温度对南方鲇幼鱼游泳能力和静止代谢率的影响

论文摘要

本研究以暖水性、伏击取食、早春产卵的南方鲇(Silurus meridionalis Chen)幼鱼为实验对象。在5个温度(10、15、20、25和30℃)和急性温度变化(20℃→10℃和20℃→30℃)条件下进行了一系列的实验,分别研究了温度对南方鲇幼鱼的临界游泳速度,运动持续时间、力竭性运动后过量耗氧的影响,以及急性温度变化对南方鲇幼鱼的临界游泳速度和静止代谢率的影响。主要研究结果:1.各温度组(10、15、20、25和30℃)南方鲇幼鱼的绝对临界游泳速度分别为16.39±0.71、22.62±0.49、30.68±0.40、32.59±0.57和33.13±1.17 cm/s,相对临界游泳速度分别为1.83±0.09、2.49±0.05、2.88±0.06、3.32±0.06和3.37±0.09BL/s。南方鲇幼鱼的绝对临界游泳速度和相对临界游泳速度均随温度的升高而呈现逐渐增加的变化趋势。其中,相对临界游泳速度(Ur)和温度(T)二者之间的关系可拟合为: (N=71,R~2=0.780,P<0.001)2.在4BL/s流速条件下,各温度组(10、15、20、25和30℃)南方鲇幼鱼的运动持续时间分别为44.4±5.3、74.4±7.7、143.6±15.2、220±16.6和64.6±7.4 s;在6BL/s流速条件下,各温度组的运动持续时间分别为22.4±2.9、26.9±2.1、53.6±4.9、54.7±4.6和40.6±3.0 s;在8BL/s流速条件下,各温度组的运动持续时间分别为9.8±1.4、20.0±2.2、44.9±3.7、47.9±5.4和28.6±4.1 s。在相同流速条件下,南方鲇幼鱼的运动持续时间随温度的升高呈现先上升后下降的变化,而在同一温度下却随着流速的增加呈现降低的变化趋势。3.各温度组(10、15、20、25和30℃)南方鲇幼鱼的静止代谢率(RMR)分别为18.30±1.21、23.93±1.18、36.33±2.08、51.43±3.66和45.14±2.56 mgO2/kg·h。南方鲇幼鱼的静止代谢率随着温度的升高而呈现增加的变化趋势(P<0.05)。4.力竭性运动后,各温度组(10、15、20、25和30℃)南方鲇幼鱼的耗氧率迅速上升至峰值,分别为77.75±10.17、95.44±8.51、191.68±11.70、180.63±10.29和164.18±8.82mg O2/kg·h;随后下降至稳定代谢水平,各温度组耗氧率的峰值上升倍率分别为4.59±0.63、4.59±0.43、5.51±0.57、3.76±0.24和3.95±0.15;各温度组单位体重过量耗氧分别为48.60±7.15、63.01±7.78、173.29±23.26、129.88±21.07和115.62±115.62 mgO2。南方鲇幼鱼的耗氧率峰值、峰值上升倍率和过量耗氧均随温度的升高呈现先上升后下降的变化趋势。5.在急性温度变化实验中,南方鲇幼鱼的相对临界游泳速度(20℃→10℃处理组,1.66BL/s和20℃→30℃处理组,3.47BL/s)均与其对照组(分别为1.83和3.37 BL/s)无显著差异(P>0.05)。6.在急性温度变化实验中,20℃→10℃处理组南方鲇幼鱼的静止代谢率(RMR)迅速下降至相对稳定水平,而20℃→30℃处理组南方鲇幼鱼的静止代谢率迅速上升至峰值,然后再回落至相对稳定水平。两处理组RMR在1h和8h的Q10值分别为4.21,5.71和2.73,2.37。研究结果表明:1.在上述拟合公式中,南方鲇幼鱼的最大持续游泳能力(临界游泳速度)的最适温度为28.4℃,该温度高于南方鲇最适孵化生态温度(18℃),但低于其最佳摄食温度(29.15℃)和最适生长温度(≥30℃)。鱼类的不同功能或生命活动过程可能存在着不同最适温度。2.在急性温度变化实验中,通过测定南方鲇幼鱼的静止代谢率和临界游泳速度的变化,急性低温变化对南方鲇幼鱼造成的生理胁迫程度远大于高温处理,然而其游泳能力受急性温度变化的影响程度不明显。另外,各温度组间南方鲇幼鱼的运动持续时间的幅度随着流速的增加而变短。本研究提示:南方鲇幼鱼游泳能力的温度依赖性可能较低(或温度敏感性较低),可能与其为一种广温性鱼类和伏击捕食的生态对策有关。3.南方鲇幼鱼的相对临界游泳速度和力竭性运动后过量耗氧均随着温度的升高呈现增加的变化趋势。本研究提示:温度的升高使南方鲇幼鱼的有氧和无氧运动能力均得到提高,这种由温度引起运动能力的适应特征可能是鱼类在自然界中长期进化的适应结果。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 鱼类的游泳类型、能力指标及其研究方法
• 1.1.1 鱼类的游泳类型
• 1.1.2 鱼类游泳能力的评价指标
• 1.1.3 鱼类游泳运动的研究方法
• 1.2 鱼类最大持续游泳能力的影响因子
• 1.3 鱼类爆发游泳运动的研究进展
• 1.4 本研究目标及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验对象及其驯化
• 2.2 实验设计与操作
• 2.3 参数计算与数据分析
• 2.4 实验设备
• 3 结果
• 3.1 不同温度条件下南方鲇幼鱼临界游泳速度的变化特征
• 3.2 不同温度条件下南方鲇幼鱼运动持续时间的变化趋势
• 3.3 温度对南方鲇幼鱼力竭运动后过量耗氧（EPOC）的影响
• 3.4 在急性变温条件下南方鲇幼鱼临界游泳速度和静止代谢率的变化
• 4 讨论
• 4.1 温度对南方鲇幼鱼临界游泳速度的影响
• 4.2 温度和流速对南方鲇幼鱼运动持续时间的影响
• 4.3 温度与南方鲇幼鱼有氧运动能力和无氧运动能力的关系
• 4.4 温度对南方鲇幼鱼力竭性运动后过量耗氧（EPOC）的影响
• 4.5 急性温度变化对南方鲇幼鱼临界游泳速度和静止代谢率的影响
• 图与表
• 5 参考文献
• 附
• 1. 论文目录和科研情况
• 2. 致谢
• 3. 实验设备图片