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东南太平洋茎柔鱼种群结构及其空间异质性分析

作　者: 贾涛
导　师: 陈新军
学　校: 上海海洋大学
专　业: 渔业资源
关键词: 茎柔鱼种群结构东南太平洋空间异质性耳石角质颚
分类号: S931.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

茎柔鱼Dosidicus gigas为大洋性浅海种,是头足类个体最大,资源量最为丰富的种类之一。茎柔鱼分布在东太平洋的广泛海域,种群结构复杂,个体形态差异性显著。目前对于茎柔鱼生物学、种群结构研究尚未形成统一定论。本文为了详细研究东南太平洋茎柔鱼种群结构,研究种群机构形成及变动机制,通过2008年5月-2009年10月对智利、哥斯达黎加、秘鲁外海海域茎柔鱼资源量探捕,依据茎柔鱼外部形态、角质颚及耳石形态特征数据,采用多元统计、空间异质性理论对茎柔鱼种群结构及其空间异质性进行分析。(1)胴长是表征外部形态的变化的最为显著因子,茎柔鱼外部形态各组织间为异速生长,不同海区之间生长模式存在差异。角质颚中上颚头盖长是表征形态特征的最为显著因子,角质颚各部分间生长模式同为异速生长。茎柔鱼左右耳石整体差异不显著,背区、侧区、吻区对于耳石整体形态特征变化起着重要作用。在整个生长过程中耳石各部分呈现异速特性。耳石形态变化趋势为整体狭长、吻区长窄、背区宽大,耳石重心不断向背区转移。(2)耳石以TSL长为1600μm作为分界点,前后生长出现显著性差异。形态的变化与茎柔鱼栖息水层不同导致的运动类型的改变有关。(3)智利外海茎柔鱼存在多个产卵群体,但是产卵时间较为集中,主要存在春生和秋生两个产卵群体。(4)通过外部形态、角质颚、耳石三种形态特征数据对各海区大小群体的鉴别取得了较好的结果,判别正确率均在60%以上。但群体间差异属于种间差异,并未达到亚种水平。(5)茎柔鱼大型个体在发育过程中较于小型个体外部形态特征更易随着环境变化出现差异性生长,从而导致不同海区大型群体间外部形态特征差异性显著。同时对于大型个体,角质颚根据茎柔鱼个体捕食对象种类的差异,出现适应性生长从而形成了不同海区之间显著性差异。大型耳石形态特征也存在显著性差异,这是因为茎柔鱼个体为了与栖息环境相适应,运动方式出现适应性转变,从而导致了大型个体耳石形态特征的显著性差异。(6)对于不同海区的群体划分效果评价,不同的评价材料取得不同的判别效果。对于智利、哥斯达黎加群体,以外部形态特征判定确定最好的效果。对于秘鲁外海群体,依据耳石形态特征判定取得较好效果。依据综合指标判定并未取得较好的效果,这与不同的判定材料在茎柔鱼不同的生长阶段出现显著性生长有关。(7)对于哥斯达黎加外海群体划分效果最好,其次是智利外海群体,秘鲁群体判别效果最差。这种差异可能与产卵场分布及茎柔鱼的洄游方式有关。(8)群体空间分布存在相关性,但是不同月份群体在不同方向上分布模式存在差异。依据智利外海群体空间分布变化模式可知,群体空间的变化特征与生殖洄游导致的群体分布相关。茎柔鱼主要集中在秘鲁北岸的大陆架上产卵。由于该海域处于东边界流的上升流系统中,鱼卵在秘鲁洋流及离岸流的作用下向东南和东北两个方向漂流,向东南的一支进入智利海区。向东北方向的一支最终进入南赤道流系统中,然后在赤道逆流、赤道潜流作用下,鱼卵随表层海水重新流回东海岸进入哥斯达黎加圆突区,鱼卵在该海域进行孵化,有部分幼体孵化后向南重新洄游至秘鲁或智力沿岸。(9)通过对外部形态、角质颚、耳石及三种参数的综合指标对空间异质性对比分析可知,四个参数获得了相近的结果。但对于智利外海08年5月、9月、11月份大型群体,哥斯达黎加外海大小群体,虽然以不同参数的分析结果并未取得相反的结果,但是在方向上存在一定的偏差。分析原因一方面可能是调查范围有限,对结果存在一定的影响。另一方面可能是智利外海、哥斯达黎加海域存在多个群体,由于外部形态相对于硬组织更容易受到外部环境的影响,所以在分析中存在一定的偏差。对比分维数差异可知,外部形态特征参数对应的分维数波动较小,不同群体差异不显著,而以角质颚、耳石为参数获得的分维数存在较大的波动,不同群体差异显著。该结果也证明了海域中存在多个群体,且硬组织结构较为稳定特点。(10)茎柔鱼种群大小与结构会发生年际变化,但环境的异常变化对于头足类个体生长的影响高于时间、空间的影响。同时头足类幼体较之成体更易受到外界环境的影响。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章国内外研究现状  11-19
  1.1 东南太平洋茎柔鱼资源及其渔业  11-13
  1.2 头足类种群结构研究方法概述  13-14
  1.3 空间异质性在生态学中应用  14-16
  1.4 研究内容和技术路线  16-19
    1.4.1 研究内容  16-18
    1.4.2 技术路线  18-19
第二章材料与方法  19-25
  2.1 采样时间和海域  19-20
  2.2 形态学测量  20-22
    2.2.1 外部形态学测定  20-21
    2.2.2 角质颚形态学测定  21
    2.2.3 耳石外部形态学测定  21-22
  2.3 研究方法  22-25
    2.3.1 生物学特征研究  22-23
    2.3.2 种群结构划分  23
    2.3.3 种群结构差异性分析  23
    2.3.4 种群结构空间异质性分析  23-25
第三章研究结果  25-99
  3.1 外部形态特征分析  25-29
    3.1.1 智利外海茎柔鱼外部形态特征  25-26
    3.1.2 秘鲁外海茎柔鱼外部形态特征  26-27
    3.1.3 哥斯达黎加外海茎柔鱼外部形态特征  27-29
  3.2 角质颚形态特征分析  29-33
    3.2.1 智利外海茎柔鱼角质颚形态特征  29-30
    3.2.2 秘鲁外海茎柔鱼角质颚形态特征  30-31
    3.2.3 哥斯达黎加外海茎柔鱼角质颚形态特征  31-33
  3.3 耳石形态特征分析  33-46
    3.3.1 智利外海茎柔鱼耳石形态特征  33-37
    3.3.2 秘鲁外海茎柔鱼耳石形态特征  37-40
    3.3.3 哥斯达黎加外海茎柔鱼耳石形态特征  40-46
  3.4 种群结构划分  46-49
    3.4.1 智利外海种群结构划分  46-47
    3.4.2 秘鲁外海种群结构划分  47-48
    3.4.3 哥斯达黎加外海种群结构划分  48-49
  3.5 种群结构差异性分析  49-58
    3.5.1 外部形态特征差异  49-51
    3.5.2 角质颚特征差异  51-54
    3.5.3 耳石形态特征差异  54-56
    3.5.4 基于综合性指标判定  56-58
  3.6 空间异质性分析  58-99
    3.6.1 基于外部形态特征的空间异质性分析  58-68
    3.6.2 基于角质颚形态的空间异质性分析  68-79
    3.6.3 基于耳石形态的空间异质性分析  79-89
    3.6.4 基于综合指标的空间异质性分析  89-99
第四章结论与分析  99-108
  4.1 讨论与分析  99-106
    4.1.1 耳石生长及其形态特征分析  99-102
    4.1.2 角质颚形态特征分析  102
    4.1.3 种群结构特征分析  102-103
    4.1.4 种群间形态差异分析  103-104
    4.1.5 空间异质性分析  104-106
  4.2 结论  106-107
    4.2.1 外部形态、角质颚及耳石形态特征描述  106
    4.2.2 各形态特征生长、变化模式分析  106
    4.2.3 基于三种材料及其综合材料的种群结构划分  106-107
    4.2.4 三个海域种群空间异质性及其差异  107
  4.3 展望  107-108
    4.3.1 样本取样中存在不足  107-108
    4.3.2 研究方法的改进  108
参考文献  108-115
参与科研项目和发表论文、专利  115-116
致谢  116

东南太平洋茎柔鱼种群结构及其空间异质性分析

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