CN102524114A - 一种鱼类摄食竞争力的测定方法 - Google Patents

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Abstract

一种鱼类摄食竞争力的测定方法，本发明选取大小相似的驯养鱼类和野生鱼类，按品系的不同分开暂养于两个室内养殖缸中；其特征是测定单尾驯养鱼类和野生鱼类的最大摄食量和操纵处理下沉式颗粒饵料的时间；采取单颗逐次投喂的方式，在实验期间以鱼类个体的最小摄食量的1/2来投喂，两颗饵料的投喂时间间隔保持在最大吞咽时间以上；正式测定竞争力的前3天，用下沉式颗粒饵料投喂实验鱼，确定最小摄食量和投喂时间间隔，使实验鱼对测定环境的适应；延续上述的投喂方式，用摄像记录系统记录投喂前后、投喂过程中驯养鱼类和野生鱼类的摄食行为以及争斗行为；调取录像资料，观察并统计摄食量；活动频次；侵犯互作频次；摄食区停留时间。

Description

一种鱼类摄食竞争力的测定方法
技术领域
本发明涉及获取鱼类摄食行为数据的方法。
背景技术
鱼类通过搜寻、发觉、捕获和摄取而最后获得食物。鱼类的摄食行为多种多样，鱼类通过怎样的策略进行上述行为则直接影响到摄食成功率甚至自身的适合度。由于鱼类自身的生长，研究摄食行为和适合度间的关系就变得很有意义。同一种动物需要相似的食物资源，而自然水体中的食物常常分布不均，当食物资源受限时个体间就会有干涉竞争存在。如果摄食者对食物的竞争力不同，那么最佳的摄食策略就有赖于它们的优势等级，这种社群关系很普遍地存在于许多鱼类中。争斗行为是建立社会地位最重要的因素之一。
对人工驯养鱼类放流之前适合度的研究不仅是目前国际研究的热点，而且也为驯养鱼类的放流规格、放流数量、放流季节和放流地点等的合理选择与确定提供科学依据。摄食竞争力是与适合度密切相关的表型特征，获得鱼类摄食竞争力的有关数据最直接的环境来自于自然水体。但因自然水体中生境复杂多变，采样困难，因此不宜在野外设计相关实验进行精确测定，只能依赖于室内模拟自然环境采取适宜方法间接地测定。已有一些利用测定组内个体的摄食次序，间接地度量鲑类、比目鱼以及伦氏罗非鱼群体中个体的摄食次序，以确定群体中个体间的社群等级序位，从而确定其竞争力。但上述测定存在明显的缺点：①缺乏令人信服的量化指标参数；②未采取有效的防干扰措施以保证数据的可靠性；③缺乏统一的测定规范。以上缺点均对鱼类社群等级关系的精确测量产生了不利影响，难以准确评估鱼类的竞争力，干扰驯养鱼类在人工放流时的规格选取、放流地点以及放流季节的确定，影响人工放流效果评价体系的建立。因此，针对不同体型、不同规格的鱼类亟需规范统一的量化测定方法。通过掌握鱼类摄食行为和社群关系的特征，预测并确定其驯养种群的个体竞争力，有利于制定科学有效、规范统一的驯养鱼类人工放流技术规程，而且为评估驯养鱼类的人工放流效果提供科学依据，有助于提高放流效率，最小化人工放流对土著鱼类的影响。
发明内容
本发明的目的是针对驯养鱼类人工放流前的适合度评价，精确测定摄食行为参数及其社群等级序位关系，开发一种鱼类摄食竞争力测定方法。
本发明的技术方案选取大小相似的驯养鱼类和野生鱼类，按品系的不同分开暂养于两个室内养殖缸中；其特征是测定单尾驯养鱼类和野生鱼类的最大摄食量和操纵处理下沉式颗粒饵料的时间；测定过程中采取单颗逐次投喂的方式，在实验期间以鱼类个体的最小摄食量的1/2来投喂，两颗饵料的投喂时间间隔保持在最大吞咽时间以上；正式测定竞争力的前3天，用下沉式颗粒饵料投喂实验鱼，每天两次，依据以上确定的最小摄食量和投喂时间间隔投喂，使实验鱼对测定环境的适应；延续上述的投喂方式，用摄像记录系统记录投喂前后、投喂过程中驯养鱼类和野生鱼类的摄食行为以及争斗行为；在电脑中调取录像资料，观察并统计摄食量；活动频次，活动频次按超过自身全长的移动并停留1秒以上视为一次活动；侵犯互作频次；摄食区停留时间。
本发明的突出优点在于测定装置简单、干扰消除，测定方法规范统一，精确量化了鱼类的摄食行为和社群等级关系，为综合测定鱼类竞争力提供了有信服力的量化了的摄食行为精确参数，有利于驯养鱼类人工放流技术规程的制定及其放流效果的评价，提高放流效率，最小化人工放流对土著鱼类的影响。
具体实施方式
以大麻哈鱼为例，实施本发明的具体步骤如下：
步骤①实验鱼的来源及配对选择：驯养的大麻哈鱼亲本在池塘养殖，野生同种大麻哈鱼亲本捕获于野外，参照驯养大麻哈鱼的养殖密度养殖于池塘。繁殖季节同步繁殖，大麻哈鱼的开口鱼苗按不同品系分开饲养于环境条件相同的池塘中，必要时经分子鉴定以确认其品系的不同。30天后，选取大小相似的驯养型和野生型若干(体重约为10g)，按品系的不同分开暂养于两个室内养殖缸中，每天均匀饱食投喂冰冻红虫两次。维持此投喂方式直到实验鱼的口裂适合摄食下沉式颗粒饵料(平均值，直径：1.54mm，长度：2.89mm，重量：5.52mg；蛋白质：36.0％，脂肪：12.1％，能量：17.8KJ g-1，水分：10.7％)。在此期间的水温控制在25.0℃。
步骤②个体最大摄食量和吞咽时间的确定：选取大小相似的10尾驯养大麻哈鱼和10尾野生大麻哈鱼，分开饲养在10个待测定竞争力的玻璃缸(长×宽×高：1×0.5×0.5m，水深：0.5m)中，确定两品系个体的最大摄食量和吞咽时间。实验持续3天，每天投喂2次。达到饱食状态时，驯养大麻哈鱼平均每次摄食饵料58.3颗，而野生大麻哈鱼为40.0颗。因此，在测定竞争力期间每次投喂20颗上述饵料以保证因有限的食物资源而存在竞争，此外，没有任何一尾鱼操纵处理(吞咽)单颗饵料的时间超过30秒，因此，在测定竞争力期间下沉式颗粒饵料的投喂时间间隔设为30秒。在整个实验过程中，实验用水经过过滤、沉淀和紫外光杀菌处理，实验期间水温控制在25℃，溶氧8.5mg l-1，pH值7.7。
步骤③实验鱼的标记处理和适应恢复：测定竞争力前5天，对两品系的大麻哈鱼进行测量全长(精确到0.01cm)，并称体重(精确到0.01g)。挑选出大小相似的30尾驯养大麻哈鱼和30尾野生大麻哈鱼随机组成30个配对组，实验需玻璃缸30个，其中1个玻璃缸中放置1尾驯养大麻哈鱼和1尾野生大麻哈鱼。为了能明显区分两品系鱼的身份，用黑色和白色的小型塑料带孔念珠(直径：2.33±0.04mm；重量：14.28±0.33mg)随机标记每对配对鱼。将标记的配对鱼转移到30个上述玻璃缸中适应。每个玻璃缸距水面上方15cm处有两根荧光灯(8W)用以模拟自然光周期，玻璃缸三面均有黑色塑料板遮挡，以防不同缸中实验鱼的相互干扰，还可使光线均一；没有遮挡的一面用于摄像记录。在缸底部一端放置1个直径为12cm的玻璃培养皿作为饵料投喂点，培养皿上方水柱被视为最有利的摄食区，在距水面上方5cm处固定一个塑料漏斗作为投饵器，每次所投饵料都会准确地落入摄食区。在处理适应期间(第2至第4天)，采取上述投喂方式，每天2次(0800h-1100h和1400h-1700h)，每次投喂持续10min，间隔30s，共计20颗饵料。此外，在投喂期间仔细观察实验鱼的摄食和活动情况。在录像记录的前一天(第5天)不投喂。
步骤④测定期间的行为观察与记录：延续上述的投喂方式，每天2次(0800h-1100h和1400h-1700h)，用摄像头记录投喂前后2分钟、投喂过程10分钟内驯养大麻哈鱼和野生大麻哈鱼的摄食行为以及争斗行为，测定期限为3天。这样，对每一配对组，都会产生6次重复测定。数据经视频采集卡实时记录在电脑的硬盘中，以便后续的录像分析。
步骤⑤行为量化分析与计算：在电脑中调取录像资料，观察并统计以下参数：(1)摄食量；(2)活动频次。其中，超过自身全长的移动并停留1秒以上视为一次活动；(3)侵犯互作频次。其中，以优势指数为计：优势指数ID＝(AV/AV+D)，ID为个体的优势指数，AV+D为总的侵犯互作频次(获胜+失败)，AV为个体在侵犯互作中获胜次数，对于每个个体的优势指数ID范围就会从0(在所有的侵犯互作中失败)到1(在所有的侵犯互作中获胜)之间；(4)摄食区停留时间。
基于以上研究方法，以驯养和野生大麻哈鱼为研究对象，经观察记录统计，结果如下：
(1)摄食量：实验期间每尾驯养型的总摄食量平均为74.4±2.4颗，是野生型(42.7±3.1)的1.74倍，两者差异极显著(P＜0.001)；
(2)活动频次：驯养型在投喂阶段(10分钟)平均活动频次为174.3±6.6次，是野生型(83.5±6.6次)的2.09倍，两者之间有极显著差异(P＜0.001)。两品系的鱼在投喂前2分钟内的平均活动频次都比投喂后2分钟内明显的高(P＜0.001)，而品系与投喂时期之间没有明显的交互作用(P＞0.05)。这表明经历投喂后，两品系的活动水平都有所下降，但无论是在投喂前或投喂后，驯养型始终保持较高的活动水平(P＜0.001)；
(3)侵犯互作频次：共观察到2217次侵犯互作，其中驯养型平均发起110.4±10.8次，野生型平均发起41.1±5.6次，驯养型的侵犯水平是野生型的2.69倍(P＜0.001)；在投喂阶段，驯养型的优势指数为0.74±0.01，是野生型(0.26±0.01)的2.85倍，两者差异显著(P＜0.001)，表明驯养型在侵犯互作中获胜频次较多，社会地位较高。投喂前后，实验鱼的优势指数没有显著变化(P＞0.05)，品系显著影响着优势指数(P＜0.001)。而品系与投喂时期之间有明显的交互作用(P＜0.05)。表明驯养型在投喂前和投喂后都保持更高的侵犯水平，获胜较多，占优势地位；
(4)摄食区停留时间：驯养型常常花费约50％的时间(306.5±42.6s)停留在摄食区，是对照鱼(143.7±25.4s)的2.11倍，两者差异显著(P＜0.05)。表明驯养型经常独占摄食区，具有优势地位，而对照鱼处于从属地位。此外还观察到，具有优势地位的鱼常常自由地游弋于水缸中，而处于从属地位的鱼往往会躲在水缸的角落里。
综合数据表明：驯养型的摄食量相对大，活动水平相对较高，侵犯指数相对较高，摄食区的停留时间较长；进一步表明驯养型的摄食竞争力较强，适合度较高，因此可获得更多的食物资源。因此，当人工放流经人工繁殖的驯养大麻哈鱼幼鱼时，应适当选择与野生型相比较小的幼鱼，而且应严格控制放流数量，既可以最低化放流对土著鱼类的生态影响，又可以最大效率地恢复野生型的种群数量。此外，放流的地点还应选择在食物资源较为丰富的生境为宜。

Claims (1)

1.一种鱼类摄食竞争力的测定方法，选取大小相似的驯养鱼类和野生鱼类，按品系的不同分开暂养于两个室内养殖缸中；其特征是测定单尾驯养鱼类和野生鱼类的最大摄食量和操纵处理下沉式颗粒饵料的时间；测定过程中采取单颗逐次投喂的方式，在实验期间以鱼类个体的最小摄食量的1/2来投喂，两颗饵料的投喂时间间隔保持在最大吞咽时间以上；正式测定竞争力的前3天，用下沉式颗粒饵料投喂实验鱼，每天两次，依据以上确定的最小摄食量和投喂时间间隔投喂，使实验鱼对测定环境的适应；延续上述的投喂方式，用摄像记录系统记录投喂前后、投喂过程中驯养鱼类和野生鱼类的摄食行为以及争斗行为；在电脑中调取录像资料，观察并统计摄食量；活动频次，活动频次按超过自身全长的移动并停留1秒以上视为一次活动；侵犯互作频次；摄食区停留时间。
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