鳙幼鱼4种典型游泳状态特性研究

在23±0.5℃水温条件下,利用游泳行为测试水槽分析早期发育阶段鳙幼鱼（Hypophthalmichthys nobilis）（5.0～9.0cm,2.5～11.5g）游泳行为特性与水流流速变化的响应关系。结果表明该体长范围鳙幼鱼的平均临界游泳速度为0.468±0.161m/s;平均突进游泳速度为0.672±0.154m/s,且绝对临界游泳速度和绝对突进游泳速度均随体长的增加而线性增加,相对突进游泳速度随体长的增加而线性减小;绝对突进游泳速度与绝对临界游泳速度存在如下关系： ;在测试突进游泳速度中鱼类游泳行为随水流流速变化存在4种游泳状态相互穿插（顶流前进、顶流后退、顶流静止、顺流而下）,根据鱼类运动过程中的四个阶段分别对应的4种游泳状态,得到以鳙幼鱼为过鱼对象的鱼道池室主流流速为16.0～46.5cm/s;对于鱼道高流速区的竖缝、孔口等最佳流速应为46.5～85.4cm/s。本研究成果补充了四大家鱼游泳特性指标,为四大家鱼资源保护、鱼类洄游通道建设提供参考依据。     

青海湖裸鲤的游泳能力及鱼梯通过效果

本研究采用递增流速法对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)野生洄游群体和人工养殖1龄、2龄群体的临界游泳速度进行测试,采用固定流速法和人工模拟鱼梯对野生群体的克流能力进行评估.结果显示,野生洄游组的绝对临界游泳速度(Ucrit)(35.73±6.56)cm/s与养殖1龄组(31.66±9.97)...     

应用于鱼道设计的新疆木扎提河斑重唇鱼的游泳能力测试

为了探究斑重唇鱼的游泳能力,给过鱼设施设计和鱼类游泳行为学研究提供基础参数,本研究以木扎提河野生斑重唇鱼(全长TL=12～16 cm)为研究对象,测定了其在(16.6±1.6)℃水温下的感应流速、临界游泳速度、爆发游泳速度及持续与耐久游泳能力。结果显示,斑重唇鱼感应流速为(0.18±0.02)m/s,相对感应流速为(1.40±0.23) BL/s (BL为体长);临界游泳速度为(1.02±0.15) m/s,相对临界游泳速度为(8.58±1.65) BL/s;爆发游泳速度为(1.39±0.17) m/s,相对爆发游泳速度为(10.92±1.86) BL/s;最大持续游泳速度为0.87 m/s,最大耐久游泳速度为1.37 m/s,与平均爆发游泳速度相近。其持续游泳时间与流速呈负相关(l g T=?5:136X+8:504)。当以斑重唇鱼为主要过鱼对象时,建议为吸引鱼类进入鱼道,进口流速设计为1.02～1.39 m/s,休息池主流设计为0.20～1.02 m/s,鱼道竖缝处流速宜低于0.85 m/s。鱼道长度为1 000 m时,鱼道内平均水流速度应低于0.78m/s。本研究结果可为新疆木扎提河流域鱼类游泳能力研究提供参考,对保护日益减少的鱼类资源具有重要意义。     

应用于鱼道设计的新疆木扎提河斑重唇鱼的游泳能力测试

为了探究斑重唇鱼的游泳能力，给过鱼设施设计和鱼类游泳行为学研究提供基础参数，本研究以木扎提河野生斑重唇鱼(全长TL=12~16 cm)为研究对象，测定了其在(16.6±1.6) ℃水温下的感应流速、临界游泳速度、爆发游泳速度及持续与耐久游泳能力。结果显示，斑重唇鱼感应流速为(0.18±0.02)m/s，相对感应流速为(1.40±0.23) BL/s (BL为体长)；临界游泳速度为(1.02±0.15) m/s，相对临界游泳速度为(8.58±1.65) BL/s；爆发游泳速度为(1.39±0.17) m/s，相对爆发游泳速度为(10.92±1.86) BL/s；最大持续游泳速度为0.87 m/s，最大耐久游泳速度为1.37 m/s，与平均爆发游泳速度相近。其持续游泳时间与流速呈负相关(${\rm lg}T = - 5.136{{X}} + 8.504$)。当以斑重唇鱼为主要过鱼对象时，建议为吸引鱼类进入鱼道，进口流速设计为1.02~1.39 m/s，休息池主流设计为0.20~1.02 m/s，鱼道竖缝处流速宜低于0.85 m/s。鱼道长度为1 000 m时，鱼道内平均水流速度应低于0.78 m/s。本研究结果可为新疆木扎提河流域鱼类游泳能力研究提供参考，对保护日益减少的鱼类资源具有重要意义。     

鲢幼鱼游泳能力及游泳行为的试验研究

为了探究四大家鱼的游泳能力,指导鱼道水力学设计,提高鱼道过鱼成功率,增殖鱼类资源总量,以四大家鱼之一的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)为试验对象,研究其游泳能力及游泳行为。在(30±1)℃水温下,采用流速递增法,鲢的体长7.3~16.8 cm,体重6.10~66.50 g,按体长将鲢分为(8.17±0.59)cm、(10.09±0.53)cm、(11.84±0.67)cm、(13.94±0.68)cm、(15.90±0.64)cm共计5个试验组。结果表明,鲢的临界游泳速度为52~100 cm/s,相对临界游泳速度为5.90~7.14 BL/s,摆尾频率为98.7~432.2次/min。鲢的临界游泳速度随体长增加而增大,其线性拟合方程为Ucrit=4.908L+17.63(R2=0.998);其相对临界游泳速度随体长增加而减小,线性拟合方程为U'crit=-0.130L+8.025(R2=0.979);在整个试验过程中,根据鱼类对水流速度的游泳行为响应,鲢摆尾频率随水流速度的增大而增加,两者呈线性关系;在相同流速下,较长个体鲢的摆尾频率显著小于较小的个体。     

禁食对8种幼鱼游泳运动能力的影响

为了探究不同种类幼鱼在禁食胁迫下的游泳能力 , 本研究以青鱼 (Mylopharyngodon piceus)、草鱼 (Ctenopharyngodon idellus)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、鲫(Carassius auratus)、长薄鳅(Leptobotia elongata)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)、台湾泥鳅(Paramisgumus dabryanus ssp.) 8 种幼鱼为对象, 采用流速递增法测定了不同禁食时间(0 d、2 d、5 d、10 d、15 d)条件下 8 种鱼类的感应流速(U_ind)、临界游泳速度(U_crit)、爆发游泳速度(U_burst)。结果表明: 8 种鱼类游泳能力均为感应流速＜临界游泳速度＜爆发游泳速度。感应流速平均值的变化范围在(6.12~12.78) cm/s, 其中草鱼、鲢和鳙的感应流速较接近且对流速的感应较敏感, 感应流速为 4.75~7.75 cm/s。8 种实验鱼的游泳速度存在显著差异(P＜0.05), 其中青鱼和长薄鳅的临界游泳速度和爆发游泳速度最高, 分别为(121.65±3.19) cm/s、(143.48±5.77) cm/s、(85.08±3.23) cm/s、(132.68±8.52) cm/s, 游泳能力较差的为台湾泥鳅[(19.28±1.90) cm/s、(31.53±2.14) cm/s]。禁食对感应流速的影响不显著(P＞0.05), 但实验鱼的临界游泳速度和爆发游泳速度随禁食时间的延长呈线性下降, 其中临界游泳速度的下降幅度较爆发游泳速度更为显著 (P＜0.05)。在禁食 0 d 和 2 d 时, 实验鱼的临界和爆发游速无显著差异(P＞0.05); 禁食 5 d 时, 两者开始呈现下降趋势; 禁食 5 d 后, 临界和爆发游速分别下降了 13%~51%和 9%~39%。禁食 10 d 后, 临界和爆发游速分别下降了 29%~70%和 20%~55%, 其中 10 d 禁食期间的游泳速度降低幅度最为显著。因此, 禁食 10 d 是影响鱼类游泳能力的关键时期。禁食对幼鱼的感应流速无显著影响, 但临界游泳速度和爆发游泳速度受禁食时间影响明显, 且禁食时间越长, 游泳能力下降越显著。此外, 临界游泳速度与爆发游泳速度之间的差异可能源于不同游泳方式在能量消耗方面的差异。     

异齿裂腹鱼游泳能力初探

为了摸清雅鲁藏布江特有种异齿裂腹鱼(Schizothorax oconnori)的游泳能力,以野生鱼种为实验对象,通过丹麦Loligo System公司的环形试验水槽测试了异齿裂腹鱼的临界游泳速度、突进游泳速度和持续游泳速度。结果显示,异齿裂腹鱼的临界游泳速度随体长的增大而增加,相对临界游泳速度随体长的增大而减小,其临界游泳速度与体长的关系为Y1=-39.369+13.23X-0.371X2+0.004X3(Y1是绝对临界游泳速度,X为体长)。突进游泳速度随体长的增加而近似呈线性递增趋势,而相对突进游泳速度随体长的增大而减小。在三个固定流速(60cm/s、80 cm/s、100 cm/s)下,初步确定60 cm/s为异齿裂腹鱼的持续游泳速度,80 cm/s、100 cm/s为耐久游泳速度。研究成果以期为青藏高原地区鱼类行为学的研究提供基础资料,为鱼道等过鱼设施的设计提供参考资料。     

圆口铜鱼幼鱼可持续游泳能力及活动代谢研究

以圆口铜鱼(Coreius guichenoti)幼鱼为研究对象,通过自制的鱼类游泳实验装置,测定了4个温度(10,15,20和25℃)下圆口铜鱼幼鱼游泳速度达到临界游速过程中及运动疲劳后耗氧率的变化情况;在自然水温条件下,测定了5个不同流速下的可持续游泳时间,并通过摄像记录分析了不同游泳速度下的游泳行为。结果显示:圆口铜鱼幼鱼在运动疲劳前耗氧率随流速的增加显著上升(P0.05),在临界游速时达到峰值;运动疲劳后耗氧率逐渐下降,40~50 min内耗氧率恢复至低流速时的水平。自然水温(18.0±1.5)℃条件下幼鱼的可持续游泳时间随流速增加逐渐减小(P0.01),在1.31倍临界游速的固定流速下,平均可持续游泳时间达29 min,体现了较强的游泳耐力及无氧代谢能力。录像分析表明,摆尾频率(TBF)与游速的关系呈线性正相关(P0.001),且随着温度升高,TBF随流速增加的趋势越明显。     

沅水光泽黄颡鱼和鲫的临界游泳速度和最大游泳速度比较

为了分析洞庭水系鱼类趋流特性的生态适应性及为水域渔业资源保护提供基本数据,在水温(20.0±1.5)℃和自然光周期下,用实验室自制的鱼类运动测试水槽和递增流速法测定了沅水中游常德河洑江段体长(13.94±1.85)cm光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)和体长(12.28±1.42)cm鲫(Carassius auratus)的临界游泳速度及最大游泳速度等参数,分析两种鱼这两个参数与体长等因素的关联及差异。外置变频器调节电机功率改变螺旋桨的转速而呈不同流速。1 BL·s^-1时开始实验,每15 s提高流速2 cm·s^-1,直到鱼变疲劳在拦网处停止游泳20 s时的水流速度就是该鱼的最大游泳速度(U_max,单位cm·s^-1)和相对最大游泳速度(U_max^r)[(=U_max/BL(体长),单位BL·s^-1)]。流速慢慢增至60%U_crit估计值下,实验鱼持续游动15 min后,将增加...     

应用于工厂化养殖的凡纳滨对虾耐流性研究

工厂化对虾养殖中,需要根据对虾耐流性,并结合污物聚集效果调控池内水流速度大小和持续时间长短。本研究利用垂直循环水槽,分别测定5种流速(20. 3、23. 0、30. 2、34. 9和41. 3 cm/s)下凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)[(3. 62±0. 50) g]的可持续游泳时间,并以此为指标衡量凡纳滨对虾相应流速下的耐流性。结果显示:同一流速下,外部特征相似的凡纳滨对虾可持续游泳时间具有较大的个体差异性;个体差异性的表征参数(离散系数)随流速的增大先增大后减少,在34. 9 cm/s时达到最大;由累积疲劳比例随时间的变化关系曲线可知,高流速(30. 2、34. 9和41. 3 cm/s)试验组中,接近50%的对虾会在10 min内因疲劳触网而不能继续游泳;曲线拟合决定系数R2显示,指数函数能最好地呈现平均可持续游泳时间随流速的变化关系。研究表明,工厂化养殖中水流调控要考虑对虾耐流性的个体差异性,而不是仅考虑对虾的平均耐流性。对于本研究所用的对虾(3. 62±0. 50) g,池内流速建议控制在30. 2 cm/s以下,并且参考累积疲劳比例随时间的变化关系曲线,确定相应流速下的水流持续时间。     

鱼类游泳能力测定方法的研究进展

文章综述了鱼类游泳能力的研究概况、鱼类游泳速度的分类和鱼类游泳能力的测定方法,分析比较了各种方法的优劣,以期为进一步优化鱼类游泳能力的评价指标、完善测试鱼类游泳能力的方法与手段提供参考。     

长丝裂腹鱼的游泳能力和游泳行为研究

鱼类的游泳能力和游泳行为是成功设计过鱼设施的关键。为了探究长丝裂腹鱼（ Schizothorax dolichonema Herzenstein）的游泳能力,以野生长丝裂腹鱼（110.56 g ±35.88g）为对象,测定了它们的临界游泳速度,并记录了测定过程中的游泳行为。研究表明：（1）临界游泳速度为3.04～4.93BL/s;（2）运动耗氧率与游泳速度呈幂函数关系MO 2＝129.67＋15.63 U 2.34（ R 2＝0.983, P＜0.001）,速度指数为2.34,表明能量利用效率相对较低;单位距离能耗（COT）与游泳速度的关系也呈幂函数关系COT＝0.14 U-1＋0.04U0.80（R2＝0.844, P＜0.001）;（3）随着游泳速度的增加,尾摆幅度的变化不显著,变化范围为0.18～0.32 BL,而尾摆频率和运动步长都呈线性增加的趋势。     

Undulatory fish swimming: from muscles to flow

Undulatory swimming is employed by many fish for routine swimming and extended sprints. In this biomechanical review, we address two questions: (i) how the fish's axial muscles power swimming; and (ii) how the fish's body and fins generate thrust. Fish have adapted the morphology of their axial musculature for high power output and efficiency. All but the superficial muscle fibres are arranged along curved trajectories, and the myomeres form nested cones. Two conflicting performance goals shape the fibre trajectories of the axial muscles. Maximum power output requires that all fibres contract uniformly. In a bending fish, uniform contraction in a single myomere can be ensured by curved fibre trajectories. However, uniform strain is only desirable if all muscle fibres have the same contractile properties. The fish needs several muscle‐fibre types that generate maximum power at different contraction speeds to ensure effective muscle power generation across a range of swimming speeds. Consequently, these different muscle‐fibre types are better served by non‐uniform contractions. High power output at a range of swimming speeds requires that muscle fibres with the same contractile properties contract uniformly. The ensuing helical fibre trajectories require cone‐shaped myomeres to reduce wasteful internal deformation of the entire muscle when it contracts. It can be shown that the cone‐shaped myomeres of fish can be explained by two design criteria: uniform contraction (uniform strain hypothesis) and minimal internal deformation (mechanical stability hypothesis). So far, only the latter hypothesis has found strong support. The contracting muscle causes the fish body to undulate. These body undulations interact with the surrounding water to generate thrust. The resulting flow behind the swimming fish forms vortex rings, whose arrangement reflects the fish's swimming performance. Anguilliform swimmers shed individual vortex rings during steady swimming. Carangiform swimmers shed a connected chain of vortex rings. The currently available sections through the total flow fields are often not an honest representation of the total momentum in the water – the wake of carangiform swimmers shows a net backward momentum without the fish accelerating – suggesting that our current picture of the generated flow is incomplete. To accelerate, undulatory swimmers decrease the angle of the vortex rings with the mean path of motion, which is consistent with an increased rate of backward momentum transfer. Carangiform swimmers also enlarge their vortex rings to accelerate and to swim at a higher speed, while eel, which are anguilliform swimmers, shed stronger vortex rings.     

A meta‐analysis of steady undulatory swimming

The mechanics underlying undulatory swimming are of great general interest, both to biologists and to engineers. Over the years, more data of the kinematics of undulatory swimming have been reported. At present, an integrative analysis is needed to determine which general relations hold between kinematic variables. We here perform such an analysis by means of a meta‐analysis. Using data of 27 species, we examine the relationships between the swimming speed and several kinematic variables, namely frequency and amplitude of the tail beat, length and speed of the propulsive wave, length of the body, the Reynolds number, the Strouhal number and the slip ratio U/V (between the forward swimming speed U and the rearward speed V of the propulsive wave). We present results in absolute units (cm) and in units relative to the length of the organism (total length, TL). Our data show several kinematic relations: the strongest influence on swimming speed is the speed of the propulsive wave, and the other variables (amplitude and frequency of the tail beat, length of the propulsive wave and length of the body) influence it more weakly (but significantly). In several cases, results differ when variables are expressed in different units (absolute or relative to length). Our data reveal significant differences between kinematics of swimming of shallow‐bodied and deep‐bodied individuals, with shallow‐bodied ones swimming with a shorter propulsive wave length and a higher Strouhal number. The slip ratio U/V and the Strouhal number appear to depend on the Reynolds number in a non‐linear manner.     

不同营养状况对鲫鱼偏好游泳速度的影响

为考察不同营养状况对鲤科鱼类偏好游泳速度的影响,本研究以鲫鱼(Carassius auratus)为实验对象,(25±1.0)℃条件下设置3个不同营养状况实验组:对照组(禁食48 h)、饱食组(饱食)和饥饿组(饥饿14 d),将单尾实验鱼置于梯度流速选择仪(流速范围为11.86~65.45 cm/s,等距离划分为5个流速区域,从第一到第五流速区域流速连续增加)中拍摄1 h,采用Ethovision XT9软件分析视频资料并计算实验鱼在不同流速区域平均进入频次(F,次)、单次进入停留时间(T,s/次)和平均停留时间百分比(P_t,%)等流速选择行为指标。结果显示,对照组和饱食组的F值随水流速度上升而增加,对照组的T值不同流速区域间无差异(P0.05),而饱食组第三和第四流速区域T值均显著大于其他流速区域(P0.05),因此两实验组第三和第四流速区域的P_t均显著大于其他流速区域,其偏好游泳速度为20.12~41.30 cm/s。饥饿组流速偏好行为出现表型分化,I型实验鱼在第一流速区域P_t和T值显著大于其他流速区域(P0.05),各流速区域的F值均显著小于其他实验组(P0.05),故I型实验鱼的偏好游泳速度为11.86~15.18 cm/s。而II型实验鱼则与对照组相似,在第三和第四流速区域Pt均显著大于其他流速区域(P0.05),故II型实验鱼的偏好游泳速度为20.12~41.30 cm/s。结果表明,饱食不影响鲫鱼的偏好游泳速度,可能是饱食不影响鲫鱼的游泳能力所致,但饱食组在各流速区域间的出入频次减少而停留时间有所增加。饥饿后鲫鱼偏好游泳速度出现表型分化,I型实验鱼的偏好游泳速度降低,而II型实验鱼则无明显变化,I型和II型实验鱼偏好游泳速度的差异可能是由于在饥饿条件下二者能量节约和游泳功能维持的策略不同。     

北盘江2种典型增殖放流鱼类突进游速研究

长臀（Cranoglanis bouderius）和白甲鱼（Onychostoma sima）是目前北盘江主要放流鱼类,但这2种鱼的放流效果差异较大。由于鱼类的突进游速在一定程度上影响增殖放流的效果,故试验采用自制测试装置,用递增流速法测试了2种鱼的突进游速。结果显示,白甲鱼的突进游速大于长臀,且2种鱼的突进游速均随体长增加而近似线性增大;而相对突进游速则随着体长的增加而近似线性减小。研究结果可为北盘江鱼类增殖放流和放流效果评估,以及日后北盘江的拦鱼、诱鱼、集鱼船等鱼类资源保护措施的实施提供参考。     

短须裂腹鱼有氧游泳能力及其行为的实验研究

研究短须裂腹鱼的游泳能力、运动生理及游泳行为,为过鱼设施的设计提供参考依据。实验用15尾短须裂腹鱼于2013年7月中旬采自金沙江上游玛曲河河口处,体长(23.83±2.47)cm,体重(224.95±76.83)g。游泳能力测试装置采用丹麦Loligo Systems公司生产的大型游泳水槽。(1)短须裂腹鱼临界游泳速度为(75.04±7.6)cm/s、(3.17±0.42)BL/s;(2)运动耗氧率与游泳速度呈幂函数关系:MO2=100.00+42.61U1.81(R2=0.995,P0.001);单位距离耗氧率(COT)与游泳速度的关系也呈幂函数关系:COT=0.12U-1+0.04U1.02(R2=0.898,P0.001),最适游速Uopt=1.81 BL/s,COTmin=0.14 mg/(kg·m);(3)随着游泳速度的增加,尾摆幅度的变化不显著(P0.05),变化范围为0.17~0.26 BL、平均(0.21±0.02)BL,而尾摆频率和运动步长都呈线性增加的趋势。     

宁波市三疣梭子蟹主要病害流行特征及应对措施

宁波市人工养殖三疣梭子蟹已有近30年的历史，近十几年来发展十分迅猛，其养殖规模迅速扩大。但目前,三疣梭子蟹养殖产量普遍偏低，且病害频发，严重制约本市三疣梭子蟹养殖业进一步的发展。在对近几年本市三疣梭子蟹养殖主要病害进行监测的基础上，分析了本市三疣梭子蟹养殖主要病害的流行特征及其发病原因，并结合本市三疣梭子蟹养殖实际状况,寻求有效的应对措施。