鱼类单体行为序列谱的构建方法与流程

本发明涉及鱼类行为分析领域，尤其涉及一种鱼类单体行为序列谱的构建方法。

背景技术：

鱼类行为是研究鱼类等水生动物对外界环境和内部环境变化或刺激下的行为反应，包括鱼、虾、蟹以及海洋动物等水中动物的各种活动。通过对鱼类行为能力和行为规律的研究，寻求适应、利用、控制鱼类行为的方法，对于建立绿色的捕捞和养殖模式有着重要的意义。然而，相比陆生动物，鱼类行为的研究起步较晚，而由于鱼类生活水环境的限制和鱼类行为的多样性给鱼类行为的研究带来了许多困难。

通常在鱼类行为研究中，采用设立单目标或多目标区域的方法来统计实验鱼的选择性，包括进入不同区域的次数以及在不同区域的停留时间等参数。然而，这种以统计学的方法来确定鱼类的行为偏好只能反映其静态的行为偏好，不能反应鱼类对环境变化或刺激下行为反应的动态过程。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种鱼类单体行为序列谱的构建方法，能够反映鱼类对环境变化或刺激下行为反应的动态过程，为鱼类行为研究提供直观、准确的依据。

为了实现上述目的，本发明提供一种鱼类单体行为序列谱的构建方法，包括步骤：

s1：将一目标鱼放入一实验水体空间内；

s2：等待所述目标鱼适应所述实验水体空间；

s3：对所述实验水体空间添加一刺激源并通过一摄像装置对所述实验水体空间进行拍摄一固定时间段，获得一视频数据；

s4：根据所述视频数据将所述目标鱼的行为反应分为多个特征种类；

s5：根据所述视频数据和所述特征种类构建一鱼类行为序列谱。

优选地，实验水体空间底部设置有单元格。

优选地，所述刺激源包括：声刺激、光刺激、电刺激和化学刺激。

优选地，所述固定时间段的时间长度≥5min。

优选地，所述s4步骤进一步包括步骤：

根据所述视频数据中所述目标鱼与所述单元格的位置关系绘制所述目标鱼的路径曲线，获得一游动路径图；

将所述路径曲线分为多个特征路径曲线段，并将相同种类的所述特征路径曲线段进行归类绘制，获得多个特征曲线路径图；

每一所述特征曲线路径图对应一所述特征种类。

优选地，所述s4步骤还包括步骤：将每一所述特征种类设置对应的一字母，不同所述特征种类所对应的所述字母不同。

优选地，所述特征种类包括：规则的绕壁运动、靠近刺激源的绕圈运动、远离刺激源的绕圈运动和扑食行为。

优选地，所述s5步骤中：

按照所述视频数据中各所述特征路径曲线段出现的时间顺序，将各所述特征路径曲线段所对应的所述字母进行排序，构建形成所述鱼类行为序列谱。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

本发明的鱼类单体行为序列谱的构建方法能够反映鱼类对环境变化或刺激下行为反应的动态过程，具有直观、准确的有点。

附图说明

图1为本发明实施例的鱼类单体行为序列谱的构建方法的流程图；

图2为本发明实施例的第一特征曲线路径图；

图3为本发明实施例的第二特征曲线路径图；

图4为本发明实施例的第三特征曲线路径图；

图5为本发明实施例的第四特征曲线路径图。

具体实施方式

下面根据附图1～图5，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明实施例的本发明提供一种鱼类单体行为序列谱的构建方法，包括步骤：

s1：将一目标鱼放入一实验水体空间内。

实验水体空间底部设置有单元格。实验水体空间可采用各种室内水槽或可对鱼的游动范围进行限制的野外环境。

s2：等待目标鱼适应实验水体空间。

s3：对实验水体空间添加一刺激源并通过一摄像装置对实验水体空间进行拍摄一固定时间段，获得一视频数据。

刺激源包括：声刺激、光刺激、电刺激和化学刺激。固定时间段的时间长度≥5min。

s4：根据视频数据将目标鱼的行为反应分为多个特征种类。

其中，s4步骤进一步包括步骤：

根据视频数据中目标鱼与单元格的位置关系绘制目标鱼的路径曲线，获得一游动路径图；

将路径曲线分为多个特征路径曲线段，并将相同种类的特征路径曲线段进行归类绘制，获得多个特征曲线路径图；

每一特征曲线路径图对应一特征种类。

s4步骤还包括步骤：将每一特征种类设置对应的一字母，不同特征种类所对应的字母不同。

本实施例中，特征种类包括：规则的绕壁运动、靠近刺激源的绕圈运动、远离刺激源的绕圈运动和扑食行为。在其他实施例中，特征种类可根据实际情况和需要进行划分选择。

s5：根据视频数据和特征种类构建一鱼类行为序列谱。

其中，s5步骤中：

按照视频数据中各特征路径曲线段出现的时间顺序，将各特征路径曲线段所对应的字母进行排序，构建形成鱼类行为序列谱。

请参阅图2～图4，例如：在一个圆形的水槽中进行实验，水槽作为实验水体空间。将一西伯利亚鲟放入水槽适应实验环境后，会表现为规则的绕壁运动，周而复始。随后在水槽中放入金属铝棒作为刺激源，铝棒在水中会产生微弱的腐蚀电场会刺激位于西伯利亚鲟鱼吻部的电感受器。由于西伯利亚鲟会通过电感受摄食，铝棒作为一个弱电场刺激，这里对西伯利亚鲟而言是潜在生物饵料。通过摄像装置对水槽进行拍摄5min以上，获得一视频数据。由于电场衰减较快，弱电场区域较小，视频数据主要分析以铝棒为圆心，半径15cm目标区域内的行为反应。

根据视频数据中目标鱼与单元格的位置关系绘制西伯利亚鲟的路径曲线，获得一游动路径图；将路径曲线分为多个特征路径曲线段，并将相同种类的特征路径曲线段进行归类绘制，获得四个特征曲线路径图，本实施例中的四个特征曲线路径图图形如图2～图5所示；每一特征曲线路径图对应一特征种类。特征种类包括：规则的绕壁运动，以字母w表示；靠近刺激源的绕圈运动，以字母n表示；远离刺激源的绕圈运动，以字母a表示；和扑食行为，以f表示。

将这四类特征种类对应的行为按时间出现的先后顺序排列，构建获得西伯利亚鲟的一组行为序列谱：

wwnnanaannffnffffnnawwawwww。

可见，实验的初期西伯利亚鲟表现为行为是规则的绕壁运动，对应字母w；随着腐蚀电流信号的增强，开始变成试探性接近的靠近刺激源的绕圈运动，对应字母n；刺激强度引发摄食动机后，则表现为明显的咬食反应的扑食行为，对应字母f；但数次尝试后并没有实际获得食物，而放弃探索，行为上又恢复了规则的绕壁运动，对应字母w。从而可以从行为序列谱中直观地看出西伯利亚鲟对铝棒行为反应在空间和时间的分布特征，并实现反应了鱼类行为的一个动态偏好过程。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。