鱼类游泳能力测试系统鱼类游泳呼吸装置
鱼类的游泳能力实验
实践指导意义：根据实验结果，可以改进鱼类养殖和运输方法，提高养殖效率和运输安全性
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实验结果：分析影响鱼类游泳能力的因素，如体型、鳍的形状、水流速度等
实验材料
不同种类的鱼类
鲤鱼：适应性强，易于饲养
草鱼：生长迅速，肉质鲜美
鲫鱼：耐寒性强，适合低温环境
鳙鱼：滤食性鱼类，适合池塘养殖
青鱼：肉食性鱼类，生长迅速，肉质鲜美
鲢鱼：滤食性鱼类，适合池塘养殖
实验设备
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影响鱼类游泳能力的因素
体型：体型较大的鱼类游泳能力较强
鳍的形状和数量：鳍的形状和数量会影响鱼类的游泳能力
肌肉力量：肌肉力量强的鱼类游泳能力较强
水流速度：水流速度会影响鱼类的游泳能力
对实践的指导意义
实验结果：不同种类的鱼类游泳能力不同
实验方法：通过观察和测量鱼类的游泳速度、距离和耐力
实验结论：鱼类的游泳能力与其体型、鳍的形状和摆动方式有关
实验数据整理
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实验方法：观察鱼类在水中的游泳速度、耐力和灵活性
实验对象：不同种类的鱼类
实验结果：各种鱼类的游泳能力差异显著
结论：鱼类的游泳能力与其体型、鳍的形状和游泳方式有关
数据分析与解释
实验数据：不同鱼类的游泳速度、耐力、灵活性等指标
结果解释：根据数据分析结果，解释不同鱼类的游泳能力差异原因
测试方法：使用游泳速度、游泳距离、游泳时间等指标进行评估
实验设计：选择不同种类的鱼类进行游泳能力测试
目的：了解不同鱼类游泳能力的差异
探究影响鱼类游泳能力的因素
鱼类的形态结构和游泳能力
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01
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02
鱼类的基本形 态
03
鱼类的体型和 外观特征
04
鱼类的游泳能 力
05
鱼类形态结构 与游泳能力的 关系
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02 鱼类的基本形态
鱼类的身体结构
适应环境：纺锤形鱼类的体型和外观特征使其非常适应水中的环境。它们可以 在水中轻松地游动，并且能够快速地做出反应，以应对各种环境变化和挑战。
平扁形鱼类
常见种类：鳐、魟、鲽等
定义：身体呈扁平形状，头 部和躯干部无明显区分
特点：适合在海底爬行，胸 鳍扩大呈扇形或近似翼状，
可以在水中滑翔
适应环境：多生活在海洋底 部
05
鱼类形态结构与游泳能 力的关系
鱼类身体形态对游泳的影响
流线型身体：减少阻力，提高游泳速度 鳍的形状和大小：影响推进力和机动性 肌肉结构：发达的肌肉提供持续游泳能力 骨骼和体重：轻盈的骨骼和合适的体重有助于保持平衡和灵活性
鱼类鳍部结构对游泳的影响
背鳍：保持 鱼体平衡，
防止侧翻
胸鳍：控制鱼 体前进方向，
鱼类骨骼结构对游泳的影响
鱼类骨骼：支撑 身体，提供保护
骨盆和胸鳍：保 持平衡，协助转
向
脊柱和鳍条：提 供推进力，使鱼 类能够灵活游动
骨骼密度和结构： 影响鱼类的速度 和耐力
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鱼类体表：覆盖鳞片，保护身体 鱼类骨骼：软骨鱼类和硬骨鱼类，支持身体 鱼类器官：鳃呼吸，心脏输送血液，消化系统消化食物 鱼类体型：纺锤形、侧扁形、平扁形和棍棒形等多种形态
鱼类游泳行为的神经生物学基础
鱼类游泳行为的神经生物学基础鱼是一类具有高度进化的脊椎动物，其游泳行为被称为一种精准、高效的运动方式。
然而，这种高效的运动方式背后存在令人惊奇的神经生物学基础，本文将探讨这些科学发现。
一、鱼类游泳的机制从一般来看，鱼类游泳的机制由两个相互作用的系统组成：滑行机制和摆动机制。
滑行机制是指鱼类通过滑动身体表面而移动，这种方式类似于溜冰。
因为鱼的身体是通透，所以泳姿可以非常优美。
然而，这种游泳方式依赖于水的黏度，因此在空气中，鱼类无法通过滑动身体而移动。
摆动机制则是指鱼类运用身体的摆动来推动身体的移动。
这种方式的优点在于适用于各种环境和环境条件下。
综合来看，鱼类基于滑行机制和摆动机制进行游泳，这是由神经生物学基础支持的。
二、鱼类神经系统的特点在鱼类中，神经系统是一种高度专业化的机制，用于控制鱼类的协调和控制身体肌肉的运动。
神经元细胞是神经系统的基础，而鱼类神经元细胞的结构和功能比其他生物类群的神经元细胞要更为精确，这使它们拥有灵敏的、快速的反应和精准的身体控制。
神经元的组织和排列方式把鱼的大脑分成不同的区域，在这些区域中，各个神经元与相邻神经元之间进行了高度互动，从而产生了丰富的功能。
例如，视觉传感器、听觉传感器和嗅觉传感器等，每个传感器都是和相应的神经元连接在一起。
在鱼类中，就连退行性头突鱼的大脑也具有复杂的运动神经元分布，这表明即使在行走时，头突鱼的身体肌肉和运动神经元同样具有完善的控制和协同机制。
这种高水平的身体控制，是鱼游泳行为的关键所在。
三、鱼类神经系统对游泳行为的控制鱼类神经系统呈现出高水平的协同作用，这对于控制鱼类的游泳行为至关重要。
在一般情况下，鱼类游泳的基本准则是“动推制”。
这是指在一条被控制的直线上，鱼的身体会在横向上有五个周期的运动，其中一两个周期是前进的，而后面的几个周期是向后的。
这个运动方式被称为“推”的运动，在整个游泳过程中，鱼的身体会一遍遍地进行这样的进退运动。
从神经生物学方面来看，鱼游泳行为的推动力主要来自鱼的肌肉组织和神经元控制系统。
不同运动模式下鲢幼鱼游泳特性研究
不同运动模式下鲢幼鱼游泳特性研究郝文超;王从锋;刘慧杰;王瑶;冯三杰【摘要】The swimming characteristics for juvenile of Hypophthalmichthysys molitrix in spontaneous pattern and forced pattern were studied in this research.The fish tank breathing apparatus and mobile Brett-type swim tunnels were used to culture the juvenile, meanwhile, the changes of swimming behavior is for juvenile cultured in different patterns were ob-served and analyzed by LoliTrack software.The results showed that the rate of oxygen consumption in juvenile of silver carp increased with increment of swimming speed, acceleration, rotation angle and the tail beat frequency under spontaneous exercise.The multi-factor energy model was fitted by stepwise regression, draw the conclusion that swimming speed has the greatest influence on the change of oxygen consumption rate(MO2).During spontaneous activity, 2.35 times more en-ergy was used than in forced swimming at a speed of 0.5 BL·s-1[BL is body length(cm)].This indicated that sponta-neous swimming costs might be considerably higher compared with those of a fixed swimmingspeed.However, comparing MO2at the respective optimum swimming speeds with the lowest costs of transport resulted in similar values independent of swimming mode.This suggested that an optimum MO2in different swimming pattern might exist rather than an optimal swim-ming speed.%为探索鱼类在自发性运动和强迫式运动模式下的游泳特性,以鲢(Hypophthalmichthys molitrix)幼鱼为研究对象,采用船闸式水槽鱼类呼吸装置和环形水槽实验装置,LoliTrack软件对游泳行为进行视频分析,解析不同运动模式下鲢幼鱼游泳特性变化情况.结果表明,在自发性运动模式下,鲢幼鱼的耗氧率随游泳速度、加速度、旋转角度和摆尾频率增加而增大.通过逐步回归拟合出多因素能量模型,得出游泳速度对耗氧率变化的影响最大.在两种运动模式中,唯一相同的相对游泳速度为0.5 BL·s-1[BL为体长(cm)] 下,能量消耗利用率为2.35.研究还发现在不同运动模式下鲢幼鱼的最优游泳速度大小差异性显著,但呼吸耗氧率差异性不显著.表明鲢幼鱼运动过程中相比于最优游泳速度,存在表征能量利用率最高且与游泳模式无关的最优耗氧率.【期刊名称】《淡水渔业》【年(卷),期】2018(048)002【总页数】8页(P3-9,15)【关键词】鲢(Hypophthalmichthys molitrix);游泳特性;运动模式;耗氧率;最优游泳速度;能量消耗利用率【作者】郝文超;王从锋;刘慧杰;王瑶;冯三杰【作者单位】三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北宜昌443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002【正文语种】中文【中图分类】S917.4鱼类作为水生生态系统信息和能量循环正常运行的关键因子，相关研究表明水利工程建设切断河流的连通性，阻隔鱼类洄游通道，对鱼类生境造成严重的破坏，进而导致鱼类资源急剧减少[1]。
第六章鱼类的呼吸系统
真骨鱼类：幼鱼时在鳃孔之外也有丝状的外鳃，到成鱼期
则消失。
15
五 伪鳃、喷水孔鳃、舌弓鳃
伪鳃：
许多硬骨鱼类在鳃盖内面具一伪鳃，结构同鳃，但无呼 吸功能 分为三种类型： 自由伪鳃：明显可辨的伪鳃
覆盖式伪鳃：有结缔组织覆盖，但鳃丝构造仍明显可辨 封埋式伪鳃：被结缔组织包埋，表面不易辨认的
第六章 鱼类的呼吸系统
(The respiratory system)
第一节 鳃的构造 第二节 鱼类的呼吸运动 第三节 辅助呼吸器官 第四节 鳔
1
呼吸系统功能：执行血液与外界气体的交换，从外
界吸取足够的氧，同时将二氧化碳排 出体外 鱼类的呼吸器官是鳃，所需的氧气从水中获得 作为鱼的呼吸器官，必须具备以下三方面的条件 1、具备十分丰富的血管 2、呼吸器官的壁膜必须极薄，氧气能迅速通过 3、有一适当的“机械装置”使水能不断的接触呼吸面
2
第一节 鳃的构造(gill) 一、鳃的发生
鳃由咽部后端两侧发生。胚胎时期咽头内胚层—鳃 笼；外胚层形成鳃沟-最后穿孔形成鳃裂；前后鳃裂 以鳃间隔分开）--鳃间隔两侧发生鳃片。 软骨鱼类的鳃间隔明显，硬骨鱼类的鳃间隔退化
3
鳃的功能：呼吸、排泄氮代谢废物、参与渗透压调节
一般构造
1、内鳃裂：鳃裂开口于咽部一侧的孔裂。 2、外鳃裂：鳃裂开裂于体外的孔裂（硬骨鱼有鳃盖，所以
的种类（金枪鱼、马鲛鱼）等也无鳔
25
（二）鳔的功能
1、调节比重 在不同深度借放气或吸气来调节鱼体比重，使其和周 围水的比重一样，可毫不费力的停留在水的各层
2、呼吸的作用 肺鱼、多鳍鱼、雀鳝、弓鳍鱼的鳔有肺的功能，内有 许多小气室，其又分为许多小泡，可直接呼吸空气。
松花江鲫鱼游泳能力的研究
第4卷第1期2021年1月水利科学与寒区工程HydroScienceandColdZoneEngineeringVol.4,No.1Jan..2021李树航，韩雷，王正君！等.松花江鲫鱼游泳能力的研究水利科学与寒区工程！2021,4(1)：33-37.松花江鲫鱼游泳能力的研究李树航S韩雷2,王正君S王璐2,苏国青S狄高健2(1.黑龙江大学水利电力学院，黑龙江哈尔滨150080； 2.黑龙江省水利科学研究院，黑龙江哈尔滨150080)摘要：本文在水温为24°C±1°C的条件下，通过流速递增法测得体长为19〜27cm的松花江鲫鱼的游泳能力,得到松花江鲫鱼的感应流速、临界游泳速度、突进游泳速度，为过鱼设施的建设提供重要的参考依据。
关键词：鲫鱼；感应流速；临界游泳速度；突进游泳速度中图分类号：S931.1；U643.2文献标志码：A为了调节水资源分布不均，水利工作者在河流中修建了许多大坝和堤堰来控制水流。
但大坝建成后，鱼类无法从下游通过大坝回到上游，鱼类也无法进行觅食、产卵，最后可能导致某些具有汹游习性的鱼类的消失，造成河流生态系统的失衡，破坏河流生态环境。
为保护鱼类和恢复河流生态系统，许多国家在建成的水工建筑物上修建可以过鱼的通道。
鱼道作为一种生物补偿工程：1］，可以为鱼类汹游提供人工通道，有利于河流生态系统的恢复。
我国在过鱼建筑物的建设和研究方面起步较晚，传统鱼道更多是从水工建筑物的水力特性开展研究，基本没有考虑到汹游鱼类是否能够顺利地通过鱼道。
但实践证明，由于鱼类对水流天然的趋避性，如果没有对汹游鱼类的游泳能力进行研究直接设计鱼道，鱼道的过鱼效果难以达到理想的目标⑵4。
因此要研究和建设鱼道，必须要考虑到目标鱼类的游泳能力。
1材料与方法1.1试验材料试验所用鲫鱼选取于哈尔滨某鱼场，采集时间为2020年6月上旬。
试验鱼体长度为19〜27 cm。
将试验鱼放在矩形水池中暂养两周后开始试验，期间每隔3天换一次水，水温变化范围在文章编号：2096-5419(2021)01-0033-0524C±1°C。
鱼类耗氧率测试装置的设计
注 ：一 底座；一端盖；一采样 ；一进水阀；一挡７￣ ；一集气槽 ； １． ２ ３ ４ ５ Ｋ ６ ７
排 气 针 阀 ；一分水 板 ；一 水 孔 ；０ ８ ９分 １一呼 吸室 ；１ 面 底座 。 １一侧
ห้องสมุดไป่ตู้
水温 、 呼吸室进水和 出水 口的溶锯 氧量 和单位 时间 的
水 流量 ， 连续测量 ２ ， ４ 计算耗 氧率 。 ｈ 耗氧率试 验结束 后关 闭 进 、出水 口阀门 ，使鱼 封 闭在 呼 吸室 内 ， 以 ５ ％鱼死亡 时 的溶解氧量 为窒息点 。 ０
蒋树 义 刘 霞 ， ， 曹广斌 韩世成 郭常有 ， ，
（．中国水产科学研究 院黑龙 江水产研究所 ， １ 黑龙江 哈尔滨 １０ ７ ； ５ ０ ０ ２哈尔滨市农业科学院水产研究分院 ， ． 黑龙江 哈尔滨 １０ ７ ） ５ ０ ８ 摘要： 本文论述了鱼类 耗氧率测试装置 的结构设计 ， 讨论 了平均体质量（ ５ １６±３ ６ｇ 吻鲟 （ｏ ｏｏ ａｈ １） ． ）匙 ３ Ｐ ｌ ｄｎ ｐ ｔ ｎ ｙ ｓ 幼鱼耗氧率与窒息点的测试方法 。在结构设 计中 ， 尺寸参数的选 择确保 了鱼类耗氧率 、 窒息点测试过程 中流人
１ 数 据处理 ． ３
１ ． 鱼类耗 氧 率测试 装 置的 工作 原理 ．２ １
鱼类耗 氧
率、 窒息点测试 装置可 以立式 、 卧式使用 。使 用时 ， 将 装置立起 打开左端盖放进一 部分水后 ，装入 样 品鱼 ， 旋紧左端 盖 。 上进水 、 接 排水管 ， 打开进水 阀和呼 吸室
黑水河松新电站鱼道设计
收稿日期：!"!"#"$#"%基金项目：中国三峡建设管理有限公司科研项目（&’()*"$+,）。
作者简介：李志敏（)--$#），男，助理工程师，主要从事生态水利设计工作。
./0123：$45!-*!!467789:0黑水河松新电站鱼道设计李志敏)，朱冬舟)，杨少荣!（);上海勘测设计研究院有限公司，上海市!""55$；!;中国三峡建设管理有限公司，四川成都+)""4)）摘要：松新电站鱼道建设对提高黑水河鱼类栖息地质量、改善鱼类生境具有重要意义。
在鱼类游泳能力测试与数值模拟基础上，对过鱼对象、流速设计、运行水位、进出口高程、鱼道布置以及隔板结构进行了分析。
分析表明：带有4$<导向角的异侧竖缝式鱼道更适宜松新鱼道过鱼对象进行上溯，鱼道进口流速宜介于"8%=)8"0(>，竖缝流速宜介于"8*=)8)0(>。
结合工程特点在鱼道进口处设计的补水设施，将扩大鱼道水流影响范围，增加鱼道进口诱鱼效果，提高鱼道运行效率。
图*幅，表!个。
关键词：水电站；过鱼设施；鱼道设计；鱼道补水；黑水河!引言鱼类的繁殖、索饵以及越冬等生命活动大多都需要经过洄游来找到其在不同阶段最适合的栖息地［)/!］。
鱼类栖息地是河流生态系统的重要组成部分［5］，但河流中的拦河坝却阻断了鱼类上溯洄游的通道，在一定程度上破坏了鱼类栖息地。
对于有洄游习性的鱼类而言，洄游路线被阻隔可能造成种群资源下降。
同样的，拦河坝也改变了河流原来的物理特性，如水位、流速和水温等，这些物理特性对鱼类繁衍也存在明显的影响。
鱼类栖息地质量与生态系统生物多样性直接相关，栖息地破碎化对生物多样性有显著的负面影响［4］。
因此，恢复鱼类迁徙通道对于保护河流多样性至关重要。
"工程概况黑水河是金沙江左岸一级支流，是白鹤滩水电站库区内鱼类栖息地优先保护河流［$］，位于四川省凉山彝族自治州境内，发源于昭觉县玛果梁子，自北向南流经昭觉、普格、宁南5县，于宁南县东南部葫芦口汇入金沙江。
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鱼类游泳能力测试系统鱼类游泳呼吸装置
鱼类游泳行为测定系统
鱼类游泳行为测定系统主要包括游泳水槽、水下监测传感器和实时监控分析软件系统。
该监控系统可用于野外捕获鱼类游泳能力的现场测定包括呼吸代谢、行为特性等。
鱼类游泳行为测定系统经过数年的研发和实验室使用性能稳定可靠利用该系统可对游动的鱼的生理机能、动能、行为、生物力学和运动学等进行测量。
游泳水槽
游泳水槽采用独特的紧凑式设计在保证系统性能的同时使得鱼类有足够的游动空间如氧气消耗测量等占用空间小性能稳定。
游泳水槽有5个标准型号容积从5至185L适用于20g至5000g的鱼类。
游泳水槽平面壁和槽盖材质为透明有机玻璃从侧面和上面均可以清楚观测到槽内鱼的游动其余部件为非腐蚀性材料（VC和不锈钢）。
游泳水槽采用非承重设计在操作时可快速操作测试区外部马达和内置热交换器可对水温进行精确、快速地控制。
游泳水槽更多功能：
非腐蚀性材料制造维护简便；清洁和运输免工具拆卸安装；可调整叶片对水流向进行控制；可重复使用的木制携带箱；
氧气和温度传感器接口。
游泳水槽系统组件：
鱼类游泳呼吸运动水槽；
恒温池；
潜水泵；
配件、管子、工具；
维护包（密封件螺母清洁套件）；
用户手册；
木制携带箱。
AutoRes氧气消耗监测软件
AutoRes氧气消耗监测软件用于对水生生物进行氧气消耗监测AutoRes用户界面友好可同时自动对两个游泳槽进行监测。
功能：
计算机化的间歇呼吸测量；
数据获取和设备控制通过USB接口使用方便；
基于Windows操作系统；
实时温度补偿；
可生成超过140个图；
可同时自动对两个游泳槽进行监测。
LoliTrack行为分析软件
LoliTrack是基于Windows易于使用的行为分析软件用于对单个或多个动物的行为进行分析。
功能：
批处理文件分析；
基于行为数据覆盖创建视频文件；
定义感兴趣的区域和位置点；
在文件中保存设置；
数据文件保存在跟Excel兼容的.txt文件；
原始数据带XY坐标。