4种高原裂腹鱼类对水流和底质的趋性研究.docx

4种高原裂腹鱼类对水流和底质的趋性研究 摘要通过开展异齿裂腹鱼、拉萨裸裂尻、拉萨裂腹鱼和巨须裂腹鱼对水流和底质的趋性试验，测定4种裂腹鱼感应流速，获得其对不同粒径大小底质的偏好，以期为高原鱼道进口诱鱼措施的设计提供参考结果说明：在11.3～15.2℃条件下，4种裂腹鱼相对感应流速范围和均值分别为0.26～0.49〔0.37〕、0.39～0.61〔0.45〕、0.26～0.46〔0.37〕、0.19～0.50〔0.33〕BL/s异齿裂腹鱼和拉萨裸裂尻趋性在流速為0.07和0.42m/s时偏好底质粒径为5～7cm的卵石;拉萨裂腹鱼和巨须裂腹鱼在流速为0.42cm/s时偏好底质粒径为9～13cm的卵石因此，以这4种裂腹鱼类为主要过鱼对象的鱼道进口设计流速至少应大于0.45BL/s，使鱼类能感应到进口流速而上溯;将5～13cm粒径的卵石作为鱼道入口和槽身底部的铺装材料，以到达诱鱼的目的关键词裂腹鱼类;感应流速;底质;趋性;诱鱼AbstractInordertoprovidereferenceforthedesignoffishluringmeasuresattheentranceoftheplateaufishway，thisstudycarriedouttheexperimentsonthewaterflowandsedimentoffourspeciesofSchizothorax，includingSchizothoraxoconnori，Schizothoraxwaltoni，SchizothoraxmacropogonandSchizopygopsisyounghusbandi.Theresultsshowedthat：undertheconditionof11.3～15.2℃，therangeandmeanofrelativeinducedvelocityoffourkindsofSchizothoraxwere0.26～0.49〔0.37〕，0.39～0.61〔0.45〕，0.26～0.46〔0.37〕，0.19～0.50〔0.33〕BL/s，respectively.Whenthevelocityofflowwas0.07and0.42m/s，thefishpreferredpebbleswithbottomplasmiddiameterof5-7cm.Whenthevelocityofflowwas0.42cm/s，thefishpreferredpebbleswithbottomplasmiddiameterof9-13cm.Therefore，thedesignflowvelocityattheentranceofthefishwaywiththefourkindsofSchizothoraxfishasthemainpassingobjectsshouldbeatleastgreaterthan0.45BL/s，sothatthefishcansensetheflowvelocityattheentranceandtraceupward.Thepebbleswiththeparticlesizeof5-13cmwereusedasthepavingmaterialsattheentranceofthefishwayandthebottomofthegroovebodyinordertoachievethepurposeofattractingfish.KeywordsSchizothorax;Inducedvelocity;Sediment;Preference;Fishlure筑坝类水利水电工程会影响建设河段的连通性，使鱼类生境破碎化[1-2]，而其引起的阻隔效应往往令土著鱼类无法通过洄游完成生活史，导致鱼类种群规模缩小，资源量降低【3】，种群之间的基因交流受到限制【4】。

为缓解上述影响，过鱼设施的修建得到了开展【5】，其中较为普遍的过鱼设施是鱼道但由于对鱼类生活习性和洄游规律等方面的认识还不完善，现阶段关于鱼道进口位置布置及结构的相关研究较薄弱，因此在很多工程中鱼类难以顺利找到鱼道入口，鱼类保护效果无法得到保证【6】鱼类能否较快地发现和准确进入鱼道进口，是鱼道能否成功运行的关键因素之一异齿裂腹鱼〔Schizothoraxoconnori〕、巨须裂腹鱼〔Schizothoraxmacropogon〕、拉萨裂腹鱼〔Schizothoraxwaltoni〕、拉萨裸裂尻〔Schizopygopsisyounghusbandi〕均为雅鲁藏布江重要的经济鱼类，资源量较大，均具有短距离生殖洄游现象，常栖息于急流多卵石处雅鲁藏布江中游的水电开发先期开发四级，为保护雅鲁藏布江4种裂腹鱼类资源量和遗传多样性，在其电站的环境影响批复提出了修建鱼道的要求为切实保证保护效果，亟需开展相关根底研究，探究鱼类生态习性，并应用于鱼道设计，从而提高鱼类进入鱼道进口的概率笔者通过开展4种裂腹鱼类对水流和底质趋性试验，获得裂腹鱼类的感应流速及其对不同粒径底质的偏好，旨在为高原鱼道进口设计提供根本资料。

1材料与方法2021年4—5月在雅鲁藏布江中游加查县外附近河段使用3层流刺网采集4种裂腹鱼类;选取身体状况良好、未受伤、大于最小性成熟体长的鱼类样本开展试验为减轻鱼类的应激反应，试验鱼于当地增殖放流站圆形水池〔直径2m，高1.5m〕内饥饿暂养1d，养殖水源为山泉水，水温9.14～15.10℃，溶解氧含量为8.20～13.00mg/L试验时用小水盆转运试验鱼类，以减小鱼类的应激反应试验水温为11.9～14.5℃，溶解氧含量为8.77～11.90mg/L鱼类测试数量及规格见表1和2鱼类对水流的趋性试验设备采用丹麦LoligoSystem公司生产的环形试验封闭水槽〔图1〕，鱼类对底质的偏好选择试验设备采用自制开敞式环形水槽〔图2〕水槽可分为缓流休息区和高流速区域〔高流速区长8m，缓流休息区中心线半径为0.9m;整个水槽周长约为12m〕;两侧高流速区被认为地划分为ⅠA～D和ⅡA～D区;在上方缓流区和下方缓流区两侧分别存在2个恒扭矩伺服电机电机推水和抽水使开敞式水槽内形成顺时针水流水温和溶解氧含量测定采用美国HACH公司生产的HQ30d型溶氧仪，流速测定采用南科院生产的SGY～90螺旋桨式流速仪。

使用摄像和录像设备观测鱼类对不同底质的选择方法1.3.1鱼类对水流的感应试验采用环形封闭水槽和流速测定仪对流速进行标定通过调节电机调频器增大水槽中螺旋桨的转速，进而增加装置中的流速;测试电机调频器间隔大小为5Hz，测量并记录水槽中测试区前中后和左中右流速并取平均值建立调速器频率〔x〕与流速〔y〕的关系式：y=4.01x〔R2=0.997〕〔图3〕将暂养24h后的试验鱼按照头部指向测试水槽顺流方向放置于游泳能力测试水槽中，适应1h后逐步调大测试段中的流速，同时观察鱼的游泳行为，直至试验鱼掉转方向逆流游动，此时的流速作为试验鱼的感应流速1.3.2鱼类对底质的偏好试验将根本装置分为Ⅰ区试验区和Ⅱ区对照区，在Ⅰ区试验区增加不同粒径的底质，Ⅱ区不设置底质〔图4〕;试驗水深40cm;试验光照为自然光试验流速：工况1为在ⅠA和ⅡA断面设置为试验对象的感应流速中值〔0.07m/s〕，工况2为在ⅠA和ⅡA断面设置为预期的鱼道进口流速〔0.42m/s〕首先将装置中放入隔离网，将试验目标鱼16尾分为2组，分别置入两端的半圆区适应15min，以消除转移过程对鱼的胁迫;开始进行录像开启电机建立初始流场，设置电机转速，到达试验鱼的感应流速中值，取出ⅠD左侧和ⅡD右侧的隔离网;开始计时。

每隔10min统计各区鱼类数量，30min后完成工况1试验调整电机转速将流速逐渐增大到预期鱼道进口流速，每隔10min统计各区鱼类数量，30min后完成工况2试验每种目标鱼按照上述步骤重复，假设目标鱼数量缺乏10条，可取出试验组和对照组之间的挡鱼隔断，忽略试验组和对照组区分，全部作为试验组直接进行试验每隔10min对每种底质上的目标鱼数量进行计数计数数字除以总数即为目标鱼在此底质的偏好度试验数据用SPSS20.0统计软件进行统计分析，采用单因素方差分析〔OnewayANOVA〕，并利用LSD多重比较法比较各组差异采用双变量相关分析〔bivariatecorrelation〕检验4种裂腹鱼类感应流速与体长之间的关系统计值用平均值标准差〔SD〕描述，差异显著性水平为0.052结果与分析在11.3～16.5℃试验条件下，4种裂腹鱼类绝对感应流速均值范围为6.67～8.45cm/s，相对感应流速均值范围为0.33～0.45BL/s相较于其他3种裂腹鱼类，拉萨裸裂尻体长显著较小，具较小的绝对感应流速〔表3〕Pearson相关性分析结果显示，异齿裂腹鱼、拉萨裂腹鱼和拉萨裸裂尻绝对感应流速与体长显著相关〔P0.05〕;4种裂腹鱼类相对感应流速与体长均无显著相关〔P>0.05〕〔表4〕。

拉萨裸裂尻相对感应流速显著高于异齿裂腹鱼、拉萨裂腹鱼和巨须裂腹鱼〔P0.05〕〔表3〕异齿裂腹鱼低流速时，ⅠD底质偏好度到达1，为非常适宜，而对照组ⅡD偏好为0，因此低流速时ⅠD对应的底质ⅠD为其偏好底质;高流速时，ⅠD底质偏好度最高为0.79，对照组ⅡD为0.33，非最高值，因此高流速时ⅠD为其偏好底质因此，当流速分别为0.07和0.42m/s时，ⅠD区对应底质为异齿裂腹鱼偏好底质〔表5〕同理，当流速分别为0.07和0.42m/s时，ⅠD区对应底质为拉萨裸裂尻偏好底质〔表6〕拉萨裂腹鱼低流速时，ID底质偏好度到达1，为非常适宜，而对照组ⅡD也到达0.67，因此不能确定其分布偏好于ⅠD;高流速时，ⅠC底质偏好度最高为0.42，对照组ⅡD仍为最高〔0.58〕因此，在流速到达0.42m/s时，ⅠC区对应底质为拉萨裂腹鱼偏好底质〔表7〕巨须裂腹鱼低流速时，ⅠC区底质偏好度到达0.96，为非常适宜，而对照组ⅡC偏好为0.67，是对照组中的最高偏好值，因此ⅠC区不能确定为低流速时的最偏好底质;高流速时，ⅠC区底质偏好度最高〔0.58〕，对照组ⅡC区为0.13，非最高值高流速时ⅠC区对应底质为其偏好底质。

因此，当流速为0.42m/s时，ⅠC区对应底质为巨须裂腹鱼偏好底质〔表8〕综上可知，当流速分别为0.07和0.42m/s时，异齿裂腹鱼和拉萨裸裂尻偏好底质粒径为5～7cm;当流速为0.42m/s时拉萨裂腹鱼和巨须裂腹鱼偏好底质粒径为9～13cm3讨论4种裂腹鱼类绝对感应流速均值范围为6.67～8.45cm/s，相对感应流速为0.33～0.45BL/s4种裂腹鱼相对感应流速与体长无关，但体长因素会对绝对感应流速产生一定的干扰因此，相对感应流速更能准确表达鱼类对水流流速变化的敏感度【7】4种裂腹鱼类相对感应流速较草鱼〔Ctenopharyngodonidellus〕、鲢〔Hypophthalmichthysmolitrix〕、鳙〔Aristichthysnobilis〕、鲤〔Cyprinuscarpio〕、鲫〔Carassiusauratus〕、蒙古鲌〔Cultermongolicusmongolicus〕等鱼类的相对感应流速大，而较厚唇裂腹鱼〔Schizothoraxirregularis〕小[7-9]相对感应流速种间差异与鱼类长期生活环境和习性密切相关[9]对于生活环境和习性类似的4种裂腹鱼类，拉萨裸裂尻相对感应流速显著高于其他3种裂腹鱼类。

这可能与拉萨裸裂尻试验鱼类规格有关鱼类需要依靠流速的存在和大小来判断其游泳甚至洄游的路线[10]异齿裂腹鱼和拉萨裸裂尻主要摄食着生藻类，拉萨裂腹鱼和巨须裂腹鱼主要摄食水生昆虫和底栖无脊椎动物当流速分别为0.07和0.42m/s时，异齿裂腹鱼和拉萨裸裂尻偏好底质粒径为5～7c。