1、 本科毕业论文 ( 20 届) 东海 带鱼主要生物学 特征研究 所在学院 专业班级 农业资源与环境 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 1 目录 中文摘要 . 1 英文摘要 . 2 1.前言 . 3 2.实验材料与方法 . 5 2.1 实验工具与材料 . 5 2.2 实验方法 . 5 2.3 数据处理及分析 . 7 3结果分析 . 7 3.1 带鱼主要生物学特征的基本情况 . 7 3.2 带鱼 各 主要形态 特征与耳石部分形态特征 之间关系的分析与比较 . 4 3.3 带鱼生长特性分析 . 16 4讨论 . 22 4.1 . 22 4.2 . 22 4.3 . 20 4.4 .
2、20 4.5 . 20 5结论 . 23 5.1 带鱼主要形态特征与耳石部分形态特征之间的关系 . 20 5.2 Von Bertalanffy 生长方程 . 21 5.3 年龄组 . 21 5.4 东海带鱼生物学现状 . 21 致谢 . 24 【参考文献】 . 错误 !未定义书签。 摘要 2010 年在中国东海 通过作业船 获得 284 尾 带鱼样本 ,对其 主要 生物学 特征 测定, 并且对其 耳石的形态特征 进行 测量 。研究认为,东海 带鱼的小型化,低龄化问题并未得到根本解2 决;肛长范围为 124379mm, 优势肛长组为 174.79253.59mm, 占总数的 71.83%;总重
3、范围为 38.8630g,优势总重组为 49.83222.31g,占总数的 83.80%;年龄组成 由六十年代初期的 17 龄组缩为现今的 1-3 龄组 。 本文运用 excel 中线性、对数、乘幂、指数 4 种类型的 拟合方式 , 对带鱼耳石的部分形态特征与其主要外部形态特征关系进行分析,并将相对应的相关系数 R 值进行比较分析, 得出耳石 长轴长 ( Lol)、短轴长 (Hos)等形态 特征分别 与 体高( Hb) 、 肛 长 (La)、总重 (Wt)、纯重 (Ws)等外部形态特征 之间的 关系,并取相关系数 R 值最高的拟合形式,求得拟合方程 。 根据拟合散点图及拟合方程可得,本文所研究
4、的带鱼耳石的部分形态特征与其主要外部形态特征关系均呈正相关关系。 同时, 利用 Von Bertalanffy 生长方程拟合,得到肛长生长方程为 Lt=375.631-e-0.339(t+0.82);体重生长方程为 Wt=1083.31-e-0.339(t+0.82) 2.7366。 通过与以往相关资料进行比较得出,东海带鱼小型化,低龄化现象并未得到解决, 个体性成熟提前,群体结构日趋简单化。 反映了带鱼资源仍处于衰退状态 。 关键词 渔业生物学 带鱼 东海 生长特性 3 AbstractIn 2010, 284 Trichiurus japonicus were captured by wo
5、rkboat in the East China Sea . Some researches were done through measuring their major biological characteristics and physical characteristics of their otolith. The researches found that problems of the miniaturization and aging of the Trichiurus japonicus in the East Sea had not been solved fundame
6、ntally. The length of the anus ranges from 124 to 379mm in general. The length of the anus in the superior group ranges from 174.79 to 253.59mm, which account for 71.83% of all the Trichiurus japonicus. The gross weights of these hailtail range from 38.8g to 630g, among which the range was from 49.8
7、3g to 222.31g in the superior group, which account for 83.80% of all the Trichiurus japonicus. The age groups were shrunk from 17 age group in the 1960s to the current 13 age group. This paper adopts 4 kinds of fitting methods in Excel which is linear, logarithm, power and index to analyze the relat
8、ionship between part of the physical characteristics of the otolith and the major characteristics of the external shape. Then another analysis is taken to compare the corresponding coefficient R with the relationship mentioned above. Though these analysis, the relation between the physical character
9、istics, for example long axis length of otolith (Lol) and minor axis length of otolith(Hos),and the external physical characteristics such as body height( Hb) , length of anus (La), total weight(Wt), sheer weight(Ws) could be grasped. Then,the fitting equation can be evaluated by adopting the suprem
10、e fitting way of R. Through the fitting scatterplot chart and fitting equation, it is found that the relations between sectional physical characteristics and the major external physical characteristics of the otolith which were studied are both in positive correlation. At the same time, through appl
11、ying the fitting of growth equation of Von Bertalanffy, the growth equation of the length of anus is Lt=375.631-e-0.339(t+0.82) and the growth equation of weight is Wt=1083.31-e-0.339(t+0.82) 2.7366 . Compared with the past correlated resource material, the analysis indicated that the problems of th
12、e miniaturization and aging of the Trichiurus japonicuss in the East Sea had not been solved fundamentally. In addition, there is a trend of the advancement of individuals sexual maturity and the simplicity of the group structure. It shows that the current situation of the biological characteristics
13、 of Trichiurus japonicus in the East China Sea reflected the recession of the Trichiurus japonicus. Keyword Fishery biology Trichiurus japonicus East China Sea growth characteristics 1.前言 4 带鱼 3,8( Trichiurus japonicus)属鲈形目、带鱼科、带鱼属,俗名刀鱼、裙带鱼、牙带、白带 鱼等,为集群于底层的暖水性鱼类。带鱼的体型正如其名,侧扁如带,呈银灰色,背鳍及胸鳍浅灰色,带有很细小的斑点
14、,尾黑色,带鱼头尖口大,到尾部逐渐变细,好像一根细鞭,头长为身高的 2 倍,全长一般 1m 左右。带鱼分布比较广,以西太平洋和印度洋最多,广泛分布于中国、朝鲜、日本、印度尼西亚、菲律宾、印度、非洲东岸及红海等海域,其中以西太平洋和印度洋最多,我国沿海各省均可见到,其中又以东海产量最高。 作为我国重要近海最为重要的三种传统经济鱼类之一 11,关于带鱼的研究可以说是数不胜数,其中有关于生物学特征研究这一方面更是 常有涉及。生物学特征,指生物固有的形态、生态、生理特性以及遗传性状等特征。研究鱼类的生物学特征,可以让我们从最直观的数据入手,是研究鱼类生长、繁殖、种群、变异等方面的重要参考数据,同时也对
15、池塘养殖、渔捞捕捞规格的确定,资源的合理化利用、资源评估等诸多方面的研究工作提供了资料。 关于国内外鱼类生物学特性的研究,许多前辈已经做过了许多,为本文的研究提供了良好的参考价值。 在国外, SHIN ICHI YANAGAWA 等 22结合以前的相关资料,对四国岛的两种特殊带鱼品种进行过相关研究与分析,并找出了区别不同种带 鱼的方法,说明带鱼不同群体间的差异,也从某些方面分析了带鱼的部分生物学特征。 LIHui-yu 等 21也对东海的带鱼和小黄鱼的生物学特征进行过相关研究。在我国, 朱立新等 12通过商业性捕捞取样,对北部湾条尾鲱鲤的渔业生物学特征进行了初步研究,确定了其优势体长、优势体重
16、、雌雄比例等数据,并通过 Von Bertalanffy 生长方程计算出了相关系数,计算出其开发率为 0.161;黄良敏等 15初步分析了闽江口及附近海域拖网渔获物中棘头梅童鱼的生物学特性,并计算出了棘头梅童鱼的体长与体重关系式、体长生长方程、体 重生长方程等诸多关系;程家骅等 3利用在东海长江口渔场和舟山渔场采集的带鱼样品,将带鱼的个体繁殖力与各主要体征指标的关系进行分析,为带鱼的研究开创了一条新的研究方向; 王垚等 5通过对历年东海资源的检测结果分析,结果表明,经过伏季休渔,渔获带鱼资源的平均肛长有增大趋势,但由于高强度的捕捞压力,东海带鱼的资源装备未得到根本好转; 朱澄清等 10对印尼阿
17、拉弗拉海大西洋带鱼的生物学特性进行了生物学研究,通过研究摄食等级及性成熟度等方面数据,推断出其资源状况良好;宓崇道 4根据1960 年 1994 年东海区带鱼的 渔获统计以及其生物学测定资料,对东海的资源状况、群体结构及繁殖特性变化进行了相关研究,研究发现带鱼的年龄组成序列缩短,由六十年代的 17龄组缩短为就是年代初的 14 龄组,且带鱼资源小型化,低龄化现象明显;孙壮丽等 9也对台湾浅滩邻近海域的南海带鱼进行过渔业生物学研究,其中通过研究确定了其年龄优势组,肛长优势组等各项指标,并进一步深化研究,计算出南海带鱼最适可捕肛长和最适可捕体重;吴鹤洲等 1根据带鱼耳石横切面切片的显微观测和鱼体测量
18、结果,着重分析其主体种群和不同季节出生群的生长特征;颜尤明 6也针对福 建海区带鱼的生物学特征与资源状况变化进行了相关研究,通过获取的带鱼样本数据与历史资料进行比对,他指出闽中、闽南、闽东 3 个渔场体现带鱼资源衰退的生物学特征;严利平等 2对带鱼的年龄与生长进行了相关研究,结果表明,东海群系带鱼呈现出较以往任何时期低龄化和生长加快的渔业生物学特征,体重与肛长的关系性别间无明显差异。这些以往进行的关于各种鱼类生物学特征的研究为本研究提供了许多可以参考的的科学资料与实验方法,为顺利的研究东海带鱼的基本生物学特征打下了坚实的基础 耳石是倾斜或者平置于硬骨鱼类内耳的膜迷路内的硬骨组织 , 鱼类耳石是
19、鱼类良好的信5 息载体,耳石的形态、大小、功能和微结构特征随种类而存在差异,因此,耳石的形态特征通常作为种类或种群鉴定的工具,而且可作为鉴定年龄和分析生长的材料。 沈建忠等 16曾用耳石鉴定鲫的年龄,比与鳞片的鉴定进行过比较研究,其结果发现用耳石鉴定鲫年龄具有易于识别、精确度高的优点。 随着科技的进步,研究手段越来越科学,实验仪器也越来越精确,以鱼类生物学特征为基础的研究论文也越来越多。从鱼类的个体特征研究到繁殖、生长,到开始研究种群特征,研究资源的合理利用,资源的永续利用等问题,其中关于带鱼的研究更 是不少。但是此类论文的研究大多是以带鱼的生物学特征研究为辅,进而研究其它问题,专门以带鱼的基
20、本生物学特征为研究课题的论文较少。尤其是近两年来,关于东海带鱼生物学特征的研究性文章几乎没有,带鱼资源的数据老化,已经无法充分说明当前的带鱼资源状况。同时,将带鱼的生物学特征与耳石形态来进行相关性对比的研究也缺乏数据参考。为此,本研究将对带鱼的基本生物学特征进行具体详细的研究,希望通过对带鱼基本生物学特征的具体分析,达到以下几个目的:( 1)通过即时获得的带鱼样本数据的,对当前带鱼资源的生物学特征数据进行更新;( 2)通 过图表等方式以科学手段推导出相应的体长与体重关系式、体长生长方程、体重生长方程等诸多关系,比将其 与其他鱼类做比较,找出两者的差异 ;( 3)将公式数据与以往的资料相比较,对
21、带鱼资源的现状进行一定程度的分析;( 4)通过将鱼类生物学特征与耳石各数据之间的相关性研究,探索耳石大小与鱼类生长之间的关系, 确定其相关性,得出其最适关系方程 。以期通过对带鱼生物学特征的研究,为今后的各类带鱼研究开创一条新的研究方向,并提供一定的参考资料以及科学数据。 2.实验材料与方法 2.1 实验 工具与 材料 实验工具:量鱼板 ,精确度 1mm;电子 秤 型号为 HLD-F998D, 精确度 0.1g; 体视显微镜 型号为 NiKon SMZ1500, 精确 度 0.01mm; 分析天枰型号为 AB204-S/FAC, 精确 度 0.1mg。 实验材料: 本研究所采用的样本为 201
22、0年 10月 23日 采自 在 3222N, 12628 12652E海域 作业的 的 渔业生产渔船 。 所采集到带鱼 样本的 基本情况 见表 2.1。 表 2.1 带鱼 样品采集基本情况 Tab. 2-1 Summary of Trichiurus japonicus samples used in the study 数量 肛 长范围( mm) 平均 肛 长( mm) 总 重范围( g) 平均 总 重( g) 284 124379 214.1939.40 38.8560 136.0786.24 2.2 实验方法 2.2.1 形态 特征 测量方法 对所有样本进行测量和解剖,并利用 体视显微镜
23、 对耳石的相关数据进行测量。先用量鱼板测量出带鱼样本的肛长及体高。然后将带鱼样本用 电子 秤 称量 ,对实测数据进行记录。用剪刀从肛门沿带鱼腹部剪开,将其内脏除去后再次放于电子秤上称量,记录所得纯重。找到带鱼内耳,用剪刀剪开内耳,用镊子取出内耳中的一对耳石,编 号装带。为使实验数据相一致,统一使用带鱼的右耳石进行观测。 去除 右 耳石 的 包膜和黏液,用蒸馏水洗净,按 先后 顺序 依次 放在解剖盘上 ,置于烘 箱 在 55 下 烘 干 24 小时 。 在烘烤箱冷却到常温 后取出 ,用精密的电子天平记录数据。 再 将耳石放在金砂石上平行于长轴进行两面打磨,直至能看到清晰的轮纹中心为止 。 洗净耳
24、石磨片置于载玻片上,在体视显微镜上进行观测,拍摄耳石的整体形6 态,在体视显微镜成像状态下对耳石的各特征数据进行测量。 对耳石的进行观察,通过判断出各样本的年龄,记录数据。 其中测量的特征指标为肛长( La)、体高( Hb)、总重( Wt),纯重( Ws)、耳石长轴长( Lol)、耳石短轴长( Hos)。 2.2.2 耳石相关特征 带鱼耳石的外部形状近似米粒,扁平,中部稍厚,略向内侧凸出,呈“ V”字型结构。耳石的前端中部有一块较大的凹缺,将耳石前端分为两个不同大小的尖突。其中位于下方的尖突较长,位于上方的尖突较小。因此,我们测量带鱼的耳石是测量耳石中心到较长尖突前缘的直线距离,其长度定位耳石
25、半径( R),在这条测量线上,从中心到各年轮的长度为轮径( rx) ,耳石前后端的长度为耳石长径( D),(图 2-2) . 带鱼的耳石中心位于耳石偏后的地方,是耳石上 的沟纹的汇集点。经测量计算,耳石中心约位于距前缘 2/3 长径出。即: R/D(%)=67.81% (2-1) 图 2.2 带鱼耳石测量示意图 18 Fig. 2.2 Measurement schemes of the otolith of Trichiurus japonicus18 2.2.3 Von Bertalanffy 生长方程 Von Bertalanffy 生长方程,又称贝特朗菲生长方程或贝式方程,属于推理型数
26、学模型。这个模型 的假设前提是:鱼类体长与体重关系,一般可以使用 W=aLb 的函数式表达,其中 b的参数值约等于 3。建于这个前提下,经过一系列的数学推导得到了这个生长方程,通过该方程可以阐述研究对象发展变化的规律与机制。 2.3.4 一般生长型 Von Bertalanffy 在假设有机体的体重与体长的立方成比例的条件下,可导出总重与肛长的生长方程为: Lt=L1-e-k(t-t0) ( 2-1) Wt=W1-e-k(t-t0)3 ( 2-2) ( 3-1)式为体长生长方程,( 3-2)式为总重生长方程,其中: Lt : t 龄时的体长; 7 Wt : t 龄时的体重; L :鱼的渐近肛长
27、; W : 鱼的渐近体重; K :生长曲线的曲率参数; t0 :理论上体长和体重等于 0 时的年龄。 2.3 数据处理 及分析 运用 Excel 等软件 对数据进行处理 ,利用相关性分析法对带鱼的总重,肛长与耳石形态等数据之间的关系进行分析。 相关性分析: 通过在 excel 软件中对所度量性状两两之间作散点图,分析在线性 、对数、乘幂、指数 4 种趋势线下的相关系数,比较它们的数值大小,取数值较大的趋势线建立相对应的方程,但若 R 的最大值小于 0.3,不建立相对应的方程式。 3 结果分析 3.1 带鱼主要生物学特征 的基本情况 表 3.1 带鱼样品肛长基本情况 Tab. 3.1 Measu
28、re the basic situation of anal length of Trichiurus japonicus 肛长组( mm) 120 150 150 180 180210 210 240 240 270 270 300 300 330 330 360 360 390 样本数 6 36 107 75 31 19 7 2 1 占总体比例( %) 2.11 12.68 37.68 26.41 10.92 6.69 2.46 0.70 0.35 综合分析表 2.1 及表 3.1 可知,带鱼样本的肛长范围为 124379mm,平均肛长为( 214.1939.40) mm,优势肛长组为 1
29、74.79253.59mm,占总数的 71.83%。其中肛长大于 330mm 的带鱼样本仅占总数的 1.05%,肛长小于 150mm 的带鱼样本占总数的 2.11%。 表 3.2 带鱼样品总重基本情况 (g) Tab. 3.2 Measure the basic situation of total weight of Trichiurus japonicu 总重组( g) 0100 100 200 200 300 300 400 400 500 500 600 样本数 119 123 19 14 1 2 占总体比例( %) 41.90 43.31 6.69 4.93 0.35 0.70 综合
30、分析表 2.1 及表 3.2 可知, 带鱼样本的总重范围为 38.8630g,平均总重为( 136.07+86.24) g,优势总重组为 49.83222.31g,占总数的 83.80%。其中,总重大于 400g的带鱼样本仅占总数的 1.05%。 3.2 带鱼 各 主要形态 特征与耳石部分形态特征 之间关系的分析与比较 3.2.1 带鱼 主要形态 特征之间关系的分析与比较 表 3.3 带鱼 总重( Wt)与 带鱼 主要形态 特征 的相关系数 (R)比较 8 Tab. 3.3 Compared correlation coefficient with total weight and morph
31、ological characteristics of Trichiurus japonicus 相关关系 La Hb Ws 线性 0.897 0.8493 0.9927 对数 0.8516 0.8028 0.9243 乘幂 0.9102 0.889 0.9975 指数 0.9164 0.8971 0.9343 分析表 3.3 相关系数可知,带鱼的总重 ( Wt) 与其相对应的其它几个 形态特征的相关系数都很大, R 值 均在 0.8 以上。其中, La、 Hb均在指数关系下相关系数最大,分别为 0.9164、0.8971; Ws 在乘幂关系下相关系数最大,为 0.9975;而 La、 Hb以
32、及 Ws 在对数关系下相关系数最小,分别为 0.8516、 0.8028 和 0.9243。由于带鱼各形态特征间的相关系数最大值均大于0.89, 相关性极显著 。结合他们的散点图,根据上述形态参数之间的关系,建立总重与其相对应主要形态特征的方程。 图 3.4 带鱼总重 Wt 与肛长 La之间的散点图 Fig. 3.4 Scatterplot chart of total weight and anal length of Trichiurus japonicus 经过带鱼总重与其对应肛长值以 EXCEL 软件,进行散点拟合,求得两者相关系数R 平方值为 R2 =0.9164,由此可知总重与肛长
33、之间相关性显著,其相关方程为( 3-1)。 Wt=8.0036e0.0125La ( 3-1) 式( 3-1)中 Wt 为带鱼的总重,单位为 g; La为带鱼的肛长 , 单位为 mm。 由图 3.4 可知,带鱼的肛长 随着带鱼总重的增大而增长,呈正相关关系。 010020030040050060070080090010000 50 100 150 200 250 300 350 400肛长/ m m总重/g9 图 3.5 带鱼总重 Wt 与体高 Hb之间的散点图 Fig. 3.5 Scatterplot chart of total weight and body height of Tric
34、hiurus japonicus 经过带鱼总重与其对应体高值以 EXCEL 软件,进行散点拟合,求得两者相关系数R 平方值为 R2 =0.8971,由此可知总重与体高之间相关性显著,其相关方程为( 3-2)。 Wt=12.956e0.0582Hb ( 3-2) 式( 3-2)中 Wt 为带鱼的总重,单位为 g; Hb为带鱼的体高 , 单位为 mm。 由图 3.5 可知,带鱼的体高随着带鱼总重的增大而增长,呈正相关关系。 图 3.6 总重 W 与 t 纯重 Ws 之间的散点图 Fig. 3.6 Scatterplot chart of the total weight and sheer wei
35、ght of Trichiurus japonicus 经过带鱼总重与其对应纯重值以 EXCEL 软件,进行散点拟合,求得两者相关系数R 平方值为 R2 =0.995,由此可知总重与纯重之间相关性显著,其相关方程为( 3-3)。 Wt=1.0087Ws1.0047 ( 3-3) 式 ( 3-3) 中 Wt 为带鱼的总重,单位为 g; Ws 为带鱼的纯重 , 单位为 g。 由图 3.6 可知,带鱼的纯重随着带鱼总重的增大而增长,呈正相关 关系。 0200400600800100012000 20 40 60 80体高 / mm总重/g01002003004005006007000 100 200 300 400 500 600 700纯重/g总重/g