水体铅暴露下草鱼幼鱼游泳行为和代谢响应

为探讨重金属铅(Pb)污染对鱼游泳能力和代谢的影响,在实验室条件下,分析了20℃时4组Pb~(2+)浓度(0、0.75、2.24和3.73 mg·L~(-1))暴露对草鱼(Ctenopharyngodon idella)幼鱼临界游泳速度(Ucrit)和运动耗氧率(MO_2)的影响。结果表明:与对照组比较,Pb~(2+)浓度为3.73 mg·L~(-1)时草鱼幼鱼Ucrit显著下降(P0.05),Ucrit为对照组的91.22%;草鱼幼鱼游泳速度与耗氧率均线性相关;随着Pb~(2+)浓度增加,草鱼幼鱼最大和最小耗氧率差值先增加后降低,Pb~(2+)浓度为3.73 mg·L~(-1)时这一差值下降了17.68%;低浓度Pb~(2+)暴露引起运动过程中耗氧利用效率降低,可能是导致草鱼幼鱼游泳能力下降的主要原因;通过草鱼耗氧和行为对急性Pb~(2+)暴露的响应研究,为河流Pb~(2+)生态风险评价及控制提供参考。     

锦鲫的摄食代谢与运动代谢及其相互影响

为了探讨锦鲫(Carassius auratus)幼鱼摄食后特殊动力作用(SDA)的变化特征及运动代谢与摄食代谢之间的相互影响,实验首先灌喂锦鲫4%体重的饲料和等体积的纤维素(湿重),测定灌喂前后的耗氧率;另设灌喂饲料、灌喂纤维素、空腹组(对照组)3个组,测定3组的临界游泳速度(Ucrit)和运动耗氧率(MO2);然后在70%、0%临界游泳速度下,分别测定饱足摄食组和空腹组的耗氧率。结果显示:1灌喂饲料后代谢率快速上升,达到峰值后又迅速下降,代谢时间较短,没有一个相对稳定的平台期,灌喂纤维素后代谢率没有显著性变化(P0.05)。提示锦鲫幼鱼的特殊动力作用功率曲线为一个典型的"三角型"模型,且在特殊动力作用总耗能中,生化特殊动力作用占特殊动力作用总耗能的绝大部分,而机械特殊动力作用只占特殊动力作用的极少部分。2锦鲫幼鱼在摄食后临界游泳速度显著下降(P0.05),代谢率显著升高(P0.05)。摄食后的运动过程中,代谢率从摄食开始到代谢率回落至空腹组代谢的标准误范围内的首个数据所对应的时间长度均为6.5 h,且摄食代谢无显著性差异。提示,对锦鲫幼鱼来说,摄食代谢降低了其运动能力,而运动代谢并没有影响摄食代谢。     

不同温度条件下运动和摄食对细鳞鲑幼鱼代谢模式的影响

为了揭示不同温度条件下运动和摄食对细鳞鲑幼鱼代谢模式的影响,在饱和溶氧(>8.0 mg·L^-1)条件下,分别测定了空腹组和摄食组在5个处理温度(4、8、12、16和20 ℃)下的运动前代谢率(MO_2p)、活跃代谢率(MO_2a)、代谢范围(MS)、临界游泳速度(U_C)以及10个流速水平下的实时游泳代谢率(MR).结果表明: 在各个温度条件下,摄食组的MO_2p和MO_2a均显著高于空腹组(P<0.05),且分别提高了15%和12%(4 ℃)、47%和23%(8 ℃)、30%和21%(12 ℃)、43%和36%(16 ℃)及8%和7%(20 ℃);摄食组与空腹组的U_C和MS均无显著性差异(P>0.05),但随着温度升高,两组的MS均呈现下降趋势;随流速的增加,各组的游泳代谢率呈先升高后降低的变化规律,且摄食组显著大于空腹组(P<0.05),各组的最大代谢率峰值均出现在低于U_C的流速条件下;在细鳞鲑幼鱼的游泳速度接近70%U_C的运动过程中,其代谢率不断增大至峰值,随后在游泳速度达到U_C的过程中,代谢率呈下降趋势.表明在一定温度范围条件下,细鳞鲑幼鱼的最大代谢率是由运动与摄食共同诱导产生的,在达到最大代谢率峰值的过程中代谢表现为添加模式;之后随游泳代谢率的下降,摄食诱导的代谢率被削减,该过程表现为运动优先代谢模式.     

个体大小对草鱼耐高温能力及升温过程中群体行为的影响

为考察个体大小对升温过程中草鱼的耐高温能力和群体行为的影响, 研究以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)幼鱼为实验对象, 结果显示: 大个体群体的个体游泳速度明显大于小个体群体(P=0.039), 个体间距离和最近邻距离显著高于小个体群体(P<0.001); 大个体鱼群的极性与小个体群体并无差异。虽然大个体群体的致死高温与小个体群体无差异, 但前者的临界高温显著大于小个体群体(P<0.001)。升温过程会使鱼群个体游泳速度变快, 个体间距离和最近邻距离也相应增加, 但游泳速度同步性和群体极性维持不变。研究表明: 个体大小的增加可增强草鱼幼鱼对环境水温的耐高温能力; 升温不会影响不同个体大小草鱼幼鱼群体的协调性, 但会降低草鱼幼鱼的群体凝聚力。     

基于固定流速法的鳙(Aristichthys nobilis)幼鱼游泳能力

鳙(Aristichthys nobilis)是中国重要的经济鱼类,持续游泳速度和耐久游泳速度是鱼类重要的游泳能力参数。本文利用开敞式平坡水槽,采用固定流速法,测试了118尾鳙幼鱼的持续游动时间,研究鳙的基础游泳能力。结果表明:全长为12.5~17.5、17.5~22.5和22.5~27.5 cm的3组鱼的持续游泳速度分别为13.7~39.8、46.1~78.0和60.3~75.7 cm·s~(-1),耐久游泳速度分别为29.9~60.0、65.3~120.2和59.2~122.9 cm·s~(-1),且98%以上的测试鱼类持续游动时间分布在0~10 min和200 min的范围内;在18~26.3℃的范围内,温度对鳙幼鱼的持续游泳速度和耐久游泳速度均有显著性影响,相对持续速度Us(TL·s~(-1),TL为鱼全长)随温度T升高呈线性增大的趋势,拟合方程为U_s=0.19T~(-1).57(n=27,R~2=0.48,P0.001);相对耐久速度U_p随温度T升高也呈线性增大的趋势,U_p=0.20T-0.63(n=83,R~2=0.22,P0.001);鳙幼鱼的持续游动时间呈明显的两极化分布,因此在其临界游泳速度测试中应选用10 min的时间步长和适宜的流速步长,鳙幼鱼发生极限疲劳的前一个水流速度可用于评估其持续游泳速度;温度变化会显著影响鱼类的持续游泳速度和耐久游泳速度,在适温范围内,鳙幼鱼的持续游泳速度、耐久游泳速度和临界游泳速度随温度的变化趋势相同。     

水流对草鱼幼鱼趋光行为的影响

为了探讨水流对鱼类趋光性的影响, 利用自制的循环水槽装置, 以草鱼(Ctenpharyngodon idellus)幼鱼为研究对象, 研究其在光照度为300 lx, 不同流速工况(0、0.1和0.2 m/s)下的趋光性行为, 同时设黑暗静水工况为对照组。结果表明: (1) 0.2 m/s的流速可完全激发草鱼幼鱼的趋流性, 使其游泳方向多数与顶流方向呈± 20°。(2)根据草鱼幼鱼在不同流速工况下随光照度衰减在水槽内的分布情况, 计算得其在3种流速工况下的光强期望值分别为: 52.45, 34.62和37.86 lx。(3)当照度为300 lx时, 静水工况下的实验鱼在水槽中呈现“两头高, 中间低”的分布情况, 并未表现出对某一光强范围的偏好行为; 在小于感应值的低流速下, 草鱼幼鱼的分布情况总体趋势与静水工况类似, 但在远离光源处的分布较多, 多呈“逆流后退”行为; 当流速值超过感应流速时, 在趋流性的作用下, 鱼类在尾部的聚集情况明显下降, 同时在水槽中的分布更加均匀, 其原有光环境的作用减弱。研究初步证明了略大于感应值的小流速所引发的草鱼趋流性即可对其光环境响应行为产生影响。     

障碍物对鳙幼鱼游泳行为的影响

天然河道底部的障碍物形成了复杂的水流环境，洄游鱼类对复杂水流环境的响应行为对于鱼能否上行或下行通过障碍物并完成生活史至关重要。本研究在封闭水槽中采用递增流速法测试了鳙(Aristichthys nobilis)幼鱼在不同障碍物型式下的临界游泳速度，结果表明：鳙幼鱼在自由来流、圆柱和半圆柱下的临界游泳能力无显著性差异(P>0.05),而方柱下鳙幼鱼的临界游泳能力显著降低(P<0.05);鳙幼鱼受障碍物下游复杂流场影响表现出3个特征游泳姿态，依此划分出3个位置区间；为了分析方柱下游泳能力下降的原因，统计了不同流速下鳙幼鱼在3个位置区间所占的时间百分比，并提取了相应的游泳动力学指标，包括摆尾频率、摆尾幅度、鱼头侧向最大加速度、鱼身侧向最大加速度、身体波动速度、身体波长和鱼头最大转角速度；鳙幼鱼在近柱区(障碍物下游6～26 cm; A区)停留时间最长，时间百分比高达63.1%;其次是中区(障碍物下游26～46 cm; B区)为29.1%;远柱区(障碍物下游46～66 cm; C区)最低，为7.8%;不同水流速度下，鳙幼鱼在方柱下游3个位置区间的时间百分比分布也有明显差异，在流速为5...     

不同游泳速度条件下瓦氏黄颡幼鱼的有氧和无氧代谢反应

在(25±1)℃的条件下,测定瓦氏黄颡(Pelteobagrus vachelli Richardson)幼鱼体重(4.34±0.13)g的临界游泳速度(Ucrit),然后分别以临界游泳速度的不同百分比(20、40、60、80、100%Ucrit)将实验鱼分为5个速度处理组,另外设置静止对照组和高速力竭对照组。处理组实验鱼在不同游泳速度下分别游泳20min,在此过程中测定并计算运动代谢率(Activity metabolic rate,AMR),随后测定肌肉、血液和肝脏中的乳酸、糖原和葡萄糖含量。结果显示:实验鱼的绝对临界游泳速度为(48.28±1.02)cm/s,相对临界游泳速度为(6.78±0.16)BL/s;随着游泳速度的提高AMR显著增加(Pcrit时肌乳酸和血乳酸含量显著高于80%Ucrit的水平(P0.05);100%Ucrit时肝糖原含量显著低于40%Ucrit的水平(P0.05)。经计算瓦氏黄颡幼鱼到达临界游泳速度时的无氧代谢功率比例仅为11.0%,表明其游泳运动主要以有氧代谢供能;实验鱼的无氧代谢大约在80%Ucrit才开始启动,与其他鱼类比较启动时间较晚,说明其游泳运动对无氧代谢的依赖程度较低。研究提示瓦氏黄颡幼鱼是一种有氧运动能力较强的鱼类,这一能量代谢特征可能与提高其生存适合度有关。       

草鱼、鲢和瓦氏黄颡鱼幼鱼感应流速的比较

在21±1℃水温下,使用自行制作的鱼类游泳行为测试槽,采用流速递增的方法测定了草鱼(Ctenopharyngodon idellus)(体长9.64±3.12 cm,体重20.97±16.71 g)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)(体长10.60±3.45 cm,体重24.37±18.61 g)和瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)(体长11.54±1.46 cm,体重20.98±6.94 g)幼鱼个体的感应流速.结果表明:草鱼、鲢和瓦氏黄颡鱼幼鱼的感应流速分别是(8.21±0.68)、(6.74±0.84)和(33.11±3.06) cm·s-1,相对感应流速分别是(0.91±0.22)、(0.67±0.15)和(2.9±0.29) BL·s-1;鲢和草鱼幼鱼的感应流速差异不显著(P＞0.05),但瓦氏黄颡鱼比草鱼和鲢幼鱼感应流速大近4倍,差异显著(P＜0.05);因此,草鱼和鲢幼鱼较瓦氏黄颡鱼幼鱼对流速的感应更敏感.本实验结果可为设计鱼道、确定拖网速度等提供一定的科学指导.     

鲤幼鱼标准代谢率的个体差异与运动性能和摄食代谢的关系

为考察鲤科鱼类种内个体标准代谢率的差异及其与运动性能和摄食性能的内在关联,本研究以我国广泛分布的鲤(Cyprinids cardio)幼鱼[体重(4.79±0.08)g,n=36]为实验对象,在(25.0±1.0)℃下分别测量实验鱼的标准代谢率(SMR),随后测定单尾鱼的特殊动力作用(SDA)、自发运动、临界游泳速度以及活跃代谢率(MO2active)。实验鱼标准代谢率(SMR)的变幅为76.7~317.6 mg/(kg·h),其变异系数(CV)达24.4%;实验鱼在10 min内的尾鳍摆动次数(P0.05)和摄食代谢峰值(P0.05)均与标准代谢率(SMR)呈正相关;活跃代谢率(MO2active)(P0.05)与摄食代谢峰值以及活跃代谢范围与摄食代谢范围(P0.05)均呈正相关。然而,鲤幼鱼的标准代谢率(SMR)与相对临界游泳速度、活跃代谢率(MO2active)、特殊动力作用(SDA)时间和特殊动力作用(SDA)总量均不相关(所有P0.05)。研究表明,较高标准代谢率(SMR)的鲤幼鱼个体表现较高的活跃性和较强的摄食代谢能力,可能有助于其更易发现食物、逃避天敌以及加快食物处理。     

鄱阳湖水利枢纽工程建设对草鱼江湖洄游潜在的影响

鄱阳湖是长江四大家鱼索饵、育肥的重要场所,近年来鄱阳湖出现了枯水季水位严重降低、枯水期延长、湿地面积缩小的现象。为解决鄱阳湖水资源、水文、水生态等问题,建议在鄱阳湖入江水道兴建控制闸水利枢纽。然而,拟建的水利枢纽工程将打破鄱阳湖与长江的天然连通性,可能会对四大鱼类洄游过程产生影响。通过构建二维和三维水动力模型,分析鄱阳湖水利枢纽建设后入江水道与枢纽洄游通道的水动力学特征,结合实验和文献获得的草鱼幼鱼和成鱼游泳能力参数,阐明了枢纽建设对草鱼洄游的影响。结果表明:在设计调度模式下,草鱼幼鱼入湖期间,湖口段适宜通过天数达到83.74%以上,说明湖口及入江水道的水动力条件对洄游的影响较小,同时,枢纽工程处在过鱼高峰期仍能保持较高的过闸效率;草鱼成鱼出湖期间,丰、平水年闸前水动力条件对洄游的影响较小,仅在枯水年闸前流速几乎静止,草鱼适宜出湖天数偏低。在该调度模式下,水利枢纽建设运行后鄱阳湖整体水动力条件能够满足草鱼洄游需求。目前设计的鱼道在高、低水位时期均出现局部流速过大的现象,不满足过鱼条件。从四大家鱼江湖洄游的角度为鄱阳湖水利枢纽工程设计和运行提供科学参考。     

Tag retention and survival of juvenile bighead carp implanted with a dummy acoustic tag at three temperatures

Bighead carp Hypophthalmichthys nobilis and silver carp Hypophthalmichthys molitrix (together, the bigheaded carps) are invasive fishes in North America that have resulted in substantial negative effects on native fish communities and aquatic ecosystems. Movement and behavior of adult bigheaded carps has been studied previously using telemetry, while similar studies with juvenile bigheaded carps have yet to be attempted. Recent technological advances in telemetry transmitters has increased the availability of tags sufficiently small enough to implant in juvenile carps. However, the effects of surgical implantation of telemetry tags on juvenile bigheaded carps have not been evaluated. We determined tag retention and survival associated with surgical implantation of acoustic telemetry tags into juvenile bighead carp (range 128–152 mm total length) at three temperatures (13, 18, and 23°C). In addition, we assessed the effect of surgically implanted transmitters on the fitness, defined as changes in weight or critical swimming speed, of carp implanted with transmitters. Survival was high among tagged fish (85%) with 47% of tags retained at the conclusion of the 45‐day study. No substantial decline in fitness of the fish was observed in tagged fish compared to untagged fish.     

The hearing of the Atlantic Salmon, Salmo salar

The hearing of the salmon, Salmo salar L., was studied by means of a cardiac conditioning technique. Fish were trained to show a slowing of the heart, on hearing a sound, in anticipation of a mild electric shock applied later. The minimum sound level to which the fish would respond was determined for a range of pure tones, both in the sea, and in the laboratory. The fish responded only to low frequency tones (below 380 Hz), and particle motion, rather than sound pressure, proved to be the relevant stimulus. The sensitivity of the fish to sound was not affected by the level of sea noise under natural conditions but hearing is likely to be masked by ambient noise in a turbulent river. Sound measurements made in the River Dee, near Aberdeen, lead to the conclusion that salmon are unlikely to detect sounds originating in air, but that they are sensitive to substrate borne sounds. Compared with the carp and cod the hearing of the salmon is poor, and more like that of the perch and plaice.     

饲养状态真鲂(鱼弗)发声的昼夜与季节变化

本文研究了受水温和光周期等自然变化影响的饲养状态真鲂鮄发声的昼夜与季节变化,并研究了实验鱼活动(鱼类游泳次数)的日变化。声音信号的昼夜节律记录发声活动的日常水平(摄食之外的时期),但是每月变化的记录(季节性式型)则在摄食期间进行,因为摄食时声音信号增加,而日常发声活动较不频繁。实验鱼包括雌雄两性,且未达性成熟。真鲂鮄在白天发声多一些,也更活跃。声音为阵发式的,较不频繁(平均值=0.04发声/min每鱼每天)。最少的发声活动出现在晚上,凌晨和黄昏居中(声音的阵发更频繁,但是声音更少),最多的发声活动出现在白天(声音的阵发更频繁,并且含更多数目的声音)。竞争摄食时声音信号的比率不呈现季节性变化(平均值=3.98发声/min每鱼),与温度也不相关,显示出竞争摄食时声音的发出以最大比率进行。敲击声和呼噜声的某些声学特征与温度相关,特别是在较高的温度下呼噜声的节拍间隔急剧下降。敲击声和呼噜声的声音参数中的季节性变化,多数可以解释为发声肌肉和中央声音控制回路的温度效应。     

Behavioural responses of shallow-water benthic marine scavengers to fish carrion: a preliminary study

Observations of the behavioural responses of near-shore marine scavengers to fish carrion were made at two depths (1–2 m, 16–18 m). Gobies and juvenile whelks were the most numerous scavengers, but appeared to consume little biomass. The first scavengers to appear at carrion (seconds/minutes) were swimming forms, later (minutes) joined by fast-moving, crawling portunid crabs. Large scavengers (crabs/starfish/catsharks) arrived after tens of minutes/hours. Scavengers were ‘direct feeders’ on the bait (crabs and some fish) or ‘indirect feeders’ (gobies and whelks) on scraps generated by direct feeders. Scavengers spent little time in aggression. While fish spent relatively low proportions of their time feeding (e.g. Lipophrys pholis: 2.2–15.8%), crabs fed almost continuously (e.g. Carcinus maenas: 97.8–99.3%) before leaving baits. Crab presence depressed fish feeding. Crabs were wasteful feeders that macerated the baits, generating scraps for indirect feeders and attracting more scavengers. Large scavengers consumed most bait.     

Blue whales respond to simulated mid-frequency military sonar

Mid-frequency military (1–10 kHz) sonars have been associated with lethal mass strandings of deep-diving toothed whales, but the effects on endangered baleen whale species are virtually unknown. Here, we used controlled exposure experiments with simulated military sonar and other mid-frequency sounds to measure behavioural responses of tagged blue whales (Balaenoptera musculus) in feeding areas within the Southern California Bight. Despite using source levels orders of magnitude below some operational military systems, our results demonstrate that mid-frequency sound can significantly affect blue whale behaviour, especially during deep feeding modes. When a response occurred, behavioural changes varied widely from cessation of deep feeding to increased swimming speed and directed travel away from the sound source. The variability of these behavioural responses was largely influenced by a complex interaction of behavioural state, the type of mid-frequency sound and received sound level. Sonar-induced disruption of feeding and displacement from high-quality prey patches could have significant and previously undocumented impacts on baleen whale foraging ecology, individual fitness and population health.     

鲢幼鱼在不同水流速度下的暴发-滑行行为策略

在水温（18±1）℃的条件下,以全长（11.70±0.57）cm的鲢（Hypophthalmichthys molitrix）幼鱼为研究对象,测定其不同流速（16.5、22.0、27.5、33.0、38.5、44.0、49.5和55.0 cm/s）下的持续游泳时间、调头百分比和暴发-滑行运动数据。结果表明,鲢的平均持续游泳时间先随流速的增加而减小,后随流速的增加而增加。当流速33.0 cm/s时,平均持续时间最短为118.6min,其中各组试验鱼的最大可持续游泳时间均可达到200min。调头百分比随流速的增加迅速减小,当流速≥44.0 cm/s时,不再出现调头行为。暴发-滑行游泳的平均暴发时间随流速的增加呈上升趋势（y=0.03x+2.64,R2=0.92,P<0.05）。平均对地暴发距离均在30-45 cm,没有显著性差异（P>0.05）,平均绝对暴发距离存在极显著性差异,且随流速的增加而增加（y=4.98x-5.63,R2=0.98,P<0.001）。平均对地暴发速度没有显著性差异（平均对地平均速度和最大速度分别在9-12 cm/s、12-16 cm/s,P>0.05）。平均绝对暴发速度与水流速度之间存在线性正相关关系（平均绝对平均暴发速度:y=0.98x+10.74,R2=1.00,P<0.001;平均绝对最大暴发速度:y=1.02x+13.75,R2=0.99,P<0.001）。研究表明鲢在不同的流速下采取的暴发-滑行行为策略不同。     

The influence of predator presence on utilization of artificial seagrass habitats by juvenile walleye pollock,Theragra chalcogramma

Synopsis Behavioral preference for a structured habitat (artificial seagrass) by juvenile walleye pollock,Theragra chalcogramma, was tested in controlled laboratory experiments. We monitored position of fish in 2000 1 tanks with and without artificial seagrass present in one half of the tank. In addition, we exposed walleye pollock to a predator model, assessing their response when a grass plot was available or unavailable as a potential refuge. In the absence of predators, the fish avoided the artificial seagrass, displaying a preference for the open water side of the experimental tanks. In the presence of a predator model, however, juvenile walleye pollock readily entered the artificial seagrass plots. In addition, they often remained in the grass canopy in proximity to the predator instead of moving out of the grass to avoid the predator (when no grass was present they consistently moved to the opposite side of the tank from the predator). The behavioral choices exhibited in this study suggest that juvenile walleye pollock modify habitat selection in response to perceived predation risk, and recognize the structure provided by artificial seagrass as a potential refuge.