饥饿对捕食者鱼和猎物鱼快速启动游泳能力及捕食-逃逸行为的影响

快速启动游泳是鱼类的游泳方式之一,与捕食和逃避敌害行为密切相关。为了考察饥饿对捕食者乌鳢(Channa argus)和猎物麦穗鱼(Pseudorasbora parva)快速启动游泳能力的影响及其与捕食-逃逸行为的关联,在水温(25±1)℃条件下,测定不同饥饿程度乌鳢[0、7、14、28、63(饥饿半致死)d]和麦穗鱼[0、7、14(饥饿半致死)d]的快速启动游泳能力并观测二者组成的捕食对的捕食-逃逸行为。结果表明:乌鳢快速启动的最大线速度(Vmax)、120 ms移动距离(S120ms)和最大线加速度(Amax)均显著大于麦穗鱼(P0.05),而二者的反应时滞(R)无显著差异;两种鱼的各快速启动参数均较保守,仅在半致死组(14 d或63 d)表现出Vmax、S120ms的下降和R的延长(P0.05),其中捕食者反应时滞的变化更为明显而猎物速度变化更为明显;14 d饥饿导致乌鳢捕食麦穗鱼的追击活动增加和成功捕食历时缩短;由于食物可获得性和觅食方式的差异,猎物鱼快速启动能力对饥饿的响应更为敏感,且二者在对策上存在差异;从捕食-逃逸的结果评判,同等程度的饥饿对捕食者可能更为有利。     

不同捕食者暴露对鲫幼鱼行为、运动和形态特征的影响

自然界中鱼类的捕食者种类繁多,为验证猎物鱼针对不同捕食者是否会做出相异的反捕食策略选择,选取鲫（Carassius auratus）幼鱼为猎物鱼,乌鳢（Channa argus）和胡子鲶（Clarias fuscus）为捕食者,将鲫幼鱼分别暴露于空白（对照）、乌鳢、胡子鲶和双捕食者（同时存在乌鳢和胡子鲶）环境中持续2个月,随后考查不同组鲫幼鱼的生长、行为特征、形态和运动能力等指标之间的差异。结果表明：经过2个月的捕食胁迫处理,鲫幼鱼的自发运动、隐蔽场所利用率和勇敢性等行为指标在4个组之间均未表现出显著性差异。相比对照组,乌鳢、胡子鲶和双捕食者暴露组鲫幼鱼的快速启动反应时滞显著缩短（P<0.05）;但所有处理组中仅乌鳢暴露组鲫幼鱼的快速启动120ms移动距离（S_120ms）和体高（BD）显著高于对照组（P<0.05）。另外鲫幼鱼的临界游泳速度（U_crit）和活跃代谢率（M_O2active）在各组之间也未表现出显著差异。乌鳢暴露组鲫幼鱼快速启动能力的提升可能与形态上体高的提高有关;另外相比临界游泳能力,快速启动能力可能在鱼类逃避捕食者过程中更为关键;鲫幼鱼表现出对乌鳢的反应最为明显,可能与乌鳢口裂较大,给鲫幼鱼带来的威胁更大有关。整体而言,应对捕食胁迫时,鲫幼鱼仅表现出形态和快速启动能力的反捕食响应,其行为特征的保守性可能是对生长作出的妥协,这对于鱼类适应生境中长期存在的捕食胁迫十分关键。     

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。     

捕食驯化对胭脂鱼和中华倒刺鲃游泳行为、应激和免疫功能的影响

鱼类对环境的行为和生理适应能力与其在自然界的资源变动状况密切相关, 研究选取胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)和中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为研究对象, 考察1周捕食者(乌鳢, Channa argus)驯化对2种鱼类的运动能力(最大匀加速速度)、特异(血浆IgM水平)和非特异免疫(血浆溶菌酶含量)指标和抗氧化能力(血浆超氧化物歧化酶活性)的影响, 及在有无捕食者急性暴露两种条件下的驯化和非驯化鱼群自发游泳行为(游泳速度、运动时间比和个体间距离)和应激反应(血浆皮质醇水平)。研究发现: (1)总体上中华倒刺鲃比胭脂鱼有更快的游泳速度、更为活跃的自发游泳行为、更高的血浆皮质醇和IgM水平; (2)1周捕食驯化导致两种鱼类血浆皮质醇水平、特异免疫和非特异免疫水平的上升, 并且中华倒刺鲃比起胭脂鱼表现的更加明显; (3)急性捕食者暴露导致血浆皮质醇水平上升, 个体间距离下降, 但后者仅在非驯化组有所体现。研究表明: (1)捕食驯化鱼类通过皮质醇动员特异和非特异免疫应对应激, 这些生理和行为的改变可能有利于鱼类增强避敌能力或加快非致死捕食损伤的快速恢复。这表明捕食驯化可作为潜在的增殖放流前的生态锻炼; (2)2种鱼类的行为、免疫等生理基础状态及其对外界刺激的响应程度不尽相同, 未来相似的环境变化可能对两种鱼类的资源产生不同影响。     

中华倒刺鲃幼鱼的快速启动与逃逸行为

在水温25.0℃条件下,采用高速摄像机记录电刺激后体长(6.9±0.1)cm相近的23尾中华倒刺鲃幼鱼的快速启动过程并通过对鱼体质心运动的分析考查3个阶段的相关运动参数。结果显示:实验鱼均表现为"C型"快速启动模式,逃逸方向不确定,但不同逃逸方向的相关参数间无显著差异(P0.05);快速启动后鱼体质心的移动距离(d)和线速度(V)均显著递增(P0.05),其中线速度在第2阶段末(36ms)达到最大值,随后相对稳定,线加速度(a)在第2阶段末出现最大值(P0.05);而角速度(ω)初始启动即出现最大值,随后显著下降(P0.05),进入第3阶段后稳定在较低水平;第1阶段的线速度(V)与相对旋转半径(RTr)之间相关性不显著。研究结果表明:中华倒刺鲃幼鱼在快速启动过程中更倾向于采取提高运动速度的逃逸策略,这可能与其流线形体型和水流湍急的生境有关。     

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。     

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。       

中华倒刺鲤幼鱼的快速启动与逃逸行为

在水温25.0℃条件下,采用高速摄像机记录电刺激后体长(6.9+0.1)cm 相近的23尾中华倒刺(鱼巴)幼鱼的快速启动过程并通过对鱼体质心运动的分析考查3个阶段的相关运动参数.结果显示:实验鱼均表现为"C型"快速启动模式,逃逸方向不确定,但不同逃逸方向的相关参数间无显著差异(P＞0.05);快速启动后鱼体质心的移动距离(d)和线速度(V)均显著递增(P＜0.05),其中线速度在第2阶段末(36 ms)达到最大值,随后相对稳定,线加速度(a)在第2阶段末出现最大值(P＜0.05);而角速度(ω)初始启动即出现最大值,随后显著下降(P＜0.05),进入第3阶段后稳定在较低水平;第1阶段的线速度(V)与相对旋转半径(RTr)之间相关性不显著.研究结果表明:中华倒刺(鱼巴)幼鱼在快速启动过程中更倾向于采取提高运动速度的逃逸策略,这可能与其流线形体型和水流湍急的生境有关.     

两种生态相关猎物鱼个性的种间差异及其捕食者效应

为探究不同猎物鱼个性的种间差异及其捕食者效应, 实验以乌鳢(Channa argus)为天然的捕食者, 选取自然界通常形成混合种群的高体鳑鲏(Rhodeus ocellatus)和麦穗鱼(Pseudorasbora parva)作为猎物鱼, 设置有捕食者和无捕食者处理组开展同质园实验; 之后, 分别测定了经历捕食环境处理的两种猎物鱼的探索性、活跃性和勇敢性3类个性特征, 分析两种猎物鱼个性特征的种间差异及其环境依赖性。结果发现: (1)高体鳑鲏和麦穗鱼个性存在显著的种间差异, 不管是否经历捕食者处理, 高体鳑鲏的探索性、活跃性和勇敢性均显著强于麦穗鱼(P<0.05); (2)捕食者处理导致高体鳑鲏和麦穗鱼探索性和勇敢性有增强的趋势, 但对二者的活跃性均无显著影响(P>0.05); (3)捕食者处理弱化了高体鳑鲏和麦穗鱼不同个性特征的种间差异, 强化了各自不同个性特征的偶联。结果提示: 两种猎物鱼个性特征的种间差异显著且均具有捕食者效应, 有捕食者环境下两种猎物鱼个性特征的种间差异变小, 表现出趋同化适应的趋势。     

捕食风险的种群动态效应及其作用机理研究进展

捕食者不但可以通过直接捕杀猎物而控制猎物的种群数量,还可以通过捕食风险效应影响猎物种群的繁殖和动态,并且在某些情况下,捕食风险效应对猎物种群动态的控制作用甚至大于捕食者的直接捕杀.关于捕食风险效应对猎物动物繁殖产出和种群动态变化的作用及其机理方面的野外研究越来越受到国内外学者重视.本文介绍了近年来捕食风险效应的研究进展,重点关注了美国黄石国家公园中捕食者对马鹿(Cervus elephus)、加拿大育空地区的捕食者对白靴兔(Lepus americanus)的捕食风险效应等案例研究,以阐明捕食风险效应对猎物种群动态影响的重要性,以及关于捕食风险效应影响猎物种群繁殖和动态机理的两个假说(捕食者敏感食物假说、捕食应激假说).并结合我国在捕食者与猎物之间关系的研究现状,提出了进一步在野外开展捕食风险效应对濒危有蹄类猎物种群动态影响研究的建议,阐释了开展这些研究的重要意义.     

鲤幼鱼快速启动游泳能力及电刺激参数的影响

为了研究鲤(Cyprinus carpio)幼鱼快速启动游泳能力并揭示电刺激参数的影响,将90尾鲤幼鱼(体长6.47 cm ±0.09 cm;体重6.36 g±0.03 g)在水温25.0℃±0.5℃的条件下分别采用4个不同的刺激场强(0.25、0.40、0.55和0.70 v·cm-1)和5个不同的刺激历时(10、50、90、130和170 ms)测定实验鱼的快速启动游泳能力.结果表明:电刺激场强由0.25 v·cm-1分别上升至0.40、0.55 v·cm-1时,第一阶段偏转角度(θs1)、第二阶段最大线性加速度(αmax)和速度(Vmax)随刺激场强的升高而显著增大(P＜0.05);而当刺激场强高于0.55 v·cm-1,上述3个参数却无显著差异(P＞0.05);刺激历时在10 ～50 ms范围内,αmax 和Vmax随刺激历时的延长而显著增大(P＜0.05),当刺激历时长于50 ms时上述2个参数均无显著差异(P＞0.05);在场强和历时分别为0.55 v·cm-1和50 ms条件下,鲤幼鱼的θs1、αmax和Vmax分别是(56.51±4.11) deg、(31.60±3.62)m·s-2和(1.34±0.07)m·s-1;鲤幼鱼采取“快速直线”的逃逸策略,具有较强的快速启动游泳能力,鱼类的电刺激反应受刺激参数的影响并且存在阈值.     

确定棉蚜捕食性蜘蛛种类的血清学方法的可行性研究

在捕食性动物的生态学研究中,一个首要问题就是如何确定猎物的捕食者种类。对咀嚼式捕食者来说,其捕食对象可经解剖直接检查其消化道内猎物残骸来确定。但是,对吮吸猎物体液的捕食者来说,要鉴定其是否捕食过猎物,就需借助于更为复杂而精确的实验手段。自Brooke和Proke(1946)首次把血清学方法     

具捕食偏爱的似然竞争模型及模拟分析

在集合种群似然竞争模型的基础上引入了捕食者对猎物偏爱性因素,提出了具捕食偏爱的似然竞争模型.应用动力系统方法研究了系统的平衡态,用计算机模拟研究了偏爱度对平衡态的影响、平衡态在偏爱度与斑块破坏共同作用下的变化、偏爱度对系统演化动态以及空间分布的影响.结果表明:(1)适度地平衡捕食者对各猎物的偏爱度,有利于系统物种共存;(2)斑块破坏对捕食系统的影响程度与捕食者对各猎物的偏爱度密切相关;(3)适当的增加捕食者对优势猎物的偏爱能有效的缩短系统达到稳定共存的驰豫时间;(4)猎物的丰富度与捕食者对该猎物的偏爱度负相关,猎物斑块的破碎化程度与捕食者对该猎物的偏爱度正相关;(5)在遭破坏的斑块上,多食者比单食者更有利于生存.该研究结果对生态保护和生物资源的可持续利用有重要的启发和指导意义.     

PFOS对中华倒刺鲃幼鱼爆发游泳及运动后代谢恢复的影响

为探究水体全氟辛烷磺酸(PFOS)污染对鱼类爆发游泳及其代谢恢复能力的影响, 将中华倒刺鲃幼鱼(Spinibarbus sinensis)暴露在不同浓度(0、0.32、0.8、2和5 mg/L)PFOS后, 测定PFOS暴露对其静止代谢率(RMR)、爆发游泳速度(U_burst)以及运动力竭后代谢恢复特征的影响。结果发现, 暴露浓度对实验鱼的U_burst和相对爆发游泳速度(rU_burst)均影响显著(P<0.05), 5 mg/L PFOS暴露导致U_burst和rU_burst分别下降了17.4%和10.8%, PFOS对rU_burst的影响表现出“非单调剂量效应”; 暴露浓度对实验鱼的RMR影响显著(P<0.05), 5 mg/L PFOS暴露导致RMR显著升高, 但PFOS对运动后代谢峰值(MMR)、代谢率增量(MS)、代谢变化倍率(F-MS)、力竭运动后过量氧耗(EPOC)无显著影响(P>0.05)。研究结果提示: PFOS污染改变实验鱼能量代谢水平的下限, 而对其代谢水平的上限无明显的限制性作用; PFOS污染将可能对鱼类捕食——逃避捕食者、穿越激流寻找适宜生境等生存关联的生命活动起到负面影响, 但对无氧代谢关联的代谢恢复能力无显著的生态毒理效应。     

捕食风险及其对动物觅食行为的影响

对捕食风险的涵义及其对猎物动物觅食行为的影响、猎物动物面对捕食风险时的反应进行了论述。捕食风险可以简单地理解为一定时间内猎物动物被杀死的概率。当捕食风险存在时 ,动物会选择相对安全但觅食效益较低的地点觅食 ;由于死亡率和消化方面的限制 ,一般都会产生食谱收缩 ;觅食活动方式的时间格局也会因捕食风险而发生改变 ,如水生动物的昼夜垂直迁移、某些陆生动物昼行性与夜行性活动的转换、月光回避等。在与捕食者发生遭遇时 ,猎物动物的主要反应是 :①发出某些信号以阻止捕食者的追捕 ;②靠近并注视捕食者 ;③逃逸 ;④在一定的时间恢复觅食活动。在以往的研究中 ,对捕食者种类已经有了较多的了解 ,而对猎物如何判断捕食者丰富度信息、估计风险程度等方面则知之甚少 ;同时 ,对捕食风险水平的调控、对多种因素的综合分析也较少涉及。在今后的研究中 ,还应该考虑研究的尺度问题 ,因为在不同尺度的环境条件下 ,猎物动物对于捕食风险的反应可能大相径庭。     

温度对宽鳍鱲运动能力和行为特征的影响

为了探究温度对宽鳍鱲(Zacco platypus)运动能力和行为特征的影响,分别在15和25℃的水温下对捕捞自乌江重庆武隆段的宽鳍鱲进行了为期3周的温度驯化,随后对其临界游泳能力、快速启动能力和行为特征(活跃性和隐匿行为)进行了测定。结果表明:相比25℃组,低温下(15℃)实验鱼临界游泳速度、最大代谢率、日常代谢率和代谢范围均显著降低(P0.05);低温下快速启动参数中最大速度、最大加速度和120 ms移动位移均显著降低(P0.05),但反应时滞无显著变化;此外,低温下实验鱼活跃性显著降低,而隐匿行为显著增加(P0.05);提示低温下宽鳍鱲运动能力的整体水平显著下降,对温度反应较为保守的快速启动反应时滞可能是低温下宽鳍鱲应对捕食压力的重要方式,而行为上降低活跃性和提高隐匿行为可能是对运动能力降低的补偿。     

捕食者—猎物功能响应模型研究

本文通过分析在捕食的情况下猎物种群的平均绝对增长速率与捕食效应的关系以及捕食者的捕食平均绝对速率与猎物密度的关系,建立了捕食者-猎物功能响应的一般模型: 其中,A为捕食者与猎物行为常数,f(H_t)为待定函数。 在上述模型的基础上讨论了在捕食速率与猎物密度无关和有关时的功能响应行为。 通过对上面模型的分析,笔者认为功能响应模型按Holling的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型响应曲线相应划分很不方便。建议按“捕食速率与猎物密度无关或有关”两个类型划分。并认为Ⅲ型模型在昆虫中也能得到较广泛的应用。     

基于Matlab的鱼类游泳动力学分析

鱼类游泳动力学分析研究对解决鱼道等工程应用中水力学设计方面的关键问题有着重要的意义,利用计算机技术对鱼类游泳动力学进行分析有助于研究目标鱼类的生理特性、游泳能力及其与水力环境因子的响应关系。基于MATLAB软件对我国特有鱼类鲢幼鱼进行游泳动力学分析,借助鲢幼鱼游泳时的摆尾行为,得到不同水流速度下鲢幼鱼的摆尾频率、摆尾幅度、游泳速度和加速度;对比人工计数和手动跟踪分析方法,从实际操作复杂程度和实验数据准确性的角度,分析各数据采集方法的优劣性。结果表明基于Matlab软件采用跟踪鱼的身体中线的思路能更高效的获取大量的运动参数,比如摆尾频率、摆尾幅度、游泳速度和加速度等指标。文章介绍了一种基于Matlab开发的鱼类游泳动力学分析方法,有助于为以后鱼类游泳动力学研究提供依据。     

拟环纹狼蛛对褐飞虱的捕食作用及其模拟模型的研究Ⅲ.选择捕食作用

本文研究了拟环纹狼蛛雌成蛛对褐飞虱、稻纵卷叶螟的选择捕食作用。在不同猎物类型共存和不同总猎物密度下,测定了捕食者对猎物的喜好性和转换行为,分析了捕食者对猎物的功能反应形式,喜好性和转换行为与共存猎物种类、数量之间的关系;建立了在多种猎物类型共存时,雌成蛛对猎物的总捕食作用方程及对每一种猎物类型的捕食作用方程。室内验证实验表明:所建立的捕食作用方程具有一定的描述能力。     

孔雀鱼产仔前后代谢水平与逃逸能力的比较

为了探究繁殖状态对卵胎生鱼类生存适合度的影响,本文比较了孔雀鱼(Poecilia reticulata)产仔前后的静止代谢率(resting metabolic rate,RMR)、快速启动逃逸能力的变化特征以及产仔前以上生理生态参数与产仔量的关联。结果表明:产仔前实验鱼的RMR显著高于产仔后(P0.05),并与产仔量呈显著正相关(P0.05);产仔前后实验鱼快速启动逃逸能力相关参数无显著变化(P0.05),产仔前最大线速度Vmax、单位时间内的质心移动位移D120 ms等均与产仔量不相关(P0.05)。研究表明,孔雀鱼繁殖需要较大的能量投入,而快速启动逃逸能力作为生存适合度的重要参数不受繁殖状态的影响,这可能与该物种的进化策略有关。