流速对细鳞裂腹鱼游泳行为及能量消耗影响的研究

通过自制密封的鱼类游泳实验装置,研究了流速对细鳞裂腹鱼游泳行为和能量消耗的影响。结果显示,细鳞裂腹鱼的摆尾频率随游泳速度的变化有明显的变化规律,摆尾频率随着流速的增加而显著性的增加,而摆尾幅度有减小趋势,差异性不显著。结果还表明,(26±1)℃时,(10.60±0.54)cm细鳞裂腹鱼的相对临界游泳速度为(11.5±0.5)BL/s,绝对临界游泳速度为(110.28±2.02)cm/s。测定的相对临界流速较其他的鲤科鱼大,是对生存水流环境(流速0.5—1.5m/s)适应性的表现。这一结果表明鱼类的游泳能力是能够训练的。运动代谢率与相对流速的关系为,AMR=93.08e(0.307v)+314.33,R2=0.994;单位距离能耗与流速的指数关系为COT=28e(1.03V)+6.05,R2=0.998。流速达到8 BL/s时,裂腹鱼耗氧率开始下降,从流速7 BL/s时,(1245.57±90.97)mg O2/(kg.h)最大,下降到(978.78±189.38)mg O2/(kg.h)。1—7 BL/s流速范围内,裂腹鱼单位时间内的耗氧率随着游泳速度的增加而增加,而且随着游泳速度的增加,单位距离能耗(COT)逐渐减少,最小能耗在6倍体长流速,0.68 m/s时,为(6.00±1.57)J/(kg.m),其能量利用效率最大。     

基于雅砻江两种裂腹鱼游泳能力的鱼道设计

为探究雅砻江两种裂腹鱼的游泳能力,给过鱼设施设计和鱼类游泳行为学研究提供基础参数,本研究采用递增流速法对长丝裂腹鱼、齐口裂腹鱼的感应流速、临界游泳速度、突进游泳速度进行测试,采用固定流速法对长丝裂腹鱼的耐久游泳速度进行测试。结果表明: 长丝裂腹鱼与齐口裂腹鱼的感应流速随着体长的增加均出现了先增加后平稳的趋势,但最大感应流速均小于0.2 m·s^-1;长丝裂腹鱼的临界游泳速度与突进游泳速度分别为(0.81±0.20)和(1.49±0.26) m·s^-1,相对临界游泳速度为(4.90±1.73) BL·s^-1,相对突进游泳速度为(9.77±1.72) BL·s^-1(BL为体长);齐口裂腹鱼的临界游泳速度与突进游泳速度分别为(0.73±0.24)和(1.17±0.39) m·s^-1,相对临界游泳速度为(6.88±2.82) BL·s^-1,相对突进游泳速度为(11.75±2.77) BL·s^-1。耐久测试发现,随着流速增加(0.7～1.5) m·s^-1,长丝裂腹鱼持续游泳时间与水流速度呈负相关,疲劳时间(T)与水流速度(V)的关系可以拟合为lgT=-2.52V+5.59,预测鱼道长度(d)与鱼道内可通过的最大平均水流速度(V_fmax)的关系式为V_{f max}=-0.17lnd+1.74。根据试验结果,当以长丝裂腹鱼和齐口裂腹鱼为主要过鱼对象时,建议鱼道内最小水流速度应大于0.2 m·s^-1,进口及竖缝处水流速度为0.73～1.67 m·s^-1,休息池主流水流速度为0.2～0.7 m·s^-1。     

溶氧水平对瓦氏黄颡鱼幼鱼静止耗氧率和临界游泳运动能力的影响

为了研究瓦氏黄颡鱼(Peltebagrus vachelli)在不同溶氧水平(DO)下的游泳运动能力、限制性机制及能量适应对策,在25℃分别对不同溶氧水平(125%、100%、75%、50%和25%空气饱和度)条件下瓦氏黄颡鱼幼鱼静止耗氧率、临界游泳速度(Ucrit)、活跃耗氧率进行了测定。研究发现瓦氏黄颡鱼的静止耗氧率随溶氧水平下降而显著下降(P<0.05),其临界氧浓度点([O2]crit)为14.52%空气饱和度(1.16 mg/L)。当溶氧水平从100%下降到25%空气饱和度时,其活跃耗氧率随溶氧的下降而显著下降(P<0.05);当溶氧从75%下降到25%空气饱和度时,其临界游泳速度随溶氧的下降而显著下降(P<0.05);但是在超饱和氧(125%空气饱和度)条件下,其临界游泳速度与活跃耗氧率均没有显著提升;在25%空气饱和度条件下的游泳转化效率显著低于其余溶氧组条件下的游泳转化效率(P<0.05)。研究结果提示:在低氧条件下,瓦氏黄颡鱼的临界游泳速度受中心的心鳃系统的限制,而在常氧条件下,受外周的运动系统(肌肉组织)的限制。     

水温和体重对白斑红点鲑临界游泳速度和游动耗氧率的影响

为了揭示水温和体重对白斑红点鲑(Salvelinus leucomaenis)临界游泳速度和游动耗氧率的影响,利用试验生态学方法测定了不同体重(1龄组、2龄组和3龄组)的白斑红点鲑在4、8、12、16、20和24℃共6个水温的临界游泳速度和游泳耗氧率。结果表明:水温和体重对临界游泳速度的单独效应均显著(P0.05),但水温和体重交互作用效应却不显著(P0.05),在相同水温下白斑红点鲑临界游泳速度均随着年龄的增长(体重增加)而增加。水温4℃时3个年龄组白斑红点鲑临界游泳速度均最低,分别为(21.6±1.06)、(22.93±0.61)和(30.27±1.29)cm/s,随着水温的升高临界游泳速度均不断增加,当水温升高到16℃时临界游泳速度达到最大值,分别为(39.6±0.80)、(46.80±0.80)和(53.73±1.22)cm/s,此后随着水温进一步升高到20℃,临界游泳速度虽出现略微降低,但经统计分析16℃和20℃时临界游泳速度无显著性差异(P0.05),当水温达到24℃时却出现明显降低。水温和流速以及二者的交互作用对游泳耗氧率的影响均达到显著水平(P0.05),白斑红点鲑在适宜的相同水温和流速时体重越大其游泳耗氧率越低,整体观察3个年龄组白斑红点鲑鲑游泳耗氧率均随着水温和流速的增高而增高,但当水温和流速升高到一定值游泳耗氧率却出现降低。研究得出体重较大的个体在相同水温下抵抗水流的游泳能力较强,3个年龄组白斑红点鲑适宜的最高水温不应超过20℃,最高流速依次不应超过32、40和48 cm/s。     

鳊鱼和宽鳍鱲幼鱼流速选择与运动能量代谢特征的关联

为考察喜好激流环境的宽鳍鱲(Zacco platypus)和喜好缓流环境的鳊鱼(Parabramis pekinensis)的最适游泳速度和流速选择的关联以及运动能量代谢特征对流速选择的影响,在(25±0.5)℃条件下将实验鱼(n=13×2)单尾分别置于梯度流速选择仪(设定流速范围为18.6—102.7 cm/s,等距离划分为5个流速区域)中获取视频资料,采用Ethovision XT19软件分析视频资料并计算两种实验鱼在5个流速区域的平均停留时间百分比(P_t)和平均出入频率百分比(Pf);另外,使用游泳代谢仪测定两种实验鱼的临界游泳速度(U_(crit))和不同游泳速度下的运动耗氧率(M_(O2)),并计算出不同速度下单位位移耗能(COT)、最适游泳速度(U_(opt))、静止耗氧率(RMR)和净单位位移耗能(COTnet)。结果显示:鳊鱼的U_(crit)和RMR均显著小于宽鳍鱲(P0.05),但二者的最大耗氧率(MMR)无显著差异;随游泳速度的增加,两种实验鱼的M_(O2)均显著上升,尽管在较低游泳速度下,鳊鱼的M_(O2)和COT均小于宽鳍鱲,但在高游泳速度下则相反;两种实验鱼的U_(opt)分别为(6.20±1.29)体长(BL)/s和(11.56±1.57)BL/s,鳊鱼显著小于宽鳍鱲;两种实验鱼的COTnet随着游泳速度增加差异逐渐增大,鳊鱼显著高于宽鳍鱲(P0.05);两种实验鱼在最低流速区域(18.6—23.8 cm/s)的P_t和Pf显著大于其他速度区域(P0.05),由此可见两种实验鱼的偏好游泳速度(U_(perf))等于或小于(18.6—23.8 cm/s),然而鳊鱼在最低速度区域P_t和Pf均显著大于且在较高速度区域的P_t和Pf则均显著小于宽鳍鱲(P0.05)。结果表明:有别于过往研究的是两种实验鱼的U_(perf)均与U_(opt)偏离;在激流环境中生存的宽鳍鱲更加偏好较高的水流速度,生境水流对实验鱼的水流速度选择特征存在显著影响,这种影响的主要能量学机制与鱼类的运动能量效率有关。     

不同流速下杂交鲟幼鱼游泳状态与活动代谢研究

为研究水流速度对杂交鲟幼鱼行为和代谢的影响,探讨游泳状态与活动代谢及相关游泳运动参数之间的关系,在26℃水温下,使用特制的鱼类游泳行为和活动代谢同步测定装置,测定了杂交鲟幼鱼在0.1、0.3、0.5 m/s三种流速和静水条件下的游泳状态、趋流率、摆尾频率和耗氧率。结果表明:随着流速的增大,杂交鲟幼鱼逆流前进和逆流静止游泳状态所占时间比例显著减少,而逆流后退所占时间比例显著增加,顺流而下时间比例有所上升。在0.0—0.3 m/s的流速范围内,杂交鲟幼鱼各个时段的平均趋流率、摆尾频率和耗氧率均随着流速的增加而增大,在0.3 m/s流速下分别达到100%﹑(2.53±0.34)Hz和(490.99±164.59)mg O2/(kg.h)。当流速增加至0.5 m/s时,在趋流率仍保持100%的情况下,其耗氧率相比0.3 m/s增加了21.86%,而摆尾频率却减小了6.70%。实验过程杂交鲟幼鱼趋流率与摆尾频率呈显著线性正相关,而摆尾频率与耗氧率在大部分时段却无相关性。随着时间的延长,各流速组杂交鲟幼鱼趋流率、摆尾频率和耗氧率呈现不同的变化趋势,其趋流率均相对稳定;但摆尾频率均随时间延长呈下降趋势,而耗氧率则在实验前9h随时间延长逐渐增加,随后趋于稳定。研究结果提示:杂交鲟幼鱼游泳状态的变化与流速有关,而反映运动强度大小的摆尾频率与活动代谢率的关系受到游泳状态的显著影响,同时也与运动代谢特征的时间变化有关。     

生境不完全重叠的两种鲤科鱼类耐低氧及运动能力比较

以乌江流域亲缘关系近,但分布并不完全重叠的马口鱼(Opsariichthys bidens)和宽鳍鱲(Zacco platypus)作为实验对象,分别考察这两种实验鱼的低氧耐受及游泳运动能力。将野外采回的实验鱼置于(25±1)℃条件下,分别测定两种鱼的临界氧分压(Pcrit)、水面呼吸(ASR)、失去平衡点(LOE)以及在不同溶氧水平(8.0、4.0和2.0 mg/L)下的临界游泳速度(Ucrit)和活跃耗氧率(MO2active)。研究发现:马口鱼的Pcrit(2.44±0.20)mg/L显著高于宽鳍鱲(1.86±0.10)mg/L(P=0.031)。但马口鱼的50%ASR(1.23±0.16)mg/L显著低于宽鳍鱲(1.97±0.11)mg/L(P=0.023);马口鱼的50%LOE(0.84±0.01)mg/L同样显著低于宽鳍鱲(0.97±0.02)mg/L(P=0.004)。宽鳍鱲在8.0和4.0 mg/L下的游泳能力显著高于马口鱼,然而马口鱼和宽鳍鱲的Ucrit均随测定溶氧水平的下降而显著降低(P0.01);宽鳍鱲和马口鱼的运动耗氧率均随水流速度的增加而呈现指数增加,但随测定溶氧水平的降低运动耗氧曲线变得相对平缓,尤其是在溶氧为4.0 mg/L时马口鱼的运动耗氧曲线与宽鳍鱲相比越发平缓;两种实验鱼的MO2active随溶氧水平下降的变化趋势与Ucrit相似(P0.001)。结果表明:两种野外生存的实验鱼不仅在低氧耐受能力方面存在显著差异,而且两者的游泳运动能力也有不同表现,这很有可能与其遗传特征、生存环境及生态习性相关。     

两种温度条件下四种鱼类临界游泳速度的比较

以鳜(Siniperca chuatsi)、瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)、鲫(Carassius auratus)、鳙(Aristichthys nobilis)4种暖水性鱼类为研究对象,分别在(28±1)℃和(10±1)℃条件下测定它们的临界游泳速度,采用SPSS17.0统计软件进行数据的分析比较。体长相近的鱼类之间比较,鳜的绝对临界游泳速度和相对临界游泳速度均显著性低于鳙(P0.01),瓦氏黄颡鱼的绝对临界游泳速度和相对临界游泳速度均显著性低于鲫(P0.01)。通过比较两种温度条件下同种鱼的临界游泳速度,结果发现4种鱼在这两种温度条件下的临界游泳速度均有极显著性差异(P0.01),在(28±1)℃条件下4种鱼的临界游泳速度极显著性高于(10±1)℃条件下它们的临界游泳速度。     

胭脂鱼幼鱼的临界游泳速度

鱼类游泳状态通常分为三类:持续游泳速度、延时游泳速度和暴发游泳速度,分别对应鱼类游泳能力的常规判定指标巡游速度、临界游速和暴发速度[1,2]。目前,由于测定临界游速的时间相对较短,方法可控性强,且得到有统计意义的值所需的试验鱼数量较少,因而使用范围最广[3,4]。     

双向急性变温对南方鲇幼鱼静止耗氧率和临界游泳速度的影响

为了考查鱼类对温度变化的功能适应和生理反应特征,以不同驯化温度(10、20和30℃,驯化两周)为对照,进行双向急性变温处理(20℃→10℃和20℃→30℃),分别在不同时间(0.5、1、2、4、8和24h)对南方鲇(Silurus meridionalis Chen)幼鱼静止耗氧率(Resting oxygen consumption rate,VO2)进行测定并在处理后及时测定实验鱼的临界游泳速度(Critical swimming speed,Ucrit)。研究发现:不同驯化温度下实验鱼的Ucrit随驯化温度升高呈显著增加的变化趋势,相对临界游泳速度(Relative critical swimming speed,Ur)分别为1.83、2.87和3.37 BL/s(Body length per second)(P<0.05);双向急性变温两组的Ur分别与驯化组均无显著差异(P>0.05);Ur与温度的关系表达为:Ur=0.8114T+1.0976(n=37,R2=0.973,P<0.05)。VO2也随驯化温度升高呈显著增加的变化特征,分别为14.91、28.34和44.98 mg O2/kg·h(P<0.05)。双向急性变温对VO2的影响十分显著。急性升温组的静止耗氧率呈现先上升后下降并趋稳定的变化规律,其静止耗氧率的Q10值的峰值(3.1)出现在升温后的0.5h,是对照组的1.96倍;而急性降温组的静止耗氧率则急剧连续下降至相对稳定水平,其Q10值的峰值(4.8)出现在降温后的1.0h,是对照组的2.5倍。研究表明:在相同的变温幅度下,双向急性变温对南方鲇幼鱼均存在明显的生理胁迫;不同温度变化方向的代谢反应特征却不尽相同,急性降温对南方鲇幼鱼造成的生理胁迫可能大于急性升温;当环境温度发生骤然变化时,实验鱼的运动生理功能具有较好的温度适应能力。研究提示,迅速降温后水流刺激可能会终止鱼类的"冷休克",引起整体的代谢水平的重新调节,以满足运动的能量需求并提高生存适合度。     

溶氧水平对鲫鱼代谢模式的影响

为了探讨水体溶氧水平对鲫幼鱼(Carassius carassius)运动、消化能力及其交互作用的影响,在(25.0±0.5)℃温度条件下,测定了8(饱和溶氧水平)、2和1mg/L溶氧水平下摄食(饱足摄食)和空腹组(空腹2 d)鲫鱼的临界游泳速度(Ucrit)、运动前耗氧率(MO2pre-exercise)、活跃耗氧率(MO2active)和代谢范围(MS)。摄食诱导的耗氧率上升在各溶氧水平下无显著差异。在饱和溶氧水平下,摄食组和空腹组的Ucrit没有显著差异,但在1和2 mg/L条件下,摄食组的Ucrit显著低于空腹组(P<0.05)。在饱和溶氧水平条件下,消化和运动诱导的耗氧率上升在各个游泳水平均能完全叠加,且摄食组鱼类与空腹组鱼类具有相似的MS和Ucrit和更高的MO2active,提示鲫鱼在常氧下为添加代谢模式。随着溶氧水平下降至2和1mg/L,呼吸能力(摄食组的MO2active)对溶氧水平下降较运动耗氧率更为敏感,消化诱导的耗氧率增加只能在较低游泳速度叠加,与空腹组鱼类比较,摄食组鱼类的MS和Ucrit显著下降,MO2active无显著差异,提示低氧下消化和运动对氧气需求竞争的加剧使其代谢模式转化为消化优先。     

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。     

温度对中华倒刺鲃不同生理生态性能的影响:驯化有益假说的验证

驯化有益假说(Beneficial acclimation hypothesis)认为生物表型的适应性变化会增强其在诱导这些变化产生的环境中的生理机能或适合度。然而,由于动物不同生理生态性能对环境驯化的响应可能不一致,那么,测试表型性状的选择对驯化有益假说的验证就尤为关键。为此,整合表征动物生存适合度的不同生理生态性能并探究其对环境驯化的响应模式就十分必要。以我国长江中上游广泛分布的中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)为对象,考察了驯化温度(18℃、28℃)和测试温度(18℃、28℃)及其交互作用对该物种有氧运动能力和无氧运动能力的影响,为驯化有益假说等相关假说的验证提供参考。研究发现,中华倒刺鲃不同生理生态性能对温度驯化的响应存在差异:(1)驯化温度对表征中华倒刺鲃无氧运动能力的快速启动游泳无显著影响(除最大加速度外)(P>0.05),研究数据倾向于支持无益假说(No-advantage hypothesis);(2)驯化温度对表征中华倒刺鲃有氧运动能力的临界游泳速度(Critical swimming speed,Ucrit)和最大代谢率(Maximum metabolic rate, MMR)影响显著(P<0.05),18℃驯化-18℃测试下的Ucrit和MMR均优于28℃驯化-18℃测试下的Ucrit和MMR,结果部分支持驯化有益假说和冷有益假说(Cooler is better hypothesis);(3)驯化温度、测试温度、游泳速度对中华倒刺鲃的运动代谢率(Active metabolic rate,MO2)和单位距离能量消耗(The energetic cost of transport, COT)影响显著(P<0.05)。值得关注的是,当游泳速度小于30 cm/s时,驯化温度对MO2和COT无影响,结果支持无益假说;而当游泳速度大于30 cm/s时,在特定的流速下经过28℃驯化的中华倒刺鲃无论在28℃还是18℃的测试环境下MO2和COT均较低,结果倾向于支持热有益假说(Warmer is better hypothesis)。研究结果提示:驯化有益假说并不具有普遍性,热驯化相关假说的验证不仅受表型性状选择的影响,而且还与测试的环境选择压力有关。     

五种淡水鱼类幼鱼游泳能力的比较

为了探讨栖息于不同生境中鱼类的游泳能力和偏好游泳速度及其生理机制,本研究以中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)、异育银鲫(Carassius auratus gibelio)、岩原鲤(Procypris rabaudi)、青鱼(Mylopharyngodon piceus)和胭脂鱼(Myxocryprinus asiaticus)5种鱼的幼鱼为对象,在(25±1)℃条件下测定了5种鱼类的标准代谢率(SMR)、最大代谢率(MMR)、有氧代谢范围(MS)、临界游泳速度(Ucrit)、最大匀加速游泳速度(Ucat)和偏好游泳速度(Upref)。结果发现:5种实验鱼中,中华倒刺鲃的游泳能力最强,游泳能力较差的为青鱼和胭脂鱼;5种鱼之间的代谢和游泳能力差异显著,其偏好游泳速度主要集中在(10~24.5cm·s^-1)区域。研究表明,鱼类游泳能力的种间差异可能主要由心鳃系统相关的呼吸能力和体型相关的游泳效率所决定。本研究提供的有关鱼类游泳能力、偏好游泳速度等资料对于鱼道设计等有一定的参考价值。     

锦鲫幼鱼的社群等级地位及其与标准代谢率、血糖和临界游泳能力的关系

在(25.0±0.5)℃实验室条件下,考查标记后体重相近的30尾锦鲫幼鱼(3.5±0.1g)的标准代谢(standard metabolic rate,SMR),然后将实验鱼分为10个组(每组3尾);分别以好斗行为和摄食成功率两个指标将各组实验鱼评估为3个不同的社群等级;再分别测定各等级地位实验鱼的SMR、血糖浓度和临界游泳速度(critical swimming speed,Ucrit)。结果显示:锦鲫幼鱼3个等级地位由高到低的摄食成功率分别为(51.2±1.61)%、(29.3±1.87)%、(19.5±0.73)%;好斗行为指标得分分别为(8.1±0.30)、(1.9±0.30)、0.0,两个评估指标均存在显著性差异(P0.05);Ucrit分别为(35.5±0.22)、(33.7±0.66)、(29.8±1.02)cm/s,血糖浓度分别为(3.4±0.22)、(4.2±0.30)、(4.5±0.33)mmol/L(P0.05);而评估前、后各等级之间实验鱼的SMR均没有显著差异(P0.05)。结果表明:锦鲫幼鱼存在着明显社群等级分化的现象;好斗行为和摄食成功率两个指标分别对社群等级地位的评估结果具有显著的一致性;实验鱼等级地位越高其游泳能力越强,血糖浓度越低;这一现象提示,高等级地位的鱼受到较低的社群胁迫且具有较高的生理适合度。     

Evaluation of Adult White Sturgeon Swimming Capabilities and Applications to Fishway Design

Concern over passage of sturgeon barriers, has focused attention on fishway design that accommodates its swimming performance. In order to evaluate swimming performance, regarding fish ladder type partial barriers, wild adult sturgeons, Acipenser transmontanus; 121–76m fork length, were captured in the San Francisco Bay Estuary and Yolo Bypass toe drain. Hydrodynamic forces and kinematic parameters for swimming performance data were collected in a laboratory flume under three flow conditions through barriers and ramp. The experiments were conducted in a 24.4 m long, 2.1 m wide, and 1.62 m deep aluminum channel. Two geometric configurations of the laboratory model were designed based on channel characteristics that have been identified in natural river systems. At a given swimming speed and fish size, the highest guidance efficiencies of successful white sturgeon passage as a function of flow depth, flow velocity, turbulence intensity, Reynolds number, Froude number and shear velocity observed in the steady flow condition, tested with the horizontal ramp structure, occurred at an approach velocity of 0.33 ms^-1. The guidance efficiency of successful sturgeon passage increased both with increasing flow velocity and Froude number, and decreased both with the flow depth and the turbulence intensity. This study also provides evidence that tail beat frequency increases significantly with swimming speed, but tail beat frequency decreases with fish total length. Stride length increases both with swimming speed and fish total length. The importance of unsteady forces is expressed by the reduced frequency both with swimming speed and fish total length. Regression analysis indicates that swimming kinematic variables are explained by the swimming speed, the reduced frequency and the fish total length. The results emphasize the importance of fish ladder type patchiness when a fishway is designed for the passage of sturgeon.     

The effects of temperature on metabolic interaction between digestion and locomotion in juveniles of three cyprinid fish (Carassius auratus, Cyprinus carpio and Spinibarbus sinensis)

To test whether the effects of temperature on the metabolic mode changed among different fish species, we investigated the specific dynamic action (SDA) and swimming performance of fasting and fed fish at 15 and 25°C in three juvenile Cyprinidae fish species: goldfish (Carassius auratus), common carp (Cyprinus carpio) and qingbo (Spinibarbus sinensis). Both taxon and temperature had significant effects on the resting oxygen consumption rate (M˙O(rest)), SDA and swimming performance (p<0.05). In addition, the effect of temperature differed significantly among the different species (interaction effect, p<0.05). Under the low temperature condition, digestion had no effect on either critical swimming speed (U(crit)) or the active MO(2) (MO(active)) for all fish species (additive metabolic mode). When the temperature was increased from 15 to 25°C, the metabolic scope (MS) for digestion increased approximately 182, 49 and 17%, and the MS for locomotion increased approximately 129, 58 and 138% in goldfish, common carp and qingbo, respectively. The total metabolic demands for both digestion and locomotion (i.e., the sum of digestive MS and locomotive MS) increased approximately 143, 56 and 112% in goldfish, common carp and qingbo, respectively. The total MS for both digestion and locomotion (the difference between MO(active) in fed fish and MO(rest) in fasting fish) increased approximately 106, 58 and 78% in goldfish, common carp and qingbo, respectively. Thus, the MS for locomotion in fed goldfish decreased due to the large increase in digestive function at the high temperature, and the U(crit) of fed goldfish decreased by 11% compared to that of fasting fish (p<0.05) (digestion-priory metabolic mode). The metabolic mode of qingbo changed to locomotion-priority mode, as illustrated by the large increase in locomotive MS in response to the increase in temperature. In the common carp, temperature had no effect on metabolic mode as illustrated by the parallel increases in cardio-respiratory capacity and metabolic capacity of digestive and locomotive organs. A discussion on the changes in metabolic mode in response to temperature and its possible relationship with the metabolic characteristics of a given fish species was also documented in this paper.     

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。