为探究鱼类个性特征与认知能力之间的关联, 本研究以喜好群居生活的德玛森小岩鲷(Chindongo demasoni)幼鱼为对象, 通过“颜色−食物奖励”的联想学习训练和测试获得其认知能力, 分析了认知能力与个性特征(活跃性、勇敢性和社会性)的关系。结果发现: (1)德玛森小岩鲷个体的活跃性与勇敢性正相关(P=0.024), 符合“行为综合征假说”(Behavioral syndromes hypothesis); (2)该鱼可通过联想学习训练建立颜色与食物奖励的关联, 选择正确率随训练天数的增加而显著提升(P<0.001); (3)该鱼个体的社会性与认知能力(联想学习测试阶段的选择正确率)呈正相关(P=0.006), 而活跃性和勇敢性则与认知表现无显著关联。社会性与认知能力的关联支持“社会脑假说”(Social brain hypothesis), 提示对于群居性鱼类而言, 处理复杂社会信息的需求可能是驱动认知演化的重要驱动力。

水利枢纽工程过鱼设施的设计主要依赖于目标鱼类的游泳行为参数。本研究以工程主要过鱼对象瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii Dybowski)和马口鱼(Opsariichthys bidens)为研究目标, 测试了2种鱼的感应流速和临界游泳速度, 并分析了3种游泳速度(2、4和6 BL/s)下, 实验鱼在顶流静止时的摆尾频率、摆尾幅度、身体波动速度、身体波长、鱼头最大转角和鱼头最大转角速度等生态行为指标。结果表明: 瓦氏雅罗鱼和马口鱼的绝对感应流速分别为(0.06±0.01)和(0.11±0.03) m/s, 相对感应流速分别为(0.55±0.11)和(1.11±0.27) BL/s。瓦氏雅罗鱼绝对感应流速及相对感应流速均与其体长呈显著负相关(P<0.05), 马口鱼绝对感应流速与其体长呈显著正相关(P<0.05)。瓦氏雅罗鱼和马口鱼的绝对临界游泳速度分别为(0.99±0.20)和(0.96±0.14) m/s, 相对临界游泳速度分别为(9.30±1.14)和(10.07±1.47) BL/s。瓦氏雅罗鱼绝对临界游泳速度及相对临界游泳速度均与其体长呈显著正相关(P<0.05)。2种鱼的摆尾频率、身体波动速度和鱼头最大转角速度均随着流速增大而升高, 摆尾幅度和鱼头最大转角均随着流速增大而下降。瓦氏雅罗鱼的身体波长在2 BL/s下显著高于另2个流速(P<0.05), 而马口鱼的身体波长随着流速增加没有显著性变化(P>0.05)。在几种生态行为指标中, 摆尾频率、鱼头最大转角速度和身体波动速度与游泳速度的关联系数最大, 可推测以上3种行为是为鱼游泳过程提供推动力的主要指标。以瓦氏雅罗鱼和马口鱼为主要过鱼目标时, 建议上行集运鱼船入口设计流速为0.9—1.2 m/s, 集鱼箱内部设计流速为0.1—0.9 m/s。本文探讨了2种典型工程过鱼对象的游泳能力及关键游泳行为特征, 研究结果可为过鱼设施的设计与优化提供参考依据。

为探究6种鲤科鱼类群体行为特征的种间差异及其对运动训练的响应, 本研究选取鲫(Carassius auratus)、丁鱥(Tinca tinca)、鲤(Cyprinus carpio)、中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)、岩原鲤(Procypris rabaudi)和光唇鱼(Acrossocheilus fasciatus)作为实验对象, 在25℃下, 各自分为对照组、无氧运动训练组(1次/d)和有氧运动训练组[4倍体长/秒(bl/s), 18h/d]进行为期3周的处理。随后在六臂迷宫中测定鱼群在无捕食者刺激和模拟捕食者刺激下的群体中心密度(Center density, CD)、庇护所臂密度(Shelter density, SD)、非庇护所臂密度(Non-shelter density, NSD)和凝聚力指数(Cohesion index, I_c)。结果发现: 在无捕食者刺激和模拟捕食者刺激下, 鲫、丁鱥、鲤和中华倒刺鲃对照组都展现出相对较高的CD、NSD、Ic值和相对较低的SD, 岩原鲤对照组展现出相对较低的CD、NSD和相对较高的SD、I_c值, 光唇鱼对照组展现出相对较低的CD、SD、I_c值和相对较高的NSD。无论有无捕食者刺激, 运动训练对鲫、丁鱥、鲤的群体行为特征都没有产生统计学意义上的显著影响。无氧运动训练导致岩原鲤在无捕食者刺激下NSD显著降低81%, I_c值显著增加21% (P＜0.05); 无氧运动训练导致光唇鱼在模拟捕食者刺激下I_c值显著增加39% (P＜0.05); 有氧运动训练导致中华倒刺鲃在无捕食者刺激下I_c值显著降低17% (P＜0.05)。研究表明: (1)6种鲤科鱼类群体行为特征具有显著的种间差异, 可能与其生活习性和生境因素有关; (2)运动训练对6种鲤科鱼类群体行为特征具有不同程度的影响, 其影响依赖于鱼的种类和训练制度。

为探究营养来源对高原湖泊大型底栖动物群落β多样性格局的影响, 在2022—2024年间干季和湿季对扎陵湖、鄂陵湖流域开展了大型底栖动物及其营养来源的定量调查。共鉴定大型底栖动物8纲39科108属种, 总体来看, 湖泊类型、生境类型、季节单独及交互作用对底栖动物种类数的影响均不显著(P>0.05)。群落整体β多样性较高, 且主要由周转组分驱动。通过水体指标(叶绿素a、浮游植物、营养盐)与集水区特征(植被覆盖率、海拔高差、降水)量化内外源营养, 其中叶绿素a浓度湿季显著高于干季(P<0.001), 湖滨带植被覆盖率显著高于河流区(P<0.01)。随机森林分析表明, 营养源对底栖动物的影响具有生境与季节特异性, 外源输入在湿季河流区及湖滨带的重要性高于内源因子; 而干季湖滨带中, 叶绿素a和总磷等内源因子重要性显著上升, 呈现内外源共同驱动格局。总β多样性及周转组分对外源因子响应更为敏感, 湿季河流区嵌套组分也对内源因子表现出一定响应。研究成果为高原湖泊的生态管理提供基础科学支撑。

为明确狭域种长麦穗鱼(Pseudorasbora elongata)和广布种麦穗鱼(Pseudorasbora parva)的趋流性差异, 以及是否因此导致其适应性的不同, 为长麦穗鱼保护提供科学依据。以二者为研究对象, 采用递增流速法对其感应流速进行测量。结果表明: 长麦穗鱼[体长(7.7±1.3) cm]的绝对感应流速为(2.88±1.00)—(9.63±2.28) cm/s, 相对感应流速为(0.47±0.11)—(1.09±0.24) BL/s, 不同体长组间绝对感应流速和相对感应流速均存在显著性差异(P<0.05)。麦穗鱼[体长(7.2±0.9) cm]的绝对感应流速为(5.25±0.82)—(7.91±1.03) cm/s, 相对感应流速为(0.83±0.10)—(0.94±0.10) BL/s, 除7.0—7.9与8.0—9.0 cm体长组外, 其余各体长组间绝对感应流速与相对感应流速均存在显著性差异(P<0.05)。两种麦穗鱼的绝对感应流速、相对感应流速与体长间均呈极显著正相关(P<0.001)。长麦穗鱼的绝对感应流速及相对感应流速均显著性低于麦穗鱼(P<0.05), 表明狭域种长麦穗鱼比广布种麦穗鱼对水流有更高的敏感性, 这可能是长麦穗鱼分布区域狭窄的重要原因之一。因此, 在长麦穗鱼栖息地的保护中, 应充分考虑其趋流性特征。在满足安全行洪的条件下, 河道整治应遵循河道的自然宽窄变化和起伏, 避免线型渠化。此外, 在长麦穗鱼分布河段, 尽量降低水坝密度, 增大水坝间隔。

为考察社会隔离和生态场景对鲤科鱼类群体行为的影响, 本研究以鲤(Cyprinus carpio)幼鱼为实验对象, 设置两种社会状态处理组(群养组, 5尾作为一个群体进行群体饲养; 隔离组, 单尾鱼隔离饲养), 饲养28d后, 测定3种生态场景(包括开放水域、食物、食物+隐蔽场所)下实验鱼的群体行为。结果表明: 社会隔离并未显著改变鲤幼鱼的个体行为, 但生态场景显著影响其运动表现, 在食物场景下, 个体游泳速度最高; 而在食物+隐蔽场所场景中, 两组鱼的游泳速度同步性最低。社会隔离与生态场景共同调控群体行为与结构: 群养组的群体游泳速度和运动时间比均随环境复杂化而上升; 隔离组则在开放水域和食物+隐蔽场所中表现出群体极性下降、个体间距增加, 导致群体协调性与凝聚力显著降低。经过28d, 所有鱼群觅食效率均提升, 在隐蔽场所停留时间缩短, 且隔离组离开隐蔽场所的群体规模显著增大。这表明, 社会隔离会降低鱼群活跃度与协调性, 而环境复杂化虽提升运动能力, 却可能削弱群体协调性。

生态围隔技术作为河湖水体原位修复的重要手段, 通过物理隔离、化学调控与生物强化等多重机制, 有效抑制污染物扩散, 改善水体环境, 提升河湖生态系统稳定性。本文综述了生态围隔技术的作用机理、类型及其在河湖生态修复与保护中的应用成效, 基于文献综述内容提出了生态围隔技术现存的缺陷和问题, 同时对生态围隔在基础研究和工程应用方面的未来发展方向进行展望。生态围隔技术应重点关注围隔关键部件的新材料和新技术研发, 同时优化围隔构建方式, 确保围隔的长期稳定性和有效性。另外, 在研究和工程应用领域引入系统化数值模拟手段, 预测和评估围隔的耐久性与生态影响, 推动围隔结构向模块化、智能化发展。最终在降低管理运维成本和降低生态风险的前提下实现生态围隔综合性能的提升。本研究既能为生态围隔技术在稳定性和功能性提升方面提供理论支撑, 又能为水体生态修复行业和技术人员提供技术参考, 最终推动生态围隔技术的可持续性应用。

为探究禁渔后三峡库区库尾食物网结构变化趋势, 本研究围绕三峡库区库尾两个典型江段, 通过整合碳、氮稳定同位素、贝叶斯混合模型与食物网拓扑分析等方法, 系统解析了禁渔前后鱼类群落食物网结构的时空响应。研究发现, 尽管禁渔后两江段的物种丰富度均得到恢复(物种数均增至36种), 但其食物网的结构调整呈现出两种不同模式。下游江段的食物网趋向垂直深化: 其连接度(0.085降至0.070)与泛化指数(2.55降至2.44)下降, 表明营养关系更专化; 而δ¹⁵N跨度增加(食物链拉长)且杂食性比例显著上升(58.3%增至65.5%), 指向由顶级捕食者恢复驱动的食物网恢复模式。相反, 上游江段的食物网连接度(0.070增至0.077)与泛化指数(2.21增至2.69)增加, 表明物种间联系更普遍; 但δ¹⁵N跨度压缩(食物链缩短)且杂食性比例大幅下降(65.4%降至55.2%), 同时关键捕食者翘嘴鲌的鱼类食源占比下降(78.9%降至64.9%), 共同指向由低营养级资源驱动的结构调整恢复模式。结果表明, 禁渔后河流的生态恢复并非单一模式, 而可能是一个受局部生境影响的异质性过程。这些发现凸显了在生态恢复过程中关注食物网功能的重要性, 可为长江流域实施空间差异化的适应性管理策略提供关键科学依据。

为了解十年禁渔对鱼类群落结构及多样性影响, 本研究于2022—2024年春、秋季在长江中游枝江、监利、岳阳和黄石4个江段开展了鱼类资源调查。共调查到鱼类10目15科91种, 以鲤科鱼类最多(59种, 64.84%), 生态类型以喜湖沼型鱼类(47.25%)和杂食性鱼类(65.93%)为主。相对重要性指数(IRI)分析显示, 优势种为鲢、鳙、鳊、鲂、银鲴、蛇鮈、短颌鲚和瓦氏黄颡鱼8种, 以中大型经济鱼类为主。2024年, 长江中游监测到鱼类72种, 种类数比2022年增加10种; 单位捕捞努力量渔获量(CPUE)均值为10.40 (kg/网次), 比2022年上升11.35%; Shannon-Wiener多样性指数相对稳定(3.06—3.22)。丰度/生物量比较曲线表明长江中游鱼类群落受干扰程度较小。Cluster和NMDS的多变量分析将长江中游鱼类群落分为两个特征类群: 枝江为一类群, 监利、岳阳和黄石为另一类群。在长江实施十年禁渔后, 长江中游CPUE呈上升趋势, 四大家鱼、鳤等重要鱼类资源恢复相对较快, 禁渔取得了阶段性成效, 但多样性指数相对稳定, 物种多样性的恢复是一个长期过程。本研究结果可为科学评估禁渔效果、动态调整禁渔政策提供支撑。

本文章对某养殖水−生物系统中16种多环芳烃(PAHs)的污染特征、生态环境风险和人体健康风险进行了研究。结果显示, 16种PAHs (∑PAHs)在养殖水体中的总浓度为44.62—350.46 ng/L且全部有检出, 其中单体萘(Naphthalene)、菲(Phenanthrene)、苯并[a]蒽(Benzo[a]anthracene)、芘(Pyrene)、屈(Chrysene)、荧蒽(Fluoranthene)、苊(Acenaphthene)为主要污染物。通过特征比值法开展污染源解析, 分析显示养殖水体PAHs来源于石油源和混合燃烧源; 16种PAHs在不同阶段中的对虾肌肉中的总浓度为0.34—208.37 μg/kg (干重, dw), 其中12种PAHs的单体被检出, 生物样本中低环多环芳烃(LMW PAHs)占总PAHs的85.26%, 证实LMW PAHs是主要污染组分。检测数据显示, 对虾肌肉终生致癌风险值为1.08×10^–11—2.02×10^–8, 低于USEPA风险阈值1×10^–6, 证实其食用致癌风险处于国际公认的安全阈值范围内, 符合可控风险标准。