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鳞头犬牙南极鱼(Dissostichus mawsoni)作为南大洋海域食物网重要的组成部分之一,其不仅是南大洋鱼类的顶级捕食者,同时也是鲸类和海豹的食物来源,在南大洋生态系统中占据重要位置。作为南大洋犬牙南极鱼渔业的重要商业开发对象,鳞头犬牙南极鱼兼有生态和经济双重意义。此外,目前正在推进的南极海洋保护区(Antarctic Marine Protected Area)事宜的核心关切之一就是鳞头犬牙南极鱼渔业,而围绕该鱼种的环南极种群结构、生活史过程以及各区域之间的种群连通性等重要科学问题均未得到较好的阐释,这为各方在AMPA推进过程中解决各自的关切带来的极大的挑战。本研究依据体长将鳞头犬牙南极鱼划分为幼体阶段(<80cm)、亚成体阶段(80-100cm)、性成熟阶段(100-135cm)、成体阶段(>135cm)。首先,利用耳石纵轴截面的年轮对其年龄进行鉴定,并利用变异系数(Coefficient of variation,CV)和平均百分比误差(Average Percentage Error,APE)两个量化指标对鉴龄结果的精确性进行校验,得到误差范围内可接受的年龄数据后,利用von Bertalanffy生长模型拟合完整生活史、不同性别之间以及各生活史阶段的年龄-体长生长方程。其次,利用传统测量法、椭圆傅里叶分析以及地标点法共3种形态学研究方法,分别对鳞头犬牙南极鱼各生活史阶段的耳石形态的差异性进行分析。最后,利用激光剥蚀电感等离子质谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-LCP-MS)分别对鳞头犬牙南极鱼幼鱼阶段和成鱼阶段的耳石截面进行微量元素取样,幼鱼阶段的取样区域为耳石核心区和边缘区,成鱼阶段的取样区域为耳石核心区、幼鱼阶段和边缘区,分别比较幼鱼核心区和边缘区;成鱼核心区、幼体阶段、边缘区,并将幼鱼和成鱼的核心区,幼鱼的边缘区和成鱼的幼体阶段的结果进行比较,其中核心区用于判断不同区域个体的种群结构,边缘区用于判断被捕获前的环境特征。对幼体和成体数据进行决策树聚类分析,依据元素数据特征,结合南大洋大尺度环流及水团特征,对鳞头犬牙南极鱼种群进行溯源探究,并推测不同区域之间的连通性。通过系统研究,本研究所获主要结论如下:1)鉴龄结果显示,体长范围为52~193 cm,鳞头犬牙南极鱼年龄范围为3~37龄,优势年龄为6~15龄,不同性别之间年龄无显著性差异。利用变异系数(Coefficient of variation,CV)和平均百分比误差(Average Percentage Error,APE)量化鉴龄结果的精确性,CV和APE均值分别为7.55%和5.34%。2)利用von Bertalanffy生长模型拟合生长方程,其结果为:总体:Lt=191.6939(1-e-0.0628(t+2.0829));雄性:Lt=183.7911(1-e-0.0696(t+1.68));雌性:Lt=199.1782(1-e-0.0577(t+2.3952));幼体阶段:Lt=81.3125(1-e-0.3591(t+0.293));亚成体阶段:Lt=120.2533(1-e-0.0899(t+6.8068));性成熟阶段:Lt=130.0215(1-e-0.1995(t+0.7201));成体阶段:Lt=229.2928(1-e-0.0337(t+9.4199))。3)鳞头犬牙南极鱼各生活史阶段耳石形态存在差异。随着生活史过程的推移,耳石的变化趋势为整体上由轮廓平滑,复杂度较低向轮廓曲折,高度复杂化转变,且纵轴方向增长速度低于横轴方向,翼叶等特征部位变化显著。4)线性判别分析对各生活史阶段耳石形态进行判别,判别结果为椭圆傅里叶分析最高为85.417%,椭圆傅里叶分析中亚成体阶段判别正确率最高达88.46%,成体阶段判别正确率最低达80.95%;地标点法其次为79.167%,地标点法中成体的判别正确率最高为96.15%,幼鱼的判别正确率最低为66.67%;传统测量分析最低为71.875%,传统测量法中幼鱼阶段判别率最高为85.71%,性成熟阶段判别正确率最低54.17%。5)幼鱼阶段,核心区表明12个区域之间均存在源自于其他区域的个体,即源地与捕获区域之间存在有效可行的输送通道,且连通强度为EIB(East of Iselin Bank)=LAT(Little America Trough)=SB(Southwest Basin)(100%)>DB(Drygalski Basin)(78.57%)=WIB(West of Iselin Bank)(78.57%)>DGT(Dotson Getz Trough)(64.29%)>AS(Amundsen Slope)(50%)=CB(Challenger Basin)(50%)>ATS(Adelie Tough Slope)(42.86)>JB(Joides Basin)(28.57%)>BS(Bellingshausen Slope)(21.43%)=PB(Powell Basin)(21.43%)。6)幼鱼阶段,边缘区显示陆架区内均存在与其他区域的连通,前区域与捕获区域之间的连通强度范围为53.85%~57.14%。陆坡区内同样与其他区域存在连通,前区域与捕获区域之间的连通强度为PB(100%)>BS(50%)>EIB(35.71%)>ATS(21.43%)>AS(14.29%)=WIB(14.29%)。陆架区与陆坡区之间同样存在南北向的连通,捕获前陆架区输送至捕获陆坡区,其连通强度为DGT(50%)>CB(38.46%)>JB(35.71%)>DB(21.43%)>LAT(14.29%)>SB(7.14%);捕获前陆坡区输送至捕获陆架区,其连通强度为WIB(57.14%)>PB(50%)>ATS(35.71%)>BS(28.57%)>AS(21.43%)>EIB(0%)。7)成体阶段,核心区连通强度为AS(Amundsen Slope)=DB(Discovery Bank)=PB(Powell Basin)=SSIR(Southern Southwest Indian Ridge)=WIB(West of Iselin Bank)(100%)>EIB(East of Iselin Bank)(86.96%)>CN(Cape Norwegia)(75%)=MR(Maud Rise)(75%)>DGT(Dotson-Getz Trough)(70.83%)>MBS(Marie Byrd Seamounts)(65.22%)>NSIR(Northern Southwest Indian Ridge)(56.52%)>AR(Astrid Ridge)(54.17%)>PAR(Pacific Antarctic Ridge)(43.48%)>ATS(Adelie Trough Slope)(21.74%)。幼体阶段连通强度为AR=DGT=MBS=NSIR=PAR(100%)>EIB(73.91%)>PB(73.91%)>SSIR(65.22%)>DB(60.87%)>AS(58.33%)=CN(58.33%)=MR(58.33%)>WIB(47.83%)>ATS(0%)。边缘区连通强度为AR=MBS=MR=PAR=PB=SSIR(100%)>DB(79.17%)>AS(75%)>WIB(73.91%)>DGT(62.5%)>CN(50%)>ATS(43.48%)>NSIR(39.13%)>EIB(26.09%)。8)成体阶段,核心区的判别结果显示ATS,NSIR,PAR,AR,CN以及MBS为主要的源地,个体占总数的90.58%,结合分布位置,认为PAR,MBS,NSIR可能为其产卵场,而ATS,CN,AR可能为其孵化场。幼体阶段的判别结果显示AS(Amundsen Slope),ATS,CN,MR(Maud Rise)为幼体阶段主要分布区域,个体占总数的73.23%。边缘区的判别结果显示ATS,CN,DGT,EIB,NSIR为成体的主要分布区域,个体占总数的87.54%。9)结合Argo浮标数据分析得到的水团特征,罗斯海和阿蒙森海陆坡区域主要被CDW和LCDW控制,陆架区主要为MSW及SW控制,威德尔海陆坡区主要被WDW控制。区域水团特征与耳石元素特征并不一致,耳石元素特征与判入区域保持一致性,验证了区域之间相互连通。