基于耳石微化学特征的鄱阳湖刀鲚永修群体的关键栖息地识别

随着长江禁渔国策的持续实施,长江干流和沿线通江湖泊中刀鲚资源及其关键栖息地将有可能得到恢复。为了确证长江禁渔后的2020年在鄱阳湖永修瓢头水域所采集到21尾刀鲚的洄游履历和资源类型,本研究采用电子探针微区分析技术(EPMA)对其耳石元素锶(Sr)和钙(Ca)的微化学特征进行了测定和分析。结果显示,所有个体耳石的Sr/Ca值变化较为复杂。自耳石核心至边缘Sr/Ca值分别出现了对应淡水生境的低值(<3)和对应河口半咸水或海水生境的中高值(>3),最后边缘部分再次出现了对应洄游返回淡水生境的低Sr/Ca值(<3)。Sr含量面分析图中也呈现出了对应淡水—河口半咸水—海水—淡水的蓝色—黄绿色、红色—蓝色变化的图谱;证明上述个体均具有明显的江海洄游特征,为典型溯河洄游型刀鲚。鄱阳湖永修瓢头水域是一处尚未曾正式报道过的洄游型刀鲚分布区。根据性成熟度和摄食情况可将瓢头水域刀鲚分为产卵场群体和非产卵群体两类。通过与鄱阳湖其他水域刀鲚情况的比较分析可以推定,两类刀鲚可能起源于鄱阳湖内两个不同区域的产卵场。对于产卵场群体而言,瓢头水域可能更主要起到产卵场的作用;而对于非产卵群体来说,瓢头水域更多地起到洄游通道的作用。本研究可为了解长江禁渔对刀鲚资源和关键栖息地的恢复效果提供最新的基础信息。

基于耳石微化学分析的福建水域刀鲚生境履历研究

利用X射线电子探针微区分析技术(electron probe micro-analysis,EPMA),首次对福建(福州、宁德)沿岸海域采集到的3尾刀鲚(Coilianasus)进行矢耳石的锶(Sr)和钙(Ca)微化学特征分析,重建其生活史。结果显示,这3尾刀鲚耳石核心区的Sr/Ca值均小于3,且耳石面分析显示核心区均为蓝色,表明它们都属于淡水产卵和淡水孵化;其中,福州海域的1尾刀鲚早期生活史对淡水依赖时间较长,而宁德海域的2尾刀鲚对淡水依赖时间较短。根据耳石从核心到边缘的Sr/Ca值变化线分析及过核心截面Sr含量面分析可以确定,3尾刀鲚均为典型的溯河洄游生态类型;其中,福州海域1尾刀鲚呈现淡水–半咸水型的生境履历,而宁德海域2尾刀鲚呈现淡水–半咸水–海水型的生境履历。本研究首次利用耳石微化学分析技术揭示了福建水域刀鲚生活史和生境履历存在多样性,也证实了宁德三沙湾外海域和闽江口外沿岸海域尚存溯河洄游型刀鲚。本研究为进一步开展福建沿岸水域刀鲚的关键栖息地研究及其资源管理和保护提供了宝贵的基础信息。

基于耳石微化学的乌苏里白鲑生境履历分析

为了分析乌苏里白鲑(Coregonus ussuriensis Berg)的洄游生态类型及生境履历,采用X射线电子探针微区分析技术(EPMA)研究了2013年12月、2014年1月黑龙江干流2尾和松花江干流2尾乌苏里白鲑矢耳石的锶(Sr)、钙(Ca)元素微化学特征。定量线分析结果显示,乌苏里白鲑耳石锶钙比值(Sr/Ca×10^3)波动显著,具有对应淡水生活的低值区(小于5),而且还有对应咸水生活的高值区(大于10),显示了乌苏里白鲑的溯河洄游履历;耳石元素面分析结果也显示乌苏里白鲑的淡水-咸水洄游的特征。结合耳石年轮特征分析,乌苏里白鲑具有年度(季节)洄游特征,部分群体有规律在淡水-咸水中季节洄游,不同个体在淡水、咸水之间停留时间存在较大差异。研究表明,乌苏里白鲑伴随着季节性洄游特征,具有江海或者淡水-河口之间洄游的履历。

珠江口七丝鲚耳石微化学初报

珠江属于我国三大河流之一,其河口水域初级生产力高、饵料生物众多。该河口水域生态环境独特,是许多鱼类的重要洄游通道[1]。七丝鲚（Coilia grayii）便是其中的一种,隶属于鲱形目、鳀科、鲚属,被认为是一种洄游型鱼类[2]。

基于耳石微化学特征的大麻哈鱼生境履历分析及其在群组鉴别中的应用

为研究大麻哈鱼(Oncorhynchus keta)生活史特征及不同群组间的鉴别,本文采用电子微探针技术分析自然野生、人工增殖锶标记、人工增殖物理标记和人工养殖4组大麻哈鱼耳石样本的Sr浓度及Sr/Ca值,反演其生境履历。定量线分析结果表明,耳石Sr/Ca值波动显著,根据Sr/Ca值的特征划分了各群组大麻哈鱼淡、咸水间的生活史阶段。根据大麻哈鱼生活史特征及耳石径长参数差异的分析结果将各群组间个体进行了有效辨别。其中锶标记组个体耳石标记区Sr/Ca值达到17.033×10^(3),显著高于其他组,证实了锶标记方法的有效性。对大麻哈鱼人工增养殖组和自然野生组早期淡水生活阶段耳石径长参数(Rf1、RL)以及淡水系数(RC)进行对比分析,结果显示:自然野生组中120μm≤R_(f1)≤200μm,20μm≤R_(L)≤30μm,0.06≤R_(C)≤0.10;人工增养殖组中240μm≤R_(f1)≤470μm,80μm≤R_(L)≤200μm,0.15≤R_(C)≤0.29。两群组间的参数差异显著,可作为群组间个体辨别的依据。本研究结果表明,耳石微化学分析技术能够有效分析大麻哈鱼的关键生活史特征,且可据此开展大麻哈鱼群组间的鉴别。研究结果可为大麻哈鱼生活史研究及增殖放流效果评估提供有效的方法。

日本有明海及周边水域刀鲚耳石微化学研究

刀鲚在日本仅分布于有明海及与之相通的一些河流中,为重要的渔业资源,现已被列入了“危急种”名录。为探明相关水域该资源种的生活史履历及生境需求特征,本研究利用鱼类耳石微化学分析技术,对采自有明海海区及六角川、筑后川河口水域的刀鲚进行了耳石锶(Sr)和钙(Ca)的微化学研究。耳石由核心到边缘Sr、Ca定量线及Sr面分布分色图谱分析结果发现,3种水域刀鲚个体总体上可分为淡水产卵场起源(即溯河洄游)和非淡水产卵场起源(即海生刀鲚)2种生态类型,其中前者刀鲚中还进一步包含有3种不同淡水、海水间生境履历模式,反映出3种水域分布刀鲚生活史和生境需求的多样性及对不同盐度生境较好的适应性。此外,微化学结果还显示,研究涉及的17尾刀鲚中,有30%是在河口半咸水生境孵化起源。这在一定程度上提示,相关水域除传统淡水起源的资源补充量外,河口域半咸水起源的补充量同样不能忽视。

黄海南部蓝点马鲛耳石微量元素

应用激光剥蚀(LA)-ICPMS技术对采集于黄海南部吕泗产卵场的产卵期蓝点马鲛耳石横截面从核心到边缘进行了分析,并结合耳石微结构分析比较各测定元素与钙的比值在不同生活史阶段的变化。结果显示,测定的Li、Na、Mg、Fe、Co、Sr和Ba含量在耳石上均呈非均匀分布,但Ba∶Ca比值从核心到边缘波动较大(2.13～5.05μmol/mol),总体为核心(0～40μm)部分高,核心向外(40～320μm)部分快速下降,其余部分(320～1 440μm)低。Ba∶Ca比值在不同生活史阶段间表现出了显著性差异,孵化阶段明显高于越冬和产卵阶段。相较其他元素,Ba元素更适合作为标志性元素重建蓝点马鲛生境履历。根据Ba∶Ca比值重建了黄海南部蓝点马鲛的生境履历,结果发现它们在胚胎发育和孵化阶段生活在高Ba浓度生境,早期发育阶段游离近岸高Ba浓度生境,随后的生长发育阶段则会长期处于Ba浓度稍低的生境进行越冬和产卵洄游。

基于耳石微化学的东海和黄海南部近海小黄鱼幼鱼的空间连通性研究

为研究东海和黄海南部近海小黄鱼(Larimichthys polyactis)群体的空间连通性,于2019年5—6月在东海至黄海南部近海的4个区域采集了当年生的小黄鱼幼鱼,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)测定了耳石边缘和近核区的耳石元素与Ca的比值(Sr∶Ca、Ba∶Ca、Mn∶Ca和Mg∶Ca),应用非参数的单因素统计方法和非参数置换方差分析PERMANOVA、随机森林分类和无监督的随机森林聚类方法,分析了采样点间小黄鱼幼鱼样本的空间连通性,并评估它们的出生地来源。采样点间小黄鱼幼鱼耳石边缘元素比值呈极显著的空间差异(P<0.05),随机森林分类的总分类准确度为63%,各采样点的分类准确度在50%~75%之间,小黄鱼幼鱼的空间差异主要由Mn、Ba等元素的差异引起。基于耳石近核区元素比值的无监督随机森林聚类的结果显示,小黄鱼幼鱼主要源于黄海南部近海和东海近海的产卵场,Ba是驱动小黄鱼幼鱼出生源空间差异的主要元素。不同海域小黄鱼幼鱼的扩散范围是有限的,随着空间距离的增加,小黄鱼种群连通性表现出种群隔离的趋势。

基于耳石微化学分析的鱼类种群生态学研究进展

研究鱼类的种群生态学,破解其数量特征、生境利用、种群结构和动态变化等种群属性是保护和合理开发天然渔业资源的基础。耳石微化学分析是破解鱼类的种群生态学难题的新颖而有力的手段,不仅可以反演鱼类生活史过程中所经历的环境条件,还可溯源资源群起源的产卵场等关键生境,在鱼类资源种群空间结构形成机制研究及动态评估中具有优势。本文在分析耳石元素组成及其沉积特征的基础上,重点介绍了耳石微化学分析在鱼类种群生态学(如反演鱼类生活史、评估种群结构、把握关联性和破解混合群体的构成与来源等)中的应用进展,也客观评述了耳石微化学分析在鱼类种群生态学研究中的局限性与解决途径,并对今后相关技术的发展趋势及需要关注的科学问题进行了展望。

鲫耳石年轮的观察及其确证

对耳石边缘年轮形成周期进行了分析。结果表明 ,鲫耳石上 1a形成 1个年轮 ,年轮形成时期洪湖种群主要在 4～ 6月 ,洞庭湖种群主要在 3～ 5月。星耳石和微耳石一样 ,可用于鲫年龄鉴定 ,而且不经磨片即可直接读取年轮 ,完整星耳石和微耳石与微耳石磨片上的年轮读数的吻合率均在 80 %以上 ,误差不超过 1龄。但相对而言 ,微耳石上年轮更易观察。

雅砻江中游厚唇裸重唇鱼不同年龄鉴定材料的比较

厚唇裸重唇鱼是我国特有的裂腹鱼类,于2021年被列入国家二级保护动物。为探究厚唇裸重唇鱼的最适年龄鉴定材料,实验以2020年10-11月在雅砻江中游所采集的83尾厚唇裸重唇鱼为研究对象,对其微耳石、星耳石、脊椎骨、臀鳞、鳃盖骨、背鳍条和匙骨7种年龄鉴定材料进行比较研究,以确定适合的年龄鉴定材料。结果显示,背鳍条和匙骨上未出现轮纹,且星耳石上轮纹密集复杂,无法计数;因此,背鳍条、匙骨和星耳石不适合作为厚唇裸重唇鱼的年龄鉴定材料。微耳石磨片轮纹清晰度最高,同一观察者2次年龄读数间的吻合率(CR)最高(84.34%),平均百分比误差(IAPE)最低(1.38%),为厚唇裸重唇鱼最适合的年龄鉴定材料。但是,微耳石重量尚不能直接用于厚唇裸重唇鱼的年龄估算。此外,脊椎骨与微耳石磨片的年龄读数差异较小(CR:96.39%,IAPE:0.52%),二者相互参照能使厚唇裸重唇鱼的年龄鉴定结果更加准确。臀鳞仅适用于厚唇裸重唇鱼低龄个体(≤5龄)的年龄鉴定,鳃盖骨较不适合作为厚唇裸重唇鱼的年龄鉴定材料。研究结果填补了厚唇裸重唇鱼在年龄鉴定方面的空白,并为后续厚唇裸重唇鱼在生长、摄食、繁殖特性等基础生物学研究方面提供了可靠的年龄鉴定材料。综上所述,微耳石是厚唇裸重唇鱼的最适年龄鉴定材料,且辅以脊椎骨将使年龄鉴定结果更准确。

野生鲤鱼耳石中蛋白质的提取与表征

通过对北京密云水库的野生鲤鱼的微耳石和星耳石中的蛋白质进行提取,分别得到了3种基质蛋白,根据其在提取过程中溶解性的不同,分为水可溶蛋白(WSP)、酸可溶蛋白(ASP)和酸不可溶蛋白(AIP)。通过高效液相色谱、X射线衍射、红外光谱分析和氨基酸成分分析等方法分别对3种基质蛋白进行了表征,发现微耳石和星耳石中3种基质蛋白特征存在差异,并初步推断蛋白质特征的差别与碳酸钙晶体在微耳石和星耳石中的不同晶型有关。

长江江苏泰州段刀鲚耳石微化学指纹特征

为了掌握长江江苏泰州段刀鲚的生活史履历模式及了解此江段刀鲚资源现状,利用电子探针微区分析技术研究了禁捕后长江泰州段刀鲚耳石的锶(Sr)和钙(Ca)微化学特征。结果表明:所有个体的耳石均存在Sr/Ca比值小于3的低值区(对应淡水生境)和大于3的高值区(对应半咸水或海水生境)的波动变化,为典型的溯河洄游生境履历;根据淡水系数将泰州段洄游型刀鲚分为短期淡水依存型和长期淡水依存型;两者淡水系数的显著性差异说明这两种类型上溯刀鲚群体起源于长江不同区域的产卵场;结合性腺发育状态调查发现,泰州江段对于洄游型刀鲚来说主要起到洄游通道的生态功能作用。研究结果为了解长江十年禁渔对经济鱼类资源和生境恢复效果提供了最新的数据依据。

齐口裂腹鱼幼鱼耳石的初步观察

对2006年7月22日采自岷江上游茂县段的37尾齐口裂腹鱼Schizothorax（Schizothorax）prenanti（Tchang）的微耳石进行了磨片观察和测量，日龄数为27-44d。结果表明，所采鱼苗繁殖于6月中旬，其体长和体重均偏小，反应了岷江上游生物饵料缺乏，鱼苗营养状况不足的特征。

三峡库区木洞江段翘嘴鲌早期生长特征研究

2013年9—10月在三峡库区木洞江段采集翘嘴鲌(Culter alburnus)幼鱼,摘取微耳石进行耳石微结构分析,推算了翘嘴鲌幼鱼的日龄及孵化日期,探讨其早期生活史阶段的生长特征。结果显示,采集97尾翘嘴鲌幼鱼,体长范围为40—98 mm。翘嘴鲌幼鱼的微耳石形状为不规则扁椭球形,耳石横截面磨片上具有一个核和一个原基。耳石原基的直径为11.6—27.8μm,平均值为(18.6±3.8)μm。耳石核中心到第一个生长轮的距离为(13.0±4.7)μm。翘嘴鲌幼鱼的日龄为44—104d,推算其孵化日期为2013年6月9日至8月17日,高峰期为2013年7月9日至7月22日。耳石半径与体长、日龄与体长之间均呈显著的线性关系(P<0.05)。耳石日轮宽度随着日龄的增加不断变化显示,三峡库区翘嘴鲌早期生活史阶段的生长速率不断变化,日平均生长率为0.774 mm/d。

新疆乌伦古湖拟鲤生长退算材料和方法的比较研究

研究以鳞片和微耳石为生长退算材料,用4种常用的鱼类生长退算方法(Dahl-Lea、Regression、Fraser-Lee和BPH方法)对新疆乌伦古湖拟鲤(Rutilus rutilus Linnaeus,1758)的生长进行了退算,比较分析了退算材料和方法对退算全长的影响,以此确定适宜的生长退算材料和方法。结果显示,无论采用哪种退算方法,用微耳石退算拟鲤生长的结果均好于鳞片,表现为退算全长更接近实测全长,与实测体长之间的差异百分比更小。用鳞片退算时,Dahl-Lea方法退算全长远小于实测全长,整体差异百分比高达-26.0%,与其他方法之间的差异也较大,效果最差;Regression、Fraser-Lee和BPH三种方法退算全长与实测全长之间的差异相近,差异百分比分别为-6.7%、7.0%和7.0%。用微耳石退算时,Dahl-Lea方法退算全长最接近实测全长,退算全长与实测全长之间的差异百分比最小,总体仅为-1.9%,效果最好;Fraser-Lee和BPH方法各龄退算全长与实测全长之间的差异百分比相等,在-1.4%-?3.2%之间,总体均为-2.6%,效果次之;Regression方法与Fraser-Lee和BPH方法之间虽然无显著差异,但退算全长与实测全长之间的差异百分比最大,总体为-4.5%,效果最差。

元江水系越鳠年龄鉴定材料的比较

分析比较了元江越鳠(Mystus pluriradiatus)不同年龄鉴定材料的鉴定结果。结果显示:微耳石磨片、星耳石和脊椎骨材料为鉴定元江越鳠年龄的可利用材料,矢耳石细小且脆不适合用于越鳠的年龄鉴定。微耳石磨片和星耳石的年龄判别能力最高,均达到96.0%,脊椎骨的年龄判别能力为93.3%;最大年龄读数出现在微耳石磨片和脊椎骨上,读数为5+龄;微耳石磨片的同一鉴定者两次独立年龄读数的吻合率最高为94.5%、脊椎骨次之为91.7%、星耳石最低为88.1%;两种年龄材料读数之间的吻合率比较中,微耳石磨片与星耳石的吻合率较高为90.9%,两者的年龄读数在低龄组时吻合较好,微耳石磨片与脊椎骨的吻合率为89.3%,3+龄以上时二者的年龄读数吻合率高。结果表明,鉴定低龄个体选择星耳石材料(n+龄≤3+龄),高龄个体用微耳石磨片进行辅助鉴定的年龄鉴定方法对元江越鳠进行年龄鉴定较为准确。

青海湖裸鲤(湟鱼)鱼骨产出层位及其耳石微化学对明朝青海湖水位的指示

鱼耳石是硬骨鱼类内耳中的生物碳酸盐矿物,其组成可以记录鱼体生活水体的物理和化学状况.以青海湖鸟岛附近发现的青海湖裸鲤鱼骨及耳石为研究对象,通过古代和现代耳石微化学组成的对比分析,结合裸鲤鱼骨及耳石AMS-14C定年、产出层位和周边地形,认为这些裸鲤是小冰期时青海湖高湖面退却形成的残余湖内生长的.通过保存的青海湖裸鲤鱼骨和耳石的AMS-14C定年,确定这些裸鲤生活的时代距今300~680年左右,即我国历史上的明朝时期.X射线衍射图谱表明,青海湖裸鲤古代微耳石的矿物是纯文石,这与现代微耳石一致,说明埋藏后微耳石的矿物类型没有发生变化,可用于对比分析.微化学分析结果表明,古代微耳石的Mg/Ca比值（（70.12±18.50）×10-5）和δ18O值（1.76‰±1.03‰）均明显高于现代微耳石（Mg/Ca平均值为（3.11±0.41）×10-5,δ18O平均值为-4.82‰±0.96‰）.这反映了明朝时青海湖裸鲤生活的水体具有比现代青海湖高得多的Mg/Ca和δ18O值,这是与大湖隔离后强烈蒸发浓缩的结果,类似于现代的尕海等.根据裸鲤鱼骨产出的层位和海拔高度,推断明朝时期青海湖的湖面海拔至少达到3202 m,经计算当时的湖面面积至少为4480 km2,比现在大5%左右.

盐酸四环素浸泡与投喂标记鲢的效果比较及其浸泡标记对肝脏生理指标的影响

本研究以淡水天然水体主要放流鱼类鲢鱼种为实验材料,采用盐酸四环素(TCH)浸泡和药饵投喂两种方式对鲢进行荧光标记,比较这两种TCH处理方法对鲢微耳石的标记效果;测定150、250和350mg/L的浓度条件下浸泡24h鲢血液转氨酶以及肝脏氧化损伤和抗氧化指标的变化。结果显示,TCH浸泡处理比投喂处理对耳石的标记效果更好,在150—350mg/L浓度范围内,浓度越高标记效果越好;TCH浸泡处理24h会引起鲢血清的谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)活性在处理后1d显著升高,2d后降低到对照水平。肝脏氧化损伤指标丙二醛(MDA)水平,抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈现先快速极显著升高,然后下降直至恢复正常水平。表明TCH浸泡对鲢肝脏造成了短暂的功能异常和氧化应激胁迫,但在2—5d后即可恢复正常,TCH浸泡方法是鲢标记放流有效、安全、可靠的方法。本研究结果可为鲢的增殖放流、跟踪监测和效果评估工作提供技术支撑,为其他鱼类的标记放流提供参考。

西藏双须叶须鱼八种年龄鉴定材料的比较研究

用微耳石、星耳石、脊椎骨、鳃盖骨、臀鳞、胸鳞、侧线鳞和背鳞等8种年龄鉴定材料识别和鉴定西藏双须叶须鱼的年龄特征并进行比较分析,以确定适宜的年龄鉴定材料。结果显示:臀鳞形态特化严重,胸鳞、侧线鳞、背鳞的年轮特征不明显,与微耳石比较的平均百分比误差(IAPE)分别为41.63%、51.26%、50.50%和51.26%,其他4种年龄材料与微耳石比较的IAPE相差不大,依次为:星耳石(12.28%)、脊椎骨(15.67%)、鳃盖骨(17.81%);低于23龄时,微耳石鉴定的平均年龄与耳石和脊椎骨鉴定的平均年龄较为接近(P>0.05),分别为14.39龄、13.13龄和13.20龄,显著高于鳃盖骨和4种鳞片(P<0.05);高于23龄时, 7种年龄鉴定材料都显著低于微耳石所鉴定的平均年龄(P<0.05)。用微耳石鉴定所得的最大年龄为49龄,星耳石鉴定所得的最大年龄为35龄,脊椎骨鉴定所得最大年龄为34龄,鳃盖骨为34龄,臀鳞为22龄,胸鳞为19龄,侧线鳞为16龄,背鳞为17龄。微耳石年龄鉴定的年龄读数与体长呈极显著的对数函数关系(P<0.01)。综合分析认为,微耳石最适宜作为双须叶须鱼的年龄鉴定材料。