我國鯉科魚類游泳能力綜述

王猛 羅思

摘要：從亞科層面分析了我國鯉科魚類的游泳能力。研究發(fā)現(xiàn)，鯉科魚類游泳能力差別較大，其中，裂腹魚亞科、鲃亞科以及部分鮈亞科魚類游泳能力較強(qiáng)，絕對(duì)臨界游泳速度可達(dá)100 cm/s及以上，具有與典型洄游性魚類相當(dāng)?shù)挠斡灸芰ΑＱ芯拷Y(jié)果可為中國鯉科魚類保護(hù)及過魚設(shè)施設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：鯉科魚類;臨界游泳速度;過魚設(shè)施

中圖分類號(hào)：S917? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

The Swimming Performance of Cyprinidae in China： a review

Wang Meng1， Luo Si1，2*

（1. Power China Guiyang Engineering Corporation limited.， Guiyang， Guizhou 550081， P. R. China;

2. School of Life Science and Food Engineering， Huaiyin Institute of Technology.， Huaian， Jiangsu 223003， China）

Abstract： Swimming performance of more than 30 Cyprinidae in China from different subfamily were analyzed in the present study. Results found that there existed comparable variability in swimming performance of Cyprinidae. Specifically， Schizothoracinae， Barbinae， and several Gobioninae had better swimming performance， which was comparable to typical migratory fishes， with more than 100 cm/s of critical swimming speed. These results could hopefully provide theoretical guidance for Cyprinidae resources conservation and the design of fish passage facilities.

Key words： Cyprinidae; critical swimming speed; fish passage facilities

1? 前言

我國鯉科魚類資源極其豐富，在全部132屬532種鯉科魚類中，特有屬有47個(gè)，特有種384個(gè)，特有種約占總數(shù)的74%[1]。豐富的鯉科魚類是我國最為重要的捕撈和養(yǎng)殖對(duì)象，是我國淡水漁業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要支撐。然而，根據(jù)最新公布的《中國脊椎動(dòng)物紅色名錄》[2]，在被列為滅絕、極危、瀕危、易危物種的299種魚類中，鯉科魚類多達(dá)181種，占比高達(dá)60.54%，其中特有種占89.50%。顯然，中國鯉科魚類的保護(hù)形勢(shì)不容樂觀。

水利水電開發(fā)被認(rèn)為是中國魚類資源衰退及瀕危的主要原因之一[3]，修建過魚設(shè)施作為是減緩大壩阻隔作用最為有效的工程措施之一。然而，我國的過魚對(duì)象多為不具典型洄游習(xí)性的鯉科魚類[4]，這使得我國過魚設(shè)施建設(shè)一直飽受爭(zhēng)議[5]。魚類游泳能力作為過魚設(shè)施設(shè)計(jì)中最為重要的設(shè)計(jì)依據(jù)，直接決定了過魚效果。盡管過去20年里開展了大量的魚類游泳能力測(cè)試研究，但鯉科魚類的游泳能力究竟如何一直缺乏系統(tǒng)的分析與研究。本文通過文獻(xiàn)調(diào)研，叢亞科層面較為系統(tǒng)地分析了中國鯉科魚類的游泳能力。研究結(jié)果可為中國鯉科魚類保護(hù)及過魚設(shè)施設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo)。

2? 我國鯉科魚類的游泳能力

臨界游泳速度（critical swimming speed，Ucrit），即魚類最大的耐久游泳速度，是衡量魚類最大可持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)能力的指標(biāo)。臨界游泳速度的測(cè)定方法最先由Brett提出，該方法仍然是目前使用最為廣泛的一種評(píng)價(jià)魚類有氧游速能力的方法。在過魚設(shè)施設(shè)計(jì)中，魚道魚孔處流速常以魚類臨界游泳速度為重要參考[6]。

由表1可知，中國鯉科魚類的絕對(duì)臨界游泳速度（Ucrit）分布范圍在22.8～144 cm/s，其相對(duì)臨界游泳速度（Ucrit）分布范圍在2.54～15.65 BL/s。鯉科魚類的臨界游泳速度與測(cè)試水溫以及體長(zhǎng)呈正相關(guān)。整體而言，我國多數(shù)鯉科魚類的Ucrit小于100 cm/s，但裂腹魚亞科、鲃亞科以及部分鮈亞科魚類的Ucrit較大。相比之下，鱊亞科、鰍鮀亞科、鮈亞科以及魚丹亞科（如唐魚）等魚類Ucrit較小，而棲息于河流上游河段、適應(yīng)流水環(huán)境的魚類Ucrit較大，可達(dá)100 cm/s以上，如裂腹魚類。

鯉科不同亞科魚類之間個(gè)體大小、形態(tài)特征、生態(tài)習(xí)性以及棲息環(huán)境是其游泳能力差異性的主要影響因子。盡管多數(shù)我國鯉科魚類不具典型性洄游習(xí)性，但多數(shù)鲃亞科、裂腹魚亞科、野鯪亞科以及部分鮈亞科魚類具有與鮭鱒科魚類相當(dāng)?shù)挠斡灸芰Α孽幙启~類克流能力的角度而言，我國近年來修建的過魚設(shè)施其設(shè)計(jì)流速不會(huì)成為這些魚類通過過魚設(shè)施的制約性因素。

3? 討論

3.1? 不同亞科魚類游泳能力差異的主要影響因子

我國鯉科魚類資源豐富，不同亞科的鯉科魚類游泳能力差別較大，這與其個(gè)體大小、形態(tài)特征、生態(tài)習(xí)性以及棲息環(huán)境密切相關(guān)。首先，個(gè)體大小被認(rèn)為是影響魚類游泳能力的首要因素[45]。較大的魚類通常會(huì)比較小的魚類游泳速度更快，耐力更強(qiáng);相反，小型魚類的機(jī)動(dòng)性更好。中國鯉科魚類資源豐富，不同種類之間個(gè)體大小差別較大，其游泳能力亦差別較大。其次，快速游泳的魚類都具有紡錘形的體型[32]。這種體型可將水的阻力減至最低限度，以耗費(fèi)最小的能量獲得最大的游泳速度。相比之下，側(cè)扁形和棒形魚類游泳能力較弱，運(yùn)動(dòng)不甚敏捷。顯然，形態(tài)特征差異是鯉科魚類不同亞科游泳能力差異的主要原因之一。再者，大量研究表明，魚類的游泳能力與其攝食習(xí)性密切相關(guān)[14，18，21，24]。通常而言，具有長(zhǎng)距離追擊捕食習(xí)性的魚類其游泳耐力通常較強(qiáng)，而具有伏擊捕食性的魚類其游泳加速度通常較大，表現(xiàn)為具有較高的爆發(fā)游泳速度[32]。此外，具有不典型洄游習(xí)性或者半洄游習(xí)性、產(chǎn)漂流性魚卵以及喜歡在激流淺灘環(huán)境產(chǎn)卵的魚類，其游泳能力通常較強(qiáng)，而那些營定居性生活、在湖泊中產(chǎn)沉粘性魚卵的魚類其游泳能力通常較弱。事實(shí)上，鯉科魚類游泳能力的差異性還與其棲息環(huán)境密切相關(guān)。這主要是因?yàn)轸~類在長(zhǎng)期的進(jìn)化與適應(yīng)過程中形成了與環(huán)境相適宜的形態(tài)特征、生理代謝特征[10，22]。分布于中國青藏高原地區(qū)以及西南地區(qū)急流峽谷河段的鲃亞科、裂腹魚亞科等魚類之所以具有更大的游泳速度，或具有更強(qiáng)的抗水流沖擊能力是其與棲息環(huán)境相適應(yīng)的一種結(jié)果。

3.2? 與國外典型洄游性魚類游泳能力的比較

相比于國外具有典型洄游習(xí)性的鮭鱒科魚類，我國鯉科魚類雖然游泳能力差異較大，但多數(shù)鲃亞科、裂腹魚亞科、野鯪亞科以及部分鮈亞科魚類具有與鮭鱒科魚類相當(dāng)?shù)挠斡灸芰Αones等研究發(fā)現(xiàn)溯河洄游型魚類紅點(diǎn)鮭（Arctic char）（平均體長(zhǎng)為35.5 cm）和秋白鮭（A. cisco）（平均體長(zhǎng)42.1 cm）在12℃～13℃下的Ucrit分別為100.2 cm/s和80 cm/s[33]。Mesa等通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)平均體長(zhǎng)為36.2 cm的歐鱒（Salvelinus confluentus）在11℃下的Ucrit為73.99 cm/s[34]。Farrell報(bào)道虹鱒（Oncorhynchus mykiss）在11.0℃～13.0℃下的Ucrit為63.5 cm/s[35]。Lee等研究發(fā)現(xiàn)，紅大馬哈魚（O. nerka）和銀大麻哈魚（O. kisutch）的Ucrit分別為96.6～136.6 cm/s和89.9～100.1 cm/s[36]。盡管這些魚類游泳能力測(cè)試結(jié)果不能進(jìn)行比較，但根據(jù)體長(zhǎng)溫度與游泳能力的相互關(guān)系，可以推測(cè)分布于中國的鲃亞科、野鯪亞科、裂腹魚亞科以及部分鮈亞科（銅魚屬、吻鮈屬以及?屬等）魚類其游泳能力并不遜于國外具有典型洄游性魚類。

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