一种测试鱼类环境偏好行为的试验装置及试验方法
【专利摘要】本发明提供了一种测试鱼类环境偏好行为的试验装置及试验方法。该装置在水槽的两端分别装有带流量调节的进水管和出水管，进水管的一端与承压水箱相连通，进水管在水槽的连通口处装有整流网片，各进水管和出水管之间装有上导流隔板构成导流槽，进水管和出水管前端均装有隔离网，承压水箱与变频水泵和变频调节器相连接。所述方法按下列步骤进行：1、试验前的准备工作；2、试验装置的测试与校正；3、鱼类偏好行为试验；4、试验数据采集及偏好指数计算；5、装置的维护与清理。本发明依据实验区内布设环境因子的不同，可以实现流速、河床质、光照等多种环境因子的偏好性行为研究。
【专利说明】一种测试鱼类环境偏好行为的试验装置及试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到鱼类行为学领域，特别涉及到一种测试鱼类环境偏好行为的试验装置及试验方法。
【背景技术】
[0002]鱼类行为学是研究鱼类对环境和其他生物的互动等问题的学科，对鱼类资源保护、渔业养殖生产等均具有重要的指导意义。鱼类偏好行为是衡量鱼类对环境因子的不同阈值的选择和喜好性程度的有效指标，是开展鱼类自然栖息地保护、过鱼设施设计等研究中的重要内容。水流、河床质、光照等环境因子是鱼类行为偏好研究中的常规内容。鱼类偏好性行为研究是基于鱼在各种不同环境因子中的分布频率而获得的。因此，实验中如何有效消除其它环境因子对实验目标因子的干扰是偏好行为研究成败的关键。
[0003]在水流偏好行为研究方面，现有的研究方法一般是在一个循环水道或有流速梯度的水道内开展研究，依据实验鱼在水道中的分布位置的频率了解鱼类对流速的选择和喜欢性。因此，形成横向流速均匀、纵向流速存在差异的流速梯度分布模式，因此实验过程中鱼类在流速梯度纵向选择，很难避免鱼类因克流本能而产生的行为干扰，导致实验结果说服力不强。而且现有的流速梯度范围、流速控制方面存在明显不足。
[0004]河床质和光照偏好行为研究中一般采用静水实验方法，或者在流速选择类似环道中进行。采用静水实验方法，由于缺乏游泳行为诱导，鱼类很可能停留在一处原地不动或者虽然游动，但游动没有超出环境因子的边界，从而没法真实反映偏好行为，造成实验误差或结论错误。采用环道中实验，也存在流速偏好实验研究中同样的问题。
[0005]而且，现有的研究中，流速、河床质及光照等实验采用不同的实验装置，处于不同的实验条件，很难避免研究因子以外其它环境因子的干扰，而且导致数据结果不一致，不利于开展对比研究。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种测试鱼类环境偏好行为的试验装置及试验方法。其目的一为:该装置可以实现流速、河床质、光照等多种环境因子的鱼类偏好行为的研究；目的二为:消除鱼类因克服水流及非定向游动对偏好性行为研究结果产生的影响；目的三为:实现较大流速梯度范围和布局的自由调控。
[0007]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种测试鱼类环境偏好行为的试验装置，包括水槽、进水管、上导流隔板、整流网片、隔离网、承压水箱、进水管调节阀、出水管、变频水泵、变频调节器、出水管调节阀、下导流隔板，该装置在水槽的一端装有进水管，进水管上装有进水管调节阀，进水管的一端与承压水箱相连通，另一端与水槽相连通，进水管在水槽的连通口处装有整流网片，各进水管之间装有上导流隔板构成导流槽，在整流网片的前部装有隔离网，水槽的另一端装有出水管，出水管上装有出水管调节阀，各出水管之间装有下导流隔板构成与进水管端相对应的导流槽，出水管与水槽的连通口前部装有隔离网，两个隔离网之间的区域形成实验区，承压水箱与变频水泵相连通，变频水泵用导线与变频调节器相连接。
[0008]一种测试鱼类环境偏好行为的试验方法，其特征在于:所述方法按下列步骤进行:
1、试验前的准备工作:搭建好测试鱼类环境偏好行为的试验装置，将水槽中注满水，通过进水管调节阀和出水管调节阀调节进水管的进水量和出水管的排水量，在水槽中的实验区中营造不同的水流分布；
2、试验装置的测试与校正:通过变频调节器调节变频水泵的转速与水压，使承压水箱中的水压能调节和控制，再通过进水管和出水管上的进水管调节阀和出水管调节阀的开合大小，对实验区的流速大小和分布进行控制，待调节稳定后，使用流速仪对实验区内的水流大小和分布情况进行测试和校正，获得水流布局图；
3、鱼类偏好行为试验:
(1)鱼类水流偏好行为试验:通过对进水管上的进水管调节阀的调节，营造出在实验区内形成横向流速梯度，根据鱼类在流速区的分布频率，获得鱼类水流偏好行为特征；
(2)非水流偏好行为试验:根据需要通过在实验区内铺设河床质、布设灯光方式，使实验区内形成不同的环境特征，河床质及光照等环境因子同样布设成横向变化梯度，同时调节进水管调节阀和出水管调节阀，使进水量和排水量一致，从而使实验区内形成横向均匀流速，营造水流流速的大小以能诱发鱼类定向游动为准，使鱼类对整个实验区进行有效探索；
所有偏好行为试验采用单尾 鱼试验和多尾鱼试验，每种行为偏好试验测试周期为24小时，试验时用红外视频摄像装置，对实验进行观测和记录；
4、试验数据采集及偏好指数计算:
试验过程中，测量和记录下试验区域中不同环境因子的局部特征参数，水流分布特征参数用点式流速鱼断面测试获得，河床质粒径和布局参数用游标卡尺进行获取，光照强度采用光照计测量获取，在建立环境因子分布特征基础上，观测记录鱼类在各环境特征下的分布时间，及试验观测周期，用下列公式计算出鱼类对环境因子的偏好指数:
【权利要求】
1.一种测试鱼类环境偏好行为的试验装置，包括水槽(I)、进水管(2)、上导流隔板(3)、整流网片(4)、隔离网(5)、承压水箱(6)、进水管调节阀(7)、出水管(8)、变频水泵(9)、变频调节器(10)、出水管调节阀(11)、下导流隔板(12)，其特征在于:水槽(I)的一端装有进水管(2)，进水管(2)上装有进水管调节阀(7)，进水管(2)的一端与承压水箱(6)相连通，另一端与水槽(I)相连通，进水管(2)在水槽(I)的连通口处装有整流网片(4)，各进水管(2)之间装有上导流隔板(3)构成导流槽，在整流网片(4)的前部装有隔离网(5)，水槽(I)的另一端装有出水管(8)，出水管(8)上装有出水管调节阀(11)，各出水管(8)之间装有下导流隔板(12)构成与进水管(2)端相对应的导流槽，出水管(8)与水槽(I)的连通口前部装有隔离网(5)，两个隔离网之间的区域形成实验区(13)，承压水箱(6)与变频水泵(9)相连通，变频水泵(9)用导线与变频调节器(10)相连接。
2.一种测试鱼类环境偏好行为的试验方法，其特征在于:所述方法按下列步骤进行: (1)、试验前的准备工作:搭建好测试鱼类环境偏好行为的试验装置，将水槽(I)中注满水，通过进水管调节阀(7 )和出水管调节阀(11)调节进水管(2 )的进水量和出水管(8 )的排水量，在水槽(I)中的实验区(13)中营造不同的水流分布； (2)、试验装置的测试与校正:通过变频调节器(10)调节变频水泵(9)的转速与水压，使承压水箱(6)中的水压能调节和控制，再通过进水管(2)和出水管(8)上的进水管调节阀(7)和出水管调节阀(11)的开合大小，对实验区(13)的流速大小和分布进行控制，待调节稳定后，使用流速仪对实验区(13)内的水流大小和分布情况进行测试和校正，获得水流布局图； (3)、鱼类偏好行为试验: ①鱼类水流偏好行为试验:通过对进水管(2)上的进水管调节阀(7)的调节，营造出在实验区(13)内形成横向流速梯度，根据鱼类在流速区的分布频率，获得鱼类水流偏好行为特征； ②非水流偏好行为试验:根据需要通过在实验区(13)内铺设河床质、布设灯光方式，使实验区(13)内形成不同的环境特征，河床质及光照等环境因子同样布设成横向变化梯度，同时调节进水管调节阀(7)和出水管调节阀(11)，使进水量和排水量一致，从而使实验区(13)内形成横向均匀流速，营造水流流速的大小以能诱发鱼类定向游动为准，使鱼类对整个实验区(13)进行有效探索； 所有偏好行为试验采用单尾鱼试验和多尾鱼试验，每种行为偏好试验测试周期为24h，试验时使用红外视频摄像装置，对实验进行观测和记录； (4)、试验数据采集及偏好指数计算: 试验过程中，测量和记录下试验区域中不同环境因子的局部特征参数，在建立环境因子分布特征基础上，观测记录鱼类在各环境特征下的分布时间，及试验观测周期，用下列公式计算出鱼类对环境因子的偏好指数:
(l-si /S)xii
=--
Vj (1-si / S) xti
I其中Pi是指鱼类对某环境因子某中阀值i下的行为偏好系数，S为实验区总面积，Si为环境因子分布面积，ti是指实验鱼在该环境因子下分布的时间； (5)、装置的维护与清理:试验结束后，将试验装置及配套系统进行拆卸、清洗和维护，然后分类存放。
【文档编号】A01K61/00GK103461232SQ201310343563
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】杜浩, 危起伟, 张辉, 王成友, 吴金明, 甘芳 申请人:中国水产科学研究院长江水产研究所