Page 162 - 《水产学报》2025年第7期
P. 162

杨梓静，等                                                                 水产学报, 2025, 49(7): 079513

              认知，大量过鱼设施运行效果不理想，难以达                             等 [23]  研究发现，集群规模越大，鱼群内个体越
              到预期过鱼目标 。为提高过鱼效率，研究人                             倾向于与鱼群整体保持相同的运动速度。当鱼
                              [4]
              员广泛开展水力学与鱼类行为学实验，通过营                             群进入过鱼设施及周边流场区域时，鱼体间的
              造过鱼设施典型流场并进行放鱼测试，尝试解                             交互作用在鱼群的溯流运动中逐渐发挥作用。
              析鱼类溯流运动与水力条件之间的响应关系                      [5-6] 。  例如，Hemelrijk  等  [24]  通过对比不同队形和个体
              同时，考虑到鱼类野外游动过程呈现出不同程                             间距下独游与群游鱼类个体的游泳效率发现，
              度的群聚行为，部分研究在分析鱼水运动响应                             群游个体总能比独游个体更高效。石小涛等                       [25]
              关系的基础上，进一步考虑鱼类集群作用，以                             则发现，相对于个体，鲢幼鱼群体在不同流速
              期量化鱼群在不同水力特性与集群效应叠加影                             工况下的持久上溯能力均显著提升。
              响下的上溯迁移过程           [7-8] 。                          尽管围绕“鱼-水”运动响应关系和鱼类集群
                   围绕鱼类对水流刺激的行为响应，近年来                          上溯的研究已取得一定进展，但相关实验普遍
              已开展大量研究，所涉水力参数主要包括流速、                            根据相似准则模拟过鱼设施水流条件，存在因
              湍动能、湍动耗散率、雷诺应力及涡量等                      [9-10] 。  鱼体无法与物理模型同步缩小而带来的“鱼-水”
              其中，流速、湍动能和湍动耗散率作为影响鱼                             比例不对等问题，研究结果受模型整体尺寸、
              类游泳行为的基本参数而受到广泛关注。例如，                            缩放比例及实验区形状等因素影响较大。同时，
              李丹等    [11-12]  通过鱼类溯流运动行为测试发现，                  有关鱼类溯流运动与集群个体交互作用间定量
              杂 交 鲟    [Huso  duricus  (♂)×  Acipenser  schrencki  关系的精细分析依然较少。为解决上述问题，
              (♀)] 幼鱼的流向运动趋势与流速密切相关，其                          进一步厘清鱼类在水力刺激与集群个体交互效
              在  0.10、0.30  与  0.50 m/s 流速下的溯流游泳分              应共同影响下的上溯运动特性，本研究以四大
              别以逆流前进、逆流静止和逆流后退为主。雷                             家鱼中的鲢      (Hypophthalmichthys molitrix) 幼鱼为
              青松等    [13]  则通过观测鱼类自主运动时的滞留行                    对象，以鱼类在过鱼设施区域内的感知水流条
              为，得到马口鱼         (Opsariichthys bidens) 绝对流速      件为依据，营造目标流场并开展鱼类行为学实
              偏好范围为       0.30~0.35 m/s。Liu  等 [14]  研究发现，     验，测定不同群体大小鱼类在目标流场中的集
              短须裂腹鱼       (Schizothorax wangchiachii) 喜好低      群行为与上溯运动特征，综合解析鱼类在“水力-
              湍 流 动 能 区 域 ， 其 在 高 湍 动 能        (0.100~0.150    集群”叠加作用下的运动分布规律，以期为过鱼
              J/kg) 区域的游动活跃性偏高。Silva 等             [15]  则进    设施水动力环境的优化设计提供理论依据和数
              一步将有利于大西洋鲑             (Salmo salar) 导航和稳        据支持。

              定游泳的湍动能范围确定至小于                 0.030 J/kg。此
                         [16]
              外，Tan   等 发现鳙       (Aristichthys nobilis) 更倾向   1    材料与方法

              于选择在湍流耗散率            (TDR) 为  0.020~0.065 m /s
                                                        2
                                                               1.1    实验用鱼
              范围内的区域运动。
                                                                   本实验选用鲢幼鱼            [ 全长  (14.6±2.2) cm，
                   集群作为鱼类的基本生物属性，其对过鱼
                                                               体长   (12.1±1.5) cm，叉长    (13.0±1.4) cm，体宽
              设施运行效率的影响逐步得到认知。研究显示，
              集群鱼类具有更高的导航能力，能够更快地锁                             (1.3±0.1) cm，体重   (28.3±10.2) g] 作为对象，在
              定洄游路径，从而缩短洄游时间并提高洄游成                             开放水槽中进行鱼类行为学实验。实验鱼均由
              功率   [17-18] 。当鱼类过坝时，鱼类的群体密度不                    湖北省宜都市渔场提供，通过充氧水包运输至
              仅影响其确定过鱼设施进口的能力，还与其在                             三峡大学生态水力学实验室，并在专业循环养
              过鱼通道内的上溯积极性和平均通过时间有                              殖系统中暂养       1  周，以确保鱼体活性良好。暂
              关 。在微观尺度上，这些现象的产生与鱼类                             养期间，系统       24 h  持续供氧以保持溶解氧含量
                 [19]
              群体中个体对近邻个体位置和活动的行为响应                             在  95%  以上，且每日自循环更换             35%~45%   体
              密不可分     [20-21] 。付世建等  [22]  研究发现，随着群           积的水量，控制水温为              (22.2±0.5) °C，pH  为
              体数量上升，青鱼           (Mylopharyngodon piceus) 鱼    7.1±0.3。暂养期间采用自然光周期，每日                  6:00
              群内个体间的最近邻距离减小，速度同步性、                             与  18:00  各 投 喂  1  次 ， 投 喂 量 占 鱼 体 重 的
              排列极性和刺激反应有所下降。Herbere-Read                       2%~5%。实验时，随机捞取健康活泼、规格相

              https://www.china-fishery.cn                           中国水产学会主办    sponsored by China Society of Fisheries
                                                            2
   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166   167