四大家魚游泳特性研究.pdf

1、水利工程帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，對(duì)河流生態(tài)功能造成重大影響，河流水文情勢(shì)的改變、水溫分層現(xiàn)象和連續(xù)河流片段化等都對(duì)以魚類為代表的水生生物造成嚴(yán)重后果。以四大家魚為代表的半洄游性魚類，其產(chǎn)卵、生活和覓食受到水利工程建設(shè)的影響。在生存環(huán)境遭到改變的情況下，四大家魚不同條件下游泳特性值得探求。為了緩解河流片段化的部分境況，魚道作為溝通水利工程上下游的生態(tài)廊道應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)已建水利工程的具體情況，魚道分為溢流堰、淹沒孔口式、豎縫式、組合式、涵洞

2、式、特殊結(jié)構(gòu)式和貼近自然型魚道等形式。不同魚道類型，其水力設(shè)計(jì)參數(shù)至關(guān)重要，魚道修建的成功與否很大程度上取決于對(duì)目標(biāo)過壩生物的了解程度，只有修建魚道的水力設(shè)計(jì)參數(shù)與過魚對(duì)象相適應(yīng)才能產(chǎn)生良好的過魚效果。四大家魚的游泳能力可以作為以其為主要過魚對(duì)象魚道設(shè)計(jì)參數(shù)的指標(biāo)，通過仿自然流態(tài)下的魚類自由游泳行為與生理耗能的關(guān)系，可以構(gòu)建多因素魚類游泳能力關(guān)系式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)魚類通過魚道內(nèi)水流障礙能力定量評(píng)價(jià)，魚類運(yùn)動(dòng)疲勞后的恢復(fù)情況可以對(duì)四大家魚過壩之

3、后的生存健康狀況提供參考，溫度和疲勞后的恢復(fù)時(shí)間為魚道休息池的建設(shè)提供相應(yīng)的理論依據(jù)。
　　本研究利用環(huán)形水槽魚類游泳呼吸裝置和船閘式魚類游泳呼吸裝置，結(jié)合LoliTrack軟件，采用流速遞增法，測定了四大家魚不同條件下游泳特性。具體結(jié)果如下：
　　1）研究了不同體長范圍四大家魚游泳能力的變化情況，探討了有氧運(yùn)動(dòng)與無氧運(yùn)動(dòng)能力的權(quán)衡作用。試驗(yàn)表明：四大家魚絕對(duì)臨界游泳速度和絕對(duì)突進(jìn)游泳速度隨著體長的增大而增大，相對(duì)臨界游泳速

4、度和相對(duì)突進(jìn)游泳速度均隨著體長的增大而減小。相對(duì)臨界游泳速度與體長線性擬合關(guān)系為：鰱：y1=0.02x21-0.87x1+12.86（R2=0.94），鳙：y2=0.02x22-0.87x2+14.81（R2=0.98），青魚：y3=-0.21x3+8.96（R2=0.90），草魚：y4=-0.15x4+7.74（R2=0.65）；相對(duì)突進(jìn)游泳速度與體長線性擬合關(guān)系為：鰱：y1=-0.02x21-0.67x1+12.96（R2=0.86

5、），鳙：y2=0.01x22-0.31x2+8.44（R2=0.71），青魚：y3=-0.22x3+9.75（R2=0.72），草魚：y4=0.15x4+8.45（R2=0.74）。同體長范圍，鰱的突進(jìn)游泳速度大于鳙，臨界游泳速度小于鳙，兩者存在有氧運(yùn)動(dòng)與無氧運(yùn)動(dòng)能力的權(quán)衡作用，臨界游泳速度與突進(jìn)游泳速度不一定呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。
　　2）研究了強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)和自發(fā)運(yùn)動(dòng)條件下草魚幼魚游泳行為。試驗(yàn)表明：自發(fā)運(yùn)動(dòng)條件下，耗氧率與游泳速度的擬合

6、關(guān)系為Mo2=298.2+1807.2U1.42（R2=0.65），與加速度的關(guān)系為Mo2=389.6+58.9△U1.37（R2=0.45），與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系為Mo2=409.7+0.06θ1.98（R2=0.32）；強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)條件下，耗氧率與游泳速度的關(guān)系為Mo2=383.6+81.6U1.59（R2=0.86），臨界游泳速度為（5.60±0.59）BL·s-1，最優(yōu)游泳速度為3.68BL·s-1。
　　3）研究了不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)

7、鳙幼魚疲勞后游泳特性恢復(fù)情況。試驗(yàn)表明：正常狀態(tài)下鳙幼魚臨界游泳速度Ucrit為（4.37±0.56）BL·s-1，突進(jìn)游泳速度Uburst（5.49±0.63） BL· s-1。臨界游泳速度 Ucrit與耗氧率 Mo2擬合方程為Mo2=189.38+38.83U1.41（R2=0.97）。游泳測試結(jié)束0h恢復(fù)期內(nèi)，臨界游泳速度測試過程中最大耗氧率為（500.5±40.23）mg·（kg·h）-1，突進(jìn)游泳速度對(duì)應(yīng)最大耗氧率為（630±

8、30.48）mg·（kg·h）-1，高于前者。擺尾頻率（TBF）與游泳速度U相關(guān)關(guān)系擬合方程為TBF=1.80+0.74U（R2=0.97），與耗氧率Mo2擬合方程為InMo2=4.83+0.26TBF（R2=0.76）。經(jīng)過一次臨界游泳速度測試后鳙幼魚第二次臨界游泳速度Ucrit為（4.04±0.62）BL·s-1，突進(jìn)游泳速度測試后進(jìn)行臨界游泳速度測定:Ucrit為（3.43±0.14）BL·s-1，第二次突進(jìn)游泳速度為（5.04±

9、0.42）BL·s-1。
　　4）研究了溫度和恢復(fù)時(shí)間對(duì)青魚幼魚疲勞后游泳特性的恢復(fù)影響情況。試驗(yàn)表明：正常狀態(tài)下，（17±1）℃、（22±1）℃和（27±1）℃時(shí)，青魚幼魚臨界游泳速度分別為（4.78±0.50）BL·s-1、（7.19±0.64）BL·s-1、（9.01±0.65） BL·s-1。組別1中經(jīng)過第一次臨界游泳速度試驗(yàn)恢復(fù)2h之后，第二次臨界游泳速度與第一次臨界游泳速度無顯著差異（P>0.05）。組別2中，試驗(yàn)魚疲