流速对长薄鳅游泳行为及运动能量代谢的影响

摘要

本研究于2013年6月在长江中上游重庆江津江段收集到体格健全，体质健康的长薄鳅共61尾。采用丹麦Loligo System公司的环形试验水槽在水温25±0.5℃条件下，完成临界游泳速度和突进游泳速度的测定同时录像，并且在测定临界游泳速度的实验过程中用YSI550溶氧仪监测其耗氧量，对长薄鳅的游泳速度、游泳行为及运动能量代谢进行了初步研究。旨在了解长薄鳅在不同流速下的行为选择机制及其能量代谢变化规律，以期发现长薄鳅游泳行为模式。
　　结果显示:
　　1.长薄鳅的绝对临界游泳速度（Ucrit-a）为94.78～186.60 cm/s，相对临界游泳速度（Ucrit-r）为3.73～18.66 BL/s，其体长分别与Ucrit-a和Ucrit-r存在显著相关性，其中Ucrit-r随体长的增加而减小。将相同体长组实验鱼取平均值，体长与Ucrit-r三次回归拟合关系式为:Y1=-0.0026X3+0.2117X2-5.7688X+57.365(R2=0.9785)，其中Y1为Ucrit-r，X为体长。
　　2.长薄鳅的绝对突进游泳速度（Uburst-a）和绝对冲刺游泳速度（Usprint-a）与体长无显著相关性;然而相对突进游泳速度（Uburst-r）为6.10～18.48 BL/s，相对冲刺游泳速度(Usprint-r)为8.00～22.49 BL/s，二者均与体长存在显著相关性，并随体长的增加而减小。其中将相同体长组实验鱼取平均值，体长与相对游泳速度三次回归拟合关系式为Y2=-0.0022X3+0.1506X2-3.6708X+39.587(R2=0.8494),Y3=0.0009X3-0.0283X2-0.7192X+30.778(R2=0.9535)，其中Y2为Uburst-r， Y3为Usprint-r，X为体长。由配对样本t检验结果显示，在相同体长及客观环境条件下，测得的长薄鳅的Usprint-r显著高于其Uburst-r;但随着体长的增加，两个速度的差异性会减小，即小个体的长薄鳅Uburst-r与Usprint-r的差异性大于大个体的差异性。
　　3.三个体长组长薄鳅（14±0.79 cm，18±0.66 cm，22±0.98 cm）的运动能量代谢率(AMR)随流速的增加存在一定的变化趋势。小体长组（14±0.79 cm）长薄鳅的AMR随着流速的持续增加，出现两个增长高峰，其中最大AMR出现在最大流速阶段为（954.55±230.76）mgO2/(kg·h)，而中体长组（18±0.66 cm）和大体长组（22±0.98 cm）最大AMR都出现在6 BL/s流速阶段分别为（547.48±269.97）mgO2/(kg·h)、（458.85±167.34）mgO2/(kg·h)。
　　4.三个体长组长薄鳅（14±0.79 cm，18±0.66cm，22±0.98 cm）的单位距离能耗(COT)随流速的增加呈现出先减小、增加再减小的趋势。每个体长组在整个流速递增的过程中会经历两个COT低谷期，其值分别为（2.00±1.04）J/(m·kg)、（1.39±0.54）J/(m·kg);（1.22±0.66）J/(m·kg)、（0.75±0.18）J/(m·kg);（1.07±0.54）J/(m·kg)、（1.04±0.49）J/(m·kg)，都显著低于最低流速1 BL/s下的COT。
　　5.小体长组（14±0.79 cm）长薄鳅的AMR和COT的变化规律在9BL/s流速之前与其他两组长薄鳅无明显差异，而在9 BL/s流速之后，其他两组(18±0.66cm，22±0.98 cm)长薄鳅已经力竭或已经达到力竭状态，而小体长组（14±0.79 cm）长薄鳅的AMR和COT又呈现出增长趋势。且通过差异性分析结果显示，小体长组（14±0.79 cm）长薄鳅在9BL/s流速之前的COT显著高于其他两组（18±0.66cm，22±0.98 cm）长薄鳅的COT。
　　6.三个体长组长薄鳅（10.5±1.13 cm，15.5±1.21 cm，21.5±1.11 cm）的摆尾频率(TBF)随着流速的增加而增大，但是在接近力竭状态时TBF的变化因体长的不同而存在差异性。通过单因素方差分析结果显示，小体长组（10.5±1.13 cm）长薄鳅在游泳运动开始及力竭阶段的TBF显著高于其他两组体长分别为(15.5±1.21 cm，21.5±1.11 cm)的长薄鳅，而在流速递增的中期，三组长薄鳅的TBF无显著性差异，当达到力竭流速时，各个体长组的TBF存在显著性差异，大体长组（21.5±1.11 cm）呈递减趋势，中体长组(15.5±1.21 cm)呈不变趋势，小体长组呈（10.5±1.13 cm）递增趋势。
　　7.通过对长薄鳅游泳行为的观察发现，长薄鳅在整个流速匀速递增的过程中，其游动比率(SR)、“冲刺-滑行”比率(SSR)及“冲刺-滑行”频率(SSF)呈现出先升高再降低的趋势，其中SR与SSR和SSF存在相关性。
　　8.长薄鳅的游泳能力较强，喜以间断性游泳模式完成游泳活动，其具有可提升的无氧运动能力，并且自身存在一个适游区。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 鱼类游泳行为的研究概况

1．1．1 鱼类游泳行为的分类

1．1．2 鱼类游泳行为研究方法

1．1．3 鱼类游泳行为衡量指标

1．2 鱼类运动能量代谢研究概况

1．2．1 运动代谢

1．2．2 鱼类能量收支

1．2．3 代谢率的测定方法

1．3 长薄鳅的研究概况

1．4 研究目的及意义

2 材料与方法

2．1 实验鱼的来源与暂养

2．2 实验装置

2．3 流速校对

2．4 试验方法

2．4．1 临界游泳速度(Ucrit)的测定

2．4．2 突进游泳速度(Uburst)的测定

2．4．3 静止耗氧率(SMR)的测定

2．4．4 游泳运动代谢率(AMR)及单位距离能耗(COT)的测定

2．4．5 冲刺游泳速度(Usprint)及摆尾频率(Hz)的测定

2．4．6 游动比率(SR)及“冲剌-滑行”比率(SSR)和“冲刺-滑行”频率(SSF)的测定

2．5 数据处理

3 实验结果

3．1 体长与临界游泳速度(Ucrit)的关系

3．2 突进游泳速度(Uburst)与冲刺游泳速度(Usprint)

3．2．1 体长与突进游泳速度(Uburst)的关系

3．2．2 体长与冲刺游泳速度(Usprint)的关系

3．2．3 突进游泳速度(Uburst)与冲刺游泳速度(Usprint)的关系

3．3 不同流速对游泳运动能量代谢的影响

3．3．1 流速对游泳运动代谢率(AMR)的影响

3．3．2 流速对单位距离能耗(COT)的影响

3．3．3 不同体长组能耗比较

3．4 不同流速对游泳行为的影响

3．4．1 流速对摆尾频率(TBF)的影响

3．4．2 流速对运动频次的影响

4 讨论

4．1 长薄鳅游泳运动对流速的适应性

4．2 长薄鳅游泳运动能耗对流速的适应性

4．3 长薄鳅摆尾频率对流速的适应性

4．4 长薄鳅游泳行为对流速的适应性

5 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文