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鱼类行为上的适应性是其在适应环境过程中形成的功能或行为特征。鱼类游泳行为是其生存、生长、繁殖等活动的基础,生物和非生物因素改变,导致鱼类游泳行为发生变异,表现为行为上的适应性或耐受性。水利工程建设导致河流环境改变,对鱼类生理生态适应性产生胁迫。通过研究鱼类游泳行为与环境因子之间的关系,探讨自然压力下鱼类的游泳运动和适应性(耐受性)策略,具有重要的理论和实践意义。本论文通过实验,明确了鱼类游泳行为和耗氧代谢的可塑性特性,探讨游泳过程中鱼类生理功能对环境因子变化的适应性(耐受性)策略。 主要研究结果如下: 1.从形态方面,鱼类游泳能力与体型、头部、尾柄等特征密切相关。从游泳运动方式方面,游泳方式的差异与其摄食习性和活动特性相关。从耗氧代谢方面,鲤科幼鱼最大耗氧率(maximum oxygen consumption rate,MO2max)在临界游泳速度(criticalswimming speed,Ucrit)处,鲟科幼鱼MO2max在Ucrit达到之前出现,与它们的游泳能力相适应。 2.与鲤科幼鱼比较,中华鲟幼鱼Ucrit较小,游泳能力较低,但是其游泳效率较高,疲劳运动后恢复能力较强。温度变化对鱼类的呼吸代谢产生显著的影响,并在摆尾频率和呼吸频率上表现出来。 3.草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthysnobilis)幼鱼的Ucrit、MO2max和耗氧代谢范围(metabolic scope,MS)等指标对温度依赖明显,但是对温度敏感性不同。温度对Ucrit的影响可以用MO2max和MS解释,反映了鱼类对环境变化潜在的有氧运动能力。草鱼、鲢、鳙幼鱼的MO2min对温度变化反应不灵敏,MO2max对温度变化反应灵敏。不同温度下鳙幼鱼游泳过程中能量利用效率和Ucrit比鲢和草鱼幼鱼低,表现为代谢水平、生态习性对生存环境良好的适应性。 4.不同颜色LED灯光,导致鳙幼鱼游泳能力不同程度的被抑制。不同颜色光照组耗氧代谢增加,游泳过程中能量利用效率降低;Ucrit方面,对照组>蓝>红>绿>黄。蓝光组鳙幼鱼的有氧运动代谢提高,无氧呼吸提供动力启动推迟,疲劳运动后恢复能力增加。利用光驯化诱导,对帮助鱼类通过水流屏障中具有重要的生态意义。 5.草鱼幼鱼对饥饿的耐受能力较强,饥饿过程中草鱼在运动能量分配上进行了权衡:短期饥饿时间内尽可能将代谢保持在一定水平,以提高应激性反应,增加获得食物的机率;随着饥饿时间的延长,下调维持代谢率,采取节约代谢能量的对策。Ucrit对饥饿反应灵敏,饥饿状态下能量物质的消耗,导致Ucrit显著性降低。 6.铜对革鱼幼鱼具有高毒性,随着暴露浓度的增加,草鱼幼鱼耗氧率和耗氧范围增加,对低浓度铜暴露表现一定耐受性,但是游泳效率下降,Ucrit降低。铜暴露对草鱼幼鱼的运动能力以及耗氧代谢产生了胁迫作用。