圆柱干扰对杂交鲟幼鱼游泳能力及代谢行为影响研究

为了研究流场扰动对鱼类游泳行为和代谢的影响,本研究测定了单、双圆柱(平行)扰动条件下杂交鲟(Acipenser schrenckii♀×A.baeri♂)幼鱼的临界游泳速度和耗氧率。结果显示:与对照组比较,单、双圆柱扰动条件下,杂交鲟幼鱼U_(crit)比对照组分别增加了1.71%和40.41%。游泳过程中,耗氧率和速度呈线性关系,单、双圆柱扰动条件下,速度系数b值显著小于对照组,上溯运动中能量利用效率较高。圆柱设置形成的流场环境有利于提高杂交鲟幼鱼游泳能力和游泳效率。湍动能为1.960×10~(-4)～46.92×10~(-4) m~2/s~2时,杂交鲟幼鱼游泳效率较高,上溯所需的能耗减少。     

流速对鲫鱼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。     

外源硒对萘胁迫下车前草生长及土壤修复能力的影响

为研究土壤多环芳烃植物修复技术,以萘为典型低分子量多环芳烃代表性污染物,选取车前草(Plantago asiatica L.)为潜在的修复治理植物,通过盆栽模拟试验,探讨外源硒的添加(0.2 mg·kg-1)对萘污染(0、50、200、800 mg·kg-1)条件下的车前草生长、生理特征及土壤修复效果的影响。研究结果显示,在不同浓度萘作用下,车前草生物量、根系形态(根表面积、根体积、根尖数、平均直径)和萘的去除率随土壤萘含量的增加而降低,根部丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和过氧化氢酶(CAT)活性则升高。硒的加入缓解了萘的胁迫作用,使得植物生物量和根系形态较无硒组增加了10.7%以上,MDA含量降低了8.4%～15.8%,过氧化氢酶(CAT)活性提高了4.0%～13.4%,谷胱甘肽(GSH)含量增加了13.1%～33.3%,土壤萘的去除率提高了0.5%～11.6%。结果表明,土壤中的萘抑制了车前草的生长,降低了其对萘的修复效率,而适量浓度的硒可以缓解萘对车前草胁迫,提高其对萘的耐受性,从而增强车前草的植物修复效率。     

香溪河沉积物重金属形态分布特征及生态风险评价

于2016年6月,在三峡库区香溪河流域设置5个样点,采集30个样品,通过五步连续提取法对Pb、Cd、Cu、和Cr重金属总量及形态进行分析,运用聚类分析法探讨香溪河流域沉积物各重金属的分布特征,利用基于形态学研究的次生相和原生相比值法对香溪河沉积物中重金属进行了生态风险评估。结果表明:研究区域重金属的变异系数大小为PbCdCuCr,聚类分析将样点分为三类,其中贾家店(XX04)为一类,三岔沟(XX01)、水库干流与香溪河交汇处(XXCJ)为一类,峡口(XX06)、平邑口(XX08)为一类;形态分析表明,Cu主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在,Pb主要以碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态以及残渣态存在,Cd主要以可交换态与残渣态存在,Cr主要以残渣态存在;生态风险评价表明,样点XX04与XX06上Cd的污染最为严重,大部分都在中度污染以上。综合评价得出,Cd是香溪河沉积物污染较为严重的重金属。     

鱼游泳能力对体长的响应及其在鱼道设计中的应用

为了探讨鱼类体长对游泳能力的影响并为鱼道水流的设计提供参考,该研究在封闭水槽中使用"递增流速法"测试了海南省某水利枢纽鱼道目标对象的游泳能力,并用Origin软件进行了数据统计分析,得到了试验鱼感应流速、临界游泳速度和爆发游泳速度的直线回归方程和Kaplan-Meier曲线。结果表明:1)随着试验鱼体长增大,相对感应流速、临界游泳速度和爆发游泳速度(体长/s)均减小,体长和鱼类速度的相关关系可用直线方程表示,且数据经过对数变换后的直线方程拟合效果比未经过对数变换的拟合效果更好,其中R2由0.664～0.725提高至0.907～0.933。2)根据鱼道设计规范、导则及文献,结合本工程目标过鱼对象的感应流速、临界游泳速度和爆发游泳速度(m/s),建议本工程鱼道进口诱鱼流速控制在0.35～0.47 m/s,池室流速控制在0.21～0.59 m/s,竖缝流速控制在0.57～0.74 m/s,出口断面至下一个池室之间的流速控制在0.21～0.50 m/s。鱼类体长对相对游泳速度(体长/s)产生了负面影响,鱼类游泳速度及其变化规律可对鱼道水流设计值提供参考。     

溶藻细菌H5的分离、鉴定及溶藻特性研究

[目的]分离和鉴定溶藻细菌,研究其溶藻特性,为进一步研究溶藻细菌对水华的治理作用提供帮助。[方法]从香溪河春季水华集聚区水体中分离得到1株有高效溶藻效果的菌株(H5),采用16S rDNA序列相似性分析和Biolog微生物自动鉴定系统等对细菌进行鉴定。采用直接计数法,研究了其对汉斯冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)、倪氏拟多甲藻(Peridiniopsis niei)、具尾逗隐藻(Komma cau-data)的抑制效果,及对汉斯冠盘藻的溶藻作用方式。[结果]根据生理生化及16S rDNA序列分析鉴定,H5属于纺缍形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)。该菌对汉斯冠盘藻、倪氏拟多甲藻、具尾逗隐藻的溶藻率最高为71.3%,最低为57.4%。培养滤液、热处理培养滤液对汉斯冠盘藻的生长具有明显抑制作用,而细菌无细胞提取物无溶藻能力。[结论]该菌对汉斯冠盘藻有较强的溶藻效果,且是通过分泌溶藻物质溶藻。     

Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性研究(英文)

[目的]为了探讨探讨Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性。[方法]采用土壤盆栽试验法,以桂花幼苗为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0、50、100、500、1000和2000mg/kg,Cd在浓度梯度0、1、10、50、100和200mg/kg/条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对桂花幼苗生长的影响。[结果]在试验条件下,土壤Pb含量达到500mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长,土壤Cd含量达到100mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长。桂花幼苗各部分对Pb吸收量的大小顺序为根>茎>叶;各部分Cd含量的大小顺序为根>茎>叶,但是各部分对Cd吸收量的大小顺序为茎>根>叶。[结论]在复合胁迫中,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收积累,高浓度处理表现出相互抑制吸收积累的特性。     

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。     

温度对鲫血液生化指标和消化酶的影响

采用室内模拟方法,研究了鲫(Carassius auratus)在9℃、16℃、25℃、30℃温度条件下的血液学指标和消化酶活力的变化。结果显示,鲫血清无机成分中的镁、磷在16℃时存在最大值,而其它成分变化不显著。在9～25℃水温范围内,甘油三脂、总胆固醇、总蛋白、白蛋白、球蛋白等均随水温上升而上升,并在25℃时达到最大值,而超过25℃后,甘油三脂、总胆固醇、总蛋白、白蛋白、球蛋白等含量均随水温升高而下降。在9～30℃水温范围内,血清中谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性随水温上升先升高、后下降,在25℃时达到最大值。鲫肠道中,蛋白酶和脂肪酶活性在9～25℃阶段升高,25～30℃时下降,蛋白酶和脂肪酶的活性均在25℃时最高;而肝胰脏中蛋白酶和脂肪酶活性随温度变化不明显。     

铜暴露对草鱼幼鱼代谢行为的影响

为了探讨水体中铜污染对鱼的生态毒理效应和游泳能力的影响,在实验室条件下,测定了铜暴露草鱼(Ctenopharyngodon idella)幼鱼半致死浓度、不同浓度铜暴露(0、0.025、0.050、0.075、0.10 mg·L~(-1))96 h后组织(肝、鳃、肌肉)铜累积量、相对临界游泳速度(U_(crit))以及耗氧率(MO_2)。结果表明:与对照组比较,铜暴露对组织(肝、鳃、肌肉)铜累积量无显著影响(P0.05),铜对草鱼幼鱼的安全浓度为0.008 mg·L~(-1)。铜暴露草鱼幼鱼相对临界游泳速度受抑制显著(P0.05),不同浓度暴露后U_(crit)分别较对照组下降了18.4%、21.8%、33.8%和38.1%。随着游泳速度的增加,其速度-代谢率关系为MO_2=a+b×U~c,随着暴露浓度增加,速度参数c值增加,不同浓度铜暴露后c分别比对照组增加了37.78%、33.33%、56.67%和61.11%,表明游泳能量利用率下降。铜暴露导致草鱼幼鱼有氧代谢范围增加,0.1 mg Cu·L~(-1)时有氧代谢范围比对照组增加了37.48%。铜暴露对草鱼幼鱼的游泳能力以及氧代谢行为产生影响,尤其是导致游泳效率降低、抑制游泳能力。