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。     

三峡库区消落带植被NPP估算——基于机器学习优化CASA模型

三峡库区蓄水后,其生态效应受到广泛关注。消落带植被固碳量作为衡量库区生态系统健康状态的重要指标,对库区碳循环与生态净化具有重要意义。针对消落带不同高程植被接受光照的时间有所差异,且受河流水位变化影响,传统的CASA模型在计算消落带植被固碳量时,存在对植物的光能利用率计算不够精确等问题。以三峡库区香溪河陡坡消落带为研究区域,提出了一种耦合RBFNN模型（Radial Basis Function Neural Network）与CASA模型（Carnegie-Ames-Stanford approach）的新方法（RBF-CASA）。基于RBFNN建立环境影响因子模型,借助高程数据及植被指数等特征计算适合消落带区域的环境影响因子。结合CASA模型中温度和水分胁迫因子,提高植被在像元尺度上的净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）的估算精度,并对反演结果进行验证。模型验证结果显示：RBF-CASA模型估算值与观测值的决定系数（Coefficient of determination, R²）为0.730（P<0.01, n=32）。对比原始CASA模型,平均绝对误差（Mean absolute error, MAE）降低10.991,均方根误差（Root mean square error, RMSE）降低了23.861,相对均方根误差（Relative root mean square error, RRMSE）降低5.10%,平均绝对百分误差（Mean absolute percentage error, MAPE）降低1.12%。使用提出的RBF-CASA模型在库区水位落干期（7-8月份）进行固碳量估算,结果表明：NPP月均值在66.234-134.144g C/m²之间,NPP随着高程的增加呈现起伏变化,其总量在150-155m之间达到峰值,均值在170m以上区域最高。在2021年9月植被NPP均值为35.883g C/m²,2022年9月植被NPP均值为25.964g C/m²,由于降雨量减少、长江水位下降,在2021-2022年间植被恢复情况较差。研究结果可为库区碳循环、生态净化及生态修复等决策提供科学依据。     

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。     

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。     

提高摄食-反捕食能力导向的鱼类野化训练方法述评

鱼类的人工增殖放流未达到预期效果,原因之一是人工放流的鱼在放流后死亡率很高.鱼类在放流前的野化训练可能对提高其成活率有积极作用.本文分析了国内外增殖鱼类放流后成活率低的原因,指出摄食-反捕食能力是影响鱼类放流后成活率的关键要素之一;探讨了影响摄食-反捕食能力的重要因素,包括认知食物和捕食者信息、社会学习经验、环境的复杂程度和鱼类的游泳能力等;展望了鱼类野化训练技术的发展方向.     

高铁酸钾/PAC 氧化-混凝去除水体中铜绿微囊藻

铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）是常见的水华种类。水华爆发时生态系统的结构和功能遭到破坏,同时产生毒素,因此研究微囊藻及其毒素的去除具有重要的意义。研究不同浓度的高铁酸钾与PAC 高铁酸钾与PAC 单独和协调去除水体中铜绿微囊藻和微囊藻毒素（Microcystin-LR,MC-LR）的去除效果。结果表明,采用高铁酸盐预氧化铜绿微囊藻,再通过PAC混凝协同作用,明显优于单独使用PAC混凝效果。20 mg×L-1高铁酸钾处理后水体中MC-LR含量降低,当高铁酸钾浓度升高至40 mg×L-1时候MC-LR 含量增加,但高铁酸钾浓度升高（100 mg×L-1）水体中MC-LR 减少;当8 mg×L-1高铁酸钾和8-16 mg×L-1PAC 联合作用时,不仅絮凝沉降藻细胞,而且高铁酸钾氧化水体中MC-LR,通过镜检发现不会造成藻细胞破裂。     

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。     

基于物理模型实验的光倒刺鲃生态行为学研究

建立了基于天然河道的物理模型,通过控制实验研究水环境因子对鱼类行为的影响。文中选取了金沙江下游2.6 km河段建立物理模型,以南方水系的经济鱼类光倒刺鲃为研究对象,进行了鱼的行为对底质和流速的响应实验。分析得出,光倒刺鲃对砂卵石底质的选择明显大于其它底质且差异极其显著(P<0.01),光倒刺鲃2龄幼鱼期的喜好流速范围为0.3-0.6 m/s;研究同时发现水流紊动强度对光倒刺鲃行为具有重要影响。该研究结果可以为光倒刺鲃栖息地模型提供参考。     

我国过鱼设施建设需求、成果及存在的问题

本文首先阐述了水利水电工程对河流连通性的影响以及修建过鱼设施的对策,然后从河流破碎化程度和鱼类洄游习性的角度分析了国内建设过鱼设施的需求,介绍了国内建设过鱼设施的成果,最后提出了6点过鱼设施相关问题和建议:(1)利用多指标量化评价的方法,科学地确定过鱼对象;(2)以复杂流场为背景条件,贴合实际地推进鱼类上溯行为研究;(3)对过鱼设施加大资金投入,扩大设施规模,加大过鱼设施过水流量(至少应为河流流量的1%);(4)为鱼类下行、低水头水工建筑物引起的跌水河段建设过鱼设施;(5)扩大过鱼效果评估的覆盖面,提高监测时长和频率,提出有广泛适用性的监测评估方法;(6)栖息地修复、增殖放流、生态调度、分层取水等多手段联动,确保鱼类通过过鱼设施后仍然能够生存。     

胭脂鱼幼鱼的临界游泳速度

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