鸭绿沙塘鳢耳石质量与年龄的关系

韩牧轩,秦杰文,段友健*,骆小年,姜玉声

(1. 大连海洋大学 水产与生命学院，辽宁 大连 116023；2.辽宁省北方鱼类应用生物学与增养殖重点实验室，辽宁 大连 116023)

鸭绿沙塘鳢(Odontobutisyaluens)，又叫暗色杜父鱼、俗称山胖头、塘鳢鱼、沙鳢，在辽宁新宾太子河流域也被称为瞎嘎达、瞎胖头，属于鲈形目、鰕虎鱼亚目、塘鳢科、沙塘鳢属。鸭绿沙塘鳢源自伍汉霖等定名[1]，在这之前被称为沙塘鳢(Odontobutisobscura(Temminck et Schlcgel))，为中国特产鱼类，是中国沙塘鳢属4种鱼类中仅分布于辽河东部山区支流太子河、鸭绿江中下游及其支流、大洋河以及辽东半岛碧流河的一种名贵鱼类[2-3]。鸭绿沙塘鳢偏肉食性，摄食行为主要以伏击型为主，繁殖季节主要集中在4月底至5月中旬，产黏性卵。一般雄鱼个体大于雌鱼，在生殖季节雄鱼生殖突明显[4-5]。

鸭绿沙塘鳢因其肉质鲜美，营养价值高等特点受到辽东山区消费者喜爱，具有极高的经济价值与市场潜力。巨大的市场需求导致鸭绿沙塘鳢被过度捕捞，同时因其天然产卵量低，资源恢复力弱，导致其野生资源急剧减少，已经成为易危鱼类[3]。目前，鱼类年龄鉴定使用的方法主要有鱼体钙化组织鉴定法和基于体长频率分布的年龄鉴定法[6]。曾有学者[7]鉴定河川沙塘鳢年龄，而鸭绿沙塘鳢在年龄鉴定方面未见报道。由于耳石上的轮纹能够准确反映出鱼类的生活史历程，所以耳石常被用来鉴定鱼类年龄，并利用耳石年轮的鉴定结果与其他材料鉴定的结果进行准确性检验[8-11]。长江口刀鲚(Coilianasus)耳石质量在鱼类整个生活史中呈不断增长的趋势，耳石质量与鱼类年龄有很大的相关性，随鱼类年龄的增加而增加[12]。本文根据耳石质量与各测量数据的相关性测定年龄，可以为鉴定鸭绿沙塘鳢或沙塘鳢属鱼类的年龄提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2018年8月、10月以及2019年1月和2020年10月，在鸭绿江支流(大洋河、爱河和蒲石河)、太子河上游和碧流河上游采集472尾鸭绿沙塘鳢的耳石样本。酒精清洗耳石，晾干后编号置于离心管内保存。

1.2 试验方法

耳石的处理方法参考太湖河川沙塘鳢[7]的生物学研究，直接在解剖镜下观察耳石轮纹鉴定年龄。然后将耳石放入60 ℃烘箱中烘干24 h，冷却待其质量稳定后，用电子天平对其左右耳石分别进行称重读数(精确至0.000 1 g)，并进行数据记录。

1.3 数据统计分析

采用成对样本T检验方法检测后发现左右矢耳石质量之间无显著性差异(P>0.05) ，故统一选取左侧耳石计为耳石质量。参考达里湖瓦氏雅罗鱼、匙吻鲟和短颌鲚耳石质量与年龄关系研究中的方法[13-15]，采用直线、幂函数和多项式3种回归方程分别拟合耳石质量(W0)与年龄(A)、体长(L)和年龄(A)的关系，选取相关系数(R2)最高的方程作为最佳拟合方程。数据统计分析采用Excel 2010、Origin 2018和SPSS 25软件完成。

2 结果

2.1 鸭绿沙塘鳢耳石轮纹特征

鸭绿沙塘鳢耳石在甘油与水(体积比1∶1)的溶液中浸泡片刻后，即可观察到明显的宽带和窄带，中心核为不透明乳白色。宽带对应夏季快速生长期，窄带对应冬季缓慢生长期，通常以窄带和宽带的交界处，即冬龄作为年轮标志。

2.2 鸭绿沙塘鳢的年龄组成

成功鉴定鸭绿沙塘鳢年龄457个，其年龄组成、耳石质量、体质量和体长如表1所示。根据表1，鉴定的鸭绿沙塘鳢年龄最小为1 龄，最大为4 龄。辽东地区鸭绿沙塘鳢种群以2 龄和3 龄个体最多，有395尾，占总样本数量的86.4%。

表1 鸭绿沙塘鳢各龄段耳石质量和体长、体质量分布

2.3 耳石质量与体长、年龄的关系

对耳石质量与体长、年龄进行相关性拟合，结果显示多项式方程为最佳拟合方程。

耳石质量与年龄关系：W0=0.920A2-1.052A+

3.774(R2=0.683);

耳石质量与体长关系：W0=0.001L2-0.041L+

3.229(R2=0.795);

体长与年龄关系：L=28.324A+36.893(R2=0.669)。

其中:W0为耳石质量，mg;L为体长，mm;A为年龄。

2.4 耳石质量与体长的重叠度

鸭绿沙塘鳢各年龄组间耳石质量和体长均有不同程度的重叠。其中1 龄鱼的耳石质量重叠率为32.0%，2 龄鱼的耳石质量重叠率为78.6%，3龄鱼的耳石质量重叠率则是55.5%，4 龄鱼没有重叠。在体长方面，1 龄鱼、2 龄鱼和3 龄鱼的重叠率分别为50.0%、79.3%和60.0%，4龄鱼的体长无重叠。

鸭绿沙塘鳢的耳石质量与体长在不同年龄组之间也出现了不同程度的重叠，但耳石质量重叠的程度较小(见图1和图2)。耳石质量1 龄与2 龄之间的重叠率为7.7%，2 龄与3 龄之间的重叠率为15.8%，3 龄与4 龄之间的重叠率为0.2%；体长1 龄与2 龄之间的重叠率为4.6%，2 龄与3 龄之间的重叠率为21.9%，3 龄与4 龄之间的重叠率为0.4%。

按不同龄组对耳石质量和对应的体长作图(图3)，结果可知耳石质量与个体年龄和体长呈正相关关系。

2.5 耳石质量读数的准确性

鸭绿沙塘鳢的各龄组耳石质量分布如图4所示。耳石质量与年龄的拟合方程的相关系数(R2)为0.683，耳石质量与体长的拟合方程的相关系数(R2)为0.795，均高于用体长与年龄的拟合方程的相关系数(R2=0.669)。所以，可将耳石质量选作推测鸭绿沙塘鳢年龄的指标。

2.6 用耳石质量直接估算年龄

根据耳石质量与年龄的拟合方程可推算出

将耳石质量W0(以mg计)带入等式进一步求出估算的年龄(如图5所示)，由此得出的估算年龄与实测年龄在分布上有所不同，但二者在走势上十分相近，2龄数量最多，而后依次为3 龄、1 龄和4 龄。估算年龄与实际测得年龄相差最多的为2龄，其次为1 龄，差异数量分别占样本总数的14.00%和8.53%。

将估算年龄与实测年龄在SPSS 25中进行成对样本T检验，得出实测年龄平均值为2.18，估算年龄平均值为2.17；标准偏差分别为0.650和0.750；标准误差平均值分别为0.030与0.035。

综上所述，所测得的耳石质量数值在1.5～18.1 mg，鸭绿沙塘鳢所有样本的估算年龄与实测年龄组之间无显著差异，因此，由耳石质量测定年龄的方法验证可行。

3 讨论

3.1 耳石鉴定年龄的优点

通过钙化组织(如耳石、鳞片、鳍片和脊椎骨等)的生长年轮测定可判定硬骨鱼类的年龄。与脊椎骨和鳃盖骨等其他年龄材料相比，耳石具有不易被重吸收和连续生长的特点，即使鱼类进入高龄期仍能连续地生长，其稳定性和准确性优于其他钙化组织材料[16-23]。耳石的年轮通常由一个透明带和一个不透明带组成，分别代表着冬季的生长缓慢期和夏秋季的生长快速期。有研究表明：鱼类耳石质量增长与年龄密切相关，随着年龄的增加，耳石质量线性增加[24-26]。由于耳石易获取，且其质量可以被准确地重复测定，所以使用耳石质量直接推算年龄具有操作简便，易于观察等特点[27]。

3.2 耳石质量作为测定鸭绿沙塘鳢年龄方法的可行性

对黑线鳕(Melanogrammusaeglefinus)的研究结果表明，使用耳石质量测定年龄这一方法对幼鱼非常有效(正确分类约为97%)，而其预测能力随着鱼年龄的增加而减小[28]。在本研究中，辽宁东部山区鸭绿沙塘鳢种群的年龄结构简单，低龄鱼占比大，适宜用耳石质量推断年龄。对于龄组较高的鱼类，如果不同年龄等级之间的质量重叠太大，耳石的质量则不能作为准确估算年龄的指标[19]。根据本试验结果可得：鸭绿沙塘鳢年龄集中分布在2 龄和3 龄，并且年龄组之间的重叠程度较小，因此用耳石质量测定鸭绿沙塘鳢年龄的方法是可行的。

本试验结果显示，鸭绿沙塘鳢耳石质量和年龄呈现显著相关性。由不同年龄组耳石质量与体长分布图及耳石质量与年龄分布图可知，耳石质量受年龄影响较大，与年龄之间存在较高相关性。通过耳石质量推算的年龄与实际年龄结果对比无明显差异，因此，耳石质量可以作为一种快速鉴定鸭绿沙塘鳢年龄的有效方法。

3.3 存在的问题与展望

利用耳石质量鉴定鱼类年龄有很多优点，如操作较简单、可长时间保存等，但同时也存在一些局限。第一，受过度捕捞影响，鱼类种群年龄结构较为单一。低龄组的数量占比很大，高龄组的鱼体样本较少。第二，个体生长的差异性。同一个种群中鸭绿沙塘鳢个体生长速度不同，使用耳石质量推算年龄时可能会出误差。第三，生长环境影响耳石质量。耳石的形成速率在最高温度时趋于稳定，其形成机制可能与在低温和中等温度时的不同，存在因外部条件差异造成的耳石生长速率与年龄差异[20]。鸭绿沙塘鳢作为一种具有极高经济价值的鱼类，过度渔业捕捞使得该鱼出现种群低龄化和个体小型化现象，高龄个体的缺乏可能对建立耳石质量与年龄数据模型产生影响。尽管如此，使用耳石质量测定鸭绿沙塘鳢年龄亦不失为一种快捷有效的方法，可为其在后续年龄鉴定乃至渔业资源保护方面提供基础数据。