不同光補(bǔ)償條件下瓦氏黃顙魚對黑白底顏色的趨避性研究

不同光補(bǔ)償條件下瓦氏黃顙魚對黑白底顏色的趨避性研究

在魚類棲息地的選擇研究中，研究了物種對棲息地的偏好行為容易受到光和速度的影響（beice等人，1980；aronam等人，1991；sekie等人，1997；beiel等人，1998；張輝等人，2007）；其中，魚類對黑色和白色土壤的偏好和貯藏行為是棲息地選擇的自然發(fā)展體現(xiàn)（莊平，1999；zhongg等人，2002；2003；）。黑白顏色棲息地選擇和藏匿行為是魚類趨光行為的評價(jià)指標(biāo)之一,負(fù)趨光性魚類在光強(qiáng)增加的情況下偏好黑色底質(zhì)或藏匿到洞穴中,此類研究已有報(bào)道,如不同光照強(qiáng)度條件下瓦氏黃顙魚幼魚對黑白底質(zhì)顏色偏好行為不同(王武等,2008);不同流速對中華鱘幼魚黑白底質(zhì)顏色選擇行為沒有影響,靜水條件下中華鱘幼魚無藏匿行為等等(顧孝連,2008)。盡管目前已經(jīng)開展了部分研究,但與當(dāng)前的魚類和生態(tài)保護(hù)需求相比仍顯得較為缺乏,因此有必要針對部分特有種、瀕危種或高價(jià)值經(jīng)濟(jì)魚類進(jìn)行更深入的研究。瓦氏黃顙魚(Pelteobagrusvachelli)隸屬于鯰形目、黃顙魚屬,是該屬中個(gè)體最大的一個(gè)種,主要分布于長江及其支流中,為我國重要的經(jīng)濟(jì)魚類之一(李明鋒,2011);生活在長江的野生瓦氏黃顙魚是中華鱘魚卵的主要攝食者之一(虞功亮等,2002);通過研究食卵魚類如瓦氏黃顙魚的行為,尋求減少其對中華鱘魚卵的危害方法,是保護(hù)中華鱘卵資源的有效途徑;因此,研究瓦氏黃顙魚的行為偏好有著一定的生態(tài)學(xué)意義,同時(shí)可為該物種的經(jīng)濟(jì)開發(fā)提供參考。本文擬通過研究不同流速和光照條件對瓦氏黃顙魚選擇黑白底質(zhì)顏色行為影響及其在靜水中對不同大小黑白藏匿物的選擇,探討瓦氏黃顙魚對環(huán)境因子的趨避行為。1材料和方法1.1水水精度暫養(yǎng)試驗(yàn)試驗(yàn)魚為2010年10月在葛洲壩下游至西陵長江大橋河段漁民捕獲的野生瓦氏黃顙魚。試驗(yàn)前在循環(huán)控溫水槽中(水容量2m3)暫養(yǎng)2周。暫養(yǎng)期間用水蚯蚓飽食投喂,每天1次,時(shí)間為每天8∶00。暫養(yǎng)水為曝氣自來水,制冷機(jī)控制水溫為(20±1)℃,溶氧為7mg/L,氨氮小于0.01mg/L,室外自然光照。1.2試驗(yàn)魚的活動范圍試驗(yàn)設(shè)備及操作條件設(shè)定試驗(yàn)裝置包括水槽系統(tǒng)和監(jiān)視記錄系統(tǒng)兩部分。試驗(yàn)水槽為自行設(shè)計(jì)的圓形藍(lán)色循環(huán)水槽,玻璃鋼材質(zhì),半徑1m,深0.4m,水槽中心是管徑為0.05m的排水口,邊緣均勻分布8支側(cè)面有一列出水孔的PVC進(jìn)水管,實(shí)際進(jìn)水管長0.3m。水槽中心的正上方安置紅外攝像頭(SN-UA3142GP),可以記錄黑暗環(huán)境中試驗(yàn)魚的行為。因?yàn)樗鄣姆秶蟛焕跀z像頭記錄試驗(yàn)魚的活動范圍,所以水槽被環(huán)形的有機(jī)玻璃(高30cm,直徑1.00m)分為兩部分,試驗(yàn)魚在環(huán)形玻璃包圍的范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)域底部和周圍平分為4個(gè)部分,交叉鋪設(shè)黑白顏色防水紙為底質(zhì)(圖1)。整個(gè)水槽及視頻設(shè)備用遮陽布遮擋以排除外界干擾,水槽的邊緣周圍設(shè)置提供光照的Led燈帶。瓦氏黃顙魚對黑白顏色藏匿物的選擇試驗(yàn)在自然光條件下進(jìn)行。供試驗(yàn)魚藏匿的裝置為PVC管,為便于試驗(yàn)魚在藏匿裝置內(nèi)自由游泳,選擇內(nèi)徑為試驗(yàn)魚體體寬約3、5、7倍的3種規(guī)格PVC管為藏匿物,內(nèi)徑分別為104mm(小)、152mm(中)和192mm(大),顏色為白色和黑色,分為一端封閉型和兩端開通型。小規(guī)格白色兩端開通型PVC管藏匿物記為小白通,與小白封(小規(guī)格白色,一端封閉)、小黑通(小規(guī)格黑色,兩端開通)、小黑封(小規(guī)格黑色,一端封閉)、中白通(中規(guī)格白色,兩端開通)、中白封(中規(guī)格白色,一端封閉)、中黑通(中規(guī)格黑色,兩端開通)、中黑封(中規(guī)格黑色,一端封閉)、大白通(大規(guī)格白色,兩端開通)、大白封(大規(guī)格白色,一端封閉)、大黑通(大規(guī)格黑色,兩端開通)、大黑封(大規(guī)格黑色,一端封閉)共12個(gè)供試藏匿物,平鋪在半徑為1m的藍(lán)色圓形水槽底部進(jìn)行試驗(yàn)。1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)1.3.1瓦氏黃測定魚的選擇、放養(yǎng)和放射線溫度10.選擇體重(61.29±10.62)g、體長(15.0±3.5)cm健康活潑的瓦氏黃顙魚個(gè)體為試驗(yàn)魚。在靜水和流水條件下,分別進(jìn)行有光補(bǔ)償(140lx)和無光補(bǔ)償(0lx)條件下瓦氏黃顙魚幼魚對黑白顏色底質(zhì)偏好試驗(yàn)。流水條件下的水流速度為0.3m/s,試驗(yàn)水溫為(20±1)℃,水深0.2m。每個(gè)條件下進(jìn)行3組平行試驗(yàn),每組使用4尾不同的試驗(yàn)魚,且各條件下的試驗(yàn)魚不重復(fù)使用。進(jìn)行試驗(yàn)的魚從暫養(yǎng)水槽中隨機(jī)選出后,從試驗(yàn)區(qū)中心放入,適應(yīng)30min后錄像1h。通過視頻回放,每5min記錄1次試驗(yàn)魚分布區(qū)域,并通過比較黑白底質(zhì)顏色中試驗(yàn)魚活動數(shù)量百分比的差異性,研究瓦氏黃顙魚對底質(zhì)顏色的偏好。1.3.2瓦氏黃哌魚2.瓦氏黃顙魚對黑白顏色藏匿物的選擇試驗(yàn)在室外自然光照條件下靜水中進(jìn)行。試驗(yàn)水溫(20±1)℃,水深0.2m。選擇體長為(15.30±1.42)cm、體重(31.58±8.00)g的瓦氏黃顙魚共24尾進(jìn)行試驗(yàn),每組均為8尾,連續(xù)進(jìn)行3d。為防止試驗(yàn)魚對環(huán)境的適應(yīng),每天更換試驗(yàn)魚。試驗(yàn)進(jìn)行24h,每2h統(tǒng)計(jì)1次試驗(yàn)魚在每個(gè)裝置中的藏匿數(shù)量。1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)瓦氏黃顙魚在黑白底質(zhì)顏色中活動的試驗(yàn)魚數(shù)量和百分比以及在藏匿物中分布的數(shù)量和百分比,采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)對數(shù)量百分比進(jìn)行差異顯著性分析,所有數(shù)據(jù)均由SPSS11.5軟件進(jìn)行處理。統(tǒng)計(jì)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,差異顯著水平為P<0.05,極顯著水平為P<0.01。2結(jié)果2.1瓦氏黃測定黑、白顏色中活動時(shí)間比的結(jié)果靜水有光補(bǔ)償條件下,瓦氏黃顙魚在黑、白顏色底質(zhì)中活動時(shí)間百分比分別為黑色(66.03±16.36)%,白色(33.97±16.36)%;經(jīng)Kruskal-Wallis檢驗(yàn),其在黑、白顏色底質(zhì)中活動時(shí)間百分比不存在顯著性差異(F=5.760,df=1,P>0.05)。在無光補(bǔ)償條件下,瓦氏黃顙魚在黑、白顏色底質(zhì)中活動時(shí)間百分比分別為黑色(42.95±5.88)%,白色(57.05±5.88)%,其在黑、白顏色底質(zhì)中活動時(shí)間百分比也不存在顯著性差異(F=0.319,df=1,P>0.05)(圖2)。結(jié)果顯示,在靜水有光和無光補(bǔ)償條件下,瓦氏黃顙魚對黑、白兩種顏色底質(zhì)沒有明顯偏好。2.2黑、白底質(zhì)活動時(shí)間配比流水有光照補(bǔ)償?shù)臈l件下,瓦氏黃顙魚幼魚在黑、白底質(zhì)中活動時(shí)間百分比分別為黑色(86.54±17.09)%,白色(13.46±17.09)%;經(jīng)Kruskal-Wallis檢驗(yàn),其在黑、白底質(zhì)中活動時(shí)間百分比存在極顯著性差異(F=16.273,df=1,P<0.01)。在無光補(bǔ)償條件下,瓦氏黃顙魚幼魚在黑、白顏色底質(zhì)中活動時(shí)間百分比分別為黑色(63.46±8.81)%,白色(36.54±8.81)%,其活動時(shí)間百分比不存在顯著性差異(F=0.398,df=1,P>0.05)(圖3)。結(jié)果顯示,在流水有光補(bǔ)償條件下,瓦氏黃顙魚幼魚對黑色底質(zhì)有明顯偏好;在無光補(bǔ)償條件下,其對黑白顏色底質(zhì)沒有明顯偏好。2.3瓦氏黃哌魚/3種規(guī)格一/3.瓦氏黃顙魚在12個(gè)藏匿物中的數(shù)量平均百分比分別為小白通(0.81±1.11)%、小白封(0.93±1.00)%、小黑通(5.32±0.72)%、小黑封(13.20±3.31)%、中白通(1.62±1.22)%、中白封(0.23±0.20)%、中黑通(5.67±3.15)%;中黑封(7.52±2.09)%、大白通(0.35±0.00)%、大白封(0.23±0.20)%、大黑通(4.51±1.81)%、大黑封(16.9±2.31)%。經(jīng)Kruskal-Wallis檢驗(yàn),在不同管徑藏匿數(shù)量百分比不存在顯著性差異(P>0.05),試驗(yàn)魚對3種不同大小規(guī)格藏匿物沒有明顯偏好;在小規(guī)格藏匿物中試驗(yàn)魚分布數(shù)量存在顯著性差異,試驗(yàn)魚在小規(guī)格藏匿物中對黑色一端封口的藏匿物偏好顯著高于其它3種(P<0.05),同時(shí)在黑色兩端開通型中藏匿數(shù)量和其它2種白色藏匿物中試驗(yàn)魚的分布數(shù)量百分比存在顯著性差異(P<0.05)。說明瓦氏黃顙魚在小規(guī)格藏匿物中偏向黑色(X2=9.565,df=3,P<0.05);在中規(guī)格中對黑色藏匿物有明顯偏好(X2=9.121,df=3,P<0.05);大規(guī)格藏匿物中分布數(shù)量的差異與在小規(guī)格藏匿物中分布數(shù)量差異相同(X2=9.648,df=3;P<0.05)(圖4);表明瓦氏黃顙魚在3種不同大小規(guī)格藏匿物中均對黑色有明顯的偏好。3討論3.1織物上白色下偏好行為在野生瓦氏黃顙魚暫養(yǎng)過程中,觀察到其喜歡晚上活動,白天在水槽遮陽區(qū)域或在水槽中放置的卵石縫隙間活動。根據(jù)這一觀察結(jié)果,推斷瓦氏黃顙魚偏好黑暗環(huán)境或喜歡藏匿。為了確證推斷,本文進(jìn)行了瓦氏黃顙魚對黑白顏色底質(zhì)偏好和藏匿行為研究。瓦氏黃顙魚在靜水和流水條件下,在無光補(bǔ)償中無底質(zhì)顏色偏好行為,說明其在弱光條件下的活動頻繁;而在有光照補(bǔ)償條件下流水和靜水中的偏好行為不同,在流水中對黑色底質(zhì)有明顯的偏好;在靜水有光照補(bǔ)償條件下,瓦氏黃顙魚沒有明顯的底質(zhì)顏色偏好行為,但是在黑色底質(zhì)中活動數(shù)量平均百分比高于白色底質(zhì)中,在靜水中其對黑色藏匿物的選擇顯著高于白色藏匿物。以上試驗(yàn)結(jié)果與王武等(2008)得出的瓦氏黃顙魚幼魚在20℃下、光照強(qiáng)度>15lx時(shí)具有避光行為即偏好黑色底質(zhì)的試驗(yàn)結(jié)果相似,進(jìn)一步證明了葛洲壩下游瓦氏黃顙魚是負(fù)趨光性魚類。3.2視覺對魚類的偏好有研究報(bào)道,負(fù)趨光性魚類一般為底棲魚類,依靠嗅覺于夜間攝食,如底棲魚類革胡子鲇(Clariaslazera)、大口鲇(Silurusmeridionalis)、黃顙魚(Peheobagrusfulvidkraco)等均在晚上攝食活躍(汪留全和程云生,1990;鄒桂偉等,1994;周潔等,1996;王春芳等,2001)。瓦氏黃顙魚口亞下位,同樣依靠嗅覺夜間攝食(蔡焰值等,2003;李明鋒,2011);其仔稚魚攝食習(xí)性屬于晨昏攝食性,攝食活躍時(shí)間段在17∶00～21∶00(甘煉等,2007)。在已有的研究報(bào)道中,依靠視覺選擇餌料的魚類(如短吻鱘、達(dá)氏鰉、史氏鱘和中華鱘仔魚)偏好選擇白色底質(zhì),因?yàn)榘咨踪|(zhì)便于其通過視覺系統(tǒng)來察覺與環(huán)境反差較大的細(xì)小餌料,且更容易發(fā)現(xiàn)和捕獲食物(李大鵬等,2001;Zhuangetal,2002;2003);4日齡胭脂魚開口攝食的正趨光性和對白色棲息地底質(zhì)的選擇是在適合其攝食肥育場所,同樣更容易識別細(xì)小餌料生物和捕獲餌料生物(張濤等,2002),則進(jìn)一步說明葛洲壩下瓦氏黃顙魚趨向黑色底質(zhì)與其攝食習(xí)性有一定的聯(lián)系。3.3瓦氏黃東南角的出現(xiàn)與對中華地震的影響瓦氏黃顙魚在天然環(huán)境條件下多棲息于具有石礫底質(zhì)的江河緩流區(qū)(李明鋒,2011)。在江河漲水時(shí),瓦氏黃顙魚喜歡游至江河寬闊的緩流倒角及回水灣攝食水體帶來的或生長的蚊類幼蟲、浮游動物及植物種子和有機(jī)碎片等(蔡焰值等,2003)。在中華鱘產(chǎn)卵場,粘附于江底潔凈鵝卵石上或縫隙中的中華鱘受精卵在孵化過程中遭遇瓦氏黃顙魚攝食(杜浩等,2008);張輝等(2007)在1996-1999年對5次中華鱘產(chǎn)卵調(diào)查發(fā)現(xiàn)水流速度在1.07～1.65m/s,且每次產(chǎn)卵的水體表層流速大于底層流速;