饥饿对中华倒刺鲃幼鱼代谢、个性和集群的影响

在自然界中,环境变化、季节更替和人为因素造成食物资源时空分布的不均一性,导致鱼类经常面临食物资源短缺的环境胁迫,对其能量代谢和行为造成一定影响。为考察食物资源短缺下暖水性鲤科鱼类能量代谢、个性与集群行为的应对策略及其可能的内在关联,选取中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为实验对象,分别测定饥饿组(2周)和对照组(维持日粮)在处理前后实验鱼的标准代谢率(Standard metabolic rate,SMR)、个性行为(勇敢性、探索性和活跃性)以及实验处理后的集群行为(凝聚力和协调性)。研究发现:(1)饥饿组和对照组实验过程中实验鱼SMR均显著下降,但仅饥饿组实验鱼SMR具有重复性;(2)饥饿导致中华倒刺鲃幼鱼勇敢性、探索性、活跃性均显著增加;(3)饥饿导致群体成员间距离缩短,游泳速度及其同步性上升。研究表明:饥饿后的中华倒刺鲃不仅适应性降低SMR以减少能量消耗,而且呈现出更高的勇敢性、探索性和活跃性以利于获取食物资源;饥饿迫使中华倒刺鲃群体提高凝聚力和协调性,可能有助于提高群体的生存能力。     

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。     

四种鲤科鱼类对捕食胁迫行为响应的种间比较

为了比较早期捕食胁迫经历和当前环境中存在的捕食者对鱼类行为的影响, 并考查这些影响是否存在种间差异, 研究分别考查了测定环境(有、无捕食者存在)对有、无捕食胁迫经历的鳊(Parabramis pekinensis)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫(Carassius auratus)和中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)等4种鲤科鱼类探索性、活跃性和勇敢性的影响。结果发现: 早期捕食胁迫经历与当前环境条件对鱼类行为产生截然不同的影响, 且存在较大的种间差异。无捕食胁迫经历的鳊、草鱼和中华倒刺鲃均会对陌生的捕食者乌鳢(Channa argus)做出行为响应, 提示这3种鱼可能对陌生捕食者具有一定的识别能力, 但这种识别与猎物鱼通过捕食胁迫经历获得的识别仍具有一定差距; 具有捕食胁迫经历的鳊和中华倒刺鲃在空白环境中未表现出反捕食行为, 可能是节约能量的一种策略。总体而言, 草鱼对捕食胁迫经历和测定环境处理反应更为敏感, 而中华倒刺鲃的反应则相对保守。但当周围环境中存在捕食者时, 4种鲤科鱼类均会通过维持较高运动状态的方式来应对捕食者。维持这种应激状态可能对猎物鱼保持与捕食者的距离, 并随时保持警惕较为关键。     

应用意愿价值评估法评价河流生态恢复的时间稳定性——以上海城市内河为例

意愿价值评估法 (CVM)的评估结果是否具有时间稳定性是其可靠性检验中的重要问题,决定其能否应用于我国的生态系统服务价值评估.本文以上海城市内河生态恢复为评估对象,设计相隔1个月和2年的3次意愿价值评估方案,分别对3次调查的426、498和200份问卷进行了对比分析.结果表明： 3次支付意愿均值分别为14.2、14.1和18.0元,中位数分别为5、5和10元.进一步对支付意愿分布和主要统计值、影响因素、模型时间变量的显著性分析结果表明,相隔1个月的CVM 结果具有时间上的稳定性,而相隔2年的CVM 结果表现出一定差异.     

延迟首次投喂对南方鲇(Silurus meridionalis Chen)仔鱼身体含能量、体长及游泳能力的影响

在（22.0±0.5）℃条件下,将人工孵化的南方鲇仔鱼分别于出膜后4、5、6、7天进行首次投喂（其中4d的为对照组）,首次投喂前（出膜后4d）取样测量体长、体重、身体含能量作为初始值,于出膜后7d（延迟投喂实验）和21d（继续喂养实验）分别测定体长、体重、身体所含能量和临界游泳速度。结果显示：延迟投喂实验结束时各处理组的体重、身体含能量和体长随首次投喂时间的延迟均呈下降趋势,相对临界游泳速度随首次投喂时间的延迟表现为先提高后降低的趋势,绝对临界游泳速度在延迟投喂2d以内无显著差异;继续喂养实验结束时处理组各指标逐渐接近对照组水平,两种临界游泳速度表现为同步变化趋势;另外,体长特定生长率相对百分比（SGRL%）的变化幅度小于身体含能量特定生长率相对百分比（SGRE%）的变化幅度,而绝对临界游泳速度相对百分比（Ucrit%）的变化又小于体长特定生长率相对百分比的变化。结果表明：早期食物资源的短缺会导致南方鲇仔鱼体重、身体含能量产生明显变化,体长生长速度的变化则相对较小,而短期饥饿不会显著降低南方鲇仔鱼的游泳能力。     

中华倒刺鲃幼鱼逃逸运动的方向偏好及其稳定性

鱼类种群中部分个体表现出的运动方向偏好常常与捕食或逃逸策略有关。本研究以中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为对象,将40尾实验鱼于(20±1.0)℃条件下单独饲养,然后分别进行10次T形迷宫实验,以确定实验鱼是否存在方向偏好(朝迷宫同一方向8次及以上则认为该实验鱼有方向偏好行为),并计算方向偏好程度;随后将上述实验每隔3 d进行一次重复,重复3次(共测试4次),以考查初次测试中具偏好个体在重复实验中是否仍保持初始方向偏好。结果表明:4次测试中具方向偏好个体占全部实验鱼的(53.4±3.8)%,其中左、右偏好各占(19.2±1.3)%、(34.2±4.0)%,且4次测试之间的相对偏侧指数(relative lateralization index,LR)没有显著差异;3次跟踪重复测试后,保持了初始方向偏好的个体占全部实验鱼的比例呈下降趋势,由初始的45.0%依次下降到21.0%、16.7%和17.1%,首次重复显著下降(P0.05),随后的重复则不再下降,稳定后左、右方向偏好各占比例均为8.57%;中华倒刺鲃种群中存在具运动方向偏好的个体,但比例低于相关文献报道的其他鱼类,提示该种鱼的运动方向偏好可能对其生存适合度的贡献较小;实验还提示,跟踪重复测试对于该种鱼运动方向偏好的评估具有十分重要的作用。     

鲫幼鱼游泳运动能力的个体变异与表型关联

为考察鲤科鱼类运动能力的个体变异和表型关联及不同加速度对匀加速游泳能力的影响, 研究在(25±0.5)℃条件下测定鲫(Carassius auratus)幼鱼的静止代谢率(Resting metabolic rate, RMR), 通过临界游泳速度(Critical swimming speed, U_crit)法和过量耗氧(EPOC)法获取实验鱼的最大代谢率(Maximum metabolic rate, MMR)、代谢空间(Aerobic scope, AS=MMR-RMR)、相对代谢空间(Factorial aerobic scope, FAS=MMR/RMR)、U_crit及步法转换速度(Gait transition speed, U_gt), 并在不同加速度(0.083、0.167、0.250、0.333 cm/s2)下测定鲫幼鱼的匀加速游泳能力(Constant accelerated test, U_cat)和U_gt。研究发现: 鲫幼鱼的MMR和AS与U_crit均呈正相关, 但RMR与U_crit不相关; 能量代谢参数(MMR、AS、RMR)与U_gt不相关。U_crit法获取的MMR、AS、FAS与EPOC法均无平均值的显著性差异, 但2种方法获得的上述参数具有较高的个体重复性; 鲫幼鱼的能量代谢参数之间存在表型关联并且关联方向不尽相同。鲫幼鱼的U_crit和U_gt均小于各加速度下的U_cat和U_gt, 加速度对U_cat测定无影响但对U_gt有影响。鲫幼鱼的U_gt与U_crit或U_cat呈正相关, 并且其匀加速游泳能力参数在不同加速度下保持较高的重复性。除0.333 cm/s2外, 其他加速度下鲫幼鱼U_cat的无氧代谢组分(U_cat-U_gt)与U_cat呈正相关; 然而, 鲫幼鱼的有氧代谢组分(U_gt)与无氧代谢组分(U_cat-U_gt)呈负相关。研究表明: U_crit法和EPOC法诱导鲫幼鱼的有氧代谢能力无方法学差异; 鲫幼鱼的能量代谢存在表型关联, 其匀加速游泳能力具有稳定个体差异, 并且该种鱼的有氧代谢与无氧代谢存在权衡。     

群体大小对青幼鱼群体特征的影响

为考察群体大小对青幼鱼(Mylopharyngodon piceus)群体特征的影响,在(25±0.5)℃条件下对1、2、4和8尾青幼鱼组成的群体(N=12)进行视频拍摄和轨迹分析,得到游泳速度和空间分布特征数据,实验同时测定了不同群体大小对恐吓刺激的反应差异。结果显示:青幼鱼自发游泳速度多处于0—10 cm/s,不受群体大小的影响,但不同个体速度同步性随群体大小增加而显著下降;青幼鱼最近邻距离多数位于0—10 cm,且随着群体大小增加,最近邻距离和群体排列的极性均随群体数量上升而显著下降;青幼鱼群体中位置分布具有个体差异,且随着群体数量上升差异加剧;青幼鱼对恐吓刺激的反应率不受群体大小的影响,但群体内部不同个体对刺激的反应的一致性随群体大小上升有所下降。结果表明:青幼鱼具备集群性,在2—8个体范围内随群体大小上升凝聚力上升,协调性下降;群体特征的改变对恐吓刺激反应率没有显著影响,但协调性的下降导致反应一致性降低;青幼鱼群体中不同个体在集群活动中可能存在社会分工,且这种分工的作用在大群体大小上升表现更为明显。     

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。     

有氧运动训练和摄食对中华倒刺鲃幼鱼力竭运动后代谢特征的影响

为了探讨有氧运动训练和摄食对中华倒刺鲃（Spinibarbus sinensis）幼鱼力竭运动后代谢特征的影响,在（25±0.5）℃条件下,将120尾实验鱼[体重（21.35±0.05）g,体长（10.21±0.03）cm]随机分成4组,即:对照组、1、2和4 BL/s（体长/秒,body length/s）训练组,分别放置于不同流速下处理8周。随后测定各实验组心脏和鳃指数以及禁食或摄食（轻度麻醉灌喂体重1.5%的饵料）状态下的力竭运动后过量耗氧。结果发现:4 BL/s训练组的心脏和鳃指数都显著高于其他实验组（P < 0.05）;无论摄食与否,3个训练组运动前代谢率都显著高于对照组（P=0.001）,而各实验组过量耗氧均没有显著差异;在禁食状态下,仅4 BL/s训练组的运动代谢峰值和代谢率增量显著高于对照组,而在摄食状态下,3个训练组的运动代谢峰值和代谢率增量均显著高于对照组（P < 0.005）。与禁食组相比,摄食导致各处理组的运动前代谢率显著上升（P < 0.001）,但对运动代谢峰值没有显著影响;另外,摄食对照组代谢率增量和力竭运动后过量耗氧显著低于禁食对照组（P < 0.05）。研究表明:（1）有氧运动训练显著提高了中华倒刺鲃幼鱼的有氧代谢能力,这可能与其呼吸和循环系统功能的改善有关;（2）力竭运动能够诱导出中华倒刺鲃幼鱼的最大有氧代谢率;（3）摄食削弱了中华倒刺鲃幼鱼无氧代谢能力。