流速对鲫游泳行为和能量消耗影响的研究

通过自制的鱼类游泳试验装置,研究了流速对鲫（Carassius auratus）游泳行为和能量消耗的影响。结果表明,鲫的摆尾频率、摆尾幅度随游泳速度变化有明显的规律。随着游泳速度的增加,鲫的摆尾频率与幅度都相应地增加。流速小于3倍体长/s与大于3倍体长/s,摆尾频率差异性显著（P〈0.05）,而摆尾幅度差异性不明显。鲫单位时间耗氧率随着流速的增加而显著增加,并且随着速度的增加,鲫用于游泳所消耗的能量占总能量消耗逐渐趋于稳定,运动净耗氧率最大为90%。水温（16±1）℃时,体长12～20cm鲫的相对极限流速为其（3.85±1.10）倍体长/s,绝对极限流速为（0.66±0.10）m/s;相同流速的温度环境中,随着体重的增加,耗氧量呈增加趋势。在相同的流速下,水温（10±1）℃时的游泳耗氧量小于（16±1）℃,而净耗氧率较大;温度（16±1）℃时,2.5倍体长/s的游泳速度有利于鲫生长代谢的能量积累。     

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。     

温度和重复运动对中华鲟游泳行为的影响

研究温度和重复疲劳运动对中华鲟游泳行为和能量代谢的影响,为中华鲟养殖环境水质量监测管理、物种保护和鱼道的设计等提供参考。在密封鱼类游泳装置中,利用速度递增法测定了不同温度(10、15、20和25℃)、流速条件下中华鲟(Acipenser sinensis)幼鱼(体长8.50~11.00 cm,体重5.10~8.80 g)的摆尾频率(TBF)、呼吸频率(RR),并同时测定了游泳过程中的耗氧率(M_(O_2))。结果表明:随着摆尾频率或呼吸频率的增加,中华鲟幼鱼的耗氧率增加,耗氧率与摆尾频率或呼吸频率呈指数相关(M_(O_2)=a×TBF~b;M_(O_2)=A×RR~B);随着温度增加,b值先减小后增加,15℃和20℃时b值较小;疲劳恢复后,第2次测试b值大于第1次;随着温度的增加,B值逐渐增加;疲劳恢复后,第2次测试B值小于第1次。游泳过程能量消耗随着温度的升高先降低后升高,15~20℃能量消耗较小。疲劳恢复后,第2次测试能量消耗大于第1次,游泳效率降低,特别是在10℃和25℃,15~20℃变化不明显。温度和重复游泳对中华鲟幼鱼游泳行为影响显著,温度不适宜和重复疲劳运动会产生叠加效应,导致游泳效率显著降低。     

沅水3种常见鱼类趋流行为在水电梯级开发中的指示意义

为探索水电梯级开发下鱼类的趋流行为,采用自制鱼类游泳能力及代谢测定装置,研究了3种沅水常见鱼类(鲫、大眼鳜和黄颡鱼幼鱼)的趋流游泳能力及代谢特征。结果显示,鲫、大眼鳜和黄颡鱼的相对感应流速分别为(0.79±0.14)、(1.16±0.07)和(0.75±0.09) BL/s,相对偏好游速分别为(2.31±0.11)、(1.86±0.04)和(1.60±0.03) BL/s,相对临界游速分别为(3.43±0.37)、(2.58±0.32)和(2.68±0.13) BL/s。同样条件下黄颡鱼偏好游速、临界游速、呼吸频率和耗氧率均显著低于鲫和大眼鳜。3种鱼呼吸频率、摆尾频率和耗氧率均随流速增加而增加,呈先升高后降低的趋势。在3.0 BL/s流速下,3种鱼呼吸频率均出现峰值。在2.0 BL/s流速下,鲫和大眼鳜摆尾频率和耗氧率出现峰值,而黄颡鱼则在1.5 BL/s流速下出现。随着流速的增加,鲫趋流率从静水组的64.1%增加至4.0 BL/s的100.0%,大眼鳜和黄颡鱼分别从静水组的60.2%和58.9%增加至2.0～3.0 BL/s的100.0%。水流流速显著影响3种鱼的游泳状态。鲫在静水条件下以逆流前进和顺流而下为主。大眼鳜静水和大多数流水条件下以逆流静止状态为主。黄颡鱼在静水组和较低流速组(1.0 BL/s)长时间保持逆流静止状态,随着流速的增大,逆流静止比例迅速减少,逆流后退时间比例不断增加。研究表明,沅水3种常见鱼类趋流行为的差异性与其生活习性、形态特征、食性和捕食方式以及生活水环境等密切相关。了解3种鱼类趋流行为参数与流速环境条件的对应关系,有助于建立鱼类游泳生物学仿真数据模型,为梯级开发背景下鱼类的运动生理生态适应机制及运动方式的演化研究提供参考。     

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。     

人工繁殖圆口铜鱼幼鱼游泳能力与游泳行为研究

利用鱼类游泳能力测定装置,以人工繁殖的圆口铜鱼(Coreius guichenoti)幼鱼为实验对象,体重(3.05±0.99)g,体长(5.94±0.66)cm,采用递增流速法研究其游泳能力与游泳行为。结果表明,在(20±1)℃水温条件下,圆口铜鱼平均相对临界游泳速度(critical swimming speed,U_crit)为(8.41±1.56)BL/s;其步态转换速度(gait transition speed,U_chg)与临界游泳速度呈线性正相关:U_chg=0.63 U_crit+0.21(P<0.01,R 2=0.86);摆尾频率(tail beat frequency,TBF)与进口流速(inlet velocity,U_in)呈线性正相关:TBF=0.48 U_in+2.53(P<0.01,R 2=0.95);进口流速(inlet velocity,U_in)与步长(step length,SL)呈线性正相关:SL=0.11 U_in+0.41(P<0.01,R 2=0.99)。实验鱼的摆尾幅度(tail beat amplitude,TBA)、冲刺次数、各进口流速下的摆尾时间百分比及稳定摆尾与非稳定摆尾比例,均随进口流速改变而变化。随流速增大,摆尾幅度呈现先增大、再减小、最后又增大的趋势;冲刺次数也是先增加、随后逐渐下降;摆尾时间百分比最初是快速增大,随后基本保持不变,流速增至8 BL/s高流速时,再次随流速增加而快速增大。当流速与临界游速比值(U/U max)为0.38时,实验鱼出现非稳定摆尾行为;比值为0.58时,实验鱼稳定摆尾行为与非稳定摆尾行为比例为1∶1;比值增至0.78时,稳定摆尾行为消失。人工繁殖的圆口铜鱼游泳能力较强,在不同流速下,通过改变游泳行为以保持更长的游泳时间及距离。研究结果可为以圆口铜鱼为过鱼对象的鱼道建设以及养殖流速优化提供参考。     

障碍物对鲢幼鱼游泳动力学的影响

为了解鱼在复杂水流环境中的运动行为,提升鱼道过鱼效果,实验通过在水槽中放置障碍物,分析不同来流速度(1,3和5 BL/s)(BL/s即体长每秒)下鲢幼鱼顶流静止和顶流前进时的游泳动力学表现,提取的游泳动力学指标有摆尾频率、摆尾幅度、对地游泳速度、游泳加速度和运动步长。结果发现,半流速度1 BL/s下,与自由来流相比,鲢幼鱼在障碍物后方顶流静止时,摆尾频率降低,摆尾幅度增加;顶流前进时,摆尾频率、对地游泳速度、游泳加速度和运动步长降低,摆尾幅度增加。半流速度3 BL/s下,障碍物有助于节省鱼类运动能量的消耗。在有障碍物的水流中,顶流静止时的摆尾频率随流速的增加而增加;顶流前进时,摆尾频率、摆尾幅度和游泳加速度随流速增大而增大,而运动步长随流速增大而减小。位置偏好研究表明,当流速为3 BL/s时,鲢幼鱼明显集中在距离障碍物后方约5～30 cm处游动,停留时间占比达92.5%,可能采用了卡门步态的运动模式;当流速为1和5 BL/s时,鲢幼鱼没有表现出非常明显的位置偏好;在自由来流中,鲢常贴壁游泳,亦没有明显的位置偏好,表明障碍物和流速的结合可为鱼类提供水流藏匿场,研究结果为鱼道设计提供重要参考依据。     

沅水三种常见鱼类趋流行为研究：水电梯级开发的指示意义

为探索水电梯级开发下鱼类的趋流行为,采用自制鱼类游泳能力及代谢测定装置,研究了3种沅水常见鱼类(鲫、大眼鳜和黄颡鱼幼鱼)的趋流游泳能力及代谢特征。结果显示,鲫、大眼鳜和黄颡鱼的相对感应流速分别为(0.79±0.14)、(1.16±0.07)和(0.75±0.09) BL/s,相对偏好游速分别为(2.31±0.11)、(1.86±0.04)和(1.60±0.03) BL/s,相对临界游速分别为(3.43±0.37)、(2.58±0.32)和(2.68±0.13) BL/s。同样条件下黄颡鱼偏好游速、临界游速、呼吸频率和耗氧率均显著低于鲫和大眼鳜。3种鱼呼吸频率、摆尾频率和耗氧率均随流速增加而增加,呈先升高后降低的趋势。在3.0 BL/s流速下,3种鱼呼吸频率均出现峰值。在2.0 BL/s流速下,鲫和大眼鳜摆尾频率和耗氧率出现峰值,而黄颡鱼则在1.5 BL/s流速下出现。随着流速的增加,鲫趋流率从静水组的64.1%增加至4.0 BL/s的100.0%,大眼鳜和黄颡鱼分别从静水组的60.2%和58.9%增加至2.0~3.0 BL/s的100.0%。水流流速显著影响3种鱼的游泳状态。鲫在静水条件下以逆流前进和顺流而下为主。大眼鳜静水和大多数流水条件下以逆流静止状态为主。黄颡鱼在静水组和较低流速组(<1.0 BL/s)长时间保持逆流静止状态,随着流速的增大,逆流静止比例迅速减少,逆流后退时间比例不断增加。研究表明,沅水3种常见鱼类趋流行为的差异性与其生活习性、形态特征、食性和捕食方式以及生活水环境等密切相关。了解3种鱼类趋流行为参数与流速环境条件的对应关系,有助于建立鱼类游泳生物学仿真数据模型,为梯级开发背景下鱼类的运动生理生态适应机制及运动方式的演化研究提供参考。     

温度对白鲢幼鱼游泳能力及代谢影响的研究

以鲢(Hypophthalmichthys molitrix)幼鱼(体长10.9～11.8cm,体重16.0～19.0g)为对象,研究了在不同温度(15、18、21、25℃)条件下的游泳能力及耗氧率。结果表明:(1)鲢幼鱼的相对临界游泳速度分别为:(5.30±0.32)、(5.87±0.25)、(6.17±0.16)、(6.85±0.16)BL/s,临界游泳速度随温度升高呈线性增加,拟合方程:Ucrit=3.073+0.150T(R2=0.983,P<0.005)。(2)在同一温度下耗氧率随流速的增加而增加,在同一流速下耗氧率随温度的增加而增加;使用power方程拟合耗氧率与流速关系,4种温度下的速度指数分别为1.41、1.31、1.60、1.80,随着温度的升高而增大。研究结果为水温变化对鱼类影响以及鱼道流速设计提供了鲢幼鱼游泳能力参数。     

水流对杂交鲟幼鱼游泳行为的影响

在26℃水温下,使用特制的鱼类游泳行为测定装置研究了杂交鲟(Huso duricusGeorgi♂×Acipenser schrenc-kiBrandt♀)幼鱼在0 m/s、0.1 m/s、0.3 m/s、0.5 m/s 4种流速条件下的游泳行为。结果显示:杂交鲟幼鱼随着流速的增加趋流率增大,且在90min内趋流率达到100%所需的时间明显缩短。实过过程中0.3 m/s和0.5 m/s两组摆尾频率都高于0.1 m/s和静水组,但在各个时段内,摆尾频率与趋流率均没有显著的相关。杂交鲟幼鱼的游泳状态明显受到所处流速的影响:0.1 m/s流速下以逆流前进为主,约占时间比例56.3%;0.3 m/s流速下以逆流静止为主,约占时间比例58.1%;0.5 m/s流速下以逆流后退为主,约占时间比例80.7%。在逆流前进和逆流静止两种游泳状态下,杂交鲟幼鱼的游泳速度和摆尾频率呈线性相关。但在逆流后退和顺流而下两种状态下,两者之间却没有显著的相关,且此两种状态下其游泳速度和摆尾频率随流速增加的变化趋势也不一致。     

普安鲫鱼鱼苗耗氧率的初步研究

利用简易密闭的流水装置,对普安鲫(Carassius auratus)鱼苗的耗氧率进行了初步研究;选择体重为1.40～2.50 g的小规格及21.20～33.31 g大规格普安鲫鱼苗,研究其昼夜耗氧率的变化规律以及水温、体重对其耗氧率的影响。结果表明,温度对普安鲫鱼苗耗氧率有显著影响,耗氧率随温度的增加而升高,随体重的增加而降低。2种规格普安鲫鱼苗的昼夜耗氧率变化曲线基本一致,日均(7∶00～17∶00)耗氧率0.1700 mg/(g.h)与夜均(19∶00～5∶00)耗氧率0.1721 mg/(g.h)相似;其中,小规格普安鲫在23∶00出现耗氧率低峰0.1253 mg/(g.h),5∶00出现耗氧率高峰0.2647 mg/(g.h);大规格普安鲫在21∶00出现耗氧率低峰0.0909 mg/(g.h),7∶00出现耗氧率高峰0.2375 mg/(g.h)。     

河鲈鱼苗耗氧率和窒息点的测定

水温20～28%:,测定河鲈(Perca fluviatilus)鱼苗(全长7.25 cm,平均体重5.294 g)的耗氧率、耗氧量和窒息点.结果表明,河鲈鱼苗的耐低氧能力较弱,其平均窒息点为1.332 mg/L;耗氧率呈明显的昼夜变化,平均耗氧率为0.622 mg/g·h.耗氧率高峰出现在5:00和23:00.水温对河鲈鱼苗的耗氧率和窒息点均有显著影响.     

Effects of temperature on food consumption, growth and oxygen consumption of freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii (de Man 1879) postlarvae

Effects of temperature on food consumption, growth and oxygen consumption were estimated for the freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii postlarvae at 23 °C, 28 °C and 33 °C in the laboratory. The results showed that the animal's initial body weight had a close linear relationship with food consumption and growth. Food consumption increased directly with temperature. Consumption rates (C; mg day^?1 ind^?1 ) of the 28 °C and 33 °C groups were much higher than that of the 23 °C group (P < 0.001), and the 33 °C group's consumption rate was higher than that of the 28 °C group (P < 0.05). The relationship of food consumption with temperature and initial body weight (W; mg) could be described as: C = 0.0679W + 0.185t? 3.17. Growth increased significantly with increased temperature. The relationship among specific growth rate, temperature and initial body weight was as follows: SGR = ?0.110W + 0.213t + 0.176. However, temperature showed no effect on growth efficiency. Oxygen consumption increased significantly with temperature (P < 0.01). The weight‐specific oxygen consumption rates (mg O₂ g^?1 h^?1) at 23 °C, 28 °C and 33 °C were 0.83, 1.16 and 1.49 mg O₂ g^?1 h^?1 for 61.92 mg M. rosenbergii.     

温度对鲢耗氧率的影响

采用封闭流水式和开放静水式对不同温度条件下(4～32℃)鲢(Hypophthalmichthys molitrix Cuvier et Valenciennes)成鱼和幼鱼耗氧率进行了研究。封闭流水式的结果表明:成鱼的耗氧量和耗氧率在32℃时最高,分别为80.51mg·尾~(-1)·h~(-1)和94.71mg·kg~(-1)·h~(-1),在8℃时最低,为17.20mg·尾~(-1)·h~(-1)和20.24mg·kg~(-1)·h~(-1)。幼鱼的耗氧量和耗氧率与成鱼有着同样的变化规律,在32℃时最高,分别为5.60mg·尾~(-1)·h~(-1)和112.00mg·kg~(-1)·h~(-1);在4℃最低,为1.01mg·尾~(-1)·h~(-1)和20.12mg·kg~(-1)·h~(-1)。开放静水式测得的成鱼的耗氧率:在32℃时最高,达136.77mg·kg~(-1)·h~(-1),在8℃时最低,为36.08mg·kg~(-1)·h~(-1);幼鱼的耗氧率在32℃时最高达到194.93mg·kg~(-1)·h~(-1),在12℃时最低,为81.18mg·kg~(-1)·h~(-1)。研究结果表明:鲢体重在45.30～1050g范围内时,随着体重的增加,耗氧量增加,耗氧率下降,温度对鲢成鱼和幼鱼的呼吸水平均有显著的影响。     

不同温度下青海湖裸鲤的耗氧率、耗氧量与呼吸频率的关系

研究了不同温度(5±0.5)℃、(10±0.5)℃、(15±0.5)℃、(20±0.5)℃和(25±0.5)℃)下青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的耗氧率、耗氧量与呼吸频率的关系。结果表明,耗氧率、耗氧量和呼吸频率均随着温度的升高而升高,且不同温度间差异显著(P<0.01)。呼吸频率在5~10℃较低温度时没有明显差异(P>0.05)。呼吸频率在不同的温度下都存在明显的昼夜差异(P<0.05),白天明显高于夜晚。不同温度下呼吸频率和耗氧率的回归关系为y=63.052e(0.0115x)(R2=0.982 2);呼吸频率和耗氧量的回归关系为y=-1.719 7x2+38.437x-61.914(R2=0.961 8)。在15~20℃间的耗氧率、耗氧量和呼吸频率相对变化较小,为适宜养殖的水温。     

缢蛏能量收支研究

采用静水法测定缢蛏在自然水温下的能量收支结果。试验结果表明:粪能占摄入总能量的40.41%,排泄能占总摄入能量的5.64%,自身代谢所消耗能量23.75%,余下的30.20%用于缢蛏自身生长。摄食率表现出明显的昼夜变化。     

半滑舌鳎的耗氧率与盐度和体重的关系

就盐度和体重对半滑舌鳎耗氧率的影响进行了初步研究。结果表明,在各个试验盐度梯度下,半滑舌鳎的耗氧量和耗氧率与体重(W)之间的关系可用幂函数Q=aW~b表示,其中,耗氧量与体重呈正相关,耗氧率与体重呈负相关。方差分析表明,盐度和体重对半滑舌鳎的耗氧量和耗氧率均有极显著的影响(P<0.01);不同规格半滑舌鳎耗氧率的最高值均出现在同一盐度组,最低值则因体重不同而出现在不同的盐度组。     

Diets of double-crested cormorants in the Lake Winnebago System,Wisconsin

Double-crested cormorant Phalacrocorox auritus Lesson (cormorant) populations have increased throughout the Great Lakes region of North America causing concern related to the impact of cormorant predation on fish communities. A recent decline in yellow perch Perca flavescens (Mitchill) abundance within the Lake Winnebago System, Wisconsin, USA, prompted an assessment of cormorant diets to evaluate potential effects of cormorant predation on the sportfish community. Diets were collected from 883 cormorants (417 from Lake Winnebago and 466 from Lake Butte des Morts) between 2015 and 2017. Cormorant diets on both waterbodies consisted mostly of freshwater drum Aplodinotus grunniens Rafinesque and gizzard shad Dorosoma cepedianum (Lesueur). Yellow perch and walleye Sander vitreus (Mitchill) observations were infrequent and represented < 5% of cormorant diets by weight each year. Under current conditions, cormorant predation likely has minimal impact on the Lake Winnebago sportfish community, but more research is needed to assess potential impacts on Lake Butte des Morts.     

胭脂鱼幼鱼的耗氧率及窒息点研究

在自制的可控温密封式流水呼吸室内,对0+龄胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)的耗氧率和耗氧量进行了测定,并对0+龄和1+龄胭脂鱼的窒息点和窒息过程作了分析。结果显示,平均体重6~7 g的0+龄胭脂鱼在15℃时的平均耗氧率和耗氧量分别为0.0585 mg/(g.h)和0.3567 mg/(尾.h);20℃时的平均耗氧率和耗氧量为0.1176 mg/(g.h)和0.8232 mg/(尾.h);昼间耗氧率与夜间耗氧率未显差异。15、20、25和30℃下0+龄胭脂鱼的窒息点分别为0.4921、0.8319、0.9356和1.5144 mg/L,25和30℃下1+龄胭脂鱼的窒息点为1.0738和1.1027 mg/L。