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东海剑尖枪乌贼耳石微结构及生长特性研究

李楠 方舟 陈新军

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东海剑尖枪乌贼耳石微结构及生长特性研究

    作者简介: 李 楠 (1995—),男,硕士研究生,研究方向为近海渔业资源。E-mail: 153446577@qq.com;
    通讯作者: 方舟, zfang@shou.edu.cn
  • 中图分类号: S 931.1

Study on microstructure and growth characteristics of Uroteuthis edulis statolith in East China Sea

    Corresponding author: Zhou FANG, zfang@shou.edu.cn ;
  • CLC number: S 931.1

  • 摘要: 根据2017年和2018年9月至翌年3月在东海采集的剑尖枪乌贼 (Uroteuthis edulis) 样本,对耳石形态进行观察与测量,并结合日龄信息对耳石微结构及生长特征进行了研究。结果表明,耳石生长纹由明暗相间的环纹组成,依据生长纹的宽度及亮度划分后核心区、暗区和外围区。通过耳石日龄进行逆推发现,春、夏产卵群体为优势群体,优势群体间耳石各形态参数差异显著 (P<0.05)。主成分分析表明,耳石总长 (TSL) 和最大宽度 (MW) 可作为表征春、夏产卵群体耳石长度和宽度的指标。春、夏产卵群体TSL生长模型采样年间差异均显著 (P<0.05),春季产卵群体分别以逻辑斯蒂和对数生长模型拟合最佳,夏季产卵群体以逻辑斯蒂和线性拟合最佳。春、夏产卵群体MW生长模型采样年间差异均不显著 (P>0.05),以逻辑斯蒂生长模型拟合最佳,性别间差异不显著 (P>0.05)。180~240 d内,春季产卵群TSL和MW的生长速率均大于夏季产卵群体。研究结果为剑尖枪乌贼年龄与生长研究提供科学参考。
  • 图 1  剑尖枪乌贼采样渔区

    Figure 1.  Sampling sites of U. edulis in East China Sea

    图 2  耳石形态参数值

    Figure 2.  Morphometric parameters measurements of statolith of U. edulis

    图 3  耳石形态分区及研磨平面

    Figure 3.  Morphometric dome of statolith and grinding plane of U. edulis

    图 4  耳石微结构 (胴长:152 mm;日龄:220 d)

    Figure 4.  Statolith microstructure of U. edulis (Mantle length: 152 mm; Age: 220 d)

    图 5  剑尖枪乌贼日龄及孵化日期分布

    Figure 5.  Distribution of age and hatching month for Uroteuthis edulis squid in East China Sea

    图 6  春季产卵群体耳石形态参数生长速率

    Figure 6.  Growth rate of morphological parameters of otolith of spring hatching cohort

    图 7  夏季产卵群体耳石形态参数生长速率

    Figure 7.  Growth rate of morphological parameters of otolith of summer hatching cohort

    表 1  剑尖枪乌贼采样信息

    Table 1.  Sampling information of U. edulis in East China Sea

    采样时间
    Sampling time
    样本量/尾
    Number
    胴长分布
    Mantle range/mm
    2017年9月 September 2017 65 69~198
    2017年10月 October 2017 28 75~135
    2017年11月 November 2017 40 110~234
    2017年12月 December 2017 49 86~223
    2018年1月 January 2018 61 93~180
    2018年2月 February 2018 30 70~158
    2018年3月 March 2018 40 92~154
    2018年9月 September 2018 101 62~198
    2018年10月 October 2018 78 74~223
    2018年11月 November 2018 30 95~170
    2018年12月 December 2018 36 86~222
    2019年1月 January 2019 44 60~227
    2019年2月 February 2019 36 64~143
    2019年3月 March 2019 80 58~164
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    表 2  剑尖枪乌贼耳石形态参数范围

    Table 2.  The range of statolith morphological variable of Uroteuthis edulis

    s
    种群
    Population
    形态变量
    Variables of statolith morphological
    2017 2018
    最大值
    Maximum
    最小值
    Minimum
    平均值
    Average
    最大值
    Maximum
    最小值
    Minimum
    平均值
    Average
    春季产卵群体
    Spring cohort of hatching
    耳石总长 TSL 1 844.85 1 235.61 1 668.59 1 801.94 1 351.45 1 596.00
    翼区长 WL 1 497.33 1 059.71 1 278.37 1 402.94 986.78 1 221.98
    吻区长 RL 823.75 420.47 659.79 819.45 467.82 636.64
    最大宽度 MW 1 413.10 785.13 1 180.76 1 394.36 849.50 1 110.71
    吻区宽 RW 499.52 326.07 419.12 471.94 321.89 392.38
    翼区宽 WW 671.52 300.35 510.79 665.01 248.84 475.27
    背侧区长 DLL 1 159.45 763.83 1 009.71 1 161.53 731.33 940.48
    吻侧区长 RLL 1 550.46 1 007.74 1 336.71 1 522.09 1 121.98 1 313.07
    侧区长 LDL 1 266.43 827.60 1 069.12 1 159.16 883.07 1 014.24
    夏季产卵群体
    Summer cohort of hatching
    耳石总长 TSL 1 737.59 1 394.36 1 572.81 1 754.75 1 372.90 1 513.06
    翼区长 WL 1 308.56 1 003.94 1 166.24 1 385.78 995.36 1 163.41
    吻区长 RL 733.66 467.65 621.41 798.05 484.83 583.37
    最大宽度 MW 1 240.19 905.27 1 030.70 1 209.87 862.37 993.33
    吻区宽 RW 467.67 227.55 351.13 420.45 291.74 342.76
    翼区宽 WW 565.67 373.28 469.41 579.19 317.51 425.59
    背侧区长 DLL 1 099.44 763.87 885.55 1 010.42 721.09 853.36
    吻侧区长 RLL 1 391.98 1 090.39 1 256.22 1 468.65 1 080.02 1 254.73
    侧区长 LDL 1 095.17 906.14 985.01 1 065.45 868.01 960.55
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    表 3  剑尖枪乌贼耳石形态参数的4个主成分负荷值和贡献率

    Table 3.  Loadings of four principal components for statolith morphological of Uroteuthis edulis

    年份
    Year
    形态变量
    Variables of statolithmorphological
    春季产卵群体-主成分
    Principal component ofspring hatching
    夏季产卵群体-主成分
    Principal component of summer hatching
    1 2 3 4 1 2 3 4
    2017 耳石总长 TSL 0.97 0.02 0.01 −0.01 0.89 −0.12 −0.22 −0.17
    翼区长 WL 0.82 0.31 −0.23 −0.36 0.84 −0.40 −0.07 0.16
    吻区长 RL 0.75 −0.58 0.06 −0.20 0.77 −0.20 −0.30 0.16
    最大宽度 MW 0.96 −0.05 0.03 0.07 0.83 0.18 0.40 0.02
    吻区宽 RM 0.67 −0.26 −0.52 0.43 0.47 0.62 −0.03 0.45
    翼区宽 WM 0.66 −0.19 0.66 0.13 0.54 −0.48 0.52 −0.12
    背侧区长 DLL 0.93 −0.15 0.00 0.06 0.76 0.20 0.45 0.13
    吻侧区长 RLL 0.91 0.25 −0.09 −0.21 0.79 −0.04 −0.52 0.00
    侧区长 LDL 0.58 0.73 0.17 0.27 0.60 0.47 −0.05 −0.63
    贡献率 Contribution rate/% 66.75 12.85 8.90 5.45 54.09 12.53 11.60 7.87
    累计贡献率 Cumulative contribution rate/% 66.75 79.60 88.50 93.95 54.09 66.62 78.22 86.10
    2018 耳石总长 TSL 0.97 −0.08 −0.02 −0.07 0.96 −0.09 −0.10 0.16
    翼区长 WL 0.85 −0.37 0.16 −0.18 0.89 −0.23 −0.28 0.11
    吻区长 RL 0.80 −0.46 −0.09 0.24 0.88 −0.17 0.27 0.24
    最大宽度 MW 0.94 0.18 −0.09 0.09 0.92 0.27 0.14 −0.11
    吻区宽 RM 0.67 0.30 0.53 0.38 0.72 −0.41 0.43 −0.26
    翼区宽 WM 0.71 0.24 −0.61 0.08 0.48 0.81 0.14 0.21
    背侧区长 DLL 0.90 0.18 −0.09 0.15 0.88 0.31 0.12 −0.19
    吻侧区长 RLL 0.90 −0.27 0.10 −0.18 0.87 −0.40 −0.17 0.11
    侧区长 LDL 0.75 0.41 0.15 −0.46 0.78 0.23 −0.46 −0.27
    贡献率/% Contribution rate 70.38 9.04 8.22 5.77 69.27 14.29 7.09 3.84
    累计贡献率 Cumulative contribution rate/% 70.38 79.42 87.64 93.41 69.27 83.56 90.65 94.49
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    表 4  春、夏季产卵群体耳石总长和最大宽度生长模型的参数及AIC值比较

    Table 4.  Comparison of parameters and AIC for TSL and MW growth models of spring and summer hatching cohort

    种群
    Population
    形态变量
    Variables of morphological
    年份
    Year
    生长模型
    Growth pattern
    模型参数
    Model parameters
    a b c R2 AIC
    春季产卵群体
    Spring cohort of hatching
    耳石总长 TSL 2017 线性 line 1 150.94 2.39 0.30 369.33
    指数 Exponential 1 232.41 0.003 0.29 369.69
    对数 Logarithm 536.71 −1216.58 0.31 368.10
    幂函数 Power 307.49 0.32 0.31 368.50
    逻辑斯蒂 Logistic 1 718.77 0.06 147.68 0.43 360.60
    von Bertalanffy 1 673.35 −0.002 9 536.20 0.21 383.95
    2018 线性 line 957.28 3.10 0.53 726.01
    指数 Exponential 1 075.81 0.002 0.52 726.77
    对数 Logarithm 649.40 1861.60 0.53 724.64
    幂函数 Power 186.10 0.40 0.53 725.10
    逻辑斯蒂 Logistic 3 495.23 0.003 256.28 0.52 726.18
    von Bertalanffy 1 595.32 −0.002 9 718.77 0.47 791.55
    最大宽度 MW 2017—2018 线性 line 419.87 3.40 0.47 1137.5
    指数 Exponential 617.92 0.003 0.45 1140.7
    对数 Logarithm 731.21 2773.46 0.49 1132.6
    幂函数 Power 39.57 0.628 0.47 1135.6
    逻辑斯蒂 Logistic 4 731.12 0.004 510.74 0.46 1139.7
    Von Bertalanffy 1 133.30 −0.002 7 363.71 0.38 1219.0
    夏季产卵群体
    Summer cohort of hatching
    耳石总长 TSL 2017 线性 line 1 029.26 2.75 0.27 461.47
    指数 Exponential 1 118.80 0.002 0.27 461.77
    对数 Logarithm 553.00 −1349.29 0.28 460.63
    幂函数 Power 251.26 0.35 0.30 460.92
    逻辑斯蒂 Logistic 1 607.02 0.09 149.93 0.35 454.81
    von Bertalanffy 1 571.76 −0.002 9 280.15 0.18 479.48
    2018 线性 line 818.10 3.73 0.57 289.79
    指数 Exponential 960.12 0.002 0.57 289.85
    对数 Logarithm 700.44 −2146.00 0.57 289.92
    幂函数 Power 135.23 0.46 0.57 289.81
    逻辑斯蒂 Logistic 3 519.15 0.004 251.78 0.57 289.80
    von Bertalanffy 1 521.39 −0.002 9 280.15 0.48 319.92
    最大宽度 MW 2017—2018 线性 line 520.24 2.54 0.42 705.25
    指数 Exponential 624.50 0.002 0.42 705.75
    对数 Logarithm 489.73 1 564.90 0.43 704.55
    幂函数 Power 79,32 0.48 0.42 704.83
    逻辑斯蒂 Logistic 4 108.58 0.003 531.77 0.42 705.58
    von Bertalanffy 1 013.12 −0.002 7 511.95 0.39 756.07
    注:下划线代表选择的最适宜生长模型
    Note: The underlines represent the fitted growth model.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-18
  • 录用日期:  2020-06-21

东海剑尖枪乌贼耳石微结构及生长特性研究

    作者简介:李 楠 (1995—),男,硕士研究生,研究方向为近海渔业资源。E-mail: 153446577@qq.com
    通讯作者: 方舟, zfang@shou.edu.cn
  • 1. 上海海洋大学海洋科学学院,上海 201306
  • 2. 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室/国家远洋渔业工程技术研究中心/农业农村部大洋渔业开发重点实验室/农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站,上海 201306

摘要: 根据2017年和2018年9月至翌年3月在东海采集的剑尖枪乌贼 (Uroteuthis edulis) 样本,对耳石形态进行观察与测量,并结合日龄信息对耳石微结构及生长特征进行了研究。结果表明,耳石生长纹由明暗相间的环纹组成,依据生长纹的宽度及亮度划分后核心区、暗区和外围区。通过耳石日龄进行逆推发现,春、夏产卵群体为优势群体,优势群体间耳石各形态参数差异显著 (P<0.05)。主成分分析表明,耳石总长 (TSL) 和最大宽度 (MW) 可作为表征春、夏产卵群体耳石长度和宽度的指标。春、夏产卵群体TSL生长模型采样年间差异均显著 (P<0.05),春季产卵群体分别以逻辑斯蒂和对数生长模型拟合最佳,夏季产卵群体以逻辑斯蒂和线性拟合最佳。春、夏产卵群体MW生长模型采样年间差异均不显著 (P>0.05),以逻辑斯蒂生长模型拟合最佳,性别间差异不显著 (P>0.05)。180~240 d内,春季产卵群TSL和MW的生长速率均大于夏季产卵群体。研究结果为剑尖枪乌贼年龄与生长研究提供科学参考。

English Abstract

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