于桥水库州河鲤的标记技术及放流效果评估

2024-07-22 00:00:00张志华李泽利张达娟高锴张树林王其鹏
安徽农业科学 2024年13期

摘要 为探讨适应于桥水库鱼类规模化增殖放流效果评估的标记方法,选取于桥水库特有种类州河鲤(Cyprinus carpio zhouhe L.)为研究对象,对比可见植入荧光(VIE)标记和茜素红-S浸染(ARS)标记2种方法的标记效果。结果表明:经60 d标记养殖后,对照组州河鲤的平均存活率为95%,VIE标记组的平均存活率为94%,与对照组没有显著差异(P>0.05);ARS标记组的平均存活率为87%,与对照组有显著差异(P<0.05),VIE标记头部组和ARS标记100 mg/L浓度组标记保持率分别为60%和10%。2种标记方法对鱼类体长、体重差异不明显。在于桥水库放流5 500尾标记鱼苗后,180 d内进行4次回捕共捕获州河鲤35尾,回捕率为0.637%。研究结果说明VIE标记法适合应用于短周期增殖放流效果评估。

关键词 于桥水库;州河鲤;标记方法;增殖放流

中图分类号 S932 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)13-0064-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.13.016

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Marking Technology and Release Effect Evaluation of Cyprinus carpio zhouhe L. in Yuqiao Reservoir

ZHANG Zhi-hua1,LI Ze-li2,ZHANG Da-juan1 et al

(1.Tianjin Key Laboratory of Aqua-ecology and Aquaculture,College of Fishery,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300392;2.Tianjin Eco-environmental Monitoring Center,Tianjin 300191)

Abstract In order to explore the marker methods for evaluation the fish stocking in Yuqiao Reservoir,

Cyprinus carpio zhouhe L.,a unique species in the Yuqiao Reservoir,was selected as the research object,the effects of visible implant elastomer(VIE)tag and alizarin red-S(ARS)dip marker on Cyprinus carpio zhouhe L. were compared.The results showed that after 60 days of labeling,the average survival rates in the control and the VIE labeling group were 95% and 94%,respectively,with no significant difference compared to the control group (P>0.05);the average survival rate in the alizarin red-S labeling group was 87%,which was significantly lower than the control group (P<0.05).The retention rate of the visible fluorescent and alizarin red-S labeling was 60% and 10%,respectively,without no significant impacts on the length and weight of Cyprinus carpio zhouhe L..After the release of 5,500 tagged fry,a total of 35 Cyprinus carpio zhouhe L.were caught in four recaptures,the entire recapture rate was 0.637%.It indicated that the visible implant elastomer tag was suitable for the evaluation of the effect of short-cycle stock enhancement.

Key words Yuqiao Reservoir;Cyprinus carpio zhouhe L.;Marker methods;Stock enhancement

基金项目 国家自然科学基金项目(321729780);天津市科技计划项目(22ZYCGSN00260);天津市教委科研计划项目(2020ZD06,2021KJ110)。

作者简介 张志华(1998—),男,内蒙古赤峰人,硕士研究生,研究方向:水质调控。*通信作者,高级实验师,博士,硕士生导师,从事水质调控研究。

收稿日期 2023-09-05

增殖放流是通过人为方法向自然水域中投放人工繁育的水生生物幼体,以增加投放水域种群数量、优化渔业资源群落结构,以期恢复受损的野生渔业资源[1]。放流效果评估是增殖放流的重要环节,不仅可较精确地获取成本收益信息,而且可为后期增殖放流提供相应的指导策略[2]。

标记放流指在增殖放流中对放流种类进行体外标记、体内标记或化学标记等,而后适时适地对其进行重捕,并分析增殖放流效果,是常用的评估手段之一。体外标记中,罗新等[3]研究表明将挂牌标记和切腹鳍标记的草鱼(Ctenopharyngodon idella)放流于东江30 d后,标志草鱼的总回捕率为0.695%,切腹鳍标记比挂牌标记效果好。王茂元等[4]比较了不同标记方法对鲢(Hypophthalmichthys molitrix)的标记效果,结果表明饲养90 d后尾鳍切除标记的鲢存活率和标记保持率均最高,可用于增殖放流。这种以剪鳍和挂牌方式的体外标记广泛适用于经济鱼类的大规模放流,但对鱼体造成伤害较大,因此放流时需要质量高且强壮的鱼苗[5]。被动集成应答器(passive integrated transponder,PIT)是一种基于无线射频识别的标记,常被用在鱼类、龟类、海胆类和贝类等的体内标记中[6]。PIT具有标记保留率高、鱼类生存率高[7]等优点,可用于经济价值较高的珍稀鱼类,但因价格较贵,不适合大规模增殖放流标记[8]。而化学标记的相关研究对大黄鱼(Larimichthys crocea)幼鱼、鲢鱼种的耳石使用SrCl2·6H2O进行规模化标记后,能够在耳石上清晰观察到红色高锶环,且对受标个体的生长和存活不会产生负面影响[9-10]。

在众多标记方法中,可见植入荧光(visible implant elastomer,VIE)标记由荧光颜料和橡胶材料混合而成,一般将标记物植入标记个体透明或半透明的组织下方,肉眼可见,应用较为广泛[11]。以此方法分别标记莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambica) 110 d、草鱼238 d后,标记物的保持率分别为78%和80%[12]。张涛等[13]标记新疆裸重唇鱼(Gymnodiptychus dybowskii)表明,VIE显著降低小型个体(3.27 g)的存活率,影响中型个体(54.25 g)的生长,在小型个体中标记保留时间仅为30 d,对于大型个体(130.13 g)150 d时的标记保持率仍高达84%。李敏达等[14]对比了茜素红-S、钙黄绿素和盐酸四环素溶液对翘嘴红鲌(Erythroculter ilishaeformis)稚鱼耳石的标记效果,证明经150 mg/L茜素红-S溶液标记后,在耳石上可检测到明显的标记环,效果较好。标记物对鱼类的标记效果不仅受标记物特性的影响,而且与鱼类种类也密切相关,筛选针对性强、效果好的标记物对合理评估增殖放流效果十分重要。

于桥水库是天津市重要的饮用水水源地和引滦入津工程的大型调蓄水库,总库容15.59×108 m3,平均每年向天津市区供水1×1010 m3,同时对周边环境具有降温、增湿、净化空气等缓冲作用[15]。近年来,陆续在于桥水库开展鲢、鳙(Aristichthys nobilis)、细鳞斜颌鲴(Xenocypris microlepis)及州河鲤(Cyprinus carpio zhouhe L.)的放流工作,其中州河鲤是于桥水库特有种类,隶属鲤形目鲤科鲤亚科鲤属,是天津市地理标志产品[16]。2018—2022年累计放流州河鲤鱼苗4 000 余万尾,但对其标记技术及放流效果的研究鲜见报道。该研究在探讨不同标记方法效果的基础上,筛选适宜的标记方法并进行标记放流,为合理评估放流效果提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 州河鲤鱼苗来源

试验用州河鲤来自天津市蓟州区水产技术推广站,鱼体平均体重为(13.93 ± 3.75) g,平均体长为(11.19 ± 1.88) cm,在水泥池网箱中暂养7 d,经抽检确定无病、无残、无异常情况后进行标记。

1.2 试验设计与主要方法

试验设1个对照组、2个VIE标记组(标记位置分别为头部和下颌部)、2个ARS标记组(标记浓度分别为50和100 mg/L),每组均设3个平行,每个平行组养殖80尾州河鲤,共计1 200尾。对照组中州河鲤不进行任何标记;VIE标记组和ARS标记组进行相应标记后放入养殖缸中饲养。期间,配充氧过滤设备,水温(26±1)℃,溶解氧7.5~8.5 mg/L,氨氮< 0.16 mg/L,pH 7.6~8.5,日投喂量为州河鲤体重的1%,每日清理排泄物并更换1/3养殖用水,观察并记录死亡情况。饲养60 d,每10 d在各组分别随机取样10尾,测量体长和体重等指标,并通过肉眼观察标记效果。计算不同标记方法对州河鲤生长的影响,跟踪各组存活情况和标记成功率情况。

1.2.1 标记物的筛选。

1.2.1.1 VIE标记方法。VIE标记物购自青岛海星仪器有限公司。首先将荧光染色剂和凝固剂按10∶1比例在20 mL的注射器内混匀,注入0.5 mL注射器内备用(60 min内全部使用完毕,以免固化)。用100 mg/L的MS-222试剂对鱼苗进行麻醉,将注射器针头缓慢插入州河鲤头部表皮处,注入0.02 mL荧光剂,可清晰观察到线状荧光标记即可,注射后,使用5 mg/L有机碘药浴消毒0.5 h转移至养殖缸中。VIE标记情况如图1所示。

1.2.1.2 ARS染液标记方法。

称取相应质量的茜素红-S(购于北京华威锐科化工有限公司)溶于水中,使浓度分别为50和100 mg/L,将州河鲤在上述溶液中浸泡24 h,浸泡标记时不投喂并持续充氧。标记完成后,将州河鲤移至经曝气的养殖缸中5 min,然后换水重复操作3次,以此去除体表的染液,最后转移至养殖缸中。ARS标记情况如图2所示。

1.2.2 州河鲤标记放流及回捕。

标记放流前随机抽样测量鱼苗500尾,规格为平均全长10.74 cm、平均体重26.01 g。使用VIE标记对州河鲤进行标记放流,共标记鱼苗5 500尾,标记过程与“1.2.1.1”方法相同,于2022年5月11日标记后放流至于桥水库。

于2022年8—11月在于桥水库周边10 处浅水水域进行4次回捕,渔具为地笼,长度20 m,网目0.5 cm,回捕鱼苗放入小网箱中暂养,带回实验室检测标记情况。

1.3 数据处理与分析

(1) 回捕率。计算公式如下:

C=n/N×100%

式中:C为回捕率(%);n为回捕到的放流鱼苗数量(尾);N为放流鱼苗的总数量(尾)。

(2) 标记保持率。计算公式如下:

R=np/n×100%

式中:R为标记保持率(%);np为回捕到的有标鱼苗数量(尾);n为回捕到的放流鱼苗数量(尾)。

利用Excel 2007对试验数据进行处理,使用SPSS 17.0对数据进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 标记对州河鲤存活和生长的影响

从表1可以看出,养殖60 d后,对照组中州河鲤鱼苗的存活率为95%,VIE标记组中,标记头部和下颌部的州河鲤存活率分别为94%和93%,标记头部组与对照组差异不显著(P>0.05)。ARS标记组中,50 和100 mg/L组州河鲤存活率分别为88%、85%,这2个标记组中州河鲤鱼苗存活率显著低于对照组(P<0.05)。根据存活率结果表明,VIE标记组优于ARS标记组。

从图3可以看出,养殖60 d时,各组州河鲤体重与0 d相比均极显著增加(P<0.01),VIE标记组中,标记头部组和下颌部组州河鲤分别增重26.17和25.40 g,两组间差异显著(P<0.05);ARS标记组中,50和100 mg/L组分别增重25.86和25.85 g,两组间差异显著(P<0.05);与对照组相比,标头部组和50 mg/L组对州河鲤的体重均没有显著影响(P>0.05)。

从图4可以看出,养殖60 d时,各组州河鲤的体长与0 d相比均极显著增加(P<0.01),VIE标记组中,标记头部组和下颌部组州河鲤体长分别增长了6.83和6.71 cm,两组间差异不显著(P>0.05);ARS标记组中,50和100 mg/L组体长分别增长了7.04和6.50 cm,两组间差异不显著(P>0.05)。经单因素方差分析,60 d时各组州河鲤体长均无显著差异(P>0.05)。

2.2 标记保持率

从图5可以看出,随着标记时间的延长,各试验组标记成功的尾数逐渐递减。VIE标记组中,标记头部和下颌部的标记成功尾数在50 d时分别为6和3尾,并保持至养殖结束。ARS标记组中,50 mg/L组在50 d时标记成功尾数为0尾,100 mg/L组标记成功尾数在50 d时仅为1尾,并保持至养殖结束。VIE标记组标记成功尾数均高于ARS组,其中,标头部组标记的成功尾数最多,在60 d时为6尾,显著高于其他3组(P<0.05)。

由图6可知,60 d时,50 mg/L组、100 mg/L组、标头部组和标下颌组的标记保持率分别为0、10%、60%和30%。其中,ARS组标记保持率相对较低,与标头部组存在显著差异(P<0.05)。

综合分析存活率、体长和体重变化及标记保持情况,VIE标记于头部的效果较好。

2.3 回捕率

经4次地笼采捕,共回捕州河鲤 35 尾,累计回捕率为 0.637%(表2)。其中,9月回捕到荧光标记的州河

鲤最多,为17尾。回捕鱼苗平均全长16.00 cm,平均体重68.83 g,比放流时的平均体长、体重分别增加了5.26 cm、42.82 g。

3 讨论

各标记方法均有其优缺点,物理标记中挂牌和PIT芯片等方法可能会随着鱼类活动而脱落,且影响鱼类生长;切掉的鱼鳍会随着鱼类生长而得到补充;化学标记可能随放流时间的延长而变淡或消失[17]。因此,应根据鱼类自身特性、放流评估周期等选择合适的标记方法。

该研究表明,VIE标记和ARS标记对州河鲤鱼苗的影响存在一定差异,VIE标记组的鱼苗存活率在94%左右,其存活率显著高于ARS组(P<0.05)。使用荧光色素对布氏棘鲷(Acanthopagrus butcheri)进行标记后其存活率为90%[18],该研究结果与之相近。ARS组中州河鲤鱼苗存活率较低,推测长时间浸泡可能对鱼体生理活动产生一定影响,宋昭彬等[19]研究表明,茜素红浸泡可对肌肉造成不可逆的氧化损伤,过高浓度、过长浸泡时间均可能对被标记生物产生急性或慢性毒害作用,影响其生长、发育、行为,甚至造成死亡。在该研究中,2种标记方式对州河鲤体重、体长差异不明显,与吕红健[20]和梁小双[21]的研究结果一致,表明一般浓度的标记物对鱼类并不会产生负面影响,说明标记物相对安全。

适用性好、稳定性高、识别性强、操作简单、成本低廉的标记物对于大规模标记放流是有利的,可用于鱼类的标记放流。该研究发现60 d时ARS 100 mg/L浓度组标记保持率为10%,耿倩[22]使用400 mg/L的ARS标记黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)50 d后的标记保持率为100%,可见ARS标记保持时间与染料浓度和浸染时间[23]密切相关。该研究中VIE标头部组标记保持率在60 d后为60%,保持率较高。Brennan 等[24]使用VIE标记大西洋笛鲷(Lutjanus campechanus)180 d后,标记保持率为87%;张涛等[13]研究发现,经过270 d养殖后,3~4龄新疆裸重唇鱼(Gymnodiptychus dybowskii)的标记保持率明显高于1~2龄;而Simon等[25]采用VIE标记小鳗鲡(Anguilla anguilla) 32 d时标记保持率为100%,但512 d的标记保持率66%,说明VIE较适宜于短期标记,标记物保持率可能与其标记鱼的规格、标记物浓度配比和标记位置等相关。VIE标记可作为州河鲤规模增殖标记放流的一种可行的方法。

采用VIE标记法共标记州河鲤5 500尾,放流后,经4次追踪回捕,共捕获35尾,累计回捕率为0.637%,与其他研究学者所获得的回捕率基本相似,李柯懋等[17]通过荧光标记对花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)进行效果评估得到回捕率为1.13%,同样回捕率不高。推测引起回捕率较低的原因主要有以下3点:一是在实验室养殖环境中,水体压力小比较稳定,而州河鲤进入水库后,不断变化甚至增大的水体压力会导致细线状的胶体流出,造成标记的脱落;二是放流的州河鲤可能受自身摄食能力因素和外界因素(放流地点不适宜、偷捕等)的影响,造成存活率降低[26-27];三是增殖放流的实际效果在一定程度上还与捕捞管理、栖息地保护、投放适宜数量的苗种等因素密切相关[28]。2018、2019年于桥水库放流州河鲤苗种量平均维持在30 t左右,而这2年的年均捕捞成鱼量为460 t左右。州河鲤的增殖放流投入产出比为1∶15,大于《中央对地方专项转移支付绩效目标管理暂行办法》(财预〔2015〕163号)的要求(1∶10),表明州河鲤的增殖放流取得较好的效果。为巩固和加强增殖放流的预期效果,还应与其他管理措施共同开展,加强州河鲤群体的捕捞管理,开展栖息地保护和修复工作。

参考文献

[1]

李继龙,王国伟,杨文波,等.国外渔业资源增殖放流状况及其对我国的启示[J].中国渔业经济,2009,27(3):111-123.

[2] 徐鑫,孔清,任晓强,等.增殖放流与渔业种群遗传多样性保护[J].水产养殖,2022,43(6):17-22.

[3] 罗新,张其中,崔淼.东江草鱼标志放流技术研究[J].生态科学,2011,30(6):575-580,601.

[4] 王茂元,黄洪贵,赖铭勇,等.鲢鱼增殖放流标志技术研究[J].江苏农业科学,2015,43(9):261-263.

[5] 陈睿毅,楼宝,詹炜,等.人工增殖放流技术的探讨[J].河北渔业,2014(5):50-54.

[6] 郝雅宾,刘金殿,郭爱环,等.PIT标记在水生动物研究中的应用研究进展[J].海洋渔业,2019,41(2):242-249.

[7] JRGENSEN M G P,VAN DEURS M,BUTTS I A E,et al.PIT-tagging method for small fishes:A case study using sandeel (Ammodytes tobianus)[J].Fisheries research,2017,193:95-103.

[8] 周辉霞,甘维熊.鱼类标记技术研究进展及在人工增殖放流中的应用[J].湖北农业科学,2017,56(7):1206-1210.

[9] 马超,惠筠,贺海战,等.鲢鱼耳石锶标记技术应用研究[J].河南水产,2020(1):13-16.

[10] 张辉,姜亚洲,袁兴伟,等.大黄鱼耳石锶标志技术[J].中国水产科学,2015,22(6):1270-1277.

[11] Northwest Marine Technology,Inc.Visible implant elastomer tag project manual[EB/OL].[2022-09-27].http://www.nmtinc.com/support/appnotes/ape06.pdf.

[12] PIERSON J M,BAYNE D R.Long-term retention of fluorescent pigment by four fishes used in warmwater culture[J].The progressive fish-culturist,1983,45(3):186-188.

[13] 张涛,牛建功,刘鸿,等.喀什河新疆裸重唇鱼标记方法的研究[J].水产学杂志,2022,35(4):27-31.

[14] 李敏达,王丹,吴诗影,等.翘嘴红鲌稚鱼耳石荧光标记的初步研究[J].北京农业,2015(24):159-160.

[15] 张晨,宋迪迪,廉铁辉.引水结构变化对天津于桥水库磷滞留的影响分析与生态水量估算[J].湖泊科学,2020,32(2):370-379.

[16] 杨建利,滕淑芹.土著鱼州河鲤保护现状与前景分析[J].中国水产,2017(2):80-82.

[17] 李柯懋,简生龙,王国杰,等.应用于花斑裸鲤增殖放流效果评价的两种标记方法对比研究[J].淡水渔业,2021,51(5):45-50.

[18] DOUP R G,PARTRIDGE G J,LYMBERY A J.Visible implant fluorescent elastomer tags as pedigree markers for applied aquaculture:An evaluation using black bream Acanthopagrus butcheri[J].Aquaculture research,2003,34(8):681-683.

[19] 宋昭彬,曹文宣.鱤鱼仔稚鱼耳石的标记和其日轮的确证[J].水生生物学报,1999,23(6):677-682.

[20] 吕红健.许氏平鲉和褐牙鲆标志技术与标志放流追踪评价[D].青岛:中国海洋大学,2014:12-16.

[21] 梁小双.红鳍笛鲷荧光标记技术的研究[D].南宁:广西大学,2014:11-37.

[22] 耿倩.黑鲷荧光标记技术试验研究[D].天津:天津农学院,2016.

[23] 霍来江.茜素红S对中华倒刺鲃幼鱼的染色效果以及对其氧化应激响应[D].武汉:华中农业大学,2015.

[24] BRENNAN N P,LEBER K M,BLACKBURN B R.Use of coded-wire and visible implant elastomer tags for marine stock enhancement with juvenile red snapper Lutjanus campechanus[J].Fisheries research,2007,83(1):90-97.

[25] SIMON J,DRNER H.Growth,mortality and tag retention of small Anguilla anguilla marked with visible implant elastomer tags and coded wire tags under laboratory conditions[J].Journal of applied ichthyology,2011,27(1):94-99.

[26] 郝雅宾,原居林,刘金殿,等.黄尾鲴和花

鲬骨

增殖放流标记技术研究[J].江苏农业科学,2018,46(22):160-164.

[27] 叶志祥,张辉,吴金明,等.中国西南区水域增殖放流回顾与对策研究[J].中国水产科学,2021,28(7):819-831.

[28] 王继隆,刘伟,杨文波,等.绥芬河大麻哈鱼增殖放流效果评估[J].应用生态学报,2019,30(10):3572-3578.