鱼类游泳能力测试系统鱼类游泳呼吸装置

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鱼类的游泳能力实验

实践指导意义：根据实验结果，可以改进鱼类养殖和运输方法，提高养殖效率和运输安全性
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实验结果：分析影响鱼类游泳能力的因素，如体型、鳍的形状、水流速度等
实验材料
不同种类的鱼类
鲤鱼：适应性强，易于饲养
草鱼：生长迅速，肉质鲜美
鲫鱼：耐寒性强，适合低温环境
鳙鱼：滤食性鱼类，适合池塘养殖
青鱼：肉食性鱼类，生长迅速，肉质鲜美
鲢鱼：滤食性鱼类，适合池塘养殖
实验设备
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影响鱼类游泳能力的因素
体型：体型较大的鱼类游泳能力较强
鳍的形状和数量：鳍的形状和数量会影响鱼类的游泳能力
肌肉力量：肌肉力量强的鱼类游泳能力较强
水流速度：水流速度会影响鱼类的游泳能力
对实践的指导意义
实验结果：不同种类的鱼类游泳能力不同
实验方法：通过观察和测量鱼类的游泳速度、距离和耐力
实验结论：鱼类的游泳能力与其体型、鳍的形状和摆动方式有关
实验数据整理
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实验方法：观察鱼类在水中的游泳速度、耐力和灵活性
实验对象：不同种类的鱼类
实验结果：各种鱼类的游泳能力差异显著
结论：鱼类的游泳能力与其体型、鳍的形状和游泳方式有关
数据分析与解释
实验数据：不同鱼类的游泳速度、耐力、灵活性等指标
结果解释：根据数据分析结果，解释不同鱼类的游泳能力差异原因
测试方法：使用游泳速度、游泳距离、游泳时间等指标进行评估
实验设计：选择不同种类的鱼类进行游泳能力测试
目的：了解不同鱼类游泳能力的差异
探究影响鱼类游泳能力的因素

鱼类的形态结构和游泳能力

鱼类的形态结构和游泳能力
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01
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02
鱼类的基本形态
03
鱼类的体型和外观特征
04
鱼类的游泳能力
05
鱼类形态结构与游泳能力的关系
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02 鱼类的基本形态
鱼类的身体结构
适应环境：纺锤形鱼类的体型和外观特征使其非常适应水中的环境。它们可以在水中轻松地游动，并且能够快速地做出反应，以应对各种环境变化和挑战。
平扁形鱼类
常见种类：鳐、魟、鲽等
定义：身体呈扁平形状，头部和躯干部无明显区分
特点：适合在海底爬行，胸鳍扩大呈扇形或近似翼状，
可以在水中滑翔
适应环境：多生活在海洋底部
05
鱼类形态结构与游泳能力的关系
鱼类身体形态对游泳的影响
流线型身体：减少阻力，提高游泳速度鳍的形状和大小：影响推进力和机动性肌肉结构：发达的肌肉提供持续游泳能力骨骼和体重：轻盈的骨骼和合适的体重有助于保持平衡和灵活性
鱼类鳍部结构对游泳的影响
背鳍：保持鱼体平衡，
防止侧翻
胸鳍：控制鱼体前进方向，
鱼类骨骼结构对游泳的影响
鱼类骨骼：支撑身体，提供保护
骨盆和胸鳍：保持平衡，协助转
向
脊柱和鳍条：提供推进力，使鱼类能够灵活游动
骨骼密度和结构：影响鱼类的速度和耐力
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鱼类体表：覆盖鳞片，保护身体鱼类骨骼：软骨鱼类和硬骨鱼类，支持身体鱼类器官：鳃呼吸，心脏输送血液，消化系统消化食物鱼类体型：纺锤形、侧扁形、平扁形和棍棒形等多种形态

鱼类游泳行为的神经生物学基础

鱼类游泳行为的神经生物学基础鱼是一类具有高度进化的脊椎动物，其游泳行为被称为一种精准、高效的运动方式。

然而，这种高效的运动方式背后存在令人惊奇的神经生物学基础，本文将探讨这些科学发现。

一、鱼类游泳的机制从一般来看，鱼类游泳的机制由两个相互作用的系统组成：滑行机制和摆动机制。

滑行机制是指鱼类通过滑动身体表面而移动，这种方式类似于溜冰。

因为鱼的身体是通透，所以泳姿可以非常优美。

然而，这种游泳方式依赖于水的黏度，因此在空气中，鱼类无法通过滑动身体而移动。

摆动机制则是指鱼类运用身体的摆动来推动身体的移动。

这种方式的优点在于适用于各种环境和环境条件下。

综合来看，鱼类基于滑行机制和摆动机制进行游泳，这是由神经生物学基础支持的。

二、鱼类神经系统的特点在鱼类中，神经系统是一种高度专业化的机制，用于控制鱼类的协调和控制身体肌肉的运动。

神经元细胞是神经系统的基础，而鱼类神经元细胞的结构和功能比其他生物类群的神经元细胞要更为精确，这使它们拥有灵敏的、快速的反应和精准的身体控制。

神经元的组织和排列方式把鱼的大脑分成不同的区域，在这些区域中，各个神经元与相邻神经元之间进行了高度互动，从而产生了丰富的功能。

例如，视觉传感器、听觉传感器和嗅觉传感器等，每个传感器都是和相应的神经元连接在一起。

在鱼类中，就连退行性头突鱼的大脑也具有复杂的运动神经元分布，这表明即使在行走时，头突鱼的身体肌肉和运动神经元同样具有完善的控制和协同机制。

这种高水平的身体控制，是鱼游泳行为的关键所在。

三、鱼类神经系统对游泳行为的控制鱼类神经系统呈现出高水平的协同作用，这对于控制鱼类的游泳行为至关重要。

在一般情况下，鱼类游泳的基本准则是“动推制”。

这是指在一条被控制的直线上，鱼的身体会在横向上有五个周期的运动，其中一两个周期是前进的，而后面的几个周期是向后的。

这个运动方式被称为“推”的运动，在整个游泳过程中，鱼的身体会一遍遍地进行这样的进退运动。

从神经生物学方面来看，鱼游泳行为的推动力主要来自鱼的肌肉组织和神经元控制系统。

不同运动模式下鲢幼鱼游泳特性研究

不同运动模式下鲢幼鱼游泳特性研究郝文超;王从锋;刘慧杰;王瑶;冯三杰【摘要】The swimming characteristics for juvenile of Hypophthalmichthysys molitrix in spontaneous pattern and forced pattern were studied in this research.The fish tank breathing apparatus and mobile Brett-type swim tunnels were used to culture the juvenile, meanwhile, the changes of swimming behavior is for juvenile cultured in different patterns were ob-served and analyzed by LoliTrack software.The results showed that the rate of oxygen consumption in juvenile of silver carp increased with increment of swimming speed, acceleration, rotation angle and the tail beat frequency under spontaneous exercise.The multi-factor energy model was fitted by stepwise regression, draw the conclusion that swimming speed has the greatest influence on the change of oxygen consumption rate(MO2).During spontaneous activity, 2.35 times more en-ergy was used than in forced swimming at a speed of 0.5 BL·s-1[BL is body length(cm)].This indicated that sponta-neous swimming costs might be considerably higher compared with those of a fixed swimmingspeed.However, comparing MO2at the respective optimum swimming speeds with the lowest costs of transport resulted in similar values independent of swimming mode.This suggested that an optimum MO2in different swimming pattern might exist rather than an optimal swim-ming speed.%为探索鱼类在自发性运动和强迫式运动模式下的游泳特性,以鲢(Hypophthalmichthys molitrix)幼鱼为研究对象,采用船闸式水槽鱼类呼吸装置和环形水槽实验装置,LoliTrack软件对游泳行为进行视频分析,解析不同运动模式下鲢幼鱼游泳特性变化情况.结果表明,在自发性运动模式下,鲢幼鱼的耗氧率随游泳速度、加速度、旋转角度和摆尾频率增加而增大.通过逐步回归拟合出多因素能量模型,得出游泳速度对耗氧率变化的影响最大.在两种运动模式中,唯一相同的相对游泳速度为0.5 BL·s-1[BL为体长(cm)] 下,能量消耗利用率为2.35.研究还发现在不同运动模式下鲢幼鱼的最优游泳速度大小差异性显著,但呼吸耗氧率差异性不显著.表明鲢幼鱼运动过程中相比于最优游泳速度,存在表征能量利用率最高且与游泳模式无关的最优耗氧率.【期刊名称】《淡水渔业》【年(卷),期】2018(048)002【总页数】8页(P3-9,15)【关键词】鲢(Hypophthalmichthys molitrix);游泳特性;运动模式;耗氧率;最优游泳速度;能量消耗利用率【作者】郝文超;王从锋;刘慧杰;王瑶;冯三杰【作者单位】三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北宜昌443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002【正文语种】中文【中图分类】S917.4鱼类作为水生生态系统信息和能量循环正常运行的关键因子，相关研究表明水利工程建设切断河流的连通性，阻隔鱼类洄游通道，对鱼类生境造成严重的破坏，进而导致鱼类资源急剧减少[1]。

第六章鱼类的呼吸系统

鳃。电鳐的外鳃很长，几乎伸到尾部末端，但在孵化后随即消失。
真骨鱼类：幼鱼时在鳃孔之外也有丝状的外鳃，到成鱼期
则消失。
15
五伪鳃、喷水孔鳃、舌弓鳃
伪鳃：
许多硬骨鱼类在鳃盖内面具一伪鳃，结构同鳃，但无呼吸功能分为三种类型：自由伪鳃：明显可辨的伪鳃
覆盖式伪鳃：有结缔组织覆盖，但鳃丝构造仍明显可辨封埋式伪鳃：被结缔组织包埋，表面不易辨认的
第六章鱼类的呼吸系统
(The respiratory system)
第一节鳃的构造第二节鱼类的呼吸运动第三节辅助呼吸器官第四节鳔
1
呼吸系统功能：执行血液与外界气体的交换，从外
界吸取足够的氧，同时将二氧化碳排出体外鱼类的呼吸器官是鳃，所需的氧气从水中获得作为鱼的呼吸器官，必须具备以下三方面的条件 1、具备十分丰富的血管 2、呼吸器官的壁膜必须极薄，氧气能迅速通过 3、有一适当的“机械装置”使水能不断的接触呼吸面
2
第一节鳃的构造(gill) 一、鳃的发生
鳃由咽部后端两侧发生。胚胎时期咽头内胚层—鳃笼；外胚层形成鳃沟-最后穿孔形成鳃裂；前后鳃裂以鳃间隔分开）--鳃间隔两侧发生鳃片。软骨鱼类的鳃间隔明显，硬骨鱼类的鳃间隔退化
3
鳃的功能：呼吸、排泄氮代谢废物、参与渗透压调节
一般构造
1、内鳃裂：鳃裂开口于咽部一侧的孔裂。 2、外鳃裂：鳃裂开裂于体外的孔裂（硬骨鱼有鳃盖，所以
的种类（金枪鱼、马鲛鱼）等也无鳔
25
（二）鳔的功能
1、调节比重在不同深度借放气或吸气来调节鱼体比重，使其和周围水的比重一样，可毫不费力的停留在水的各层
2、呼吸的作用肺鱼、多鳍鱼、雀鳝、弓鳍鱼的鳔有肺的功能，内有许多小气室，其又分为许多小泡，可直接呼吸空气。

松花江鲫鱼游泳能力的研究

第4卷第1期2021年1月水利科学与寒区工程HydroScienceandColdZoneEngineeringVol.4,No.1Jan..2021李树航，韩雷，王正君！等.松花江鲫鱼游泳能力的研究水利科学与寒区工程！2021,4(1)：33-37.松花江鲫鱼游泳能力的研究李树航S韩雷2,王正君S王璐2,苏国青S狄高健2(1.黑龙江大学水利电力学院，黑龙江哈尔滨150080； 2.黑龙江省水利科学研究院，黑龙江哈尔滨150080)摘要：本文在水温为24°C±1°C的条件下，通过流速递增法测得体长为19〜27cm的松花江鲫鱼的游泳能力,得到松花江鲫鱼的感应流速、临界游泳速度、突进游泳速度，为过鱼设施的建设提供重要的参考依据。

关键词：鲫鱼；感应流速；临界游泳速度；突进游泳速度中图分类号：S931.1；U643.2文献标志码：A为了调节水资源分布不均，水利工作者在河流中修建了许多大坝和堤堰来控制水流。

但大坝建成后，鱼类无法从下游通过大坝回到上游，鱼类也无法进行觅食、产卵，最后可能导致某些具有汹游习性的鱼类的消失，造成河流生态系统的失衡，破坏河流生态环境。

为保护鱼类和恢复河流生态系统，许多国家在建成的水工建筑物上修建可以过鱼的通道。

鱼道作为一种生物补偿工程：1］，可以为鱼类汹游提供人工通道，有利于河流生态系统的恢复。

我国在过鱼建筑物的建设和研究方面起步较晚，传统鱼道更多是从水工建筑物的水力特性开展研究，基本没有考虑到汹游鱼类是否能够顺利地通过鱼道。

但实践证明，由于鱼类对水流天然的趋避性，如果没有对汹游鱼类的游泳能力进行研究直接设计鱼道，鱼道的过鱼效果难以达到理想的目标⑵4。

因此要研究和建设鱼道，必须要考虑到目标鱼类的游泳能力。

1材料与方法1.1试验材料试验所用鲫鱼选取于哈尔滨某鱼场，采集时间为2020年6月上旬。

试验鱼体长度为19〜27 cm。

将试验鱼放在矩形水池中暂养两周后开始试验，期间每隔3天换一次水，水温变化范围在文章编号：2096-5419(2021)01-0033-0524C±1°C。

鱼类耗氧率测试装置的设计

Ａｂｓｒｔｔａｃ：Ｄｅｉｎｏｆｎｙｇｎｃｎｓｐｉｔｅｃｏｓｓｄｓｒｂ，ｎｄｔｘｅｏｕｍｐｔｏａｓｙａｐｏｉｔｅｅｐｒｃｉｓｇａｏｘｅｏｕｍｔｏｎｔｖｉｅｆｒｆｈｉｅｃｉｅｄａｏｙｇｎｃｎｓｅｓｄｉｈｅｉｎｎｄａｐｈｘｉｎｒａｔ－ｗ
注：一底座；一端盖；一采样；一进水阀；一挡７￣；一集气槽；１．２３４５Ｋ６７
排气针阀；一分水板；一水孔；０８９分１一呼吸室；１面底座。１一侧
ห้องสมุดไป่ตู้
水温、呼吸室进水和出水口的溶锯氧量和单位时间的
水流量，连续测量２，４计算耗氧率。ｈ耗氧率试验结束后关闭进、出水口阀门，使鱼封闭在呼吸室内，以５％鱼死亡时的溶解氧量为窒息点。０
蒋树义刘霞，，曹广斌韩世成郭常有，，
（．中国水产科学研究院黑龙江水产研究所，１黑龙江哈尔滨１０７；５００２哈尔滨市农业科学院水产研究分院，．黑龙江哈尔滨１０７）５０８摘要：本文论述了鱼类耗氧率测试装置的结构设计，讨论了平均体质量（５１６±３６ｇ吻鲟（ｏｏｏａｈ１）．）匙３Ｐｌｄｎｐｔｎｙｓ幼鱼耗氧率与窒息点的测试方法。在结构设计中，尺寸参数的选择确保了鱼类耗氧率、窒息点测试过程中流人
１数据处理．３
１．鱼类耗氧率测试装置的工作原理．２１
鱼类耗氧
率、窒息点测试装置可以立式、卧式使用。使用时，将装置立起打开左端盖放进一部分水后，装入样品鱼，旋紧左端盖。上进水、接排水管，打开进水阀和呼吸室

黑水河松新电站鱼道设计

收稿日期：!"!"#"$#"%基金项目：中国三峡建设管理有限公司科研项目（&’()*"$+,）。

作者简介：李志敏（)--$#），男，助理工程师，主要从事生态水利设计工作。

./0123：$45!-*!!467789:0黑水河松新电站鱼道设计李志敏)，朱冬舟)，杨少荣!（);上海勘测设计研究院有限公司，上海市!""55$；!;中国三峡建设管理有限公司，四川成都+)""4)）摘要：松新电站鱼道建设对提高黑水河鱼类栖息地质量、改善鱼类生境具有重要意义。

在鱼类游泳能力测试与数值模拟基础上，对过鱼对象、流速设计、运行水位、进出口高程、鱼道布置以及隔板结构进行了分析。

分析表明：带有4$<导向角的异侧竖缝式鱼道更适宜松新鱼道过鱼对象进行上溯，鱼道进口流速宜介于"8%=)8"0(>，竖缝流速宜介于"8*=)8)0(>。

结合工程特点在鱼道进口处设计的补水设施，将扩大鱼道水流影响范围，增加鱼道进口诱鱼效果，提高鱼道运行效率。

图*幅，表!个。

关键词：水电站；过鱼设施；鱼道设计；鱼道补水；黑水河!引言鱼类的繁殖、索饵以及越冬等生命活动大多都需要经过洄游来找到其在不同阶段最适合的栖息地［)/!］。

鱼类栖息地是河流生态系统的重要组成部分［5］，但河流中的拦河坝却阻断了鱼类上溯洄游的通道，在一定程度上破坏了鱼类栖息地。

对于有洄游习性的鱼类而言，洄游路线被阻隔可能造成种群资源下降。

同样的，拦河坝也改变了河流原来的物理特性，如水位、流速和水温等，这些物理特性对鱼类繁衍也存在明显的影响。

鱼类栖息地质量与生态系统生物多样性直接相关，栖息地破碎化对生物多样性有显著的负面影响［4］。

因此，恢复鱼类迁徙通道对于保护河流多样性至关重要。

"工程概况黑水河是金沙江左岸一级支流，是白鹤滩水电站库区内鱼类栖息地优先保护河流［$］，位于四川省凉山彝族自治州境内，发源于昭觉县玛果梁子，自北向南流经昭觉、普格、宁南5县，于宁南县东南部葫芦口汇入金沙江。

大渡河下游典型鱼类的游泳能力测试

第４１卷第１期２０２０年㊀１月水生态学杂志J o u r n a l o fH y d r o e c o l o g yV o l ．４１,N o ．１J a n ．㊀２０２０D O I :１０．１５９２８/j．１６７４３０７５．２０２０．０１．００７㊀㊀收稿日期:２０１８０５２０基金项目:浙江省自然科学基金(编号:L Q １４G ０３００２０).作者简介:丁少波,１９８２年生,男,助理研究员,主要从事水利水电环境保护方面研究.E Ｇm a i l :１１７０８８７８＠q q．c o m 大渡河下游典型鱼类的游泳能力测试丁少波１,施家月２,黄㊀滨２,赵㊀爽３(１．北京中环格亿技术咨询有限公司,北京㊀１０００１２;２．中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州㊀３１１１２２;３．浙江广播电视大学,浙江杭州㊀３１００３０)摘要:通过测试鱼类的游泳能力,可为过鱼设施设计和鱼类行为学研究提供基础资料.在水温１８．９~２４．３ħ和溶氧５５８~８．１７m g /L 条件下,采用丹麦L o l i g oS y s t e m 公司的鱼类游泳能力环形试验水槽,以大渡河下游６种典型鱼类胭脂鱼(M y x o c y p r i n u s a s i a t i c u s )㊁长薄鳅(L e p t o b o t i a e l o n g a t a )㊁长鳍吻鮈(R h i n o g o b i ov e n t r a l i s )㊁异鳔鳅鮀(X e n o p h y s o g o b i o b o u l e n g e r i )㊁唇鱼骨(H e m i b a r b u s l a b e o )㊁四川白甲鱼(O n y c h o s t o m aa n g u s t i s t o m a t a )为研究对象,分别测试其感应流速㊁临界游泳速度和爆发游泳速度.结果显示:(１)测试鱼的平均感应流速:白甲鱼９．９~１２．３c m /s ,唇鱼骨８．５~１１．１c m /s ,异鳔鳅鮀１２０~１７．５c m /s ,胭脂鱼８．３~１３．５c m /s ,长薄鳅１４７~１８．１c m /s ,长鳍吻鮈１４．０~１８．６c m /s ;(２)平均临界游速:白甲鱼１０６．３~１３１．１c m /s ,唇鱼骨６７．９~７８．４c m /s ,异鳔鳅鮀７２．９~８０．５c m /s ,胭脂鱼７８．１~８９．９c m /s ,长薄鳅８９．６~１０９．９c m /s ,长鳍吻鮈８３．１~１０３．８c m /s ;(３)平均爆发游速:白甲鱼１４９．４~１５９．１c m /s ,唇鱼骨９８．９~１２８．５c m /s ,异鳔鳅鮀９８．５~１４１．５c m /s ,胭脂鱼９２３~１２５．７c m /s ,长薄鳅１２５４~１５１．８c m /s ,长鳍吻鮈１２８．６~１６３．８c m /s .建议过鱼孔口近底边区域流速为１０~１．２m /s ,其余高流速区适当放大至１．４~１．５m /s ;鱼道进口流速为０．７~１．５m /s ,出鱼口设置在流速持续不小于０．３m /s 的水域,过鱼设施平均流速范围为０．６~１．０m /s .关键词:大渡河;典型鱼类;游泳能力;过鱼设施中图分类号:Q ９５５㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:１６７４３０７５(２０２０)０１００４６０７㊀㊀大渡河全长１０６２k m ,流域面积７．７４万k m ２,系岷江右岸最大支流.大渡河干流四川境内水能资源理论蕴藏量２０８３万k W ,是国家规划的十二大水电基地之一.历史上大渡河下游河段共有鱼类１０７种(亚种)(叶妙荣和傅天佑,１９８７).２００７２００９年,在大渡河下游的沙湾乐山段干流及大渡河㊁青衣江㊁岷江交汇口水域进行的鱼类资源调查,共采集和调查到鱼类６７种,分别隶属于４目㊁１３科㊁５５属(常勇,２０１５).水电站闸坝的修建将阻断河流连续性,给渔业资源带来负面影响,因此往往需采取增殖放流㊁修建过鱼设施等措施恢复鱼类种群(V a ne t a l ,２００３;C a s t r o ＧS a n t o s ,２００５;K i me ta l ,２０１６).考虑具有江海洄游及江湖洄游特性的鱼类㊁受到保护的鱼类㊁珍稀特有及土著和易危鱼类㊁具有经济价值的鱼类㊁其他具有迁徙特征的鱼类等作为过鱼对象的原则,确定胭脂鱼(M y x o c y pr i Ｇn u s a s i a t i c u s )㊁长薄鳅(L e p t o b o t i ae l o n ga t a )㊁长鳍吻鮈(R h i n o g ob i ov e n t r a l i s )㊁异鳔鳅鮀(X e n o p h yＧs o g o b i o b o u l e n ge r i )㊁唇鱼骨(H e m i b a r b u s l a b e o )㊁蛇鮈(S a u r o g o b i od a b r y i )㊁四川白甲鱼(O n y c h o s t o m a a n gu s t i s t o m a t a )为大渡河流域梯级开发中需要重点关注的过鱼种类(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,２０１２).鱼类游泳能力是过鱼设施参数设计的重要参考依据(C h o i e t a l ,２０１６);在修建较长的鱼道时,通过鱼类的耐久游泳能力计算其最大游泳距离,以此确定休息池的距离(郭维东等,２０１５);鱼道内孔口或竖缝的设计流速和进出口高流速区的设计流速,都应小于鱼类的爆发游泳速度(郑金秀等,２０１０).目前,国内外很多过鱼设施的运行远没有达到预期效果,部分原因是对过鱼对象的游泳能力研究不足,过鱼设施设计时所参考的水力特征参数针对性不强(C a s t r o ＧS a n t o s e t a l ,２００９;陈凯麒等,２０１２).表征鱼类游泳能力的指标主要为趋流特性和克流能力,其趋流特性主要用于过鱼设施进口流场设计,克流速度则主要用于过鱼设施流速设计(郑金秀等,２０１０;涂志英等,２０１１).鱼类的克流能力通过鱼类游泳能力反推,而鱼类游泳能力依生物代谢模式主要分为三类,即持续游泳速度(s u s t a i n e ds w i m Ｇm i n g s p e e d )㊁耐久游泳速度(p r o l o n g e ds w i mm i n gs p e e d )和爆发游泳速度(b u r s t s p e e d )(P l a u t ,２００１;王萍等,２０１０;石小涛等,２０１１);耐久游泳速度与持续游泳速度的分界被称为临界游泳速度(H i n c he t a l ,２００２).鱼类游泳速度主要受到鱼种类及其规格尺寸㊁水温和其他理化指标的影响,在进行鱼类游泳试验时需予以充分考虑(H a s l e re ta l ,２００９;K i e f f e r ,２０１０;蔡露等,２０１３).鱼类游泳能力的测量方法有多种,其游泳速度测量用得较多的主要是水槽试验,其中固定流速法和递增流速法应用较为普遍(于晓明和张秀梅,２０１１).围绕鱼类生物多样性与渔业资源保护利用,国内学者对一些流域的典型鱼类游泳能力开展过相应的试验研究(涂志英,２０１２;熊锋等,２０１４;汪玲珑等,２０１６);但针对大渡河下游鱼类游泳能力研究成果较少.上述７种主要过鱼对象中,仅见有关胭脂鱼(石小涛等,２０１２)和长薄鳅(叶超,２０１４)的游泳行为的报道.因此,本文对大渡河下游典型鱼类的游泳能力进行试验研究,旨在为过鱼设施的设计提供参考依据.１㊀材料与方法１．１㊀试验鱼来源本次研究按照同时满足大坝上游及下游均有分布或电站运行后有潜在分布可能㊁大坝上游或下游存在其重要生境㊁洄游或迁徙路线经过大坝断面的原则,选择测试对象为胭脂鱼㊁长薄鳅㊁长鳍吻鮈㊁异鳔鳅鮀㊁唇鱼骨㊁蛇鮈㊁四川白甲鱼.由于样本的可获得性,未进行四川白甲鱼游泳能力测试,而使用分类地位㊁形态特征相似的白甲鱼(O n yc h o s t o m as i Ｇm u m )进行参考测试.蛇鮈不属于珍稀特有鱼类,目前国内资源量较多㊁分布范围较广,且研究江段无其他蛇鮈属替代种类,本次未开展相关测试.为了保证尽可能多的目标种类完成测定要求,本次试验鱼的来源主要有３个途径:唇鱼骨㊁异鳔鳅鮀取自大渡河乐山段沿江渔民的捕捞渔获物;白甲鱼取自岷江河口宜宾段;胭脂鱼㊁长薄鳅和长鳍吻鮈取自长江江津段.试验鱼先装袋充氧,然后进行公路运输.１．２㊀试验鱼暂养和转运试验鱼暂养于池中,为减轻鱼类的应激反应,鱼类暂养２４h 后方可开始试验.暂养池上端敞开,有进水管和出水管路,由于感应流速测试对鱼类不产生疲劳效应,进行感应流速测试的鱼类可以进行其它测试.其它测试中,试验鱼原则上不重复使用,由于有些鱼类可采集的样本数量有限,在保证其健康的状态下,进行一项测试后,在暂养池中恢复２４h 后进行下一项测试.试验过程中需要对试验鱼进行转运时,使用对鱼损伤较小的细网和带水的水盆进行鱼类转运,以减少对试验鱼的影响.试验对象种类和规格如表１所示.表１㊀试验个体规格T a b ．１㊀S p e c i f i c a t i o n s o f t e s t f i s h f o r e a c h s pe c i e s 种类全长/mm体长/mm体重/g范围均值范围均值范围均值白甲鱼１９２．０~２５７．０２２０．４１４９．０~２０２．０１７１．６５８．７~１３１．０８９．７唇鱼骨１１０．０~１７０．０１３５．７９２．０~１４４．０１１４．２１１．７~４４．６２３．４异鳔鳅鮀８９．０~１２３．０１０７．４６６．０~１１０．０８３．９５．２~２１．８９．５胭脂鱼１２５．０~３００．０２１０．９９７．０~２３８．０１６５．１１９．６~２８４．６１０６．２长薄鳅１０３．０~２５７．０２０２．０１２１．０~２１７．０１７２．０１５．０~１１４．５５７．２长鳍吻鮈１５８．０~２９１．０２１５．６１２７．０~２３５．０１７４．４２９．５~２２８０９１．８１．３㊀测试指标与方法分别对表征鱼类趋流特性的感应流速和表征鱼类克流能力临界游泳速度㊁爆发游泳速度进行了测试.测定感应流速时,将试验鱼放入水槽测试区内,适应５m i n 至试验鱼无突然的变向游泳行为.启动电机逐渐提高频率,调节水槽水流速度,至测试鱼调整身体方向开始顶流时的最小水流速度,此时水流速度视为试验鱼的感应流速(蔡露,２０１８).临界游速测定采用递增流速法.首先对试验鱼的临界游速进行预测,通过３次预试验,每次１尾,将试验鱼放入水槽测试区内,每隔２m i n 增加０．４B L /s ,直至鱼疲劳,取３次临界游泳速度为预试验流速的平均值.试验鱼疲劳判断标准为试验鱼被水流冲至水槽下游钢丝网处无法游动的时间超出２０s.正式试验时,通过控制水槽的水流速度,每隔５m i n 增加０．５B L /s ,直至达到６０％的预估临界游泳速度;然后调整水流速度为每隔２０m i n 增加７４２０２０第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀丁少波等,大渡河下游典型鱼类的游泳能力测试１５％的预估临界游泳速度(鲜雪梅等,２０１０)直至鱼疲劳,测试结束.临界游速(U c r i t )的计算公式为:U c r i t ＝V p ＋(t f/t i )V i 式中:V p 鱼极限疲劳的前一个水流速度;t f上次增速到达极限疲劳的时间;t i 两次增速的时间间隔;V i 单位时间内流速增加量大小.爆发游速测定采用递增流速法.首先对暂养２４h 后的试验鱼进行２次爆发游速预估试验,每次选取１尾鱼放入试验段,然后每隔２０s 使试验流速增加０．４B L /s ,直至鱼疲劳,记录此时的流速值,将２次预估值的平均值作为最终预估值.正式试验时,将试验鱼放入试验装置,先将流速在１０s 内增至６０％的爆发游泳速度预估值,然后每隔２０s 将流速增加１５％的爆发游速预估值,同时观察记录鱼的游泳行为,直至试验鱼疲劳无法继续游动,此时结束试验.爆发游泳速度U b u r s t 的计算公式与U c r i t 计算公式相同,只是计算时的递增时间间隔和递增速度不同.１．４㊀试验设备采用进口的L O L I G O S Y S T E M 公司的S W １０２００封闭水槽(h t t p s ://w w w．l o l i g o s y s t e m s ．c o m/)进行测试(图１).测试前的流速标定采用旋浆流速仪.测试期间的溶氧和温度采用美国Y S I公司D O ２００型溶氧仪测定.图１㊀S W １０２００型鱼类游泳能力测试水槽F i g．１㊀T h eL O G I G OS Y S T E MS W １０２００t e s t f l u m e f o r t e s t i n g f i s h s w i m m i n g a b i l i t y１．５㊀试验环境试验用水为曝气４８h 的自来水,以保证溶氧和水温在鱼类生长的适宜范围.试验期间,实时监测水温和溶氧,水温范围控制在１８．９~２４．３ħ,溶氧控制在５．５８~８．１７m g /L .试验鱼需要在１．０B L /s 的流速下适应１h ,以消除转移过程对鱼体的胁迫.感应流速测试对鱼类不产生疲劳效应,因此之后可以继续进行其它测试;而其它测试中,试验鱼原则上不重复使用,且进行一项测试前,需在暂养池中恢复２４h .试验过程中需要进行转运时,应使用对鱼损伤较小的细网和水盆,以减少对试验鱼的影响.２㊀结果与分析２．１㊀感应流速本次试验获得测试对象感应流速见表２.根据试验获得的数据,以９５％置信水平估计了各种鱼类平均感应流速的置信区间;其中,白甲鱼的平均感应流速在９．９~１２．３c m /s ,唇鱼骨在８．５~１１．１c m /s,异鳔鳅鮀在１２．０~１７．５c m /s ,胭脂鱼在８．３~１３．５c m /s ,长薄鳅在１４．７~１８．１c m /s,长鳍吻鮈在１４．０~１８．６c m /s(图２).据此反应不同鱼类感应流速大小为:唇鱼骨＜胭脂鱼＜白甲鱼＜异鳔鳅鮀＜长薄鳅＜长鳍吻鮈.感应流速的阈值可能反应了鱼类栖息环境的差异.表２㊀试验鱼的感应流速T a b ．２㊀I n d u c e d v e l o c i t y f o r e a c h f i s h s pe c i e s 种类体长范围/c m 感应流速/c m s １平均值/c m s １相对感应流速/B L s １平均值/B L s １白甲鱼１４．９~２０．２６．４~１８．１１１．１０．４~１．００．７唇鱼骨９．２~１３．６７．１~１１．３９．８０．６~１．１０．９异鳔鳅鮀６．６~９．５１０．１~２０．９１４．７１．３~３．０１．９胭脂鱼１５．８~２３．８６．１~１５．８１０．９０．４~０．７０．６长薄鳅１２．３~２１．２１２．６~２６．０１６．４０．６~１．７１．０长鳍吻鮈１２．７~１８．７６．１~２２．７１６．３０．４~１．２１．０图２㊀测试鱼类的感应流速比较F i g ．２㊀C o m p a r i s o no f i n d u c e d v e l o c i t y a m o n g f i s h s pe c i e s ２．２㊀临界游泳速度本次试验获得测试对象临界游泳速度见表３.根据试验获得的数据,以９５％置信水平估计了各种鱼类平均临界游泳速度的置信区间;其中,白甲鱼的平均临界游速在１０６．３~１３１．１c m /s ,唇鱼骨在６７９~７８．４c m /s ,异鳔鳅鮀在７２．９~８０．５c m /s,胭脂鱼在７８．１~８９．９c m /s ,长薄鳅在８９６~１０９．９c m /s,长鳍吻鮈在８３．１~１０３．８c m /s (图３).临界游速大小为:唇鱼骨＜异鳔鳅鮀＜胭脂鱼＜长鳍吻鮈＜长薄鳅＜白甲鱼.８４第４１卷第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀水生态学杂志㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年１月表３㊀试验鱼的临界游泳速度T a b ．３㊀C r i t i c a l s w i m m i n g s p e e d f o r e a c h f i s h s pe c i e s 种类体长范围/c m临界游泳速度/c m s１平均值/c m s １相对临界游泳速度/B L s１平均值/B L s１白甲鱼１６．２~１８．２９８．０~１５１．３１１８．７５．８~９．２７．０唇鱼骨９．５~１３．５６２．６~７９．２７３．２５．３~８．１６．５异鳔鳅鮀７．４~８．２６５．８~８５．５７６．７８．４~１０．７９．９胭脂鱼１５．８~２３．８７０．３~９５．１８４．０４．０~５．４４．５长薄鳅１３．９~２１．７８３．５~１２１．７９９．８３．９~７．４５．７长鳍吻鮈１６．３~１８．５７３．４~１１５．４９３．４４．２~６．５５．４图３㊀测试鱼类的临界游速比较F i g ．３㊀C o m p a r i s o no f c r i t i c a l s w i m m i n g s pe e d a m o n gf i s h s pe c i e s ２．３㊀爆发游泳速度本次试验获得测试对象爆发游泳速度见表４.根据试验获得的数据,以９５％置信水平估计了各种鱼类平均爆发游泳速度的置信区间.其中,白甲鱼的平均爆发游速在１４９．４~１５９．１c m /s,唇鱼骨在９８９~１２８．５c m /s ,异鳔鳅鮀在９８５~１４１．５c m /s,胭脂鱼在９２．３~１２５．７c m /s ,长薄鳅在１２５４~１５１．８c m /s ,长鳍吻鮈在１２８．６~１６３．８c m /s(图４).几种鱼类的爆发游速大小为:胭脂鱼＜唇鱼骨＜异鳔鳅鮀＜长薄鳅＜长鳍吻鮈＜白甲鱼.表４㊀试验鱼的爆发游泳速度T a b ．４㊀B u r s t s w i m m i n g s p e e d f o r e a c h f i s h s pe c i e s 种类体长范围/c m爆发游泳速度/c m s １平均值/c m s １相对爆发游泳速度速/B L s １平均值/B L s １白甲鱼１４．９~２０．２１４２．５~１６０．０１５４．９７．４~９．９９．０唇鱼骨１０．９~１４．４８８．５~１５０．０１１３．７６．２~１４．３９．４异鳔鳅鮀９．０~１１．０９８．３~１５０．０１２０．０１０．３~１４．６１２．１胭脂鱼９．７~１５．５８４．８~１４３．３１０９．０７．１~１２．０８．９长薄鳅２１．１~２０．６９７．５~１５５．０１３３．３６．５~１１．３８．３长鳍吻鮈１２．７~２３．５１１４．８~１６０．０１３９．３６．１~９．２８．７㊀㊀国外学者(B e a c h ,１９８４)通过研究得到鱼类的游泳能力拟合公式U ＝ɑL β,鲤科鱼类β＝０３５~０７５,且主要集中在０．５附近.因此,游泳速度U 与L ０．５成正比.根据游泳速度测试值排序,由于胭脂鱼测试个体体长明显小于性成熟个体体长,因此其爆发速度不作为限制值.唇鱼骨的爆发速度在９８９~１２８．５c m /s ,最小性成熟个体体长为１４７~１８４mm ,爆发速度测试个体体长范围为１０９~１４４mm ,根据游泳速度与鱼类体长的比例关系,推测唇鱼骨最小性成熟个体爆发速度在１１０~１４７c m /s .异鳔鳅鮀在９８．５~１４１．５c m /s ,无最小性成熟个体资料,且异鳔鳅鮀体型小,因此爆发速度限制值取异鳔鳅鮀的９８．５~１４１．５c m /s ,５０％的异鳔鳅鮀爆发速度大于１２６．８c m /s.图４㊀测试鱼类的爆发游速比较F i g ．４㊀C o m p a r i s o no f t h e b u r s t s w i m m i n g s pe e d a m o n gf i s h s pe c i e s ３㊀讨论３．１㊀鱼道设计参数应考虑鱼类的最小性成熟指标本次研究采集的试验鱼样本数量有限,体长也相对集中,未能呈现明显的相关关系,所以未对造成种间㊁种内差异的原因进行分析,也未与相关研究(胭脂鱼㊁长薄鳅)进行比较.但是,为实现过鱼设施促进鱼类遗传交流的目标,过鱼对象通常考虑最小性成熟型(表５).表５㊀测试对象的最小性成熟型T a b ．５㊀M i n i m u ma g e a n db o d y l e n g t ha t s e x u a lm a t u r i t yf o r e a c h f i s h s pe c i e s t e s t e d 种类性别最小性成熟年龄最小性成熟体长/mm 白甲鱼ȶ３２５５~３７１ɬ４２８１~３９９唇鱼骨２１４７~１８４胭脂鱼５＞８００长薄鳅３２３０~２８２长鳍吻鮈ȶ３１６５ɬ３１９０９４２０２０第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀丁少波等,大渡河下游典型鱼类的游泳能力测试㊀㊀受实验材料限制,本次试验中除长鳍吻鮈外,其它鱼类的测试规格均小于性成熟个体.因此,在确定实际过鱼设施流速设计指标时,本文在鱼类的相对游泳速度上,依据经验公式进行了换算.总体上,应用９５％置信水平估计的结果对于给出鱼道设计参数建议仍具有较强的意义和价值.在实际情况中,主要过鱼对象可能仍为未达到初次性成熟的个体.本研究所开展的鱼类游泳能力测试工作,在主要过鱼季节时,利用工程河段现场捕获的个体进行测试,不仅可以提供相关鱼类的游泳能力指标,同时可以提供主要过鱼对象的体长分布,其结果具有一定的应用价值.３．２㊀鱼类游泳能力指标在过鱼设施设计中的应用３．２．１㊀过鱼孔口流速㊀过鱼设施的最大流速一般出现在孔口或竖缝处.鱼类在通过过鱼设施孔口或竖缝时,一般都是高速冲刺㊁短时间通过,通过高流速区时间一般在５~２０s,因此竖缝流速主要参考鱼类的爆发速度.测试结果表明,异鳔鳅鮀爆发游泳速度最低(胭脂鱼测试个体体长明显小于性成熟个体体长,爆发速度不作为限制值),本研究以异鳔鳅鮀爆发游泳速度作为孔口或竖缝处最大控制流速,即９８．５~１４１．５c m/s.由于实测５０％的异鳔鳅鮀爆发速度大于１２６．８c m/s,建议孔口流速最大值为１２６．８c m/s;此外,在过鱼设施或自然河道中,由于边壁及底部的摩阻,流速分布在靠近分界面时较低,可供中下层游泳能力较弱的鱼类通过,本研究过鱼孔口流速设计的边界条件为保证过鱼孔近底边壁有０．２~０．２５m的低流速区域,此区域流速在１．０~１．２m/s的范围内,其余高流速区的流速可适当放大至１．４~１．５m/s.３．２．２㊀进口流速㊀为保证鱼道进口对鱼类的吸引作用,应将感应流速上限值作为进口流速最低流速设计值,此工况一般为下游水位最高工况.根据本研究感应流速测试结果,过鱼季节各种水情下的鱼道进口流速应不小于０．２m/s.一般最佳的诱鱼流速范围在临界游速和爆发游速之间,其流速越大,水流影响范围越大.本研究根据临界游速和爆发游速测试结果,建议进口流速值为０．７~１．５m/s,特殊水情下可采取相应的补水措施以提高进口流速.３．２．３㊀出口流速和位置㊀过鱼设施出口应保持有一定的流速,以便于鱼类游出过鱼设施后不影响其正常的洄游行为,出口位置不可布置在完全静水的地方,这样鱼类就无法感应到流速,容易迷失方向,因此过鱼通道的出口流速宜大于鱼的感应流速,本研究建议过鱼设施出鱼口设置在流速持续不小于０．３m/s的水域;同时,流速超过鱼类临界游速时,鱼类容易被吸入泄水闸而被带入下游,出口位置也不可太贴近泄水建筑物.３．２．４㊀整体平均流速㊀一般情况下,鱼类会通过调节其身体和尾鳍摆动频率与摆幅来减缓速度或加速,以保持加速滑行(b u r s tＧa n dＧc o a s t)的游泳方式.鱼类通过连续水流障碍时,同时需用到耐久式游泳和持续性游泳,为使鱼类不产生疲劳,建议鱼道平均流速在鱼类持续游泳速度范围内.根据测试结果和国内外研究成果(C l a y,１９９５),持续游泳速度在８０％临界游速附近.本研究根据临界游速测试结果,建议过鱼设施平均流速范围为０．６~１．０m/s.为使过鱼设施内尽量创造适宜鱼类上溯的流速和微生境,建议鱼道底部进行加糙处理,铺以鹅卵石或砾石块.石块粒径可为１０~３０c m,对底栖型鱼类具有一定的亲鱼性,还可减缓鱼道底部流速.４㊀结语(１)采用丹麦L o l i g oS y s t e m公司的鱼类游泳能力环形试验水槽,以胭脂鱼㊁长薄鳅㊁长鳍吻鮈㊁异鳔鳅鮀㊁唇鱼骨㊁四川白甲鱼为对象,分别对测试其感应流速㊁临界游泳速度和爆发游泳速度.(２)建议过鱼孔口近底边区域流速为１０~１．２m/s,其余高流速区适当放大至１．４~１．５m/s;鱼道进口流速值为０．７~１．５m/s,出鱼口设置在流速持续不小于０．３m/s的水域,过鱼设施平均流速为０．６~１．０m/s.(３)测试水槽内鱼类存在被迫运动,而自然界中为自主运动,测试条件和自然条件存在一定差异,由于试验鱼样本数量有限,体长也相对集中;后期应强化鱼类游泳能力试验,开展鱼道过鱼效果监测和适应性管理.参考文献蔡露,房敏,涂志英,等,２０１３．与鱼类洄游相关的鱼类游泳特性研究进展[J]．武汉大学学报(理学版),５９(４):３６３３６８．蔡露,王伟营,王海龙,等,２０１８．鱼感应流速对体长的响应及在过鱼设施流速设计中的应用[J]．农业工程学报,３４(２):１７６１８１．常勇,２０１５．某水电站生态鱼道建设关键技术研究[D]．杭州:浙江工商大学．陈凯麒,常仲农,曹晓红,等,２０１２．我国鱼道的建设现状与展望[J]．水利学报,４３(２):１８２１８８．０５第４１卷第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀水生态学杂志㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年１月郭维东,孟文,熊守纯,等,２０１５．同侧竖缝式鱼道结构优化数值模拟研究[J]．长江科学院院报,３２(２):４８５２．石小涛,陈求稳,黄应平,等,２０１１．鱼类通过鱼道内水流速度障碍能力的评估方法[J]．生态学报,３１(２２):６９６７６９７２．石小涛,陈求稳,刘德富,等,２０１２．胭脂鱼幼鱼的临界游泳速度[J]．水生生物学报,３６(１):１３３１３６．涂志英,袁喜,韩京成,等,２０１１．鱼类游泳能力研究进展[J]．长江流域资源与环境,２０(S１):５９６５．汪玲珑,王从锋,寇方露,等,２０１６．北盘江四种鱼类临界游泳速度研究[J]．三峡大学学报(自然科学版),３８(１):１５１９．王萍,桂福坤,吴常文,２０１０．鱼类游泳速度分类方法的探讨[J]．中国水产科学,１７(５):１１３７１１４６．鲜雪梅,曹振东,付世建,２０１０．４种幼鱼临界游泳速度和运动耐受时间的比较[J]．重庆师范大学学报(自然科学版),２７(４):１６２０．熊锋,王从锋,刘德富,等,２０１４．松花江流域典型鱼类的游泳能力比较实验研究[J]．三峡大学学报(自然科学版),３６(４):１４１８．叶超,２０１４．流速对长薄鳅游泳行为及运动能量代谢的影响[D]．重庆:西南大学．叶妙荣,傅天佑,１９８７．四川大渡河的鱼类资源[J]．资源开发与市场,(２):３７４０．于晓明,张秀梅,２０１１．鱼类游泳能力测定方法的研究进展[J]．南方水产科学,７(４):７６８４．郑金秀,韩德举,胡望斌,等,２０１０．与鱼道设计相关的鱼类游泳行为研究[J]．水生态学杂志,３１(５):１０４１１０．中国电建集团华东勘测设计研究院,２０１２．大渡河安谷电站水生态影响评价专题研究报告[R]．杭州:中国电建集团华东勘测设计研究院．B 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o c i e t y S y m p o s i u m,６９:５５７５７５．C h o i JW,P a r kCS,A nK G,２０１６．D e v e l o p m e n t o fF i s hＧw a y A s s e s s m e n t M o d e lb a s e do nt h e F i s h w a y S t r u cＧt u r e,H y d r o l o g y a n dB i o l o g i c a lC h a r a c t e r i s t i c s i nL o t i cE c o s y s t e m[J]．J o u r n a l o fE c o l o g y&E n v i r o n m e n t,３９(１):７１８０．C l a y C H,１９９５．D e s i g no f f i s h w a y s a n do t h e r f i s hf a c i l i t i e s [M]．L o n d o n:C R CP r e s s．H a s l e rCT,S u s k i CD,H a n s o nKC,e t a l,２００９．E f f e c t o f w a t e r t e m p e r a t u r e o n l a b o r a t o r y s w i mm i n g p e r f o r m a n c e a n dn a t u r a l a c t i v i t y l e v e l so f a d u l t l a r g e m o u t hb a s s[J]．C a n a d i a n J o u r n a l o f Z o o l o g y,８７(７):５８９５９６．H i n c hSG,S t a n d e nE M,H e a l e y M C,e t a１,２００２．S w i mＧm i n gp a t t e r n sa n db e h a v i o u ro fu p r i v e rＧm i g r a t i n g a d u l t p i n k(O n c o r h y n c h u s g o r b u s c h a)a n ds o c k e y e(O．n e rＧk a)s a l m o n a s a s s e s s e db y E MGt e l e m e t r y i n t h eF r a s e r R i v e r,B r i t i s h C o l u m b i a,C a n a d a[J]．H y d r o b i o l o g i a,４８３:１４７１６０．K i e f f e rJD,２０１０．P e r s p e c t i v eＧE x e r c i s e i nf i s h:５０＋y e a r s a n d g o i n g s t r o n g[J]．C o m p a r a t i v e B i o c h e m i s t r y& P h y s i o l o g y P a r tA:M o l e c u l a r&I n t e g r a t i v eP h y s i o l oＧg y,１５６(２):１６３１６８．K i mJH,Y o o n JD,B a e kS H,e t a l,２０１６．E s t i m a t i o no f o p t i m a l e c o l o g i c a l f l o w r a t e s f o r f i s hh a b i t a t s i n a n a t u r eＧl i k e f i s h w a y o f a l a r g er i v e r[J]．J o u r n a l o fE c o l o g y& E n v i r o n m e n t,３９(１):４３４９．P l a u t I,２００１．C r i t i c a l s w i mm i n g s p e e d:i t se c o l o g i c a l r e l eＧv a n c e[J]．C o m p a r a t i v eB i o c h e m i s t r y&P h y s i o l o g y P a r t A:M o l e c u l a r&I n t e g r a t i v eP h y s i o l o g y,１３１(１):４１５０．V a ndO R,B e y e r J,V e r m e u l e n N P,２００３．F i s hb i o a c c uＧm u l a t i o na n db i o m a r k e r s i ne n v i r o n m e n t a l r i s ka s s e s sＧm e n t:a r e v i e w[J]．E n v i r o n m e n t a lT o x i c o l o g y&P h a rＧm a c o l o g y,１３(２):５７１４９．(责任编辑㊀万月华)１５２０２０第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀丁少波等,大渡河下游典型鱼类的游泳能力测试２５第４１卷第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀水生态学杂志㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年１月S w i m m i n g C a p a b i l i t y o f S i xT y p i c a l F i s hS p e c i e s f r o mt h eL o w e rD a d uR i v e rD I N GS h a oＧb o１,S H I J i aＧy u e２,HU A N GB i n２,Z H A OS h u a n g３(１．B e i j i n g Z h o n g H u a nG eY iT e c h n o l o g y C o n s u l t i n g C O．,L t d．,B e i j i n g㊀１０００１２,P．R．C h i n a;２．P o w e rC h i n aH u a d o n g E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n,H a n g z h o u㊀３１１１２２,P．R．C h i n a;３．Z h e j i a n g R a d i o&T e l e v i s i o nU n i v e r s i t y,H a n g z h o u㊀３１００３０,P．R．C h i n a)A b s t r a c t:T h e s w i mm i n g a b i l i t y o f t a r g e t f i s hs p e c i e s p r o v i d e s a n i m p o r t a n t r e f e r e n c e f o r f i s h p a s s a g ed eＧs i g n．I n t h i s s t u d y,t h e s w i mm i n g a b i l i t y o f s i x t y p i c a l f i s hs p e c i e s f r o mt h e l o w e r r e a c h e so fD a d uR i v e r w e r e t e s t e db y m e a s u r i n g t h e i n d u c e dv e l o c i t y,c r i t i c a l s w i mm i n g s p e e da n db u r s t s w i mm i n g s p e e d．T h e o b j e c t i v ew a s t o s t u d y f i s hb e h a v i o r a n d p r o v i d eb a s i cd a t a f o r f i s h p a s s a g ed e s i g n．T h e s w i mm i n g a b i l i t y t e s tw a s c a r r i e do u t i n aL O G I G OS Y S T E M S W１０２００l o o p t e s t f l u m e(w a t e r t e m p e r a t u r e,１８．９２４．３ħ;d i s s o l ve do x y g e n,５．５８８．１７m g/L)．P r i o r t o t e s t i n g,f i s hw e r ea c c l i m a t e d f o r１ha t１．０B L/s t or e l i e v e t h e s t r e s s o f t r a n s f e r t o t h e f l u m e．T h e s i x s p e c i e s t e s t e dw e r e M y x o c y p r i n u s a s i a t i c u s,L e p t o b o t i ae l o nＧg a t e,Rhi n o g o b i ov e n t r a l i s,X e n o p h y s o g o b i ob o u l e n g e r i,H e m i b a r b u s l a b e o a n d O n y c h o s t o m aa n g u s t i sＧt o m a t a．B e c a u s e t h e s a m p l e s o f O n y c h o s t o m aa n g u s t i s t o m a t a w e r e n o t c o l l e c t e d,t h e s i m i l a r s p e c i e s O n yＧc h o s t o m a s i m u m w a s s e l e c t e d a s t h e s u b s t i t u t i o no f O n y c h o s t o m aa n g u s t i s t o m a t a f o r t h e t e s t．R e s u l t s a r ea s f o l l o w s:(１)T h e a v e r a g e i n d u c e d v e l o c i t y o f O n y c h o s t o m a s i m u m,H e m ib a r b u s l a b e o,X e n o p h y s o g o b i ob o u l e n g e r i,M y x oc y p r i n u s a s i a t i c u s,L e p t o b o t i a e l o n g a t a,R h i n o g o b i o v e n t r a l i s w e r e,r e s p e c t i v e l y,９．９１２．３c m/s,８．５１１．１c m/s,１２．０１７．５c m/s,８．３１３．５c m/s,１４．７１８．１c m/sa n d１４．０１８．６c m/s; (２)T h e a v e r a g ec r i t i c a ls w i mm i n g s p e ed s we r e１０６．３１３１．１c m/sf o r O n y c h o s t o m as i m u m,６７９７８．４c m/s f o r H e m i b a r b u s l a b e o,７２．９８０．５c m/s f o r X e n o p h y s og o b i ob o u l e n g e r i,７８．１８９．９c m/s f o r M y x o c y p r i n u s a s i a t i c u s,８９．６１０９．９c m/s f o r L e p t o b o t i a e l o n g a t a a n d８３．１１０３．８c m/s f o r Rhi n o g o b i o v e n t r a l i s;(３)T h e r a n g e s o f a v e r a g e b u r s t s w i mm i n g s p e e d f o r O n y c h o s t o m a s i m u m,H e m i b a r b u s l a b e o, X e n o p h y s o g o b i ob o u l e n g e r i,M y x o c y p r i n u sa s i a t i c u s,L e p t o b o t i ae l o n g a t a,R h i n o g o b i ov e n t r a l i s w e r e １４９．４１５９．１c m/s,９８．９１２８．５c m/s,９８．５１４１．５c m/s,９２．３１２５．７c m/s,１２５．４１５１．８c m/sa n d １２８６１６３．８c m/s,r e s p e c t i v e l y．B a s e d o n r e s u l t s f o r t h e s p e c i e s t e s t e d,w e r e c o mm e n d a f l o wv e l o c i t y o f １．０１．２m/s n e a r t h eb o t t o mo f t h e f i s h p a s s a g e a n d ah i g h e r v e l o c i t y o f１．４１．５m/s i no t h e r a r e a s,a ne n t r a n c e v e l o c i t y o f０．７１．５m/s,a n e x i t v e l o c i t y of n o l e s s t h a n０．３m/s,g i v i n g a n a v e r a g e f l o wv e l o c i t yf o r t h e f i s h p a s s ag e o f０．６１．０m/s．K e y w o r d s:D a d uR i v e r;t y p i c a l f i s hs p e c i e s;s w i mm i n g a b i l i t y;f i s h p a s s a g e f a c i l i t y。

2024-2025学年八年级生物上册第五单元第一章第四节鱼教案(新版)新人教版

1.针对重点内容，通过展示实物、图片、视频等多种形式，直观地向学生展示鱼类的主要特征，如鱼的体形、鱼鳍、鳃等，帮助学生建立正确的概念。
2.对于难点内容，可以采用分步骤讲解、互动讨论等方式，让学生深入了解鱼类的呼吸方式和循环系统。例如，通过动画演示鱼的呼吸过程，让学生更直观地理解鳃的功能。
3.为突破学生对鱼类适应水中生活的形态结构特点的理解，可以组织学生进行小组讨论，让学生通过观察鱼类模型、实物等，分析鱼类的形态结构特点及其适应水中生活的原因。同时，教师可提供相关资料，引导学生进行探究学习，提高学生的科学思维能力。
课堂
在课堂教学中，我会通过提问、观察、测试等方式，了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。例如，在讲解鱼类的主要特征时，我会提出问题：“鱼类有哪些特征？”通过学生的回答，我可以了解他们对知识点的掌握情况，并及时纠正错误的理解。在讲解鱼类适应水中生活的形态结构特点时，我会观察学生是否能够正确描述鱼体的流线型形状和尾鳍的推动力，及时解决他们可能遇到的困惑。通过课堂测试，如填空题和判断题，我可以了解学生对知识的记忆和理解程度，并根据测试结果进行针对性的辅导。
-鱼类的循环系统包括心脏和血管，心脏负责将血液泵送到全身各个部位。
4.鱼类的适应性特点
-鱼类适应水中生活的特点包括流线型的身体、尾鳍的推动力、侧线系统等。
-鱼类还能够根据水中的光线和温度变化，调节身体的颜色和深度。
教学反思
本节课讲授了鱼类的主要特征和适应水中生活的形态结构特点，通过课堂活动和实例讲解，学生们对鱼类有了更深入的了解。但在教学过程中，我也发现了一些需要改进的地方。
4.科学态度、社会责任：培养学生对生物科学的兴趣和好奇心，使学生能够积极关注生物学知识在现实生活中的应用，提高学生的社会责任感和使命感。

鱼类呼吸系统ppt课件

最先,在左右两侧咽壁上出现小凹——鳃囊（gill pouch)，慢慢洞穿咽壁，其裂缝称之鳃裂（gill cleft）。凡开裂于咽腔一侧的称内鳃裂，开于外侧的称外鳃裂。板鳃类一般有5对鳃裂，少数6对或7对，硬骨鱼多为5对。
第一节鳃（Gill）
鳃的后半鳃相邻两鳃裂中间的间隔叫作鳃间隔; 它的前后两壁上发生许多梳齿状或细板条状的突起，称为鳃丝。所有这些鳃丝合在一起组成1个半鳃，通称鳃瓣。鳃间隔前方（朝口方）的半鳃叫前半鳃，鳃间隔后方的半鳃称后半鳃。每一个鳃间隔的前、后两半鳃组成1个全鳃。
第一节鳃（Gill）
三、伪鳃（Pseudobranch）
喷水孔是退化了的鳃裂，即颌弓与舌弓之间的鳃裂，其前壁长着1个细小的半鳃，称为喷水孔鳃，受第七对脑神经的分支控制。喷水孔鳃接受充过氧的动脉血，然后从这里流向眼晴等处。喷水孔鳃没有呼吸功能，所以它是1个伪鳃，见于绝大多数的板鳃类和鲟鳇鱼类。
在许多真骨鱼类的鳃盖内方长有1个或明或隐的半鳃，关于这种鳃的来历争论颇多，目前多数倾向于这类鳃与喷水孔鳃同源这个观点。只是喷水孔封闭后，从该处迁移至鳃盖内方，因此可看成是转移了位置的喷水孔鳃，自然也是伪鳃。
但是，在少数低等硬骨鱼类如鲟鱼类的鳃盖内方生长的半鳃是舌弓半鳃，发育过程中，改变了位置，从原来的舌弓后缘迁移至此。因为着生在鳃盖内方，所以又称为鳃盖鳃。它是真鳃，因为由腹主动脉送来的浊血在这里行气体交换。同一般鳃的功能一样。
这种细胞属嗜酸性类型,分布在鳃丝的外侧。
真骨鱼类的鳃小片愈靠近鳃丝的尖端部分出现愈迟，相反，板鳃类的鳃小片愈近鳃丝尖端出现愈早。鳃小片的数目不仅随种类有差异，即使同种，但不同个体也不相同，因为它与鳃丝大小有关，鳃丝的大小又与鱼体大小有关。

基于过鱼设施设计的鱼类游泳能力研究综述

基于过鱼设施设计的鱼类游泳能力研究综述摘要：过鱼设施是恢复河湖纵向连通性的重要工程措施，鱼类游泳能力作为过鱼设施设计中必须考虑的关键因子，本文通过对国内外鱼类游泳能力研究进行介绍，总结了目前鱼类游泳能力测试的一些方法，以期为鱼类游泳能力研究提供方法和理论依据，为过鱼设施研究提供参考。

关键词：过鱼设施；鱼类游泳能力测试；水利工程水利工程建设在促进社会经济发展的同时，也阻断了河流的天然连通性，造成鱼类洄游通道阻隔。

为缓解水利工程建设对生态环境的影响，需修建过鱼设施（如鱼道等）来保护河流生态环境，恢复河流纵向连通性[1]。

而在过鱼设施设计中，需要考虑过鱼对象游泳能力。

鱼类游泳能力是过鱼设施设计中的关键因子，鱼道进出口位置、鱼道休息池设计等都需根据过鱼对象的游泳能力来决定。

本文介绍了国内外鱼类游泳能力研究进展和鱼类游泳能力一些方法，以期为鱼类游泳能力测试研究和过鱼设施设计提供理论依据。

一、鱼类游泳能力研究进展国外鱼类游泳能力研究时间较早，1893年由Regnard等人首次提出，随后科研工作者采用各种方法开展大量研究工作，在20世纪初期至20世纪中叶，有关鱼类游泳能力研究比较少，直到20世纪60年代，由于捕捞产业兴起，大量生物学家、物理学家加入后得到发展，研究者开始考虑鱼类游泳速度、环境条件等因素对鱼类游泳能力影响。

1948年Fry和Hart等人对鱼类游泳运动做了定性描述。

1964年Brett首次提出临界游泳速度这一指标来评价鱼类最大有氧可持续游泳速度，并得到了广泛应用。

1978年Beamish首次提出将游泳能力分成持续游泳速度、耐久游泳速度、爆发游泳速度这三种主要形式来描述。

2002年Sabaton C将水动力方程引入基于鱼类游泳信息后优化设计的鱼道，并取得很好的效果。

近年来Katopodis等人将生态水力学原理引入，将鱼类游泳速度和水力学相结合进行归纳分析。

鱼类游泳类型依据生物代谢模式和不同流速下持续时间的不同，可以分为持续式游泳、耐久式游泳和爆发式游泳。

鱼身的各个部位名称

鱼身的各个部位名称一、鱼鳍鱼鳍是鱼类身体的重要组成部分，它们分布在鱼体的不同位置，如背鳍、腹鳍、臀鳍等。

鱼鳍的作用是帮助鱼类保持平衡和稳定，同时也是鱼类游动的主要工具。

不同种类的鱼鳍形状和结构各异，适应了它们不同的生活环境和游泳方式。

二、鱼鳃鱼鳃是鱼类呼吸的重要器官，位于鱼的头部两侧。

通过鳃，鱼类能够将水中的氧气吸入体内，并排出体内的二氧化碳。

鱼鳃的结构特殊，可以将水和氧气充分接触，以实现高效的气体交换。

同时，鱼鳃还能够调节鱼体内部的水分和离子平衡，维持体内环境的稳定。

三、鱼鳔鱼鳔是鱼类消化系统中的重要器官，位于鱼的喉部。

它是一种柔软而透明的组织，类似于我们人类的喉结。

鱼鳔的主要功能是帮助鱼类摄取食物，通过颚骨的运动将食物咀嚼和研磨，使其变得更容易消化。

同时，鱼鳔还能够分泌唾液，帮助食物在消化道中顺利通过。

四、鱼腹鱼腹是鱼类身体的下部，包括腹部和腹鳍所在的位置。

鱼腹的主要功能是帮助鱼类维持平衡和姿势，同时也是鱼类游泳时的重要动力来源。

一些底栖鱼类的腹部还可以分泌黏液，帮助它们在海底或河底行走。

五、鱼尾鱼尾是鱼类身体的末端部分，形状多样，如三角形、圆形等。

鱼尾的主要功能是帮助鱼类推动和控制游动的方向和速度。

不同种类的鱼尾具有不同的适应性，如鳍状尾适用于快速游动的鱼类，双叉尾适用于需要灵活转向的鱼类。

六、鱼鳞鱼鳞是鱼类身体表面的覆盖物，它们具有保护和减少摩擦的作用。

鱼鳞的结构特殊，可以减少水流对鱼体的阻力，使鱼类更加游动自如。

同时，鱼鳞还能够抵御外界的捕食者和病原体，保护鱼类免受伤害。

七、鱼眼鱼眼是鱼类视觉的重要器官，它们位于鱼头两侧。

鱼眼可以感知光线，帮助鱼类观察周围的环境和捕食对象。

不同种类的鱼眼具有不同的适应性，如深海鱼眼可以适应低光强度环境，而河流中的鱼眼则适应于较亮的光线条件。

总结起来，鱼身的各个部位都具有重要的功能和作用。

鱼鳍帮助鱼类游动和保持平衡，鱼鳃实现了鱼类的呼吸和气体交换，鱼鳔帮助鱼类消化食物，鱼腹和鱼尾是鱼类游动的动力来源和控制器，鱼鳞保护和减少摩擦，鱼眼实现了鱼类的视觉感知。

观察鲫鱼呼吸的实验报告

一、实验目的1. 了解鲫鱼呼吸的特点和方式。

2. 观察鲫鱼在不同环境条件下的呼吸变化。

3. 掌握观察动物呼吸的方法。

二、实验原理鱼类是生活在水中的脊椎动物，它们通过鳃进行气体交换。

鲫鱼作为一种常见的淡水鱼类，其呼吸方式具有一定的代表性。

通过观察鲫鱼的呼吸过程，可以了解鱼类呼吸的特点和生理机制。

三、实验材料1. 鲫鱼1条2. 实验容器：鱼缸、烧杯等3. 水温计4. 氧气泵5. 滤网6. 计时器7. 纱布8. 滤纸9. 纸笔四、实验步骤1. 准备实验器材，将鲫鱼放入鱼缸中，观察其正常呼吸情况。

2. 使用水温计测量鱼缸中的水温，记录数据。

3. 在鱼缸中放入氧气泵，观察鲫鱼在氧气充足条件下的呼吸变化。

4. 关闭氧气泵，观察鲫鱼在氧气不足条件下的呼吸变化。

5. 使用滤网过滤鱼缸中的水质，观察鲫鱼在水质较好条件下的呼吸变化。

6. 使用滤纸在鱼缸中模拟水质较差条件，观察鲫鱼在水质较差条件下的呼吸变化。

7. 记录鲫鱼在不同环境条件下的呼吸频率和呼吸方式。

8. 使用纱布包裹鲫鱼，模拟水温变化，观察鲫鱼在不同水温条件下的呼吸变化。

9. 使用计时器测量鲫鱼在不同环境条件下的呼吸时间，分析其呼吸规律。

五、实验结果与分析1. 鲫鱼在正常水环境下的呼吸频率为每分钟30-40次，呼吸方式为鳃呼吸。

2. 在氧气充足条件下，鲫鱼的呼吸频率略有增加，呼吸方式仍为鳃呼吸。

3. 在氧气不足条件下，鲫鱼的呼吸频率明显增加，呼吸方式仍为鳃呼吸。

4. 在水质较好条件下，鲫鱼的呼吸频率和呼吸方式与正常水环境相似。

5. 在水质较差条件下，鲫鱼的呼吸频率明显增加，呼吸方式仍为鳃呼吸。

6. 在水温较低条件下，鲫鱼的呼吸频率略有降低，呼吸方式仍为鳃呼吸。

7. 在水温较高条件下，鲫鱼的呼吸频率略有增加，呼吸方式仍为鳃呼吸。

六、实验结论1. 鲫鱼通过鳃进行气体交换，其呼吸方式为鳃呼吸。

2. 鲫鱼在不同环境条件下的呼吸频率和呼吸方式具有一定的适应性。

3. 鲫鱼在氧气充足、水质较好、水温适宜的条件下，呼吸频率相对稳定。

测量鱼类的游泳速度

测量鱼类的游泳速度鱼类是水中的精灵，它们自由自在地在水中畅游。

有时，我们不禁会好奇，鱼类到底有多快？测量鱼类的游泳速度成为了一个引人入胜的话题。

在本文中，我们将探讨一些测量鱼类游泳速度的方法和相关的研究成果。

首先，我们可以采用雷达测速的方法来测量鱼类的游泳速度。

雷达测速是一种通过测量物体反射回来的电波的变化来测量物体运动速度的方法。

在测量鱼类游泳速度时，可以在水中设置一台雷达仪器，当鱼类通过时，仪器会发送出一束电波，并测量电波从鱼类身上反射回来时所经历的时间与频率的变化。

通过这些测量数据，我们可以计算出鱼类的游泳速度。

另一种测量鱼类游泳速度的方法是使用红外线测速仪。

红外线测速仪利用红外线传感器来测量物体的运动速度。

鱼类的身体通常会发出一些微弱的红外线信号，红外线测速仪可以通过感应这些红外线信号的强度和频率的变化来测量鱼类的游泳速度。

与雷达测速相比，红外线测速仪可以更准确地测量鱼类的速度，因为它可以直接感应到鱼类身体发出的红外线信号。

除了仪器测速，还有一种简单而直观的方法是通过观察鱼类在水中的轨迹来判断它的游泳速度。

我们可以在一个适当的水环境中观察鱼类游泳的过程，并记录下它在一定时间内的位置变化。

通过这些观察数据，我们可以计算出鱼类在单位时间内所走过的距离，从而得出其游泳速度。

然而，这种方法只适用于相对较慢的鱼类，对于速度较快的鱼类，观察和记录它们的轨迹将会非常困难。

研究者们对于测量鱼类游泳速度的研究也取得了一些有趣的成果。

据科学家的研究表明，不同种类的鱼类游泳速度存在很大的差异。

一些迅捷的鱼类，如旗鱼和鲨鱼，能够以每小时超过60公里的速度畅游海洋；而一些体型较小的鱼类，如小金鱼和七彩神仙鱼，则以较缓慢的速度游弋于水中。

而且，鱼类的游泳速度还会受到多种因素的影响，如鱼类体型、鱼类的生理状态、水温等等。

因此，测量鱼类游泳速度需要考虑到这些因素的综合影响。

了解鱼类的游泳速度有助于我们更好地了解它们的生态和行为习性。

鱼类游泳能力量化模型在过鱼设施设计中的应用

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