中圖分類號:S973.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-3075(2025)03-0173-09
隨著我國水電等清潔能源的快速發展,水利工程影響下的魚類保護問題愈發被重視。如引水建筑物導致魚類夾帶死亡,水輪機導致魚類存活率下降,而過魚設施過魚效果又有待提升(胡運桑等,2013)。如何讓魚類遠離危險建筑物,或誘導魚類進入魚道、開發安全可靠的誘驅魚系統引起工程設計人員和學者的思考。自20世紀60年代以來,研究者們開始基于魚類的感官系統進行魚類行為學試驗,相關誘驅魚研究日漸增加(Putlandamp;Mensinger,2019)。魚類可以檢測到光線、聲音、振動、溫度、氣味、粒子運動、電場和磁場等部分刺激或全部刺激,當刺激魚的某個特定感官系統時,會產生行為效應(Putlandamp;Mensinger,2019)。聲音、光照、電場及化學物質作為誘驅魚技術的主要手段,常被應用于研究魚類的趨避反應,但仍存在利弊。如電誘驅魚技術存在水中布置電極困難,且在無法確定電壓閾值情況下會增加魚類死亡率的風險。光誘驅魚技術的不可控因素較多,受水體渾濁度影響較大,尤其在淡水或沿海水域,光線因顆粒物負荷或濁度而迅速衰減(Sageretal,1987),削弱光誘驅魚效果。化學物質擴散緩慢,受水流和稀釋影響,可能缺乏影響魚類運動方向的信息(Allenetal,2012)。而聲音在水下傳播速度快,衰減慢,影響范圍廣,同時不受水體渾濁度的影響(Jesusetal,2021),因此將聲音作為刺激目標魚類感官系統的手段得到大力發展和應用。
魚類因其具有內耳、魚、其他外周附屬結構和聽覺中樞組成的聽覺系統,具有良好的聲敏感性(Wilsonetal,2009)。魚類的內耳和側線能感知聲音的喜好程度從而使魚類產生趨避行為(胡運藥等,2013)。何大仁(1998)提出魚類的趨音性主要分為正趨音性和負趨音性。為減少魚類在泄水建筑物和水輪機中造成的傷害,探究魚類負趨音性至關重要。不同種類的魚對其厭惡性聲音的回避反應不同(Lokke-borgetal,2012),如Sara等(2007)發現船舶噪聲會降低藍鰭金槍魚(Thunnusorientalis)向產卵場和覓食場洄游的精度。Vetter等(2015)發現船的馬達聲0 (60~10000Hz) 會使鰱(Hypophthalmichthysmolitrix)產生高達20次連續逃離聲源的行為反應,而鯉(Cyp-rinuscarpio)卻對該聲音無回避反應(Murchyetal,2016)。Herbert-Read等(2017)以歐洲鱸(Dicentrar-chuslabrax)幼魚為研究對象,得出工業打樁噪聲會破壞歐洲鱸個體之間協調運動的能力從而使其群體結構發生破壞。Jesus等(2018)使用 0~2000Hz 的重復正弦掃頻音驅趕杜里安鯉(Pseudochondrostomaduriense)和博卡氏鯉(Luciobarbusbocagei),發現其在 15min 的播音試驗中表現出持續回避聲源的行為反應,且排斥率分別達 87.9% 和 95.5% 。
因不同魚類聽力結構和生活環境的不同,針對不同物種進行特定的聲音趨避行為反應試驗尤為重要(Jesusetal,2018)。雖然國外已經進行關于魚類負趨音性的研究,但大多聚焦于單一類型的聲音測試。如Vetter等(2017)發現船的馬達聲 (60~10000Hz) 會使鳙產生負趨音反應。只有少量文獻(Qinetal,2017)對比魚類對2種或多種類型聲音的負趨音效果。另一方面,聲音參數,如聲壓級和頻率的不同也會影響魚類的運動,導致前期試驗結果參差不齊。因此有必要在受控試驗條件下,篩選出適合目標魚類更為有效的負趨音(Putlandamp;Mensinger,2019)。
鰱是我國重要經濟魚類,屬于河湖洄游型魚類,對聲音的靈敏程度相對較高(Nissenetal,2019),同時其聽覺范圍不會因為幼魚和成魚的區別而改變(Lovelletal,2006),因此本文以鰱幼魚為研究對象。根據Vetter等(2017)方法,通過在室內水槽播放不同聲音開展試驗,探究聲音對鰱幼魚行為反應的影響,為我國聲學驅魚技術提供理論及應用基礎。
1材料與方法
1.1試驗材料
試驗所用鰱均購自湖北省宜昌市宜都某魚場,魚種體長 (11.45±1.14)cm ,體重 (23.90±3.52)g 。選取50尾健康的鰱放入充滿氧氣的塑料袋運至三峽大學水工廳暫養池。暫養池為圓形玻璃纖維水缸(直徑2m ,水深
),暫養用水為曝氣后的自來水,每天更換1次,更換量為池水的1/4,暫養時自然光周期,水溫 (20±1)°C ,溶氧量大于 7mg/L,pH 為 7.1~7.3 。空腹暫養2d后隨機選取健康魚種開始試驗,試驗結束后將試驗用魚放入另一暫養池,試驗魚在同一次試驗中不重復使用。
1.2試驗裝置
本裝置采用 7m×0.8m×1.2m 的長方體玻璃纖維水槽(圖1)。在距離水槽左右兩端各 0.5m 處分別設置1張塑料攔網,試驗區域為2張攔網之間 6m 范圍內。試驗水深維持在 0.4m ,整個試驗裝置進行遮光處理,避免光照影響。將水下揚聲器(UW-30,美國)通過鋼絲繩固定在攔網正中間,水槽左右兩端部各放置1臺,用于交替播音。為消除底部震動,揚聲器被抬高至離水槽底部以上 0.02m ,距離左右邊壁各 0.35m 。2臺水下揚聲器通過纜線連接在遮光棚外的功率放大器上(XLS-1000,CrownAudio,日本),聲音信號則通過連接功率放大器的電腦進行傳輸。在距離試驗水槽底部正上方 6m 處架設紅外攝像儀(海康威視,中國),并通過網線連接遮光棚外的錄像機和顯示器,試驗過程的畫面和音頻被錄像機同步儲存。為避免人為因素干擾,試驗人員坐在遮光棚外進行聲音開關操作及視頻記錄。

1.3試驗聲音
相關研究表明,鰱能檢測到 100~5000Hz 的寬范圍頻率,且對寬頻音相對敏感(Vetteretal,2018),因此本研究選取4種在其聽力范圍內的寬頻音開展試驗。本試驗的3種負趨音音源(短吻鱷吼叫聲、打樁聲、鳴笛聲)由水聽器(Reson TC4032,Slangerup,Denmark)連接數字錄音機(NagraSD,AudioTech-nology,Switzerland)于室外進行錄制。已知短吻鱷吼叫聲(以下簡稱吼叫聲)能操控部分高原魚類的行為,但對于同屬于鯉科魚類的鰱是否有效還需進一步探討,因此依照Liu等(2019)的方法,在安徽鱷魚繁殖研究中心,將竹竿綁住水聽器放于離短吻鱷 1.5m 的位置,待其吼叫時進行錄制,選取4.8s有效且高信噪比的聲音作為驅魚音源。打樁聲于湖北宜昌江邊錄制,將水聽器放在離岸邊打樁點(頻次為 0.402s/ 次)約 3m 處記錄有效聲音 8s 。鳴笛聲的錄制地點與打樁聲相同,當通航的長江游輪(長 149.95m ,寬 24m 航速約
鳴笛時,水聽器在距離游輪約 3m 位置、約 0.5m 的水下錄制 2s 。所有的野外聲音通過AdobeAudition軟件進行降噪處理作為聲源回放。由于人工模擬聲 (0~2000Hz) 已在歐洲鯉科魚類中得到較好的驗證,因此參考Jesus等(2018)方法,通過AdobeAudition軟件制作頻率范圍為 0~2000Hz 的掃頻音(從 0Hz 開始以每 2.5ms 遞增 1Hz 的速率增至 2000Hz ,以下簡稱掃頻音),其總時長為 5s 。最后采用AdobeAudition軟件對4種聲音進行快速傅里葉(FFT)轉換并繪制頻率圖譜。
所有音源用電腦轉換成聲信號并通過水下揚聲器循環播放,為了達到驅魚效果,并根據Juses等(2018)的方法,將4種音源的聲音強度通過功率放大器均調至 145dB 。為便于了解聲場分布特征,將水槽劃分為0.4m×0.2m 的網格狀,共有交點80個,將連接有聲級計(AWA6291,杭州愛華,中國)的水聽器放置在離水槽底部 0.2m 的位置進行定點測量,每個點測量30s后取聲壓平均值,每種聲音依次測量,最后將測出的聲壓級數據通過Origin2021繪制聲場圖。
1.4試驗方法
試驗前,控制水槽中水溫與暫養池保持一致,水深維持在 0.4m 。通過增氧機將水中溶氧含量保持在7.0mg/L 以上。每組試驗選取1尾健康的鰱幼魚放入試驗水槽適應 30min 。隨后開啟錄像,錄制在無聲音刺激下試驗魚在水槽中的行為反應,時長 5min ,將其定義為空白對照組。當試驗魚游至較近的水下揚聲器一端時,試驗人員在遮光棚外打開功率放大器的手動開關播放聲音。若試驗魚受聲音刺激遠離聲源并游過水槽中線時,立刻關掉正在播音的水下揚聲器,同時開啟另一端水下揚聲器,如此反復直到5min 的播音時間結束。由于是手動控制播放會產生1s的時間間隔。若開啟聲音后試驗魚保持不動或不穿越水槽中線,則一直在該側播音,直至 5min 試驗結束。為防止試驗魚疲勞且產生適應性,并根據以往研究方法(Qinetal,2020),待試驗魚休息 20min 后,再換下一種聲音播放,以此類推。為避免偶然性,每組試驗的4種聲音(掃頻音、吼叫聲、打樁聲、鳴笛聲)隨機播放直至試驗結束,用時 85min 。每組試驗結束后換取新的試驗魚重復上述試驗步驟,共重復30次,用魚30尾。
1.5數據處理
將試驗視頻導入電腦,通過DeFishr1.0軟件處理視頻畸變,使用視頻跟蹤軟件SwisTrack逐幀(24幀/s)對試驗魚的行為反應進行量化分析并獲取試驗數據。4種聲音對鰱幼魚的行為影響通過穿越中線總次數、反應次數、平均游泳速度和逃逸游泳速度等指標來定量(Liuetal,2019;Qinetal,2020)。
(1)穿越中線總次數:試驗魚在 5min 試驗時間內來回游過水槽中線的總次數,空白對照組為試驗魚在無聲音刺激下游過水槽中線的總次數。
(2)反應次數:試驗魚在每端喇叭開始播音30s內穿過中線的次數總和,空白對照組則為試驗魚在無聲音刺激下30s內穿越中線的次數。
(3)平均游泳速度:試驗魚從播音開始在15s內遠離附近聲源并在30s內到達水槽中線的平均游泳速度,空白對照組為試驗魚在無聲音刺激下在30s內游至中線的平均游泳速度。
(4)逃逸游泳速度:試驗魚在開啟聲音的 5min 時間內逃離聲源的最大游泳速度。
利用MicrosoftExcel2019對試驗數據進行處理,使用軟件SPSS26.0對數據進行分析,分別采用Shapiro-Wilktest對鰱幼魚穿越中線總次數、反應次數、平均游泳速度和逃逸游泳速度數據進行正態性檢驗,穿越中線總次數和反應次數數據均不服從正態分布( .Plt;0.05 ),故運用非參數Kruskal-Wallis單因素ANOVA檢驗并成對比較各組之間是否存在顯著性差異,使用Bonferroni校正法調整后的 P 值小于0.05時表示存在顯著性差異。穿越中線總次數與反應次數的統計值用中位數(上四分位數,下四分位數)表示。平均游泳速度和逃逸游泳速度數據均服從正態分布( (Plt;0.05) ,故使用單因素方差分析(one-wayANOVA)平均游泳速度、逃逸游泳速度是否存在顯著性差異,當 Plt;0.05 表示存在顯著性差異,統計值使用平均值 ± 標準差(Mean±SD)表示。
2結果與分析
2.1聲音頻譜圖和聲場圖
4種聲音的頻譜圖如圖2所示,短吻鱷吼叫聲在0~8000Hz 的頻率范圍內,最高峰值為 100~500Hz ,打樁聲和鳴笛聲的最高頻率峰值分別為 400~700Hz 和 20~200Hz 。掃頻音則是相對聲壓不變而頻率不斷遞增的正弦波。
由于粒子運動在水槽中測量還存在困難(Vet-teret al,2015;2017;Liuetal,2019;Qin etal,2020),本研究僅通過聲壓級大小來觀測水槽的聲場變化。在水下揚聲器未開啟情況下,整個水槽的背景聲壓級為 70~80dB 。聲音開啟后,靠近喇叭區域的聲壓級最大,4種聲音的最大聲壓級均為145.0dB。不同聲音在試驗水槽中的衰減程度不同,在距離水下揚聲器 2m 區域內衰減迅速,之后隨著距離增加開始緩慢衰減,且水槽聲場呈“中間大而上下邊壁小\"的趨勢(圖3)。4種聲音在試驗水槽末端聲壓級均降至最低,鳴笛聲衰減幅度最大并降至103.3dB ,掃頻音和打樁聲分別衰減至 106.5dB 和106.4dB ,吼叫聲衰減最緩慢僅降低29.5dB,水槽末端聲壓級為 115.5dB 。

2.2鰱幼魚穿越中線總次數和反應次數
如圖4所示,鰱幼魚穿越中線的總次數、反應次數在不同聲音刺激下分別存在顯著性差異(穿越中線總次數: H=23.45,Plt;0.05 ;反應次數: H=24.03 ,Plt;0.05) 。在不播放任何聲音的空白對照組鰱幼魚處于自由游泳狀態,穿越中線總次數和反應次數分別為4.5(4,5.75) 次和1(0,1.75)次。在播放吼叫聲時的驅魚效果最好,鰱幼魚穿越中線總次數和反應次數分別為8(6.25,10.75)次、4(2,8.75)次。鰱幼魚在吼叫聲和掃頻音刺激下穿越中線總次數和反應次數均顯著高于空白組 (Plt;0.05) ,而鳴笛聲和打樁聲與空白組沒有差異性 (Pgt;0.05) 。與吼叫聲試驗組相比,播放掃頻音、打樁聲、鳴笛聲時驅魚效果逐漸減弱,鰱幼魚穿越中線總次數分別為8(6,9.75)次、6(4,7)次、52.25,6.75次,反應次數分別為3.5(2,6.5次、2(0,5)次、1(0,5)次。


Meanswith different lowercase lettersare significantly different (Plt;0.05) ; the solid line in the box plot represents the median, and the dashed line represents the mean.
2.3鰱幼魚平均游泳速度和逃逸游泳速度
如圖5所示,在對照組和聲音播放試驗中,鰱幼魚的平均游泳速度、逃逸游泳速度均存在顯著性差異(平均游泳速度: F=24.36,Plt;0.05 ;逃逸游泳速度: F=3.83 Plt;0.05) 。鰱幼魚在不播放任何聲音時平均游泳速度為(0.14±0.09)m/s ,而在播放吼叫聲和掃頻音時鰱幼魚的平均游泳速度明顯加快,分別為
顯著高于對照組 (Plt;0.05) 。鰱幼魚受到打樁聲和鳴笛聲刺激時,其平均游泳速度分別為 0.16±0.07?(0.20±0.06)m/s 與對照組相比并無顯著性增加 (Pgt;0.05) ,但顯著小于吼叫聲和掃頻音刺激下的平均游泳速度。對于鰱幼魚的逃逸游泳速度,在4種不同聲音播放條件下呈現下降趨勢,分別為:吼叫聲組 (0.50±0.08)m/s ,掃頻音組 (0.47±0.10)m/s 打樁聲組 (0.42±0.13)m/s 鳴笛聲組 (0.34±0.13)m/s 總體來看,影響鰱幼魚游泳速度的驅魚音源從大到小依次為:吼叫聲組、掃頻音組、打樁聲組、鳴笛聲組。
2.4鰱幼魚行為描述
圖6顯示了試驗魚的代表性反應。在空白試驗中,試驗魚要么待在水槽某一位置靜止不動,要么沿著水槽邊壁緩慢游動。在播放打樁聲和鳴笛聲時,有 30%~35% 的試驗魚對聲音沒有反應,大多數試驗魚對聲音的反應次數集中在1\~2次,通常是首次播音時的快速逃離。 90% 的試驗魚在聽到掃頻音后會產生行為反應,游泳速度會迅速增加,部分試驗魚會先四處亂竄再快速逃離聲源,還有某些試驗魚則是直接掉頭逃離聲源。吼叫聲能使所有試驗魚產生行為反應,在開始播音時,有 3% 的試驗魚會產生跳躍行為,大約 97% 的試驗魚則是緩慢游向聲源后迅速掉頭逃走。

Meanswithdifferentlowercaselettersare significantlydifferent (Plt;0.05) ; the solid line in the box plot represents the median, and the dashed line represents the mean.

3討論
3.1鰱幼魚的負趨音性
大部分的魚類主要通過內耳、側線以及魚來接收聲音信號(劉志雄等,2019)。其中內耳主要起聽覺作用,側線用來感受水流和聲音方向,魚則起到增大聽覺靈敏度的作用(陳毓楨,1983)。鯉科魚類還具有韋伯氏器,通過韋伯氏器將魚與內耳連接,因此其聽力頻率范圍比非鯉科魚類更廣(Vetteretal,2018)。有研究表明,多數鯉科魚類對 300~3000Hz 頻率比較敏感,而鰱卻能檢測到 100~5000Hz 的寬范圍頻率(Ladich,2011;Vetteretal,2018)。魚類一般對餌料、同類游泳及攝食聲、異性求偶聲為正趨向行為;而對同類負傷及逃避聲、外敵攝食及游泳聲、船舶噪聲等為負趨向行為(胡運藥等,2013;劉志雄等,2019)。由本試驗結果可知,鰱幼魚在4種聲源下穿越中線總次數的中位數均高于空白對照組(圖4),雖對4種聲源的回避反應存在一定的差異,但均呈遠離聲源的趨勢,且在播放聲音時存在加速逃逸行為,表明鰱幼魚對這4種聲音均有不同程度的負趨音性。Vetter等(2015)發現在半封閉式水槽兩端交替播放馬達聲( (60~10000Hz) 會使鰱逃離聲源的反應次數明顯增多,使其游泳行為持續發生改變。本研究發現,在 5min 試驗時間里,播放掃頻音和吼叫聲時鰱幼魚逃逸反應次數至少有3\~4次,其平均游泳速度明顯加快,逃逸游泳速度也顯著增加(圖5),表現出持續的回避反應。因此魚類長時間的負趨音性主要表現為持續快速遠離聲源的行為特征,而不是突然受驚嚇地短暫逃離(Vetteretal,2015;2017)。這與Vet-ter等(2015)研究結果一致。
3.2鰱幼魚對4種負趨音音源的回避反應
聲音類型是影響魚類對聲音產生回避行為的主要因素之一。本試驗根據國內外相關研究(Eng?setal,1995;Herbert-Readetal,2017;Jesusetal,2018;Liuetal,2019),將驅魚聲音主要歸納為4類,即捕食者聲音、人工模擬聲、工業噪聲、船舶噪聲。因此,分別從4種類型中選取具有代表性的音源開展對鰱幼魚的趨避研究,最終獲取驅魚效果最佳的聲音。結果表明短吻鱷吼叫聲對鰱幼魚驅趕效果最佳,其次是掃頻音,而鰱幼魚對于打樁聲和鳴笛聲相對不敏感
Qin等(2020)和Jesus等(2021)發現捕食者聲音相比于其他類型聲音對魚類的威懾作用可能更好。本試驗中,鰱幼魚對吼叫聲的負趨向行為最為強烈,逃離聲源的最大游泳速度達到 (0.50±0.08)m/s (圖5)。同時,部分鰱幼魚會產生跳躍行為而遠離聲源。這可能是由于鰱幼魚依舊保留著先天性的反捕食行為,主動遠離捕食者。陳壁輝(2003)證實短吻鱷屬的中國揚子鱷(Alligatorsinensis)確實是魚類的捕食者,在目前的生活環境下,圈養的鰱幼魚雖未接觸過揚子鱷,但是不能忽略早期與揚子鱷的共同生活史。本研究中,鰱幼魚在聽到吼叫聲時需要一定時間辨識后才掉頭加速逃跑,而不是立即起到驚嚇反應,這可能與面對捕食者時的反應時滯有關。Domenici和Kapoor(2010)發現在捕食脅迫下,獵物的反應時滯越短可能越有利于躲避天敵的傷害。因此,在面對捕食壓力時,鰱幼魚逃逸時更加注重速度的快速提升(龍珍滿等,2023)。
根據鰱幼魚在聲音刺激下穿越中線總次數、反應次數、平均游泳速度以及逃逸游泳速度(圖4,圖5),發現掃頻音作為音調不斷變化的聲音對鰱幼魚的驅魚效果雖然沒有吼叫聲強,但卻顯著高于打樁聲和鳴笛聲。何大仁(1998)指出,與音調和強度持續不變的聲音相比較,魚類對音調和強度不斷變化的聲音反應更明顯。試驗中發現在播放掃頻音時部分鰱幼魚表現出突然四處亂竄,并迅速遠離聲源的現象,這種行為的改變正是應對掃頻音的“驚嚇”。這與Jesus等(2018)得出掃頻音對鯉科魚類產生 90% 左右的排斥率相符合。現有的水下播音設備雖然無法高保真地播放掃頻音(Jesusetal,2018;2021),但在未來研究中對于設備的改進或許能進一步加強驅魚效果。
打樁聲在本次研究中與吼叫聲和掃頻音相比,并不能作為操控鰱幼魚行為的有效音源,且部分鰱幼魚對該聲音并無反應。打樁聲的打樁頻次,即脈沖重復間隔(PRI在影響魚類行為方面起到重要作用。Neo等(2014;2015)證實脈沖噪聲比連續噪聲對魚類的影響更大,但很難控制和把握脈沖噪聲時間結構,本試驗的打樁聲作為脈沖噪聲并不能持續改變魚類行為,這可能與脈沖噪聲的間歇時間有關,因此合理控制聲音播放方式以及持續時間對魚類影響也很重要。
本試驗中鳴笛聲對鰱幼魚的驅趕作用最弱。Engas等(1995)將錄制的原始船舶噪聲分成3段不同頻率范圍的噪聲進行聲音驅魚試驗,發現鱈(Gadusmacrocephalus)和鯡(Clupeapallasi)僅對其敏感頻率區間的噪聲產生回避反應。在本試驗中,部分鰱幼魚會產生吃驚反應并作出短期的回避行為,但很快對另一端播放的聲源不再敏感,這可能與鰱的聽覺靈敏度有關。Lovell等(2006)通過聽覺腦干反應(ABR)技術測試了鰱的聽覺靈敏度,發現鰱的聽力閾值高達 3000Hz 以上,而對 750~1500Hz 的頻率最為敏感。在本研究中,鳴笛聲的主峰頻率主要在集中在 20~200Hz 狹窄區間,并不在其敏感頻率區間內,因此鰱幼魚對鳴笛聲無明顯負趨音反應。在未來的研究中應著重考慮依據目標魚類的聽力閾值和敏感頻率區間選取合適的驅魚音源。
魚類對于同一頻率、不同聲壓聲音的負趨音性不同(劉志雄等,2019)。例如Qin等(2020)將聲源的聲壓級設置為132.5dB與 160dB 進行對比,發現拉薩裸裂尻魚隨著聲壓遞增對聲音的反應次數明顯增多,使其負趨音性持續增強。因此聲壓級在聲音驅魚方面十分重要。本試驗設置的聲壓級為 145dB ,大于鰱的聽力閾值(Lovelletal,2006),但在 5min 試驗時間內反應次數最高僅為11次(圖6c)。而Vetter等(2015)發現將聲壓級設置為155dB時,鰱對聲源的反應次數能達20次,這說明聲壓級可能是造成鰱反應次數較少的原因之一。另外,試驗水槽相對窄小,產生的回聲導致聲壓衰減緩慢,粒子運動的存在使得聲場更加復雜,會對鰱幼魚定位聲源以及逃逸行為造成阻礙(Popperamp;Hawkins,2016)。但是當試驗方法、水下揚聲器、水槽以及試驗魚保持一致時,可通過聲音試驗比較魚類的行為(Rogersetal,2016)。因此未來有必要在野外開展相關研究。
4結論與展望
當播音的聲壓級為145dB時,水下播放短吻鱷吼叫聲對鰱幼魚具有更明顯的威懾作用,證實捕食者聲音對鰱幼魚驅魚效果大于人工模擬聲、工業噪聲和船舶噪聲。本研究也存在一定的局限性,后續將從以下幾個方向進行研究:(1)通過改變聲壓級大小分析不同類型聲音對魚類的影響;(2)結合目標魚種的聽力閾值采用生理和行為試驗結合的方法進一步探討目標魚種的負趨音性;(3)針對多目標魚種進行負趨音性研究;(4開展動水條件下的聲音驅魚試驗,同時進行野外驗證。
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(責任編輯熊美華)
Avoidance Behavior of Juvenile Silver Carp Hypophthalmichthys molitrix to Four Different Sounds
LI Weidong,BAI Yanqin,LI Yangxi, WU Yujiao, ZHANG Jinyu, HUANG Xiaolong, ZHANG Zheng, SHI Xiaotao
llege of Hydraulic and Environmental Engineering, China Three Gorges University, Hubei International Science and Technology Cooperation Base of Fish Passage, Yichang 443002, P.R. China)
Abstract: Acoustic technology has great potential as an auxiliary means of atracting and repelling fish, and extensive application value for protecting fish afcted by engineering projects. In this paper, juvenile silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) were selected to examine the effects of different sounds on the avoidance behavior of juvenile silver carps in an indoor tank ( 7m×0.8m×1.2m ).Thebehavior of test fish under control conditions (no applied sound) was compared to their behavior when exposed to four applied sounds: a predator (Chinese alligator hissing), a simulated sound ( 0-2000Hz sweep-up), industrial noise (pounding on pilings) and a ship (whistle). Thirty healthy silver carps of body length ( 11.45± 1.14) cm and body weight (23.90±3.52) gwere randomly selected for testing. The sounds were alternately broadcast and test fish behavior to each type of acoustic stimuli was observed in terms of response time, time to cross the tank midline, average swimming speed and escape swimming speed. The total times for crossing the midline,response time,and average swimming speed of the test fish were,respectively: 8, 4 and (0.27±0.06)m/s for the predator sound; 8,3.5 and (0.27±0.05)m/s for the 0-2000Hz (20 sweep-up sound; 6, 2 and (0.16±0.07)m/s for the piling pounding sound; 5,1 and (0.20±0.06)m/s for the whistle sound, and 4.5, 1 and (0.14±0.09)m/s for the control. When playing the sounds of piling pounding and whistle blowing, the total time for crossing midline, the response time and average swimming speed indicated no obvious avoidance behavior compared with the control group. However, when playing the 0-2000Hz sweep-up sound and the Chinese alligator hissing sound, the total time for crosing midline, response time, and average swimming speed were significantly different than the control group (Plt;0.05) ,and all indicated a stronger avoidance behavior. The escape swimming speed of the test fish were ordered as follows: predator sound (0.50±0.08)m/sgt;0-2000Hz sweep-up sound (0.47± 0.10) m/sgt; piling sound (0.42±0.13)m/sgt; whistle sound (0.34±0.13)m/s . Overall, the predator sound produced the strongest avoidance behavior,i.e., was the most effective fish repellant.This study provides a theoretical basis and reference for the application of acoustic fish repelling technology.
Key words: juvenile silver carp; acoustic fish repelling technology; avoidance behavior