温度对鳙幼鱼疲劳引起的生理变化和游泳能力的影响研究(英文)

鳙(花鲢)在自然环境中分布于中国南部流域至阿穆尔河,是重要的经济性鱼类,具江湖生殖洄游特性。大坝建设阻碍了其洄游产卵繁殖通道,导致自然环境中其繁殖力的下降,需要有效的过鱼设施帮助鳙通过大坝等水流屏障。为了设计高效的鱼道引导鳙通过,本文通过自制密封的鱼类游泳实验装置,研究了鳙幼鱼游泳能力。测定了5个温度(5、10、15、20和25℃)下鳙幼鱼的临界游泳速度。通过测定不同温度下,疲劳前后血清总蛋白(TP)、血糖(GLU)和甘油三酯(TG)含量,评价疲劳运动引起的生理胁迫。结果表明,在试验温度范围内,随着温度的升高,临界游泳速度显著提高(P0.05)。25℃时临界游泳速度最大,为7.01 BL/s(1.19 m/s)。在疲劳运动后,血清总蛋白、血糖和甘油三酯含量显著升高(P0.05)。水温低于15℃与高于15℃相比,鳙疲劳运动后血清总蛋白、血糖和甘油三酯含量显著升高。以鳙幼鱼为研究对象,研究了非适宜温度环境和疲劳运动胁迫下鱼类的生理反应。以期为鱼类生理学研究和渔业保护管理等领域提供理论依据,为制定有效的鱼道提供数据参考。     

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。     

长江珍稀鱼类中华鲟物种特性及资源保护

中华鲟(Acipenser sinensis)是中国特有鲟类,由于人为因素影响处于濒临灭绝状态。国际自然保护联盟红色名录(IUCN Red List)在2010年收录其为极危物种。本文介绍了中华鲟的资源现状、物种特性以及游泳能力的研究进展。该物种保护措施主要包括人工繁殖、增殖放流和保护区建设。回顾了中华鲟的人工繁殖在近30年取得的成果以及全人工繁殖过程的困难;概述了中国在中华鲟增殖放流中所做的工作,中华鲟的标记回捕的困难使增殖放流效果短期难以评价;探讨了保护区建设对于保护中华鲟的重大意义。通过对中华鲟现阶段研究的综述,以期为后续中华鲟的研究提供参考。     

亚成体巨须裂腹鱼游泳能力及活动代谢研究

以野生雅鲁藏布江巨须裂腹鱼(Schizothorax macropogon)为对象,通过自制的鱼类游泳实验装置,测定了4个温度(5、10、15和18℃)梯度下亚成体巨须裂腹鱼的临界游泳速度(Ucrit)及流速变化对耗氧率的影响,并通过摄像记录分析了不同游泳速度下的游泳行为。野生亚成体巨须裂腹鱼的临界游速随着温度的变化呈近似线性的递增趋势(P<0.001),4个温度下的绝对临界游速(Ucrit-a)分别为(0.88±0.07)、(1.09±0.07)、(1.24±0.15)和(1.49±0.15)m/s;若以单位时间内游过的体长倍数(BL/s)表示,相对临界游速(Ucrit-r)分别为(3.96±0.21)、(4.4±0.16)、(4.9±0.18)和(5.35±0.14)BL/s。根据不同温度及流速下耗氧率的变化情况,采用非线性拟合得到了4个温度梯度下耗氧率与游泳速度关系的幂函数模型(P<0.05)。模型表明耗氧率随游泳速度的增大而增加,且温度越高耗氧率随游泳速度的变化越显著。4个温度下的速度指数分别为2.4、2.6,2.8及3.1,表明有氧运动的效率随温度升高有所降低。在自然水温条件下(5—9℃),摆尾频率(TBF)与流速的关系呈线性正相关(P<0.001),而运动步长(Ls)的变化与流速没有显著关系,出现由高至低再升高的三个阶段。录像分析表明在流速逐渐增加的过程中,巨须裂腹鱼采用了三种不同的游泳方式,以实现降低能量消耗的目的。研究可为鱼道等过鱼设施的设计提供参考,对数量日益减少的巨须裂腹鱼保护具有较大的意义。     

基于MATLAB轨迹跟踪研究重金属铜对鲢幼鱼自发游泳行为的影响

鱼类行为的改变可以作为识别突发环境污染的一项敏感指标。为了量化鱼类对重金属污染的行为响应, 通过视频记录及MATLAB软件定量分析了不同浓度急性铜暴露(0、1、2、3、4 mg/L)对幼鱼的呼吸代谢、运动行为及幼鱼组织中铜离子含量。结果表明: 重金属铜离子存在对鲢幼鱼(Hypophthalmichthys molitrix)的运动时间比和呼吸频率影响显著(P<0.05), 随着铜离子浓度增大, 鲢幼鱼运动时长下降, 当铜离子浓度为4 mg/L时运动时长最小(t=8min), 比对照组减少了72.41%; 鲢幼鱼5min内的平均运动速度、平均加速度和总运动路程随着铜离子浓度增大而逐渐减小, 最小平均速度为29.50 mm/s, 最小平均正加速度大小为45.18 mm/s2, 最小平均负加速度大小为42.64 mm/s2, 加速的能力强于减速能力; 鲢幼鱼各组织中铜含量的顺序为: 肝脏>鳃>肌肉, 但差异不显著。研究结果可为水质预警和快速评价水体的综合毒性提供基础数据和理论基础。     

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。