银鲴与似鳊的形态差异及生长参数分析

（河南师范大学水产学院，河南新乡453007）

银鲴和似鳊均属于鲤形目、鲤科、鲴亚科鱼类。二者形态相似，体型均侧扁、腹部圆、头小、吻钝、口下位、眼位于头侧而近吻端[1]；且侧线前部稍弯，入后延至尾柄正中[2]。两者皆为小型经济鱼类，广泛分布于江河湖泊，生活环境及习性相似。体型小、形态相似，因此在区分两种鱼类是很容易出现判错的情况。人类对动物进行分类的方法主要有人类分类法和自然分类法两种[2]。人类分类法的方法由于其不准确性在许多领域已经不再适用。本实验以自然分类法的形态学研究比较银鲴和似鳊的形态差异，并通过分析这两种鱼类体长与体重的关系，探讨其野生资源现状。

1 材料与方法

1.1 样本采集时间及地点

2015年8 月，我们在信阳市的淮河流域干流及其支流通过渔网捕捞野生鱼类。采集后，清除鱼体表面的杂物，用10%的福尔马林浸泡，对于个体体型较大的样本用注射器分别对腹腔和肌肉注射10%的福尔马林溶液避免腐烂。置于容器内并制作标签记录好相关信息。经初步鉴定后有银鲴19尾，似鳊73尾，共92尾标本。

1.2 形态测量和数据分析

1.2.1 形态测量

挑选体型完好变形小的标本，人为区分银鲴和似鳊后，利用电子游标卡尺（精确度0.01mm）进行测量并记录相应的数据。测量指标有全长（TL）、体长 （BL）、体高 （BD）、体宽 （BW）、头长（HL）、吻长（SNL）、腹鳍基末端到臀鳍基起点的距离（PV）、眼径（OD）、眼间距（IW）、尾柄长（CPL）、尾柄高（CPD）、背鳍基底长（DL）、胸鳍长（PFL）、腹鳍长（PVL）、臀鳍基底长（AL）、腹鳍基末端到肛门的距离（PA） 16个指标。并利用天平称量体重（BH） （精确度0.01g）。

1.2.2 数据分析

为了使传统形态度量在分类上具有可比性，通常采用比例法，即所谓的比例性状描述各部分的长短大小[2]。使用Microsoft Excel 2010和SPSS 22.0软件对数据进行统计分析。将17个指标数据录入Excel中并计算 TL/BL、BD/BL、BW/BL、HL/BL、SNL/BL、 HL/SNL、 PV/BL、 OD/BL、 IW/BL、CPL/BL、 CPD/BL、 DL/BL、 PFL/BL、 PVL/BL、AL/BL、PA/PV16个比例性状，再导入SPSS22.0中进行分析。通过单因数方差分析、主成分分、判别分析得出的结果综合分析银鲴和似鳊的形态差异。判别分析采用逐步判别分析的方法计算判别准确率和综合判别准确率[3]。利用Microsoft Excel 2010分别对马口鱼与宽鳍鱲体重-体长进行回归分析。建立体重与体长的幂函数关系模型，如下式：W=aLb，式中，W为体重（g），L为体长（mm），a、b为模型参数。

2 结果

2.1 单因素方差分析

对银鲴和似鳊的16个比例性状进行单因素方差分析，结果显示银鲴与似鳊在PV/BL、DL/BL、PFL/BL上存在显著差异（P＜0.05)，见表1。

表1 银鲴和似鳊比例性状均值及标准误Tab.1 Mean,standard deviation and comparisons of meristic characters of relative values of biometric characters of the X.argentea and A.simoni

2.2 主成分分析

对银鲴和似鳊的16个比例性状进行主成分分析可知：主成分提取的前五个主成分方差贡献分别是27.20%、14.30%、10.11%、9.00%、7.70%，累计贡献率为68.31%。特征值分别为4.840、2.450、1.620、1.440、1.232。其中对第一主成分起主要作用的有HL/BL、OD/BL、IW/BL、PFL/BL、PVL/BL;对第二主成分起主要作用的有BD/BL、BW/BL、SNL/BL、HL/SNL、DL/BL∶对第三主成分起主要作用的 的 有 TL/BL、 BW/BL、 SNL/BL、 HL/SNL、OD/BL、CPL/BL;对第四主成分起主要作用的有SNL/BL、CPD/BL、DL/BL、PFL/BL;对第五主成分起主要作用的有PV/BL、OD/BL、CPL/BL、PA/PV。即前五个主成分可以解释银鲴和似鳊在整体形态上存在的差异的68.31%。总结在前五个主成分中起主要作用的比例性状可知银鲴和似鳊形态上的差异主要集中在头部、胸鳍、背鳍、腹鳍和尾部。具体见表2。

表2 银鲴与似鳊比例性状前五个主成分系数、方差贡献、贡献率及累计贡献率Tab.2 Coefficients， eigenvalue， proportion and cumulative of the first five principle components from meristic characters of theX.argenteaandA.simoni

2.2.1 主成分散点图

根据表2中各形态比例性状的主成分得分，对银鲴和似鳊在主成分1对主成分2做散点图，从而得到银鲴和似鳊在其主成分1对主成分2的散点图分布情况，见图1。观察散点图可得，银鲴和似鳊个体间相互交叉，基本重叠在一个区域内，说明主成分分析并不能将银鲴和似鳊很好的区分，这一结果与之前的单因素方差分析相符。

图1 银鲴和似鳊16个比例性状第1、第2主成分散点图Fig.1 Scree Plots of scores on1st and 2nd the principle components ofX.argenteaandA.simonibased on 16 measurable characteristics

2.3 判别分析

判别分析的结果显示：银鲴的判别准确率为73.68%，似鳊的判别准确率为86.30%。综合判别率为83.70%。从16个参数中选出对判别贡献较大的 5个指标进行判别，分别为：HL/BL（1）、SNL/BL（2）、HL/SNL（3）、PV/BL（4）、DL/BL（5）。所得的判别公式如下：

2.4 银鲴与似鳊体长与体重的关系

用Microsoft Excel 2010统计银鲴与似鳊样本的体长和体重的平均值及范围，研究体长与体质量的关系。具体见表3。将鱼类体长与体重的关系用W=aLb表示。银鲴体长与体重关系式为W=4×10-5L2.8191，R2=0.9969；似鳊体长与体重的关系式为W=7×10-6L3.1881，R2=0.9615。

3 讨论

3.1 银鲴和似鳊的形态差异分析

表3 银鲴与似鳊的平均体长、体重及范围Tab.3 The average length,weight,and range of the X.argenteaandA.simoni

形态学指标是物种分类和种类鉴别的重要依据。特别是对于形态特征相似，难以用肉眼区分的鱼类来说更需要在数据上进行鉴定才能更准确地进行分类[4-6]。单因素方差分析结果显示银鲴和似鳊在PV/BL、DL/BL、PFL/BL三个比例性状中存在显著性差异（p＜0.05）。结合单因素方差分析和主成分分析的结果显示两者在头部、胸鳍、背鳍、腹鳍和尾部存在一定差异[7-10]，但结合整体的数据分析两者在形态学上差异不明显。似鳊喜欢集群逆水而游的习性[11]可能是导致银鲴和似鳊在头部、鱼鳍、尾部存在差异的原因，张缓缓等对于游泳鱼类的形态学研究也表明鱼类的游泳能力差异与其头部、鱼鳍、尾部的形态学发育差异有着密切关系[12]。

鱼类体型受遗传和环境的共同影响。本实验希望能够通过形态学数据的对比区分两种鱼类，但是以上的分析结果并不能将银鲴和似鳊很好的进行区分，分析原因可能与银鲴标本数量少、鱼体小、样本变形导致测量结果不准确、传统形态量度法的局限性等原因有关。两种鱼类生长环境，生活习性相似也可能是导致两者在传统形态学上无法区分的原因。银鲴和似鳊的形态度量学差异之前并没有相关文献报道，参考薛泰强关于鱚科鱼类的研究[13]，王燕平关于长蛇鲻群体形态学[14]也出现了在传统形态学上无法区分鱼类的情况。因此，为了进一步研究银鲴和似鳊的形态差异，可以通过框架分析比较两者的形态差异，。

3.2 银鲴与似鳊体长与体重的关系

鱼类体长与体重的关系在生物学研究中非常常见，一般将鱼类体长与体重（L-W）的关系描述为W=aLb[15]。中国科学院水生生物研究所的黄真理[15]教授对鱼类体长与体重的关系做了非常详细的阐述，从多方面论证了体长与体重关系式W=aLb的科学性与各项参数的生物学意义。其中a值表示生长的环境因子，a值越大表示生活环境越适宜，b值为幂指数，代表了鱼类发育的不均匀性。b值大于或小于3，鱼体呈异速生长；b值等于或接近与3，鱼体呈匀速生长，本实验中银鲴和似鳊的b值均偏离3，呈现明显的异速生长。同时两种鱼类生长方程的b值都在2.5到3.5之间，符合鱼类生长模型的基本规律。鱼类的生长在不同发育阶段都有很大变化，关于鱼类生长有很多种模型，例如VonBertalanffy生长方程[16]等，可以结合年龄更系统地研究鱼类生长。条件允许的情况下可以统计每年银鲴和似鳊的捕捞量等指标深入研究其种质资源，对物种的保护和利用都有重大意义。