[发明专利]一种评估鱼类游泳能力的方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，更具体涉及一种评估鱼类游泳能力的方法，同时还涉及一种评估鱼类游泳能力的方法在过鱼设施设计中的应用。

背景技术

鱼类游泳能力一直以来主要用于研究鱼类的行为习性、生理毒理反应及对环境因素的响应。近年来随着中国水力开发和水利工程建设的高速发展，造成了鱼类洄游通道阻隔和生境破碎化，过鱼设施作为重要的缓解措施，建设需求越来越高，其中鱼类的游泳能力评估在过鱼设施设计和建设过程中必不可少，如何依托行为学的研究基础快速准确的评估鱼类游泳能力成为生态保护和水利工程建设中广泛关注的新课题。

游泳能力依生物代谢模式和持续时间分为持续游泳速度（持续游泳时间>200min）、耐久游泳速度（20s<持续游泳时间<200min）、爆发游泳速度（持续游泳时间<20s），测量方法有多种，如：声纳探测、环形水槽旋转黑白条纹测试、PIT标记放流测量、室内水槽试验、数学模拟等。对鱼类几种游泳速度的测量用得较多的主要是水槽试验，测量方法主要有3种，即“固定流速（或疲劳）法”、“递增流速法”和“距离测试法”。其中“固定流速法”可采用大样本量测试出鱼类的几种游泳能力指标；“距离测试法”主要用于爆发游泳速度的测试；“递增流速法”主要用于测试鱼类的临界游泳速度，此速度指标广泛应用于生理毒理指标的研究。几种主要的测试方法中，“固定流速法”需采用大量的相同尺寸和相同条件的鱼，并且需要观测相当长的时间；耗时少、样本小的“递增流速法”的指标不能直接应用于过鱼设施的设计；“距离测试法”测试指标少且所需场地大，在野外测试中较难满足条件。综上所述，除了耗时巨大的“固定流速法”，其余测试方法所得指标并不能直接划分出持续游泳速度、耐久游泳速度、爆发游泳速度的范围，无法为过鱼设施提供流速设计建议。而且过鱼设施目标鱼种往往是野生样本，难以长途运输和长时间的驯养，且由于试验环境和工期的限制，没有条件开展试验环境可控、耗时长、样本量大的“固定流速法”。亟需一种全面、便捷、准确的鱼类游泳能力评估方法。

发明内容

针对目前游泳能力测试方法不能满足过鱼设施参数设计需求的问题，本发明的目的是在于提供了一种评估鱼类游泳能力的方法，方法易行，操作简便，该方法能全面、便捷、准确的评估鱼类的游泳能力。

本发明的另一个目的是在于提供了一种评估鱼类游泳能力的方法在过鱼设施建设中的应用，为过鱼设施的流速设计提供有效的技术参数建议。作为过鱼设施目标鱼类的野生鱼难以长途运输，且原材料不稳定，运用本方法可以快速、准确的对野生鱼的游泳能力进行全面的评估，为过鱼设施的参数设计提供有效的技术支撑，在水利工程领域具有重要的应用价值。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种评估鱼类游泳能力的方法，其步骤是：

（1）、选择目标用鱼：

全长10～40cm纺锤形鱼种29～90尾，外观没有明显损伤、暂养时间为12h～72h、暂养后活动性较强，目标用鱼为相同种类且采自同一水域，最大个体体长和最小个体体长差值不超过最小个体体长的20%。

（2）、选择测试水槽：

选择可调节流速的均匀封闭水槽，水槽包括长度50～140cm、宽14～40cm、高14～40cm四方形管状水槽1，水槽上盖可打开，四方形管状水槽的两端分别为进水口和出水口，水槽调节流速范围为0.1m/s～2m/s，每次流速调节最小值不大于0.1m/s，运行时槽内充满水，水槽流速可控制，流速均匀，水体溶氧>5mg/L。

所述的四方形管状水槽的进水口和出水口安装格栅，进水口格栅2为厚度6～12cm，孔径0.6～1cm的聚碳酸酯蜂窝网，出水口格栅3为孔径1cm的钢丝网。

运用步骤2所述的均匀封闭水槽测试步骤1所述10～40cm全长的目标用鱼，可保证测试鱼游动不受到槽体边壁效应的影响，测试结果较为准确。步骤1所述的纺锤形鱼类用于该游泳能力测试的可取得较好的试验结果，若选用鳗鲡等S型游泳鱼类或石爬鮡等附贴性质的鱼类则不适用于此方法。

（3）、测试鱼类的感应流速：

随机取一尾目标鱼，将鱼顺水流流动方向放入测试水槽中，封闭水槽，水槽内水流速度从0开始，以每2分钟增加0.02～0.10m/s的速度增加水槽鱼类游泳区流速，直至鱼掉头且稳定溯流游动为止，此时的水流速度记录为测试鱼的感应流速，记录鱼的全长、体长、体重指标后，继续暂养。

（4）、测试鱼类的临界游泳速度：