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《上海海洋大学》 2016年
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几何形态测量学法在大洋性头足类种间及种群鉴别中的应用

苏杭  
【摘要】:头足类是软体动物类门的重要类群,广泛分布于世界三大洋及南海区域,是未来最具有开发潜力的种类之一,在海洋生态系统中起重要作用。头足类有表层集群习性的特性,具有成长速度快、生命周期短、种类繁多等特性。头足类分布面广,种群构造复杂,具有长距离的气候洄游习性,掌握其种群构成及其组成,对合理开发和利用头足类资源都有相当重要的意义。因此,本文以柔鱼和茎柔鱼为案例,把耳石和角质颚作为研究材料,结合传统测量学法、傅立叶分析法和地标点法,对柔鱼和茎柔鱼的种类和种群进行鉴定与识别,取得了较好的鉴定效果,为种类和种群鉴别提供了一种新途径和方法。主要研究结果如下:(1)基于耳石形态学的种类鉴别及其比较。对于2013年6-7月采集的柔鱼和2013年5-10月采集的茎柔鱼运用传统测量法和傅立叶分析法进行种类判别分析发现,北太平洋柔鱼耳石翼区开口处上端较长且翼区宽大,赤道茎柔鱼翼区开口处下端较长且侧区有突起;而各项参数值也均有显著性差异。主成分分析法结果认为,传统测量法中总长与胴长之比(TL/ML)和最大宽度与胴长之比(MW/ML)两个主成分的得分较高;而傅立叶分析的前13个主成分可以外形特征差异的70%以上。逐步判别分析的结果认为,背区长(DLL)、侧区长(LDL)、翼区宽(WL)、吻区宽(RW)与胴长之比可列入传统测量法的判别函数中,判别正确率为94%;傅立叶分析中的12项傅立叶谐值可列入判别分析,总判别率为99%。(2)基于角质颚形态学的种类鉴别及其比较。对于2013年8-10月采集的柔鱼和2014年4-7月采集的茎柔鱼角质颚样本,分别运用传统测量学法和傅立叶分析法对两种头足类的角质颚进行识别分析。传统测量学法共选取了12项角质颚参数值比较形态差异;角质颚外部形态通过软件转化为20组傅立叶代码(EFDs)后选取77个傅立叶值纳入判别分析。研究结果显示,两种头足类上、下角质颚形态在上头盖长(UHL)、上脊突长(UCL)、上喙长(URL)、上喙宽(URW)、上侧壁长(ULWL)、下喙长(LRL)、下脊突长(LCL)、下喙宽(LRW)、下侧壁长(LLWL)、下翼长(LWL)中存在显著性差异(P0.01),上翼长(UWL)、下头盖长(LHL)不存在显著性差异(P0.05)。主成分分析结果显示,传统测量法中下喙长(LRL/ML)和下喙宽(LRW/ML)与胴长之比主成分得分最高;傅立叶分析法显示上角质颚颚前16主成分可以外形特征差异的83.58%;下角质颚前16主成分可以解释变异的73.76%。逐步判别分析将上头盖长(UHL/ML)、上喙长(URL/ML)、上侧壁长(ULWL/ML)、下头盖长(LHL/ML)、上喙长(URL/ML)、上喙宽(URW/ML)与胴长之比纳入判别分析函数,总别正确率为95%;傅立叶分析法将18个傅立叶值纳入判别函数,上颚总判别率为97.6%;下颚总判别率为85.7%。对于2014年1-3月柔鱼和2013年12月-2014年2月的茎柔鱼样本,利用地标点法对两种头足类的上、下角质颚进行判别分析,同时探究上、下颚之间的在判别结果上的差异。共提取10个地标点,研究结果显示,两种头足类上颚的Ⅰ型地标点2、3,Ⅱ型地标点7、8和Ⅲ型地标点6、10的贡献率较大,前三个主成分可以解释其总变异的74.63%;下颚的Ⅰ型地标点5、6,Ⅱ型地标点9、10和Ⅲ型地标点6、8的贡献率较大,前三个主成分可以外形特征差异的79.14%;逐步判别分析认为,上颚的判别正确率为84.15%,交互验证结果为82.05%;下颚平均判别正确率为95.75%。(3)基于形态学的耳石茎柔鱼种群鉴别。对于2008年5月-2013年10月采集的哥斯达黎加附近海域、秘鲁附近海域、智利附近海域的茎柔鱼耳石样本,运用地标点法对茎柔鱼三个地理种群耳石进行识别并对其差异进行分析。茎柔鱼耳石共提取14个地标点,研究发现,相对扭曲主成分分析三个种群的茎柔鱼耳石Ⅰ型地标点2、13,Ⅱ型地标点3、4、5、6和Ⅲ型地标点14的贡献率较大。哥斯达黎加茎柔鱼前三个主成分可以解释其总变异的74.76%;秘鲁茎柔鱼前三个主成分可以外形特征差异的52.25%;智利茎柔鱼前三个主成分可以解释外形特征差异的56.84%。相对扭曲得分的判别分析认为,哥斯达黎加海域茎柔鱼的判别正确率为100%;秘鲁茎柔鱼的判别正确率为80.3%,交互验证结果为77.0%;智利茎柔鱼的判别正确率为78.6%。
【学位授予单位】:上海海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S917.4

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