Page 136 - 《水产学报》2025年第7期
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刘啟庆,等 水产学报, 2025, 49(7): 079511
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水流方向
flow direction
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图 1 鱼类行为实验循环水槽示意图
1.十字整流器,2.螺旋桨,3.蜂窝整流器,4.测试区域,5.金属丝网,6.变频器,7.电机。
Fig. 1 Schematic diagram of a circulating flume for fish behavioral experiments
1. cross rectifier, 2. propeller, 3. honeycomb rectifier, 4. test area, 5. wire mesh, 6. inverter, 7. motor.
验鱼放入循环水槽的测试区域,在 0.5 BL/s 的 本研究中实验鱼的身体横截面积不超过测试区
流速下适应 60 min。实验的初始速度为 1 BL/s, 域横截面积的 10%,不需要进行 U burs t 的校正。
控制水流速度按照每 20 min 递增 1 BL/s,直到 续航游泳时间测试 本实验使用恒定流
实验鱼疲劳。疲劳定义为实验鱼无法游离测试 速法测试每尾实验鱼的续航游泳时间 (T)。设
区域下游的金属丝网 (>20 s)。本实验共测试 25 定 4 组流速水平,分别为 0.6、0.7、0.8、0.9
尾鱼。实验过程中观察实验鱼的游泳行为,记 m/s,每组各测试 9 尾鱼。首先测量实验鱼的体
录流速和疲劳时间。 长,称取其体重,然后将实验鱼放入循环水槽
根据公式 (1) 计算 U : 的测试区域,在 0.5 BL/s 的流速下适应 60 min。
crit
适应结束后,在 1 min 内控制流速达到设定的
U crit = U +∆U ×t/∆t (1)
流速水平,直到实验鱼疲劳。疲劳定义为实验
式中,U 为实验鱼能够完成整个时间增量 (20
min) 的最高游泳速度,单位 m/s;∆U 为速度增 鱼无法游离测试区域下游的金属丝网 (>20 s)。
量,单位 m/s;t 为最后一个速度增量期间的疲 本实验共测试 36 尾鱼。实验过程中观察实验鱼
劳时间,单位 s;∆t 为时间增量 (20 min),单位 的游泳行为,记录水流速度和疲劳时间。
s。本研究中实验鱼的身体横截面积不超过测试 根据公式 (3) 计算 T:
区域横截面积的 10%,不需要进行 U cri t 的校正。 T=aV ′b (3)
爆发游泳速度测试 本实验使用递增流
式中,T 为某一设定流速下实验鱼的续航游泳
速法测试每尾实验鱼的 U burst 。按照单位不同, 时间,单位 min;a 和 b 为通过实验得到的常数;
U burs t 分为绝对 U burst (m/s) 和相对 U burst (BL/s)。 V'为设定的流速,单位 m/s 或 BL/s。
首先测量实验鱼的体长,称取其体重,然后将
形态特征测量 对 U t 和 U t 测试结
实验鱼放入循环水槽的测试区域,在 0.5 BL/s cri burs
束的实验鱼进行拍照 (图 2)。用 Origin 2022 软
的流速下适应 60 min。实验的初始速度为 1
件对上述照片中的中国花鲈进行标点,包括吻
BL/s,控制水流速度按照每 1 min 递增 1 BL/s,
端向下作垂线与 AT 的交点 (A),鳃盖后缘 (B),
直到实验鱼疲劳。疲劳定义为实验鱼无法游离
胸鳍基部 (C),鱼体最高处的垂线与鱼体背侧的
测试区域下游的金属丝网 (>5 s)。本实验共测
试 25 尾鱼。实验过程中观察其游泳行为,记录 交点 (D),腹鳍基部 (E),鱼体最高处的垂线与
鱼体腹侧的交点 (F),第一背鳍基部 (G),胸鳍
流速和疲劳时间。
最长鳍条末端 (H),腹鳍最长鳍条末端 (I),第
根据公式 (2) 计算 U burst :
一背鳍最长鳍条末端 (J),第二背鳍基部 (K),
U burst = V +∆V ×t/∆t ′ (2) 肛门后缘向上作垂线与 AT 的交点 (L),臀鳍基
式中,V 为实验鱼能够完成整个时间增量 (1 部 (M),第二背鳍最长鳍条末端 (N),臀鳍基底
min) 的最高游泳速度,单位 m/s;∆V 为速度增 后缘向上作垂线与 AT 的交点 (O),臀鳍最长鳍
量,单位 m/s;∆t'为时间增量 (1 min),单位 s。 条的末端 (P),尾柄最低处的垂线与尾柄腹侧的
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