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环境水流因子对鱼类的影响探究

2020-10-20闰杰宋晨

名城绘 2020年6期
关键词:栖息地水流环境保护

闰杰 宋晨

摘要:在鱼类的生活环境中,水流是一种非常重要的非生物影响因子。它通过刺激鱼类的感知器官使其做出相应的行为反应和生理变化,如摄食、栖息、生长、繁殖、能量代谢等。深化对水流因子的研究,对鱼类行为学、鱼类生态学、鱼类生理生化学、水产养殖学等学科的研究有关键且重要的意义。近几年的研究表明,水流与鱼类的活动规律、生理变化有密切的关系。本文结合各方的研究,从鱼类的感知原理入手,针对鱼类游泳行为、能量代谢、栖息地选择、繁殖、生长、洄游和生理生化指标等七个方面总结水流与鱼类活动之间的密切关系。

关键词:水流;游泳行为;栖息地;环境保护

1鱼类对水流的感知原理

鱼类对水流的感知是通过分布在头部及身体两侧的侧线系统来完成的。当鱼类周边有水流存在时,鱼类通过组成侧线系统的侧线管神经丘与体表神经对水流压力和水流流速及方向进行感知。鱼类感知到水流的变化后,通过自身的运动系统做出相应的运动行为。

2水流对鱼类的影响

2.1 水流对鱼类游泳行为的影响

水流是自然环境中促进鱼类运动的主要因子。在水流的刺激下,鱼类会调整自身的游泳状态来适应水流环境变化。鱼类能根据水流的方向和速度调整自身的游向和游速,使其自身处于逆流游泳状态或长时间停留在某一特定位置。鱼类在有水流的情况下有明显趋流游泳行为,而在静水情况下下没有特定的方向性和趋流性。鱼类在趋流游泳中,主要是通过尾鳍的摆动实现自身的前进或滞留,摆尾频率能充分体现出鱼类对水流的应激行为响应。

2.2 水流对鱼类能量代谢的影响

生存环境的变化直接或间接的影响到鱼类的代谢,水流作为一个重要的环境因子在鱼类的代谢活动中有重要的作用。呼吸和排泄是鱼类能量代谢活动的重要表征。

呼吸代谢是反应鱼类能量代谢的重要指标,鱼类在短暂(15~20s)的冲刺游泳时处于无氧呼吸状态,而较长时间处于有氧呼吸状态下,因此鱼类耗氧率的变化能充分体现鱼类的能量变化。鱼类能量代谢的来源主要是脂肪、糖类和蛋白质,耗氧率反应了脂肪与糖类的代谢状况,而蛋白质的代谢状况则是由排氨率表现的。

2.3 水流对鱼类栖息地选择的影响

绝大多数鱼类都具有趋流特性,因此流速在鱼类栖息地的选择中占有重要的地位。鱼类栖息地的选择是由环境信息、生理状况、生境偏好等因子共同作用的结果,对趋流性的鱼类来说,水流能影响鱼类的环境状况,甚至影响其栖息偏好性。

2.4水流对鱼类繁殖的影响

鱼类的繁殖行为是为了种族的繁衍,对绝大多数鱼类来说,产卵场所是影响鱼类繁殖力的重要因素。在产卵场的众多生境因子中,水力学特征是主要的生境因素,而水流在水力学特征的众多因子中占重要地位,同时水流也是河流生态系统最重要的特征。

水流對鱼类繁殖的直接影响表现在以下两方面:一是适当的水流流速能刺激鱼类产卵,鱼类可以根据水流的流速获得产卵信号;二是水流制造的混乱环境利于提高受精率。

2.5水流对鱼类生长的影响

在流水的环境中,鱼类为了克服水流的阻碍,其运动量比静水中大,体内的各项代谢活动加强,在增大运动量的流水环境中,鱼类对饵料的消化吸收率提高,能量转换率增强,以致饵料系数低,鱼类的增重率加快。水流在一定程度上可以促进鱼类的生长。

2.6水流对鱼类洄游的影响

自然界中存在很多洄游性鱼类,这一些鱼类定期、定向的周期性运动,以完成自身生命活动中各个重要的环节,如:生殖、越冬、索饵等。洄游是洄游性鱼类十分重要的生命活动行为。

水流在鱼类洄游活动中不仅刺激洄游发生,还在鱼类洄游过程中起重要作用。鱼类能通过测线系统对水流的感知,决定洄游的时间、方向和速度。

2.7水流对鱼类生理生化指标的影响

鱼类的生理生化指标直接反应了其生理状态和健康水平。鱼类的生理生化指标除受鱼类本身的遗传生理状况影响,还受各种外界环境因子影响。

3意义

3.1 提高养殖效率

现代化的流水养殖规模已逐渐扩大,深化水流因子对鱼类的影响研究,为能更好的认识鱼类的行为习性、提高流水养殖效率、改善增养殖技术、选育优势品种提供充足的数据理论基础。能有效地提高鱼类的生长速率和体质,为鱼类的健康养殖铺平道路,实现无公害自然养殖的目的,降低对自然资源的依赖,并促进养殖业的持续生态发展。

3.2 助于鱼道的设计

随着人类对水电能源的开发,越来越多的大坝、水闸等水上建造物浮现。而这些工程在给人类带来不菲的经济利益和社会效益的同时,也破坏了河流自身的连续性,阻断了鱼类的洄游通道,扰乱了河流的原貌和生态平衡。在这种状况下,鱼道的设计和建设显得尤为重要。在鱼道的设计中鱼类突破水流阻力的能力是成功与否的关键。鱼道的类型、鱼道入口的流速、鱼道的出口位置等各个关键点的设计均需以鱼类对水流的响应变化作为标准。研究水流流态、流速场对鱼类的影响能帮助鱼类顺利通过鱼道,使其顺利完成自身的洄游行为,为鱼道的设计和建设提供重要的数据参照。同时有助于维持河流的生态平衡和鱼类资源的保护。

3.3 利于渔业资源的保护

频繁的人类活动在带来环境污染的同时也引起了局部水域水流的变化。大坝建设、航道开发、采砂、工业排污等均改变了设施周围的水流,对鱼类的栖息环境、洄游路线、产卵场等生命活动场所产生了巨大的影响。通过研究水流对鱼类的影响,了解鱼类的栖息地、洄游、产卵等生命活动,进而从珍稀物种自然保护区的建立,对鱼类产卵场,洄游路线的保护等方面确保鱼类的正常繁殖,达到渔业资源保护的目的。

4展望

关于水流在鱼类行为学、生态学、生理生化学中的对鱼类的影响研究已很成熟了。科研的理论基础也十分夯实,但相关研究成果向实践生产的转化比较缓慢。目前已开始利用水流改善对渔业资源的保护措施,流水养殖业也取得显著成效。通过研究水流与鱼类之间的关系,对渔业资源的分布及环境保护的发展具有重要的意义。

参考文献:

[1]李丹, 林小涛, 李想, 等. 水流对杂交鲟幼鱼游泳行为的影响[J]. 淡水渔业, 2008(06):46-51.

[2]柴毅, 谢从新, 危起伟, 等. 鱼类行为学研究进展[J]. 水利渔业, 2006(03):1-2.

[3]Brehmer P, Guillard J, Pinzon P I C, et al. Exploratory and Instantaneous Swimming Speeds of Amphidromous Fish School in Shallow-Water Coastal Lagoon Channels[J]. Estuaries and Coasts, 2011,34(4):739-744.

[4]齐亮, 杨宇, 王悦, 等. 鱼类对水动力环境变化的行为响应特征[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2012(04):438-445.

(作者单位:南京领先环保技术股份有限公司)

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