麥穗魚幼魚音響馴化研究

王羿寧

麥穗魚隸屬于鯉形目，鯉科，鮈亞科，麥穗魚屬，東亞地區(qū)土著物種，現(xiàn)已遍布于世界各地，其主要分布于淡水中，常棲息在水流較緩的水域或水草密集的淺水區(qū)域。由于麥穗魚入侵給生態(tài)系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重影響，因此利用麥穗魚的生物學(xué)特征進(jìn)行其入侵防御機(jī)制的研究日益增多。本研究通過聲音結(jié)合投餌對麥穗魚幼魚進(jìn)行馴化，試驗(yàn)結(jié)果可為進(jìn)一步開展麥穗魚的生物學(xué)特性以及其入侵防治的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)魚采用天津鑫達(dá)魚苗繁育基地人工孵化的麥穗魚幼魚，共503尾，全長35.9±3.3mm，體重為5.8±1.7g。提前半個(gè)月將試驗(yàn)魚放入實(shí)驗(yàn)水槽內(nèi)暫養(yǎng)，以便其適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境從而提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)水槽為大小2.5m×1m×0.7m的玻璃鋼樹脂矩形水槽，水深0.39m，底面中心位置設(shè)有0.62m×0.62m的標(biāo)志框。聲音刺激采用低頻信號(hào)發(fā)生器（AFG-3022B，美國）輸出，通過放大器（PRO-SO，中國）進(jìn)行振幅增大或衰減，再通過固定在水下標(biāo)志框中心距離水面0.31m位置的水下?lián)P聲器（UW-30，中國）放聲，聲音信號(hào)為400 Hz正弦波連續(xù)音。水下聲壓為131.38～143.57 dB（0 dB re 1μPa）。為避免近距離人影對魚群聚集的影響，采用直徑為2.75cm，總長為379cm的硬質(zhì)塑料管與軟膠管連接使用。水槽側(cè)上方設(shè)有單反相機(jī)進(jìn)行攝像記錄，投喂餌料為觀賞魚細(xì)顆粒餌料，試驗(yàn)中水溫16～20℃。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)參照本間智晴的方法設(shè)定馴化時(shí)間，主要測定放聲后魚群的聚集率（標(biāo)志框內(nèi)魚尾數(shù)與總魚尾數(shù)的百分比）。以及放聲后魚群的反應(yīng)時(shí)間和聚集時(shí)間。實(shí)驗(yàn)馴化時(shí)間分為兩個(gè)階段，第一階段為先放聲60s，停止放聲60s，接著再放聲30s后投餌120s，總時(shí)間為270s；第二階段為先放聲90s，停止放聲60s，再放聲30s后投餌120s，總時(shí)間為300s。實(shí)驗(yàn)天數(shù)為12d，每日馴化4次。投餌量參照佐藤靖的研究報(bào)告，1次投餌量為15.7g。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

音響馴化第1天，首次放聲時(shí)魚群對聲音產(chǎn)生驚愕反應(yīng)，身體有顯著竄動(dòng)，隨后向四處游散；第2天馴化時(shí)，有一小部分魚向聲源附近投餌口處游動(dòng)，大部分魚群仍遠(yuǎn)離聲源；第3天時(shí)，有近50%的魚群向聲源處游動(dòng)；第7天時(shí)，魚群聽到聲音后迅速的集群向聲源附近投餌口處游動(dòng)，標(biāo)志框內(nèi)的聚集率可達(dá)80%左右，說明魚群已從對聲音無反應(yīng)到有明顯反應(yīng)，魚群聚集率見表1。

表1 投餌前放聲30s魚群聚集率

魚群對放聲后的反應(yīng)時(shí)間如表2所示，第1天的反應(yīng)時(shí)間較長，由于魚群先是驚嚇后再緩慢的向聲源處靠近，第1～6天為馴化第一階段，投餌前放聲60s，部分魚群向聲源處游動(dòng)，反應(yīng)時(shí)間為5～18s，第7～12天為馴化第二階段，投餌前放聲90s，大部分魚群向聲源處游動(dòng)，反應(yīng)時(shí)間為4～11s，相比上午，下午馴化時(shí)的反應(yīng)時(shí)間略長，總體反應(yīng)時(shí)間在4～18s之間。見表2。

魚群對放聲后的聚集時(shí)間如表3所示，在第一階段時(shí)，聲源處的聚集時(shí)間為15～66s，第二階段魚群在聲源處的聚集時(shí)間為24～125s，主要在50s以下。見表3。

3 討論

表2 魚群的反應(yīng)時(shí)間

魚類的聽覺特性因魚種不同而有差異。牙鲆、黃蓋鰈等無鰾類的聽覺能力較差，真鯛、鱈等非骨鰾類的聽覺能力比無鰾類要好，而在魚類中聽覺最敏感的是金魚等骨鰾類。骨鰾類的可聽聲音頻率范圍為16～15000Hz，最敏感區(qū)間為100～1500Hz。麥穗魚與鯉、鯽、鰱、鳙等同屬于淡水骨鰾類，具有相近的聽覺特性，最敏感頻率范圍為200～600Hz。本實(shí)驗(yàn)放聲頻率選擇400Hz，可避免低頻環(huán)境噪聲對試驗(yàn)的影響，結(jié)果表明，麥穗魚對400Hz正弦波連續(xù)音反應(yīng)敏感，為正趨聲性。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，麥穗魚為底棲型魚類，屬于負(fù)趨光性，因此，在水下?lián)P聲器下方也會(huì)囤積部分魚群，給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)帶來一定的誤差。

表3 魚群的聚集時(shí)間

真鯛音響馴化第4天開始對聲音產(chǎn)生反應(yīng)，超過10d放聲后幾乎全部上浮，在聲源區(qū)做回旋狀群游，并攝餌旺盛；牙鲆放聲后全部上浮需要音響馴化20d以上。鯽音響馴化第2天對聲音就開始產(chǎn)生反應(yīng)，5d后幾乎全部上浮并向聲源聚集，說明骨鰾類比非骨鰾類及無鰾類魚對聲音敏感，由本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，對同為骨鰾類魚類的麥穗魚進(jìn)行音響馴化10～15d即可完成。結(jié)合投餌對魚類進(jìn)行音響馴化，投餌前放聲的時(shí)間長短對魚群的聚集效果有很大影響。張國勝等通過結(jié)合餌料對鯽進(jìn)行音響馴化發(fā)現(xiàn)，投餌前聲音刺激在30～60s間比較適合。由于麥穗魚與鯽魚同為淡水骨鰾類，由本實(shí)驗(yàn)得知投餌前刺激聲選擇以60s為佳。

此外隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，個(gè)別實(shí)驗(yàn)魚出現(xiàn)死亡情況，但由于樣本基數(shù)大，對試驗(yàn)結(jié)果幾乎沒有影響，并且魚體也需要不斷生長，因此每日的投餌量不變。另一方面，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間在冬季，考慮到淡水魚在冬季的攝食量以及活動(dòng)量減少，實(shí)驗(yàn)中采用加熱棒提升水溫，從而使實(shí)驗(yàn)魚保持活力，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著水溫的不斷上升，實(shí)驗(yàn)魚的攝食量也隨之提高。由于本實(shí)驗(yàn)選用1日投喂4次，使得試驗(yàn)魚偶爾出現(xiàn)飽食狀態(tài)而攝食減少，若將投喂次數(shù)改為3次聲誘效果會(huì)更明顯。