长江是我国第一大河,在我国淡水渔业中占有举足轻重的地位。而长江中的洄游鱼类资源也是十分丰富,其中具有较高经济价值的鲚属鱼类刀鲚(Coilia nasus)更是现在研究的热点。刀鲚是长江流域中的一种名贵的经济鱼类,与鲥鱼、河豚并称“长江三鲜”。但是近年来由于酷渔滥捕、水利工程建设、栖息地破坏等原因,刀鲚资源急剧下降,并出现了小型化、低龄化等不利现象。鉴于此,亟需强化开展对刀鲚的资源保护和生境评价的研究工作。长江江苏江段作为刀鲚的主产区,其资源量动态一直备受关注。长江实行了禁捕措施,但是具体结果还需要进一步验证。值得注意的是,作为刀鲚洄游的通道的长江江苏段中可捕到长颌鲚和少量的短颌鲚。学术界对短颌鲚与长颌鲚的关系尚存争议,但目前的观点一般认为短颌鲚与长颌鲚是同种刀鲚的不同生态类型,即长江存在溯河洄游型刀鲚(长颌鲚,即俗称的刀鲚,高经济价值,Coilianasus)和淡水定居型刀鲚(短颌鲚,低经济价值,曾被命名为Coiliabrachygnathus)。传统的判别经验认为,长颌鲚的上颌骨超过头长,而短颌鲚上颌骨长度短于头长。但这种经验是否客观尚待验证。目前,单纯依赖捕捞、形态学、分子生物学手段已不能完整地反演刀鲚生境履历、推导其洄游模式,因而需要引入更多集交叉学科优势的方法来更有效地开展刀鲚的种群判别、生活史重建等研究。日渐兴起的耳石研究(微结构、微化学等)正属于此类方法。其中耳石微结构经常被用于鱼类日龄/年龄及群体判别,耳石微化学则常被应用于反演生活史的生境履历(如耳石中Sr、Ca元素沉积情况的变化常被用来作为反演不同盐度生境条件的“指纹”)。沉积在耳石中的元素Sr、Ca含量水平可以标记鱼类生活迁移过程中所经历的不同水化学环境特征。因此,耳石Sr/Ca比及Sr含量通常被作为生境元素“指纹”有效用于洄游鱼类生态学问题研究。基于上述进展,本论文拟利用耳石形态测量方法和电子探针显微区分技术(EPMA),对采集自长江江苏(南通、常熟、靖江、南京)江段的刀鲚进行研究。从耳石微结构与微化学角度系统分析长江江苏江段刀鲚的洄游生态学特征,以期在了解该江段刀鲚的生态类群、生活史特征、资源组成的同时,为准确把握刀鲚的洄游规律、生境需求并客观评价刀鲚资源群体中不同经济价值生态类型的组成提供理论依据和技术支撑。本论文的主要结果如下:1、对刀鲚(除特别声明外,研究结果中的刀鲚一般是指长颌鲚,下同)和短颌鲚耳石的11组微结构形态特征测量数据进行分析,发现两者的耳石形态存在明显的差异。长颌鲚对短颌鲚的判正率达到100%。另外,江苏不同江段刀鲚的耳石形态差异不明显,显示这些江段刀鲚可能存在一定的关联性。2、对南通江段的刀鲚耳石微化学分析可将所有耳石样品分为两类,即一类耳石样品Sr/Ca值(即Sr/Ca×103,下同)始终稳定在淡水生境“履历”的低值(<3.0)和另一类耳石Sr/Ca值高低变化复杂,可以分为多个阶段。具有低值特征的刀鲚个体由于刚到1龄甚至不足1龄,尚无法确定其是否未发育到入海生长的生活史阶段。但是第二类明显可以看出这些刀鲚已参与了江海洄游,经历过了淡水和河口半咸水的生境转换。3、2007年的常熟江段所捕获的刀鲚(长颌鲚)中,12尾耳石的Sr/Ca值稳定在<2.00,反映出这些传统意义上的长颌鲚仅经历过淡水生境的“履历”;与此不同,剩下1尾(07CSCE13)耳石的Sr/Ca值出现明显波动,不仅具有对应淡水生境的低值(1.51±0.85),而且出现了河口半咸水生境的高值(4.92±0.63),甚至出现了反映外海生活的值(7.30±0.79),说明其溯河洄游的生活习性。与此类似,2009年的3尾刀鲚显示典型的溯河洄游的特征。本研究首次发现了长江常熟江段存在淡水定居型的长颌鲚,显示出传统上利用上颌骨长短来判断淡水定居或溯河洄游刀鲚的局限。结果也表明,该江段刀鲚(长颌鲚)资源群体可由溯河洄游和淡水定居两类生态型的个体共同组成。4、对长江靖江江段所采刀鲚(长颌鲚)和短颌鲚开展了耳石微化学研究,定量分析结果显示,短颌鲚个体耳石的Sr/Ca值稳定在2.00左右,反映了其在纯淡水生活的习性;而长颌鲚的锶、钙比值波动显著,不仅具有对应淡水生活的低值(1.59±0.25),还具有对应半咸水生活的高值(3.89±1.28),反映了其溯河洄游的生活习性。短颌鲚因在淡水生活,其淡水系数(FC)值为1.00±0.00,2013年和2014年长颌鲚的Fc值分别为0.36±0.06、0.50±0.11,证明了长颌鲚与短颌鲚群体间存在差异,而且长颌鲚不同年份群体间也并不相同。长颌鲚和短颌鲚的洄游模式存在显著差异,同时不同年份间的长颌鲚也存在生境“履历”差异。靖江段长颌鲚资源群可能来自不同出生地起源及生活史背景不同的群体。该江段是两类刀鲚的重要栖息地或洄游通道。5、利用电子探针显微分析技术(EPMA),对2009年和2014年采自长江南京段的长颌鲚耳石微化学进行了研究,反演了其生境“履历”。结果显示,这些长颌鲚耳石上元素Sr/Ca值的动态可分为两类。一类Sr/Ca值出现显著波动,不仅具有对应淡水生境的低值(1.87±0.36),而且有对应于河口半咸水生境的较高值(4.80±0.80),甚至出现了外海高盐度生境的高值(7.85±0.57),反映了溯河洄游的生境履历特征。另一类Sr/Ca值稳定3.0以下(14NJC09和14NJCE10),仅反映出在淡水生境中生活的“履历”。上述结果均得到了耳石Sr面分布的验证。上述“反演”的结果和上述常熟江段刀鲚的结果一样,显示出传统上认为一定是溯河洄游的长颌鲚中也可能存在有淡水定居的个体。单纯利用上颌骨的长短并不能作为有效判别长江刀鲚资源群体中高价溯河洄游个体和价低淡水定居个体的标准。