东海沿岸及主要通海河口水域刀鲚的硬组织微化学研究

Coilia nasus is a traditional precious commercial fish that is proposed recently to be listed into national Class II protected animals. Although C. nasus widely distributes in coastal areas of East China Sea (e.g., Zhoushan, Yushan, Wentai fishing grounds) and estuarine areas of major rivers (e.g., Qiantangjiang River, Oujiang River) flowing into the sea, few studies have been conducted so far on migration ecology of the species in the areas. Based on interpretation of microchemical “fingerprints” of habitat element/stable isotope in hard tissues (scale, fin ray, and especially otolith), this study hopes to reveal the mysteries of migration rule, population connectivity, and native river of natal origin for C. nasus from the coastal and estuarine waters by integratedly using the advanced EPMA, LA-ICPMS, IRMS techniques. The results will provide important theoretical bases for conservation the C. nasus resources and their habitats of aforementioned waters while these issues still haven't been paid adequate attention. At the same time, on the basis of comparative analysis of microchemical “fingerprints” among the three types of hard tissues, this study also hopes to provide an innovative nonlethal approach for future fish microchemistry study by using scale and fin ray of C. nasus as the surrogate “sample” of otolith.

刀鲚是我国传统的名贵鱼类，近期拟被列入国家二级保护野生动物名单。虽然刀鲚广泛分布于我国东海沿岸（如舟山渔场、鱼山渔场、温台渔场等）及主要通海河口（如钱塘江、瓯江等），但有关这些水域刀鲚的洄游生态学研究却很少。本项目拟综合运用电子探针微区分析、激光烧蚀等离子电感耦合质谱分析以及稳定同位素比质谱分析等前沿手段，通过破译保存于捕自这些水域刀鲚的硬组织（以耳石为主、辅以鱼鳞以及鳍条）中来自生境的元素/稳定同位素“指纹”信息，系统破解上述水域刀鲚群体的洄游规律、群体间关联性、资源起源“母河”等生态学谜团，以期为目前尚未得到足够重视的上述海区及河口水域刀鲚资源和其生境的保护工作提供理论依据。同时，通过尝试开展刀鲚鱼鳞和鳍条的微化学研究，并和耳石的结果进行比对，期望为今后建立一种可代替耳石，且非致死的鱼类硬组织微化学的研究方法探索新途径。

刀鲚为名贵洄游鱼类，资源量已急剧下降，更广泛而全面地对其开展生态学和保护生物学研究已刻不容缓。我国东海沿岸及主要通海河口区虽为刀鲚的重要分布区，但其刀鲚洄游生态学研究却非常少。本研究针对性地综合运用了电子探针微区、激光烧蚀等离子电感耦合质谱以及稳定同位素比质谱分析等前沿手段，对捕自东海沿岸（如舟山、鱼山、温台渔场）和通海钱塘江、瓯江、长江口刀鲚的硬组织（耳石、鳍条和鳞片），进行了生境元素/稳定同位素指纹及其刀鲚群体洄游生态学意义的破解；筛选出了元素Na/Ca、Mg/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca以及稳定同位素δ13C和δ18O等作为上述指纹研究的关键指标，发现了所研究水域的刀鲚存在有远距离、近距离溯河洄游型繁殖及河口定居型产卵/孵化等三种生活史模式；总结出了长江刀鲚经河口下行，既可向北进入黄海，又可向南进入东海的舟山渔场水域，而钱塘江刀鲚经河口后会向舟山及更南部的鱼山、温台渔场移动，且瓯江刀鲚经河口后主要向北进入温台、鱼山渔场，最远可达舟山渔场附近等洄游规律；掌握了上述通海钱塘江、瓯江、长江等河流刀鲚资源群体间的起源相互独立，不存在明显关联性的情况；证实了东海沿岸刀鲚资源群具有“母河”回归溯河洄游习性的设想。此外，在建立了鳍条、鱼鳞等硬组织微化学分析方法的基础上，证实了鳍条（而非鱼鳞）可代替耳石进行刀鲚微化学分析的新途径。本研究还建立了基于地标点的耳石几何形态测量学分析法，有效地开展了鲚属鱼类种内及种间不同资源群的判别；并依据耳石微化学和上颌骨形态的特征，提出了应将目前刀鲚溯河洄游、淡水定居、陆封3类生态型资源分类法，更准确地修正为溯河洄游/淡水定居型长颌鲚，溯河洄游/淡水定居型短颌鲚及陆封型湖鲚5类生态表型资源分类法的新观点。上述成果总体上为解明我国东海沿岸及通海河口水域刀鲚资源群体的洄游规律、群体组成和关联性等基础科学问题，开发有效的鱼类硬组织微化学研究新途径提供了重要而又难得的理论依据和技术支撑。