中国水产科学
中國水產科學
중국수산과학
Journal of Fishery Sciences of China
2013年
6期
1293-1302
,共10页
侯刚%刘丹丹%冯波%卢伙胜
侯剛%劉丹丹%馮波%盧夥勝
후강%류단단%풍파%로화성
矢耳石%几何形态测量学%地标点法%薄板样条分析%判别分析%白姑鱼属
矢耳石%幾何形態測量學%地標點法%薄闆樣條分析%判彆分析%白姑魚屬
시이석%궤하형태측량학%지표점법%박판양조분석%판별분석%백고어속
sagitta otolith%geometric morphometrics%landmark method%thin plate spline analysis%discriminant function analysis%Pennahia
利用2010年4月至2010年10月采自北部湾海域的49尾截尾白姑鱼(Pennahia anea)、50尾大头白姑鱼(P. macrocephalus)、49尾斑鳍白姑鱼(P. pawak )和29尾白姑鱼(P.argentata)矢耳石样本,运用基于地标点法的几何形态测量学方法研究了4种鱼类矢耳石形态识别问题。耳石经图像处理后提取地标点坐标值,进行相对扭曲主成分分析,通过判别分析来区分4种白姑鱼的耳石,利用薄板样条分析和网格变形将耳石形态变异矢量可视化。结果表明,在相对扭曲主成分分析中,第1、2、3主成分分别解释了总变异的46.57%、25.39%和10.02%,降维效果较好。其中Ⅰ型地标点6、7,Ⅱ型地标点5、8,贡献作用较大,解释了主要形态变异,表明白姑鱼属的矢耳石形态差异主要表现在听沟“蝌蚪纹”的颈部、头宽部和尾部。逐步判别分析和交互验证结果显示,截尾白姑鱼、大头白姑鱼和斑鳍白姑鱼的区分效果明显,判别成功率在81.6%~100%,白姑鱼区分效果不明显,判别成功率为58.6%。研究结果表明,利用石首鱼科特有的“蝌蚪纹”形态进行4种白姑鱼矢耳石种类识别,存在一定的错判风险,需要在相关耳石形态学研究与摄食生态学应用中引起注意。本研究以北部湾4种白姑鱼属鱼类矢耳石为例,利用二维图像分析技术,检验基于地标法的几何形态测量学方法在4种白姑鱼耳石形态变异和耳石识别应用上的适宜性,以及听沟“蝌蚪纹”等主要形态特征在白姑鱼属种类识别的有效性,以期为进一步开展耳石形态学在石首鱼科种类鉴定与系统进化、摄食生态学和渔业群体识别中的应用提供参考和科学依据。
利用2010年4月至2010年10月採自北部灣海域的49尾截尾白姑魚(Pennahia anea)、50尾大頭白姑魚(P. macrocephalus)、49尾斑鰭白姑魚(P. pawak )和29尾白姑魚(P.argentata)矢耳石樣本,運用基于地標點法的幾何形態測量學方法研究瞭4種魚類矢耳石形態識彆問題。耳石經圖像處理後提取地標點坐標值,進行相對扭麯主成分分析,通過判彆分析來區分4種白姑魚的耳石,利用薄闆樣條分析和網格變形將耳石形態變異矢量可視化。結果錶明,在相對扭麯主成分分析中,第1、2、3主成分分彆解釋瞭總變異的46.57%、25.39%和10.02%,降維效果較好。其中Ⅰ型地標點6、7,Ⅱ型地標點5、8,貢獻作用較大,解釋瞭主要形態變異,錶明白姑魚屬的矢耳石形態差異主要錶現在聽溝“蝌蚪紋”的頸部、頭寬部和尾部。逐步判彆分析和交互驗證結果顯示,截尾白姑魚、大頭白姑魚和斑鰭白姑魚的區分效果明顯,判彆成功率在81.6%~100%,白姑魚區分效果不明顯,判彆成功率為58.6%。研究結果錶明,利用石首魚科特有的“蝌蚪紋”形態進行4種白姑魚矢耳石種類識彆,存在一定的錯判風險,需要在相關耳石形態學研究與攝食生態學應用中引起註意。本研究以北部灣4種白姑魚屬魚類矢耳石為例,利用二維圖像分析技術,檢驗基于地標法的幾何形態測量學方法在4種白姑魚耳石形態變異和耳石識彆應用上的適宜性,以及聽溝“蝌蚪紋”等主要形態特徵在白姑魚屬種類識彆的有效性,以期為進一步開展耳石形態學在石首魚科種類鑒定與繫統進化、攝食生態學和漁業群體識彆中的應用提供參攷和科學依據。
이용2010년4월지2010년10월채자북부만해역적49미절미백고어(Pennahia anea)、50미대두백고어(P. macrocephalus)、49미반기백고어(P. pawak )화29미백고어(P.argentata)시이석양본,운용기우지표점법적궤하형태측량학방법연구료4충어류시이석형태식별문제。이석경도상처리후제취지표점좌표치,진행상대뉴곡주성분분석,통과판별분석래구분4충백고어적이석,이용박판양조분석화망격변형장이석형태변이시량가시화。결과표명,재상대뉴곡주성분분석중,제1、2、3주성분분별해석료총변이적46.57%、25.39%화10.02%,강유효과교호。기중Ⅰ형지표점6、7,Ⅱ형지표점5、8,공헌작용교대,해석료주요형태변이,표명백고어속적시이석형태차이주요표현재은구“과두문”적경부、두관부화미부。축보판별분석화교호험증결과현시,절미백고어、대두백고어화반기백고어적구분효과명현,판별성공솔재81.6%~100%,백고어구분효과불명현,판별성공솔위58.6%。연구결과표명,이용석수어과특유적“과두문”형태진행4충백고어시이석충류식별,존재일정적착판풍험,수요재상관이석형태학연구여섭식생태학응용중인기주의。본연구이북부만4충백고어속어류시이석위례,이용이유도상분석기술,검험기우지표법적궤하형태측량학방법재4충백고어이석형태변이화이석식별응용상적괄의성,이급은구“과두문”등주요형태특정재백고어속충류식별적유효성,이기위진일보개전이석형태학재석수어과충류감정여계통진화、섭식생태학화어업군체식별중적응용제공삼고화과학의거。
We investigated the identification in sagittal otoliths using landmark-based geometric morphometrics method among four sympatric species of the genus Pennahia: truncatetail white croaker P.anea (n=49), bighead white croaker P.macrocephalus (n=50), pawak croaker P. pawak (n=49) and white croaker P.argentata (n=29).The specimens were collected off Beibu Gulf from April 2010 to October 2010. Landmark coordinate values were extracted after otolith digitized by image processing and processed by relative warp principal component (RW), thin plate spline analysis and grad distortion. The 12 RW were then identified using discrimination analysis to differentiate the otoliths of four Pennahia species. The result indicated that, the 1st, 2nd and 3rd RW accounted for 46.57%, 25.39% and 10.02% of the total variation respectively, of which TypeⅠlandmarks 6 and 7, TypeⅡlandmarks 5 and 8 had important contributions, and could explain the most variation. The most morphological variation were displayed in neck, head width pole, and tail of tadpole-shaped sulcus. The gradual discrimination analysis and cross validation indicated that P.anea, P.macrocephalus and P. pawak got average exactitude distinguish ratios of 81.6%~100%, while P.argentata 58.6%, indicating that it contained a potential risk by using the morphology of tadpole-shaped impression owned by Sciaenidae to discriminate the four congeneric Pennahia species. It is necessary to notice this problem in the related otolith morphology research and application in feeding ecology.