水库建设与生态系统和谐

水库建设和运行对流域内上下游的生物群落和生态系统产生诸多负面影响,诸如改变流域水文气候,导致水温分层、泥沙淤积、水质恶化,切断河流廊道,阻隔鱼类洄游通道等;此外,传统的水库调度方式仅体现水库的工程效益、经济效益和社会效益,忽视了其生态效益。通过详细探讨这些问题,据此提出生态水库的概念,并从规划、设计、施工及生态调度等方面探讨了生态水库的理论体系,即水库建设需与生态系统达到高度的和谐与统一。     

鳙对光色和光强的选择性试验

为研究船闸过鱼技术,利用自制的葛州坝船闸模型装置研究了鳙(Aristichthys nobilis)对红、白、蓝、绿、黄5种光色和光强的选择性。鳙在红、蓝、绿、黄、白色光5个区域中出现的次数比例分别是(68.01±7.09)%、(3.24±2.04)%、(5.70±4.28)%、(7.76±2.19)%和(15.30±2.83)%,鳙表现出偏好红色光。在红色光区域,鳙出现次数比例随时间先减小后增大,在第60 min时出现最小值(46.17%),整个试验过程变化显著,变化值28.16%;在白色光区域,鳙出现次数比先增大后减小,最大值达28.83%,变化值16.83%;黄、绿色光2个区域鳙出现次数比随时间无明显变化,变化值4.66%;蓝色光区域鳙出现次数比呈上下波动趋势,但总体平稳,变化值为11.35%。鳙对绿色光、黄色光表现出明显的负趋光性,对红色光表现出正趋光性。鳙平均出现次数比与时间的关系:红色光下,在强光区随时间呈下降趋势,在暗区变化趋势与强光区相反;绿色光下,只有暗区总体呈下降趋势但变化不显著,其他区域基本不变;蓝色光下,在所有区域均表现出上下波动、整体平稳的变化趋势;黄色光下,在暗区先增大后减小,亮区和强光区均呈先减小后增大趋势;白色光下,在暗区先减小后增大,而强光区先增大后减小,亮区无显著变化。     

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。     

鲢鳙幼鱼临界游泳速度的比较研究

通过比较不同鱼类的游泳能力,为鱼道建设和鱼类行为学研究提供基础资料。在(20±1)℃水温下,使用丹麦Loligo System公司的鱼类行为视频跟踪系统,采用Brett流速递增法,以鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichthys nobilis)为研究对象,体长作为划分依据,分别测定不同体长组鲢鳙临界游泳速度。结果表明:(1)鲢鳙绝对临界游泳速度随着体长的增加而增大,相对临界游泳速度随着体长的增大而减小,鲢体长与绝对临界游泳速度拟合方程为:Y1=0.10X21-0.11X1+55.86(R2=0.85),与相对临界游泳速度拟合方程为:y1=0.02x21-0.87x1+12.86(R2=0.94),鳙体长与绝对临界游泳速度拟合方程为:Y2=0.03X32-1.29X22+21.04X2-29.21(R2=0.85),与相对临界游泳速度拟合方程为:y2=0.02x22-0.87x2+14.81(R2=0.98);(2)相近体长组鲢(10.11±0.24)cm和鳙(10.78±1.34)cm临界游泳速度分别为(65.50±2.08)cm/s和(80.89±4.03)cm/s,可知鳙鲢,且差异性显著(P0.05);(16.90±0.55)cm鲢和(15.39±0.62)cm鳙的临界游泳速度为(83.92±3.03)cm/s和(91.62±3.54)cm/s,无显著性差异(P0.05);(3)通过比较鲢鳙临界游泳速度与突进游泳速度能力,发现鲢的突进游泳速度大于鳙,而临界游泳速度小于后者,可知鲢鳙有氧运动和无氧运动能力之间存在权衡作用,临界游泳速度与突进游泳速度不一定呈现正相关关系。鱼类能否顺利完成上溯需求取决于鱼道内水力条件和自身游泳能力。     

董箐库区渔获物组成及多样性

为了解库区建设对鱼类生物多样性的影响,掌握董箐库区内渔业资源群落组成和物种多样性变化情况。2013年--2015年在董箐库区进行6次生物采样和走访调查,采集渔获物共668尾,隶属3目8科29属39种,鲤科鱼类最多,占总数的60.8%;群落以杂食性鱼类和喜静缓流生态类型鱼类为主,唇鲮(Semilabeo notabilis)、花鱼骨(Hemibarbus maculatus)、鲤鱼(Cyprinus carpio)、鲫鱼(Carassius auratus)、云南光唇鱼(Acrossocheilus yunnanensis)、光倒刺鲃(S.hollandi)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidracoi)为库区的优势种,对比历史资料发现库区鱼类群落结构已发生改变;董箐库区鱼类群落生物多样性采用Margalef 丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数()、Pielou均匀度指数()、Wilhm改进指数()作为评价指标,各指标的平均值为3.811、0.914、2.649、2.529,分析数据发现鱼类生物多样性也有衰减。     

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。     

不同运动状态下鳙幼鱼的游泳特性研究

为了探究鱼类反复运动疲劳后游泳能力和游泳行为的变化,以鳙(Aristichthys nobilis)幼鱼为研究对象,利用环形水槽实验装置,采用流速递增法,通过LoliTrack视频软件分析鱼类游泳行为,研究不同运动状态下鳙幼鱼的游泳特性变化情况。结果表明,鳙幼鱼疲劳前耗氧率随游泳速度的增大显著增加,且临界游泳速度恢复过程中最大耗氧率小于突进游泳速度恢复过程中最大耗氧率。视频分析显示,摆尾频率与游泳速度呈线性正相关关系。同时发现,在2组反复疲劳运动状态下,连续进行2次临界游泳速度测定过程中,鳙幼鱼频繁使用爆发-滑行游泳行为,而在经过突进游泳速度测试后转入临界游泳速度测定过程中,实验鱼并未使用这一游泳行为。经过一次临界游泳速度测试后,第二次临界游泳速度显著大于突进游泳速度测试后的临界游泳速度(P0.05),第一次突进游泳速度与第二次突进游泳速度无显著差异(P0.05)。无氧运动消耗导致鳙幼鱼有氧运动能力显著下降,而有氧运动消耗过程对无氧运动能力无显著影响。     

鲢幼鱼运动能量代谢研究

可靠的能量消耗估算可以更好地衡量鱼体在上溯过程中的能量分配方式,为鱼道水力设计提供依据,实现鱼道过鱼的高通过率。为探究鲢(Hypophthalmichthys molitrix)幼鱼运动过程中游泳行为和能量消耗的关系,利用丹麦Loligo Systems公司生产的鱼类行为视频跟踪系统,对24尾鲢幼鱼进行了室内游泳行为实验。采用流速递增法测得鲢幼鱼的活动代谢率,水体溶氧量由每个流速工况下等时距读取,静水条件下通过AutoRespTM测定水体溶氧变化值,计算标准代谢率;利用水槽上方架设的摄像头(25帧/s)记录鱼体运动行为,连接uEye Cockpit程序观测鱼体运动情况,采用LoliTrack进行运动行为分析,获取鱼体运动行为学参数。结果表明,鲢幼鱼的游泳速度与摆尾频率(TBF)呈显著正相关关系,其耗氧率(MO2)与摆尾频率(TBF)的拟合方程为MO2=318.3+1.04TBF2.87(R2=0.99,P0.001),拟合指数值为2.87,且摆尾频率的幂指数越大,表征鱼体游泳效率越低。实验测得鲢幼鱼的标准代谢率(SMR)为(284.47±30.75)mg/(kg·h),耗氧率方程得到的标准代谢率拟合值为318.3mg/(kg·h),与实测值较为接近;通过建立活动代谢率(AMR)与鱼体重量(M)及游速(U)的关系,得出鲢幼鱼生物能量模型AMR=10.39 M0.12 U0.39(R2=0.95,P0.001)。生物能量模型的建立,可以为鱼道不同过鱼目标的水力设计提供参考。     

声音导鱼技术的分析与展望

声音导鱼技术对保护鱼类有重要的实际价值和深远意义,其研究重点是声音如何让鱼类产生趋避行为及如何准确的让鱼类产生趋或者避的行为。从生理学和行为学的角度对声音导鱼的生物学基础进行了分析;讨论了声音导鱼的关键技术,包括鱼类趋避行为对声音的响应关系、鱼类声域的确定、鱼类声音信号的采集、鱼类声波信号的数字化处理以及实际声场中声波的叠加技术等,并根据声音对鱼类诱驱作用的原理建立了一个声音导鱼的大坝模型,分析了大坝实现声音诱驱鱼的关键要素;展望了声音导鱼技术的发展前景和方向。     

升鱼机的发展及相关技术问题探讨

回顾和总结了过鱼建筑物升鱼机的发展过程,阐述了我国水利工程建设中过鱼设施建设的必要性及升鱼机的发展前景,列举并总结了国内外典型升鱼机的代表实例。在此基础上提出了关于升鱼机未来发展的几点建议,包括升鱼机的建设可参照升船机进行类型扩展,升鱼机结构构造上的改进及应用需注意的关键技术问题,升船机与升鱼机结合使用方面的建议,得出了升鱼机在我国高坝过鱼工作中具备一定应用前景的结论。