刺参运动节律行为的数量化研究

发布时间：2020-11-18 02:25

　　 刺参行为生态学是研究刺参行为与环境因素相互关系的科学。运动行为是刺参最基本的行为之一,直接影响刺参的聚集、迁移、摄食等行为特征。节律行为是指刺参行为特征随时间而产生周期性变化的规律。而刺参的行为学研究可以查明刺参在养殖系统中的行为学特征及其对环境因素的反应,可以为完善刺参的苗种繁育技术、刺参养殖管理模式并为研制增养殖与采捕设施提供理论依据。本研究以刺参行为生态学特征为切入点,采用定量研究的方法,结合视频采集技术和行为分析软件,重点研究刺参运动节律行为生态特征及其在温度、光照和水流因素影响下的变动规律,主要研究结果及内容如下:1、刺参行为学定量研究方法和研究平台的建立研究方法是制约刺参行为学研究的主要因素之一。本研究建立一种适用于刺参个体水平定量行为学研究的方法,在硬件上包括,动物培养和行为实验单元、视频采集单元、视频储存单元、光照控制调节单元和视频分析单元。本研究建立的适用于刺参行为学定量研究的室内研究平台具体包括,12套CCD红外摄像机,视频录制和存储系统,光源控制调节系统和PC分析处理终端。野外研究平台,包括水下缩时摄影技术(对应于短期行为学研究)、T型体外标记技术(对应于中期行为学研究)和刺参生物遥测技术(对应于长期行为学研究)。2、温度对刺参运动节律行为的影响实验研究了刺参(118±28.3g)在3℃、6℃、10℃、15℃、20℃、25℃、28℃六个温度条件下的运动行为随时间的变化。结果发现,刺参24h内的运动路程和平均运动速度变化趋势为,20℃3℃、10℃、15℃、25℃28℃、6℃。6℃下刺参24h内的累积运动时间显著小于其他各温度组。3℃、6℃、28℃条件下,刺参没有显著的活动高峰。15℃、20℃、25℃条件下,刺参均出现一个活动高峰,分别为16:00-0:00、22:00-6:00、2:00-6:00,10℃条件下刺参出现两个活动高峰,分别为16:00-18:00和0:00-6:00。3、光照对刺参运动行为的影响依托本研究建立的适用于刺参行为学定量研究的室内行为学研究平台,探究0 lx、25.71±6.27 lx、54.89±9.02 lx和93.03±5.91 lx,4种光照强度条件,蓝色、绿色、橙色、红色、白色和全黑暗6种光色条件以及6l:6d、12l:12d、24l:0d和0l:24d4种光周期条件对大(107.56±39.13g)、中(27.84±15.44g)、小规格(3.56±2.87g)刺参运动节律行为的影响。研究结果发现,从运动行为的角度分析,小规格、中规格和大规格刺参表现出最小运动速度时的临界光照强度分别为25.71±6.27lx、54.89±9.02lx和93.03±5.91lx。大规格刺参在橙色光下的运动行为显著活跃于在红光、蓝光、绿光、白光和黑暗条件下的24h内的运动行为;中规格刺参在不同光色下的运动行为活跃程度为橙色显著大于红色、蓝色和白色,显著大于绿色和黑暗条件;小规格刺参在6种光色条件下的运动活跃程度没有显著差异。6l:6d的光周期条件下大规格和中规格刺参的运动活跃程度显著小于其他各组。12l:12d的光周期条件下小规格刺参的运动活跃程度显著小于其他各组。4、水流对刺参运动行为的影响利用可调节水流流速的环形水槽,在室内模拟条件下,研究0cms-1、4.6±0.5cms-1、14.7±0.3cms-1和29.3±3.7cms-14种水流流速对大(89.25±17.11g)、中(19.68±5.53g)、小规格(2.65±1.24g)刺参运动行为的影响。研究结果发现,在4种水流流速条件下,中规格和大规格刺参的平均运动速度显著大于小规格刺参,但中规格与大规格刺参之间没有显著差异。弱水流有利于刺参运动,三种规格的刺参在29.3±3.7cms-1和0cms-1下的平均运动速度均显著小于在4.6±0.5cms-1和14.7±0.3cms-1下的平均运动速度。水流流速低于14.7±0.3cms-1时,大规格、中规格和小规格刺参的运动行为不表现出对水流的趋向性;而当水流流速达到29.3±3.7cms-1时,三种规格刺参均表现出明显的顺流运动的趋向性。5、野外刺参的运动节律行为特征应用本研究建立的野外研究平台,对野外刺参的运动行为进行监测。研究结果发现,刺参和皱纹盘鲍成混合斑块分布,构成不同的群体,不同群体内的个体会相互迁移至其他群体;二者的运动节律相似,夜间的运动位移均显著大于白天,分别在17:00-19:00和19:00-21:00有两个活动高峰。对冬季围隔中的刺参进行行为学观察,结果发现:在水温0.4℃时,刺参仍可进行摄食排泄活动,其运动行为的昼夜差异不明显;刺参不在开阔处活动,仅在参礁内部活动,或沿参礁边缘处运动。本研究通过开展刺参个体水平上的定量研究,初步探究了温度、水流和光照对刺参运动节律行为生态特征的影响,丰富了刺参行为生态学研究基础,为优化刺参养殖管理策略和刺参增养殖与采捕设施的研制提供了理论依据。本研究中建立的刺参定量行为学研究方法与研究平台,也在方法上为刺参的行为学研究提供了新的借鉴。
【学位单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S917.4
【部分图文】：

影响？有什么影响？两个科学问题，以刺参行为生态学特征为切研究的方法，重点研究刺参运动节律行为生态特征及其影响因素，苗种繁育技术、刺参养殖管理模式和研制增养殖与采捕设施提供理思路行为的研究在我国正处于起步阶段，研究的内容主要是描述性的，面，在研究的广度和深度方面均有待进一步提高。本研究在自然条件下以刺参稚参和成参为研究对象，定量研究其运动节律行为，及照三种因素对其运动节律行为的影响，最终查明刺参运动节律行为影响因素，以期完善刺参行为生态学研究，为刺参底播增养殖的回的确定提供理论依据，为研制刺参增养殖和回捕设施提供理论支撑图 1.1。

刺参运动行为测量装置（Kato,1990）

实验水槽和视频采集单元Fig.2.3Experimentaltanksandvideoacquisitionunit
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本文编号：2888229