集鱼灯光照强度对海洋中上层幼鱼视觉损伤的初步研究——以幼鲻鱼为例

摘要

目前，光诱渔船所使用的光源已从原来的大光灯、白炽灯转化成弧光灯，光诱集鱼灯功率由几千瓦发展到几百千瓦，且有逐年递增的趋势，因此集鱼灯在海面及水体中分布的光照度也相应逐渐升高，可能超过了海洋中上层趋光鱼类的适宜趋光照度。在光诱渔船作业时，集鱼灯对海面进行长时间的照射，中上层趋光鱼类、特别是视觉系统发育尚未完善的幼、稚鱼会受到一定的伤害。本研究以幼鲻为例，对其趋光性和视觉光损伤进行研究，探讨集鱼灯光照强度对海洋中上层幼鱼资源的影响。本研究结果如下：1.调查并测定了光诱渔船集鱼灯的功率配置及照度分布，结果显示：被调查灯光围网船集鱼灯功率为148 kW，光诱渔船水平距离5m内2m以上水层的光照度为1240～21601x。2.在海上采集了体长40～60mm鲻鱼，运回实验室进行为期7天的昼夜循环光适应，白天(8：00～20：00)光照强度(500±5)lx，晚上(20：00～次日8：00)无光照0lx。实验分6个照度梯度，2种光照模式下进行，每个试验设3个平行组，每组15尾鱼，每个强度光照时间为20分钟，每分钟观察并记录鱼类行为1次。结果显示：幼鲻对光呈均等反应，较喜欢暗光，即使光源强度改变也不影响幼鲻的光反应。3.在海上采集了体长(60±5)mm鲻鱼，运回进行为期7天的自然光适应。实验分5个光照强度组和1个对照组，每个试验设3个平行，每个平行4尾鱼。天黑1小时后对幼鲻进行集鱼灯光照12小时，分别在光照后第1、3、7天取样进行NOS、SOD酶活力和MDA含量测定。结果显示：5000lx、10000lx、20000lx强度集鱼灯光照射幼鲻鱼后其视网膜一氧化氮合酶(简称NOS，下同)、超氧化歧化酶(简称SOD，下同)酶活力和丙二醛(简称MDA，下同)含量变化显著，视网膜受到了不同程度的光损伤，光照强度越高损伤越严重，但随着光照后恢复时间的延长，光损伤得到了一定的恢复；2000lx、500lx强度光照幼鲻后视网膜没有受到光损伤。4.在海上采集了体长(60±5)mm鲻鱼，运回进行为期7天的自然光适应。实验分1个光照强度组和1个对照组，每个试验设3个平行，每个平行3尾鱼。天黑1小时后对幼鲻进行集鱼灯光照12小时，分别在光照后第1、3、7天取样进行固定，然后制作石蜡组织切片进行光镜观察。结果显示：20000lx强度集鱼灯光照射幼鲻鱼，视网膜在光照后第1和第3天感光细胞变化较小，而光照后第7天变化较大，幼鲻视网膜受到了光损伤。5.在海上采集了体长(60±5)mm鲻鱼，运回进行昼夜暗光适应7天，白天(8：00～20：00)光照强度(50±5)lx，晚上(20：00～次同8：00)全黑0lx。实验分3个光照强度组和1个对照组，每组8尾鱼。幼鲻在全黑(0lx)适应1小时后进行集鱼灯光照12小时，分别在光照后第1、3、7天取样进行NOS、SOD酶活力和MDA含量测定。结果显示：2000lx、10000lx、50000lx强度集鱼灯光照射幼鲻鱼后其视网膜NOS、SOD酶活力和MDA含量变化显著，视网膜受到了不同程度的光损伤，光照强度越高损伤越严重，但随着光照后恢复时间的延长，光损伤得到了一定的恢复。上述的研究结果表明：在超过5000lx的光照后，幼鲻的视网膜受到了光损伤，但随着光照后恢复时间的延长，光损伤得到一定的恢复，但部分损伤是不可恢复的，光强越强，对鱼视网膜的损伤越严重。由此推测，在灯诱作业过程中，海洋中上层鱼类的视觉会受到不同程度的损伤，特别是仔、稚、幼鱼；同时，经常栖息于光线较弱水层的趋光鱼类，其视网膜更易受到损伤。因此，光诱渔船集鱼灯的配置功率不宜过高，否则对海洋仔、稚，幼鱼资源会产生不利影响，并最终影响到整体的捕捞产量，对经济和海洋生态系统都会产生一系列的不良后果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1研究背景

2国内外研究进展

2.1光诱渔业发展概况

2.2鱼类趋光行为研究进展

2.3强光对视觉光损伤的研究进展

3目的和意义

3.1目的

3.2意义

4研究框架和技术路线

4.1研究框架

4.2技术路线

第二章 材料与方法

1集鱼灯配置及照度分布调查

1.1材料

1.2方法

2幼鲻趋光行为实验

2.1材料

2.2方法

3自然光环境适应下幼鲻视网膜光化学损伤实验

3.1材料

3.2方法

4自然光环境适应下幼鲻视网膜光损伤光镜观察实验

4.1材料

4.2方法

5暗光适应下幼鲻视网膜光化学损伤实验

5.1材料

5.2方法

第三章 实验结果

1集鱼灯配置及照度分布调查结果

1.1太阳光在水中的光照度分布

1.2集鱼灯在水中的光照度分布

1.3集鱼灯光在水体中的衰减曲线拟合

2幼鲻趋光行为试验结果

2.1光照模式、区域、时间和强度与幼鲻光反应的关系

2.2幼鲻的光反应

2.3幼鲻的趋光性

3自然光环境适应下幼鲻的视网膜光化学损伤结果

3.1集鱼灯光照强度、光照后恢复时间对幼鲻视网膜酶活性影响的结果

3.2集鱼灯不同强度光照下幼鲻视网膜的酶活力

3.3集鱼灯光照幼鲻后不同恢复时间视网膜的酶活力

4自然光环境适应下幼鲻视网膜光损伤光镜观察结果

5暗光适应下幼鲻视网膜光化学损伤结果

5.1集鱼灯光照强度、光照后恢复时间对幼鲻视网膜光化学损伤影响的结果

5.2不同强度光照下幼鲻视网膜的酶活力

5.3光照幼鲻后不同恢复时间的视网膜的酶活力

第四章 分析与讨论

1集鱼灯功率配置及照度分布情况

1.1集鱼灯功率配置状况

1.2集鱼灯在水体中照度分布

2集鱼灯光对幼鲻趋光行为的影响

2.1光诱时间对幼鲻光反应的影响

2.2光诱灯光强度对幼鲻光反应的影响

2.3光诱灯光区域对幼鲻光反应的影响

2.4光诱模式对幼鲻光反应的影响

3集鱼灯光对自然光适应幼鲻视觉的影响

3.1酶活性测定方法分析集鱼灯光对幼鲻视觉的影响

3.2光镜观察集鱼灯光对幼鲻视觉组织的影响

4集鱼灯光对暗光适应幼鲻视觉的影响

4.1不同集鱼灯光强度对幼鲻视觉的影响

4.2集鱼灯光照后不同恢复时间对幼鲻视觉的影响

第五章 结论与展望

1结论

2展望

参考文献

致谢

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