雅礱江流域典型魚類生理生態(tài)行為適應(yīng)性研究.pdf

1、水電開發(fā)作為清潔能源在世界各國普遍受到重視,尤其在我國能源戰(zhàn)略中起著舉足輕重的作用。雅礱江水電開發(fā)是西南能源戰(zhàn)略的重要組成部分,但其脆弱的生態(tài)系統(tǒng)由于水電開發(fā)受到了明顯的干擾。其中,魚類棲息地就是一個重要的方面。大壩建設(shè)對水生態(tài)環(huán)境的改變產(chǎn)生明顯的影響,造成河流連續(xù)體(RCC)分裂,導(dǎo)致了序列不連續(xù)體(SDC)的產(chǎn)生,使得河流水文、泥沙、水質(zhì)等顯著性的變化。魚類生活周期中部分甚至全部生命階段需要某種特定的水文、水力學(xué)條件,大壩建設(shè)對江河

2、洄游或半洄游性魚類具有深刻的影響。
　　本研究依據(jù)魚類行為學(xué)、生理學(xué)和生態(tài)學(xué)等原理,選取雅礱江為研究區(qū)域,典型魚類圓口銅魚和裂腹魚為研究對象,以四大家魚為參照,通過魚類控制限制實驗,獲得魚類運動過程中的耗氧率、血液生化指標、臨界游泳速度、擺尾頻率和擺幅等數(shù)據(jù);開展魚類生理生態(tài)行為和運動能量分配對溫度、流速、環(huán)境顏色等適應(yīng)性規(guī)律研究;探討魚類在不同溫度、流速、環(huán)境顏色中的反應(yīng)及適應(yīng)性機制,以期得到適用于河流生態(tài)因子改變的魚類生理生態(tài)

3、行為指標,為魚類保護中生態(tài)水利調(diào)度,魚類洄游通道建設(shè)和魚類增殖放流等生態(tài)工程的建設(shè)標準的制定提供參考。
　　研究內(nèi)容如下:
　　(1)對雅礱江流域魚類資源進行了調(diào)查,確定了雅礱江流域的優(yōu)勢種群?？疾炝搜诺a江魚類的生境條件,并評價了水電開發(fā)對魚類棲息地的影響。并針對優(yōu)勢物種開展相關(guān)的生物學(xué)特性研究,圓口銅魚形態(tài)模型: M=3.22×10-2 BL2.68;M=1.06 Me+087, L腸=0.78BL+0.43;裂腹魚形態(tài)模

4、型:M=8.0×10-3 BL3.22,生長模型為, Wt=7.34×103(1-e-0.13(t+0.83))3.22,Lt=68.86(1-e-0.13(t+0.83))。
　　(2)細鱗裂腹魚(Schizothorax chongi,S.chongi),鯉科(Cyprinidae),裂腹魚亞科(Schizothoracinae),裂腹魚屬,是中國特有的重要冷水性經(jīng)濟魚類,在自然環(huán)境中具有短距離上朔洄游特性。在自制流速可調(diào)控游

5、泳能力測定裝置中,通過流速遞增方法,研究了裂腹魚生理生態(tài)行為對流速的適應(yīng)性。結(jié)果表明:細鱗裂腹魚(BL,5-14 cm;M,8-40 g),擺尾頻率隨游泳速度的變化有明顯的變化規(guī)律,擺尾頻率(TBFs(Hz))隨著游泳速度的增加而顯著性的增加, TBF=0.29×U+0.47，R=0.99,而擺尾幅度(TBA(％BL))隨著游泳速度的增加呈現(xiàn)減小趨勢,各游泳速度條件下差異性不顯著。結(jié)果還顯示,(26±1)℃時,(10.60±0.54)

6、cm細鱗裂腹魚的相對臨界游泳速度為(11.5±0.5) BL/s,(110.28±2.02) cm/s。測定的相對臨界流速較其他的鯉科魚大,是對生存水流環(huán)境(流速0.5-1.5 m/s)適應(yīng)性的表現(xiàn)。這一結(jié)果表明魚類的游泳能力是能夠訓(xùn)練的。耗氧率與相對流速的關(guān)系為, MO2=89.34×e0.33U+301.76，R=0.99；單位距離能耗與相?對游泳速度的指數(shù)關(guān)系為COT = 2 8× e-1.03U+6.05， R=0.99。裂腹魚

7、單位時間內(nèi)耗氧率隨著游泳速度的增加而顯著性增加,而且隨著游泳速度的增加,單位距離能耗逐漸減少,最小能耗在6BL/s,0.68 m/s時出現(xiàn),為6.11(J/(kg·m))。
　　(3)圓口銅魚(Coreius guichenoti, C.guichenoti)為鯉科魚類,又稱水密子、麻花,主要分布于長江上游水系的干流和金沙江及其它一些支流,棲息于水流湍急的底層,喜集群生活,產(chǎn)卵場主要分布于長江上游。在流水中產(chǎn)漂流性卵,順水漂流孵化

8、,補充長江中游以下江段魚苗,在成長過程中逐漸向上游洄游。文中研究了圓口銅魚生理生態(tài)行為對水溫和流速的適應(yīng)性,結(jié)果表明:圓口銅魚幼魚,15.5-18.9 cm,49.8-84.2 g,臨界游泳速度隨著溫度升高呈增加趨勢,25℃下的平均臨界游泳速度最大,為7.35 BL/s,1.28 m/s。幼魚在運動疲勞前耗氧率隨流速的增加顯著上升(P<0.05),在臨界游速時達到峰值;運動疲勞后耗氧率逐漸下降,40-50 min內(nèi)耗氧率恢復(fù)至緩流速水平

9、。不同溫度下,耗氧率與相對流速的關(guān)系為,10℃,MO2=170.2+16.8U1.18，R2=0.93;15℃,MO=212.9+1.72U1.72，R2=0.94;20℃,MO=236.6+2.44U2.66，R2=0.99;25℃,MO2=284.6+0.84U2.94，R2=0.98。相同溫度下,幼魚的可持續(xù)游泳時間隨游泳速度增加逐漸減小,適宜溫度范圍內(nèi),隨著溫度的降低可持續(xù)游泳時間呈減小趨勢,流速7.5 BL/s時,可持續(xù)游泳時

10、間都能控制在60 min以上。數(shù)據(jù)分析表明,擺尾頻率(TBFs)與游速的關(guān)系呈線性正相關(guān)(P<0.05),且 TBFs隨流速增加的趨勢越明顯。水溫20℃時最大爆發(fā)流速為1.42 m/s,7.0 BL/s。通過檢測疲勞前后圓口銅魚血漿中的總蛋白(TP),血糖(GLU)和甘油三酯(TG)發(fā)現(xiàn),隨著脅迫流速的增加銅魚單位體重血漿中的TP,GLU和TG呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢,接近疲勞脅迫流速時含量達到最大,隨著休息時間的延長含量逐漸降低,120

11、 min之后趨于平衡。
　　(4)在自制流速可調(diào)控游泳能力測定裝置中,通過流速逐步遞增方法,研究了鳙(Aristichthys Nobilis(Richardson),A.Nobilis)生理生態(tài)行為對水溫和流速的適應(yīng)性,主要結(jié)果為:實驗水溫設(shè)置5、10、15、20和25℃。在測定溫度范圍內(nèi),鳙臨界游泳速度隨著溫度的升高而增大,在25℃時最大,臨界游泳速度為6.82±0.05 BL/s,0.77±0.08 m/s。相同溫度下,耗氧

12、率隨著流速的增大而增加,接近疲勞時呈下降趨勢;相同流速下,耗氧率隨著溫度的升高而增大。擺尾頻率和擺尾幅度隨著流速的增加而增大,在接近疲勞時呈下降趨勢;同一流速下,擺尾頻率隨著溫度的升高而增大,不同溫度組差異性不顯著(P<0.05)。比較疲勞前后血漿中TP、GLU和TG含量,疲勞運動后,呈上升趨勢。疲勞運動抑制魚類代謝活動,進而影響其生長。
　　(5)研究了鳙和鰱(Hypophthalmichthys Molitrix,H, Mol

13、itrix)生理生態(tài)行為對光照、底質(zhì)顏色適應(yīng)性,分布結(jié)果為:鳙,10.4±0.18 cm,17.92±1.07 g;鰱,10.06±0.34 cm,13.66±2.66 g,幼魚在靜水中活動頻率偏好于沙和小卵石(1-2 cm),遮光與不遮光條件差異性顯著,分別為,不遮光,小型卵石,48.28±3.45％,沙23.56±2.79％;遮光,小型卵石,48.28±3.45％,沙,25.45±2.27％。在循環(huán)水中,流速0-0.35 m/s,則

14、偏好于小型卵石和中型型卵石(2-4 cm),不遮光,小型卵石,21.63±2.87％,中型卵石,71.35±2.92％;小型卵石,35.5±3.98％,中型卵石,62.95±4.12％,遮光與不遮光條件差異性不顯著(P>0.05)。不同顏色底質(zhì)環(huán)境中,鳙臨界游泳速度,藍色(9.42±0.19BL/s)>紅色(8.23±0.05 BL/s)>白色(7.70±0.04 BL/s),白鰱,紅色(9.12±0.28 BL/s)>藍色(7.72±

15、0.02 BL/s)>白色(6.98±0.13 BL/s),不同顏色底質(zhì)差異性顯著(P<0.05)。鳙耗氧率呈現(xiàn)紅色>藍色>白色,而鰱耗氧率則為藍色>白色>紅色,但不同顏色之間,耗氧率差異性不顯著(P>0.05)。相同流速下,不同顏色條件中,擺尾頻率和擺尾幅度變化不明顯。紅色和藍色光環(huán)境可以用于短時內(nèi)刺激提高鳙和鰱的游泳能力。
　　(6)利用單因子分析法建立魚類對溫度及流速的行為適宜度模型。一方面從生態(tài)行為角度上解釋河流生態(tài)因子對