefficient of Variation). The annulus was showed clearly by alternative stripes on the otolith under the dissecting microscope, while scales was not showed clearly above 4 years old fish, leading to underestimated in aging. In addition, age underestimation also appeared in cleithrum and operculum. Among the four materials, the maximal percentage of agreement values between two age reading results was the lapillus (98.2%, n=221), followed by scale (91.7%, n=218), cleithrum (66.5%, n=215) and operculum (59.8%, n=199). The lapillus showed the minimal average coefficient of variation(0.5%), followed by scale (2.1%), cleithrum (10.7%) and operculum (13.4%). Comparing with the lapillus, the agreement was 92.7% for scales, 77.2% for cleithrum, and 61.3% for operculum, and the average coefficient of variation was 1.9% for scales, 9.3% for cleithrum, and 12.6% for operculum. Therefore, the lapillus and the scales were the suitable age determination materials, while cleithrum and operculum were not useful materials for determining age of redfin culter in Dianchi Lake.

Dianchi Lake;Cultrichthyserythropterus; otolith; scale; cleithrum; operculum

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.03.012

S917.4

A

1003-1111(2017)03-0330-06

2016-04-08；

2016-07-21.

国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07102).

李宗栋(1990—)，男，硕士研究生；研究方向：渔业资源.E-mail：lizongdong1990@163.com.通讯作者： 沈建忠(1964—)，男，教授；研究方向：鱼类生态学.E-mail：jzhsh@mail.hzau.edu.cn.