1、 本科毕业论文 （ 20 届） 黑鲷幼鱼音响驯化的研究 所在学院 专业班级 水产养殖学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目录 中文摘要 . 错误 !未定义书签。 英文摘要 . 错误 !未定义书签。 1. 前言 . 2 2. 实验材料与方法 . 4 2.1 实验样品及来源 . 4 2.2 实验设备及装置 . 4 2.3 实验操作 . 5 3. 结果与分析 . 6 3.1 实验水温控制 . 6 3.2 鱼群驯化结果与原因分析 . 7 3.3 投饵前后对照实验 . 9 3.4 鱼群的聚集率及反应时间的变化 . 11 4. 讨论 . 13 4.1 实验对象的研究 . 13 4.2 实
2、验因子的控制 . 14 4.3 聚集率与聚集时间 . 14 4.4 音响驯化的发展 . 15 小结 . 15 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 16 1 摘要 本文 利用黑鲷（ Sparus macrocephalus）的生物学特性，结合投饵使用音响通过水下扬声器对其进行驯化，用黑鲷较敏感的 300Hz 和 400Hz 的正弦矩形 连续波交替音，使分散的个体诱集成群，探讨声音对鱼类活动的影响，实验周期为 10 天。对驯化过程全程录像，观察在驯化时，黑鲷的反应时间、聚集时间及聚集率的变化。通过实验录像截图分析可以看出，随着实验的进行黑鲷的平均反应时间、平均聚集时间都不断缩短，聚集率则
3、逐渐增加，这说明 300Hz 和 400Hz 正弦连续交替音对黑鲷有明显的驯化作用。 本实验结果可为音响驯化技术在渔业及渔具开发上的应用提供相关科学依据，也可 为海洋牧场的开发与建设提供基础资料。 关键词 音响驯化 黑鲷 聚集 海洋牧场 The study of juvenile Sparus macrocephalus acoustic 2 taming Abstract Fish acoustic taming, as one of the most significant technology in the control of fish behavior, have good prom
4、otion in fish control, recapture, management in sea ranching.This study use continuously 300Hz&400Hz alternative sine wave sound in use of Sparus macrocephalus acoustic taming, the experiment period is 10 days. We can found reaction time、 aggregation time and packing fraction changing through the ex
5、periment vadio. In experiment, we use camera monitor the fish overall. With the comparison and analysis, we can find 300Hz&400Hz continuous sine wave has a distinct attraction effect on Sparus macrocephalus. The result of this study can provide related scientific basis for that acoustic taming be us
6、ed for fishery and fishing gear development. Key words acoustic taming Sparus macrocephalus collect sea ranching 1. 前言 3 近年来，无限制的捕捞、工业污染物的排放、相关保护政策实施不到位等多方因素导致海洋鱼类数量急剧下降， 渔业资源可捕捞量已基本达到极限，资源管理型渔业将成为以后渔业发展的主要方向，而海洋牧场则是资源管理型渔业的主要方式之一 1-3。 海洋牧场是一种新兴的渔业增养殖系统，即在某一沿岸海域内，建设适应水产动物生活的人工生态场，采用增殖放流或移植放流等方法，将人工驯
7、化后的水产动物种苗放流入海，利用庞大的海洋资源和微量投饵育成，并采用先进的鱼群控制和环境监控技术进行管理，使其资源增大，进而进行高效的捕获 1。中国海岸线长 18000km，有大小海湾数百个，这其中大部分海域的海湾适合水产生物的牧业化生产，为了尽快恢复渔业资源，保持渔业资源的可持续发展，结合国家的相关政策和计 划，应该尽快在我们沿海海湾开发海洋牧场 2-3。 驯化是指把一个物种移植到与原产地自然条件不同的环境，物种要在某种程度上改变自己的形态结构、生理习性以适应新的环境条件的过程 4。 音响驯化技术就是利用鱼类的生物学特征，结合投 饵用音响驯化鱼类，控制它们的行为，使分散的个体鱼诱集成群，进行
8、摄食，进而控制鱼类行为、提高饵料利用率，达到节约饵料和易于捕捞的目的 5。音响驯化诱集鱼类的相关研究，日本学者做的较多，在上世纪 80 年代初日本就开始有音响驯化型海洋牧场文献记载，文献中记载较多的是对鱼类进行驯化放流，其中有 真鲷 (Chrysophrys major)6-8、黑鲷 9-10、牙鲆 (Paralichthys Olivaceus) 11-13等，均取得了良好的效果。鱼类音响驯化作为海洋牧场中鱼类行为控制技术之一，对海洋牧场中目标 鱼群科学控制、回捕、管理有很好的促进作用 1，在日本的很多沿海内湾水域，音响驯化型海洋牧场，已经研究开发并得以利用，并且收到了良好的经济效益 2。
9、黑鲷是鲈形目、鲷科、鲷属，是一种适合海水养殖的黑鲷是名贵海产鱼类 14。作为新兴的人工养殖品种，以其价格高、效益好而广受欢迎。广 泛分布于朝鲜、日本及我国沿海，属于沿岸栖息型。黑鲷个体呈扁长椭圆形，头大、前段钝尖，上、下颌等长，体被弱栉鳞，背鳍棘强硬，体表青灰色，具银光，体侧通常有 7 条黑色横带。 黑鲷是浅海底层鱼类，喜欢栖息在泥沙底或多岩礁的海区，具有沿岸栖息的习性；黑鲷对盐度的变化适应能力很强，在盐度为 12 30 的水体中均可以很好的生长，主要以半淡咸水为宜。江苏省海洋水产研究所于 1992 年 5 月对黑鲷的淡、海水养殖进行对比，经过 3个多月的饲养，其生长速度基本一样，由此可见黑鲷
10、对盐度的适应能力很强；黑鲷在 3.435.5 的情况下都能 成活，适合生长的温度范围是 12 28 ，一般 20 左右生长良好， 17以下生长缓慢，因此，实验时温度应控制在比较适合黑鲷生长的情况下；黑鲷的摄食范围很广，以软体动物的蛤类、小鱼虾类为主食，也食用小蟹、沙蚕等底栖动物 15，人工投饵一般为杂鱼虾、贝类及部分商品饲料。黑鲷的这些广温、杂食等生物学特征为实验提供了便利的条件。 本实验以幼体黑鲷作为研究对象，根据其听觉特性 16，通过音响驯化技术， 采取水槽试验法 17研究黑鲷行为学与水声学的关系，定期投饵结合放音对黑鲷进行一定时间及强度的驯化。 从而逐渐缩短鱼类 的聚集时间，使黑鲷在短时
11、间内迅速聚集，并完成摄食，减少饵料的沉积量，提高饵料的利用率。根据实验取得的数据，研究黑鲷在驯化过程中聚集率和聚集时间的变化，以便于养殖时的投饵和捕捞，进而推广沿岸水域的黑鲷人工养殖 14， 18，为海洋牧场的开发与建设提供基础资料。 4 2. 实验材料与方法 2.1 实验样品及来源 实验用黑鲷幼苗 来源于舟山市六横镇佛渡网箱养殖基地，为人工孵化 60 天左右的幼体黑鲷， 共计 300 尾，体长 6.7cm 9.4cm，平均 体长为 8.2cm， 体重 5 13g， 平均体重为 9.2 g。 实验前在放有水下扬声 器的育苗池中暂养 2d。 2.2 实验设备及装置 2.2.1 实验场地及仪器设备
12、： 本实验选取浙江海洋水产研究所西闪岛育苗基地 6.7m 3.9m 1.4m 的室内水槽，水槽装有砂滤海水管道以保证水池中海水能随时更换。实验设备见表 2-1。 表 2-1 实验设备 Tab.2-1 Experimental equipments 名称 型号 数量 函数 /任意波形信号发生器 RIGOL-DG3061A 1 水下扬声器 SUN PRIDE-JH001 1 功率放大器 STX-2075 1 红外摄像监控器 HYUNDAI 6 节能灯 PHILIPS 2 台式计算机 1 电子秤 1 直尺 20cm， 1mm 1 温度计 100 ， 0.1 2 2.2.2 实验装置图： 如图 2-1
13、，录像机的 8 个摄像头， 6 个位于水槽正上方，基本将水槽平均分为 6 个部分，分别用于观察水面的 6 个部位。 2 个在池塘的两端，用于进行全池的观察。扬声器位于 6 号摄像头附近，放声投饵时，鱼类多聚集在 6 号摄像头下放的水池部分，这个摄像头的录像内容也是观察时最重要的内容。我们将通过 6 号摄像头所观察的范围称为标志框，以进入此标志框作为实验鱼群聚集的标志。 5 图 2-1 实验装置图 Fig.2-1 Design of experimental facility 2.3 实验操作 2.3.1 试验方法 实验采用录像的方式对黑鲷的行为进行观察，通过在水下扬声器处进行投饵，观察黑鲷随声
14、音变化而发生的变化。根据程明华等人的研究，黑鲷对 300HZ 和 400HZ 的正弦波比较敏感 19，因此实验采用 300Hz 和 400Hz 正弦矩形波对黑鲷进行驯化，每隔 3s 交替播放。 由于鱼体较小，不喜体积较大的饵料，而直接投放挠足类、轮虫、虾糜等饵料会污染水质，不利于摄像头观察和鱼群的 生存，所以选取颗粒直径为 2mm 的开口饲料进行投饵。 为了避免鱼类饱食后对声音反映不敏感，参考徐津等的研究数据 18， 每次仅投饵 13g。为避免人为因素对鱼类活动的影响，投饵时采取远距离抛投方式 17，即人站在和实验鱼池同等高度的旁边无水池子里，通过录像观察水下扬声器的位置，进行抛投饵料。 水位
15、维持在 70 80cm，水温保持在 20 23 。实验的部分设定参数见表 2-2。 表 2-2 音响驯化的参数设定 Tab.2-2 Parameter setting of acoustic taming 实验名称 声强不变的 音响驯化 放声频率 300Hz&400Hz 交替，间隔 3s 波类形 正弦波 投饵时间 7:30 10:30 13:30 16:30 （ 4次 /d） 投饵量 52g/天 (秋季 ) 放音时间 投饵前 1min 开始，投饵时间 2min，投饵结束继续放音 1min 录像时间 /次 6-7min 6 实验时间 2010.10.21-2010.11.07 2.3.2 注意事
16、项 （ 1）每次进入实验水池附近的时候，都要减少走动、降低声音，避免因人为活动声音和影像对鱼活动造成的影响； （ 2）为避免水池周围因门窗等导致亮度差异对 鱼活动的影响，实验前应将门窗关闭，有阳光透过的部门，用黑色的布进行遮挡； （ 3）进行遮光后，室内亮度若太低，可用日光灯在水产的四周均匀的进行照射； （ 4）对播放声音的音调进行调节，避免声音过大导致鱼死亡或过小影响驯化的效果，且投饵前声音刺激的时间不宜过长，一般以 60s 左右为宜； （ 5）投放饵料时，人要远离养殖水池进行抛投，避免人影对鱼活动的影响，另外，投放力度不宜过大，以免使鱼收到惊吓； （ 6）注意控制每日投饵的量，避免残饵过多
17、影响水质，但也不能过少，使鱼互相撕咬，应参考前人研究的数据，做到适宜。 （ 7）经 常换水。每日进行观察，若水质有变化或水池底部污物较多，应及时进行吸污、换水，保持水池的清洁； （ 8）每日观察并记录水温和室温，控制温差不要太大，使它们保持在较适合黑鲷生长的范围内。 3. 结果与分析 3.1 实验水温控制 虽然黑鲷具有广温性，但其在 20 23 才是最适合其生长的温度，实验要求在较适合其生长的情况下进行，因此必须每天对实验的水温进行测量并记录，见表 3-1。 表 3-1 实验水槽中的水温（ ） Tab.3-1 Water temperature in tank of experimental（
18、 ） 驯化天数 每日驯化时间 X 7:30 10:30 13:30 16:30 第 1 天 22.1 22.3 22.3 22.2 22.2 第 2 天 21.8 21.7 22.1 22.1 21.9 第 3 天 22.1 22.1 22.1 22.1 22.1 第 4 天 22.1 22.3 22.2 22.2 22.2 第 5 天 22.1 21.8 22.1 22.1 22.0 第 6 天 21.7 21.5 21.5 21.2 21.5 第 7 天 22.1 22.3 22.4 22.1 22.2 第 8 天 22.2 22.1 22.4 21.8 22.1 7 第 9 天 21.8
19、 22.1 22.2 22.1 22.1 第 10 天 22.4 22.6 22.4 22.4 22.5 由上表观察可知，由于实验水槽在四周封闭的室内进行，且水温都在黑鲷生长适宜的范围内，虽然实验期间天气有所变动，水温稍微有点变化，但温度变动范围都在适合黑鲷生产的适温范围内，对黑鲷行为的影响可以忽略。所以，本次实验中，水温基本不会对实验结果造成影响。 3.2 鱼群驯化结果与原因分析 通过整个驯化实 验前、中、后三个不同时期标志框内的录像截图观察鱼群随着驯化的进行，聚集时间及聚集率的变化。三个驯化时期分别取放音前、放音时、投饵时、投饵后四幅图片的鱼群聚集情况。再通过投饵前放音截图和投饵后放音情况
20、的截图观察音响驯化的效果。 3.2.1 驯化前期 驯化前期选用了驯化第一天所获取的录像截图，见图 3-1。 (a) 放音前 (b) 只放音不投饵 （ c）投饵中 （ d）结束投饵后 图 3-1 驯化前期视频截图 Fig.3-1 Video capture in prior period of acoustic taming 声音驯化的第 1 天，第 1 次播放声音后鱼类出现惊愕的反映，第 2 到 4 次开始不断游动，只有在投饵后才开始向扬声器处汇聚，这说明 声波对黑鲷没有吸引诱集作用。图 3-1 (a)是黑鲷在无任何主动外界因素作用下的情形，可以看到鱼群分布较稀疏。图 3-1 (b)中开始播放
21、声音，标志框内鱼不仅没有增加，反而 减少了 ，这是因为黑鲷在刚开始接触驯化的时候，不仅8 没有聚集，反而受到声音的惊吓，逃跑到其它地方。 图 3-1 (c)中由于有声波的存在，黑鲷不敢接近音源觅食，并且饵料入水时鱼群会有惊吓状，浮在水面的颗粒是鱼饵。图 3-1 (d)是投饵结束后继续放音的情况，鱼游动的方向杂乱不一，黑鲷不敢接近音源，仍有许多饵料散落在水面。 3.2.2 驯化中期 驯化中期采用的是驯化第 5 天下午的录像，该驯化日已经充分有了驯化效果。具体见图3-2。 (a) 放音前 (b) 放音时未投饵 (c) 投饵场面 (d) 投饵结束持续放音 图 3-2 驯化中期视频截图 Fig.3-2 Video capture in medium-term period of acoustic taming 至第 5 天下午，总共已经进行了 16 次驯化，图 3-2 (b)中放音时未投饵时标志框内的聚集率已超过 50%。图 3-2 (c)是黑鲷抢食时的情景，由于 抢食激烈造成水面波纹较多，摄像头反光，无法清晰地捕捉画面。图 3-2 与图 3-1 相比声波对黑鲷的诱集效果十分明显。 3.2.3 驯化后期 驯化后期采用驯化第 8 天上午的截图，具体见图 3-3。 .
