鱼类生态学实验教案

鱼类生态学实验教案 实验一 鱼类种群形态学性状的测定 实验类型:验证 实验学时:,学时 1(实验目的 通过对鱼类可量和可数性状的大量测定和统计分析，要求确立种群的概念，掌握传统的依据形态学特征鉴别种群的原理和方法。 2(基础理论 种群在生态学上可以理解为种内个体栖息在同一生态环境(或同一水体)里所形成的组合群。由于多数物种在自然界的分布呈镶嵌型，即以不规则的组合群或间隙的格局存在。如果间隙宽到一定的程度，就可以把所调查区域内所有同种个体作为一个种群、或群体来研究。因此，一个种群与同种的另一种群常有某种程度的地理或生态隔离(间隙)，从而在遗传上造成离散性，导致相互间在形 态、生态、生理以及数量变动 上的差异。这些差异就成为鱼 类种群鉴别的基础。 形态学性状测定是鉴别种 群最常用的方法之一。主要是 通过对鱼类个体的可数性状和 可量性状的大量测定，然后用 生物统计法进行归纳、分析和 判别。通常，对比单项特征的 差异，常用均数差异显著性检 验(Mdiff)公式;若需要综合 检验多项特征之间的差异，可 用判别函数分析法(详见第九 章)。可数性状主要包括鳍条、侧线鳞、鳃耙、脊椎骨和幽门盲襄等。可量性状长期来主要以体长、体高、头长、眼径和吻长等为测定指标，称传统测定法。但近十年来，国外一些学者认为:传统测定法研究的形态度量特征，集中于从头部到尾部的长轴上，不足以包含整个体形，因而提出了一种把鱼体分成若干网格(图E-1)，测量各联结点距离的方法，称为框架形态测定分析法(truss net yvork morphometric analysis)。不同体型的鱼种可有不同的框架。李思发等(1991)采用传统、框架以及传统+框架三种方法，研究分析团头鲂种群的形态差异，证实框架测定法能显著提高对种群的判别。 3(材料和器材 随机任选一批鲫、花，或团头鲂的标本;如有两批采自不同地区的同一种标本，予以比较则更为理想。标本数根据学生人数确定。所需器材为量鱼板、两脚规、镊子、天平、放大镜、解剖盘和烧锅等，以及根据所要求观测项目所设计的生物学资料登记表。 4(步骤和方法 1 每两人一组，测定10尾标本。 (1)编码:用小纸片给标本编好号码，贴在鳃盖上。第一组为1—10，第二组为11—20，依次类推。在登记表上填写鱼名、编号、标本采集日期，渔具、地点，测定人和测定日期等。 (2)传统测定项目:在量鱼板上测量全长、体长;用两脚规测体高、体宽、头长、吻长、眼径等。若干测量项目如下。 全长——从鱼体最前端至尾鳍末端的水平长度。 体长——从鱼体最前端至尾鳍基最后一个鳞片的水平长度。 体高——鱼体背缘至腹缘间的最大垂直距离。 体宽——鱼体两侧最宽处的距离。 头长——从鱼头部最前端至鳃盖骨后缘的水平长度。 吻长——从吻端至眼眶前缘间的水平长度。 眼径——与鱼体纵轴平行的眼眶内径水平长度。 尾柄长——从臀鳍基部末端至尾鳍基的水平长度。 尾柄高——尾柄部最低高度。 (3)框架测定项目，按团头鲂的体型(图E—1)，可供潮钠框周项有:2—4，4一书，6—8，8—10，1—3，3—5，，5—7，7—9，2—1，4—3，6—5，8—7，10一9;框内项有:1--4，2—3，4—5，3—6，6—7，5—8，8—9，7一10，共21项。 (4)计数项目。鳍式——记载背鳍(D)、臀鳍(A)的鳍式。真棘数用大写罗马字，假棘，又称刺，用小写罗马字;鳍条用阿拉伯数字表示;棘和鳍条之间可用圆点。例如，鲫的背鳍鳍式:Diii?15~19。 侧线上鳞侧线鳞式——侧线鳞例如，鲫的侧线鳞式:侧线下鳞至腹鳍(v)或臀鳍(A) 5~627~30。 5~6v, 鳃耙数一左侧第一鳃弓外鳃耙数。 脊椎骨数——将鱼体浸入沸水中若手分钟，或稍煮，然后剔除体侧肌肉后计数。注意第一个椎骨、最后一个椎骨(尾杆骨)的计数。 注意。上述计量和计数项目，在不同鱼种会有所不同和侧重。例如，脊椎骨计数通常是刀鲚，带鱼种群形态学性状的重要项目。 (5)称重:将天平校正至“0”点、鱼体抹干后称体重。最后将全部数据填入登记表。 5(实验分析与作业 全长、体长、体高、体宽、头长、吻长、眼径、尾柄长、尾柄高、体长/体高、体长/头长、头长/眼径、尾柄长/尾柄高、侧线鳞、鳃耙数、体重。 2 实验二 鱼类生物学资料的野外采集 实验类型:验证 实验学时:,学时 1(实验目的 通过实验，掌握野外采集鱼类生物学资料的步骤和方法，并为进一步研究鱼类生物学性状的各个方面作好准备。 2(基础理论 调查鱼类种群的生物学特性，及其和环境因子的联系;并结合实验室研究，是鱼类生物学和生态学研究的主要内容和基础。鱼类种群生物学特性主要包括种群的形态学性状变异、年龄和生长、食性和摄食强度、性腺发育、繁殖力和繁殖行为、早期发育，以及数量变动和渔业利用等各个方面。因此，有的特性可以通过在野外逐月随机采集一定数量的标本 ，周年积累资料而获得了解;有的则需要实地考察和调查，例如产卵季节、产卵场和产卵条件等;有的需要和实验室研究结合进行，如对水温、盐度、溶氧等的耐受和适应范围;还有的，如种群数量变动，要结合渔获量统计予以分析评估。 3(材料和器材 鱼类生物学资料采集，通常在野外进行，每月1次，每次50-100尾，周年积累达1000尾以上。本实验把野外工作搬到课堂上，选用具有4-5个龄组以上的中型鱼类，如鲫、团头鲂、鲻、梭鱼等为对象。标本最好是新鲜鱼，也可以是冷冻的，或经福尔马林液浸制的。浸制标本体重与实际有一定差异，需要予以纠正。所需器材为:量鱼板、剪刀、两脚规、镊子、天平、鳞片袋、标签纸、纱布以及50-100ml广口瓶和5%福尔马林液等。 4(步骤和方法 (1)种群形态学性状测定:同实验一。在野外操作时，一般不必每批标本都作形态学性状测定。但至少应记录和测定的项目为:采集时间、地点、渔具、全长、体长、体高、体重和性别等。 (2)采鳞:对于某种未了解身体哪一部位鳞片年轮最清楚的鱼，应该先对鱼体体侧分区采集，然后进行观察比较，选取鳞片形状正规、轮纹清晰的区域，确定为采鳞部位。最通常的采鳞部位是在背鳍起点下方，侧线上方中间，一般依次取5-10枚鳞片。采鳞前，先用纱布将鱼体表面之“浮鳞”抹去，以免将它鱼鳞片误作本鱼鳞片。鳞片采得后按顺序粘放在一白纸上，包好，装入鳞片袋备查。鳞片袋上通常列有以下需填写的栏目:鱼名、编号、产地、采集时间、体长、体高、体重、性别、成熟度、年龄和备注等。 (3)观察性腺发育程度:性腺一般位于腹腔背面、鳔两侧。可以从肛门向上沿腹腔背侧向前至鳃盖后作半圆弧状剪开，将体壁肌肉翻开后观察，亦可将性腺取出观察: ?性别:除当龄鱼(不可填)外，一般不难鉴别。 ?成熟度:性腺发育成熟过程通常划分为6期(分期标准及方法见实验六，性腺发育分期自测法一节)，分别用罗马字?—?表示。一般用一个罗马字，有时可用两个罗马字表示。例如，?—?表示性腺成熟度从?期间向?期过渡，虽已开始具备?期特点，但尚未完全脱离?期。此外，性腺色泽、长度和宽度亦应记载。 3 (4)性腺称重:用镊子将一对性腺取出称重。 (5)繁殖力测定标签，注明鱼名、编号、卵巢重、取样重。 (6)摄食强度观察: ?充塞度:用肉眼区分鱼类消化道(胃、肠)所含食物的比重和等级(参见实验五、食物充塞度一节)，一般分为6级，用阿拉伯数字0—5表示。有胃鱼类，胃肠可分开表示。 ?分离从食道到肛门的整个消化道:测量肠长。然后将肠管装入广口瓶中，用福尔马林液固定备查。贴上标签，注名鱼名、编号、充塞度。 (7)观察脂肪在肠系膜上分布特点，并划分等级:含脂量高的鱼种，可以将肠系膜上全部脂肪剥下称重，据以计算脂肪系数(见第二章)。 (8)称去内脏体重:将鱼体腹腔内全部内脏取出后称重。最后将全部数据填入登记表。 5(实验分析与作业 性别、性腺成熟度、性腺重、食物充塞度、肠长、肠长/体长、去内脏体重 4 实验三 鱼类鳞片的年轮特征和鳞(轮)径的测量 及生长速度的计算 实验类型:验证 实验学时:,学时 1(实验目的 通过实验，明确鱼类在鳞片、耳石和其它骨质组织上形成年轮的基本原理，掌握几种常见鱼类鳞片的年轮特征，鱼类年龄鉴定的方法，以及鳞径(R)和轮径(r)的测量，为进一步研究鱼类的各项生长指标和建立生长方程作准备。 2(基础理论 年轮是鱼类在鳞片、耳石和其它骨质组织上由于生长而留下的轮纹痕迹，用以鉴定鱼类的年龄和研究生长特性。鱼类鳞片上年轮的形态特征，最常见的有疏密型、切割型、碎裂型和间隙型等(见第一章)。当年轮确定后，从鳞焦到各年轮的半径，称轮径(r,r,r)等;到123鳞片边缘的半径称鳞径(R)。鳞片各部位的鳞径和轮径的长短不一。因此，正确选定长轴线，用以测量鳞(轮)径，直接关系到生长退算的准确性。一般选半径最长、年轮特别清楚的部位，从鳞焦引出一条生长轴线。因为最长半径具有较宽的年轮间距，而且较稳定，相应也使鳞长与体长的关系误差缩小;年轮清楚则便于测量。 3(材料和器材 草鱼、鲤、鲫、鲢、鳙、花、吻鮈、小黄鱼、鯒、刀鲚、大麻哈鱼等若干种鱼类的鳞片制片，供观察年轮特征用。实验二已采集到的某种鱼的鳞片，供鉴定年龄和测量轮径。所需器材为:培养皿、镊子、载玻片、胶布、标签纸、直尺、座标纸、解剖镜或低倍显微镜，目测微尺和投影仪等。 4(步骤和方法 (1)观察若干种鱼类鳞片的年轮特征:鳞片已制片，可放在解剖镜或投影仪上直接观察。现介绍几种鱼类鳞片的年轮特征如下，供观察时对照参考: ?鲫、鲤、草鱼:以切割型为主，在上下侧区和前区或后区交界处特别明显;但也可以看到疏密型，主要分布在前区;后区年轮特征常不显著，环片变形、断裂、融合，成为一些瘤突，年轮部位的瘤突可能更明显。因此，年轮在鳞片表面四个区基本上连续。鲤鱼鳞片上有时尚可见到间隙型年轮特征。 ?鲢、鳙:由封闭的“O”型环片向敞开的“U”型环片呈规则交替排列，并且环片群总是由“O”型群转向“U”型群，在后侧区这两组环片交界处形成切割现象，并可见到由密到疏环片群过渡。在鳞片表面的其它区域，环片均以由密到疏的过渡形成年轮。因此，它实际上也是一种环片疏密排列和切割相结合的一种形式。绝大多数个体，年轮常以一个明显的轮圈形式出现。 ?刀鲚、大麻哈鱼:前者为典型疏密型，但后区无环片。后者亦为疏密型，环片稍呈 5 同心圆状，但不完全，后区亦无环片。 此外，吻鮈鳞片的年轮特征分别为普通切割型和碎裂型，参见图1-3。 (2)以鳞片为材料鉴定鱼类年龄: ?标本鱼常规生物学测定:包括体长、体高、体生、性别、成熟度等，以及采鳞，同实验二。 ?将保存在鳞片袋中的鳞片取出，放在培养皿中，用清水浸洗(根据鳞片性质，亦可用淡氨水、4%苛性碱溶液或5%硼酸水等浸洗，浸洗时间数分钟至1-2d不等)，用牙刷或手指擦去表现粘液，最后再放在清水中冲洗。 ?染色:为便于观察，有时将鳞片浸入硝酸银溶液中，曝于日光，然后用水洗涤;轮纹处可染上黑色。大型鳞还可用没食子酸染色，小型鳞常用稀释的紫墨水、印台用墨水以及苦味酸、红色素染色。 ?制片:洗涤完毕的鳞片，如不染色，依其在鱼体上的自然顺序，夹在两个载玻片中;待水分蒸发干，贴上标签纸，写上鱼名、编号、体长、体重，然后用胶带在两端封好。 ?观察:用解剖镜或低倍显微镜。放大倍数以能看清环片群排列情况为好。因此，视野需能包括整个鳞片，如鲫、花的鳞片，一般放大15-20倍。亦可用投影仪观察。注意 应对所采下的5—10枚鳞片全部观察，逐一进行比较，然后确定鳞组。还要特别注意分辨第一 +个年轮和对副轮的鉴别。如未观察到年轮，则为O，观察到一个年轮，其外方尚有若干环片 +++为1，依次为2、3等。若年轮恰在鳞片的边缘，则为1、2、3等。将全部10尾标本检查好，再复查一次，特别对有疑问的要反复观察，注意比较，避免错误。 (3)鱼类鳞片鳞(轮)径测量:使用解剖镜(×20)测量时，可将目测微尺放在目镜中，测量鳞片各年轮的r径。测量部位依据鱼种而不同。例如鲢、鳙，一般从鳞焦向后侧区环片呈切割相处引出生长轴线，鲫鱼鳞片，以上侧区中间部位为准。通常测定所采的第一枚鳞片，如该枚鳞片形状不规则，或年轮不清楚，可依次测第二或第三枚。测定时，将目测微尺调整到所确定的生长轴线处，记录从鳞焦到第一年轮的格数(r)，到第二 年轮的格数(r)„„12+到边缘的格数(R)。如1尾2的鱼，其鳞(轮)径分别为:2(1、3(6、4(3，则表示从鳞焦到第一年轮的格数为2(1，到第二年轮的格数为3.6，到边缘的格数为4(3。亦可将目测微尺所测定的格数，用抬尺微尺标定后，换算成实际毫米数。换算方法参见实验六卵径测定法一节。 如用投影仪，一般放大20倍，可用直尺直接测定并记录。 5(实验分析与作业 (1)描述鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼鳞片的年轮特征; (2)记录实验鱼年轮数(用阿拉伯数字表示)，鉴定年龄;并测量鳞径(平均值)和轮径。 (3)在本实验班随机收集10组鲫鱼实测体长与鳞径的数据，以退算法(L=a+bR)求出鲫鱼的生长方程，最后列出L-R相关式，并绘出相关线图。 6 实验四 鱼类生长速度的计算 实验类型:验证 实验学时:,学时 1(实验目的 本实验是一次课堂练习。通过实验，要求明确鱼类生长的基本特性，熟练掌握计算鱼类生长速度的基本方法和步骤。 2(基础理论 鱼类的生长，不仅具有种的特征，而且不同的地理种群，其生长特性亦各不相同。鱼类的生长速度，一般以单位时间内长度和重量的增长数，即生长率来表示。 通常以年为时间单位的，称年生长率。年生长率把鱼类的年龄和生长两者联系起来进行研究和考察，有较重要的理论意义和实用价值。 研究鱼类在以往年份(直到被捕获时为止)的生长速度，通常用两种方法:一种是根据鳞片等骨质组织，在判别年龄后直接统计，另一种是根据鳞片等骨质组织和体长生长之 间存在的相关进行退算(见第二章)。在获得鱼类以往每代的体长和体重的数据后，就可以计算 、生长常数和生长指标，并建立生长方程。 鱼类的生长比速(年相对生长率) 3(材料和器材 电子计算器、座标纸、草稿纸以及在登记表上已记载(全班综合)的某种鱼类的年龄鉴定材料、鳞(轮)径测量数据。 4(步骤、方法与实验作业 利用退算法计算鲫鱼的生长速度 b?确定退算公式:所学的三种最基本的退算公式为:L=bR;L=a+bR;L=aR。确定用那一种公式，有两种基本方法:一种是将一批繁殖季节捕获的渔获物资料，分别按三种公式退算，将所得结果和实测值比较，以便确立那一种公式更符合实际情况;另一种是先将每一尾鱼的体长和鳞径的资料，点画在座标纸上，然后按所画点总趋向作一经验线(直线或曲线)，确定选用相关的线性方程。例如，根据鲫鱼的体长和鳞径资料点画出的经验线，一般为一条直线，不通过0点。因此，可选用L=a+bR直线回归方程退算。注意:横坐标为鳞径，纵坐标为体长;鳞径的数值间距取小一点，使画出的点距不致于太大。 ?求出a 、b值: 将渔获物按一定组距(1cm)划分为体长组，然后按各体长组的平均体长和相应的平均鳞径，采用函数回归简便求解。最后列出L-R相关式，并绘出相关线图。 ?体长退算:按鳞组划分，将同龄组的r平均值(或每一个体的r值)代入L-R相关nn 式，求出相应的l值。然后列表统计不同年龄组的平均各龄退算体长，并与实测体长比较。n 统计格式参见表2-6。 (3)计算生长指标:在根据年龄鉴定统计法或退算法求出渔获物不同龄组平均体长的基础上，列表(按雌雄)计算相邻年龄组之间的生长比速、生长常数和生长指标。然后，将结果与其它地区或其它鱼种比较，试分析和评价实验鱼种生长的种的特点、区域特点、不同生命阶段的特点，以及雌雄差异。 (4)丰满系数计算:按Clark和Fulton两种方法统计。先计算出每一个体的丰满系 7 数，然后综合全班资料，并将结果和上届同学或其它地区的资料比较。最后列表分析实验鱼种因年龄、性别、季节及水域不同而引起丰满系数的变化。 (5)建立长重相关式和绘出相关曲线:根据渔获物各体长组(组距1cm)的平均体长b和相应的平均体重，采用函数回归求得W=aL公式之a、b值，建立相关式和绘出相关曲线。注意，要将相关曲线绘在座标纸上(以体长为横座标、体重为纵座标);同时，将全部个体的体长和体重资料点画在同一座标纸上，可以看到这些点的总趋向和所建立的相关线的关系。 (6)建立生长方程:根据实测不同年龄组的平均体长和体重，或退算体长和(根据长重相关式所获得的)体重，均可建立生长方程，但以退算体长和体重为好。一般，建立生长方程应具有5-6个龄组以上数据;龄组太少不宜建立。各参数值确定参见第二章第五节。最后，在建立方程的基础上，尚可求出生长速度和加速度，并绘出相应生长曲红(参见图2-11)。 8 实验四 鱼类的食性和摄食强度 实验类型:验证 实验学时:,学时 1(实验目的 通过实验，要求明确研究鱼类食性和摄食强度的基本方法和步骤，为进一步分析鱼类食物组成和摄食强度的变化规律打下基础。 2(基础理论 研究鱼类的摄食习性，有利于提高鱼类增养殖的效果，为渔业生产服务。因此，鱼类摄食习性研究，不仅包括对鱼类食性，摄食强度以及不同鱼类在饵料利用之间的关系，还应该包括对水体中饵料基础的了解和掌握。也就是说，鱼类摄食习性研究，应与调查水体中水生生物的种类，数量和分布等同时进行。 鱼类的取食器官(口、鳃耙、牙齿)和消化器官(胃、肠等)，一般在抵达幼鱼期后发育趋于完善，并形成与之相适应的固有的食性类型。此后，鱼类的食性类型虽然不再改变，但食物组成仍将随年龄、季节，昼夜和栖息场所而变化(通过研究鱼类的食物组成，统计出现频率，应当揭示这种变化及其原因。 摄食强度除了存在年龄、季节和昼夜变动外，还受到鱼体本身生理状况、环境条件，主要是温度和溶氧条件的影响，在养殖条件下，还和饵料的加工以及投饵次数、方法密切相关。通过定量检查鱼类所摄取的食饵对象，可以揭示鱼类的主要食物、次要食物和偶然性食物，并了解鱼类对各种饵料生物的喜好程度;如果同时获得水体饵料生物种类，数量:和分布资料，还可以计算选择指数。此外，鱼类的摄食强度，还是决定鱼类日粮和饵料系数的基础。 3(材料和器材 选取鲈鱼、乌鳢、沙塘鳢等为肉食性鱼类代表，鲫、鲤为杂食性或底栖动物食性鱼类的代表，或野外已采集的某种鱼类的肠道浸制标本。用于摄食习性、研究的标本，特别要注意渔具，避免选取定置网具的渔获物。所需器材为:剪刀、镊子、解剖盘、滴管、载玻片、小玻瓶、吸水纸，天平以及解剖镜或显微镜等。 4(步骤和方法 (1)常规生物学测定:包括体长、体重、性别、成熟度等;并登记鱼名、编号、渔获日期、地点，渔具等。 (2)解剖、观察并比较凶猛鱼类和温和鱼类在口的形状、位置和大小，牙齿和鳃耙的形状和数目、胃盲囊部的形状和大小、幽门盲囊的有无以及肠道长短等各方面的区别，并据此初步分析实验鱼种的食性类型。 (3)食物充塞度:用目测法观察鱼类消化道(胃、肠)所含食物的比重和等级。一般分6级，用阿拉伯数字O一5表示。胃、肠的充塞度等级可分别记录。下面是无胃鱼类的肠道充塞度等级，胃的充塞度等级可参照确定。 0级:空肠管或肠管中有极少量食物。 l级:只部分肠管中有少量食物或食物占肠管的1,4。 2级:全部肠管有少量食物或食物占肠管的1,2。 3级:食物较多，充塞度中等，食物占肠管的3,4。 9 4级:食物多，充塞全部肠管。 5级:食物极多，肠管膨胀。 (4)食物团称重。胃肠内食物可分开称重。用小刀、解剖针，将食物从肠壁上全都刮下，放在滤纸上吸干水分后称重。如食物团中含有较多粘液，可滴入25,苛性钾(钠)溶液处理，然后用滤纸吸干再称重，并按下式计算饱满指数。 饱满指数=(食物团重,去内脏体重)×100或10000 一般凶猛鱼类以百分数、而温和鱼类以万分数表示，借以扩大饱满指数，便于比较。 (5)食物组成、出现率和食性类型:鉴定和识别消化道中各种动植物种类，然后列表统计分析，就可获得该种鱼类食物组成(食谱)的材料。具体鉴定到种或大类，应根据研究需要和可能。一般凶猛鱼类鉴定到种，其它鱼类，特别是以浮游生物、周丛生物为食物为食饵的鱼类，可鉴定到大类。鱼食性鱼类的食物对象，一般可用肉眼直接辨别;而以微小生物的鱼类，可将称重后食物团置于一小瓶中，加适量清水;再用滴管吸出食物，滴在载玻片上，然后放在解剖镜或显微镜下检查。已经消化的食物对象，根据其残留骨片、附肢、甲、壳、鳞片等鉴别。 鉴定鱼类消化道中食物组成，注意应将见到的食物种类全部列入，而不管其数量多少，然后根据下式统计每一种(类)食物的出现频率(%): 某种(类)食物在被解剖的肠管中出现次数 出现率,，100解剖肠管(空肠管不计在内) (6)食物对象的定量检查:凶猛鱼类所吃食物个体较大，可以各别计数称重，然后统 -2);或者也可按下式计算饱满度分计出各种饵料生物所占总数的个数或重量百分比(图E 指数，作为所吃食物的定量指标: 饱满度分指数=(某一种食物重量/去内脏体重)×100 5(实验分析与作业 食物充塞度、食物团重、饱满指数、食物组成分析、判断食性 10 实验五 鲫鱼繁殖类型及繁殖力的测定 实验类型:设计 实验学时:4学时 1(实验目的 通过实验，要求明确鱼类性腺发育分期的原理，掌握运用目测法、卵径测定法和成熟系数法，进行性腺发育的分期;同时，也掌握估测鱼类繁殖力的基本方法，从而为分析性腺的周年发育和鱼类繁殖力变动原因打下基础。 2(基础理论 性腺发育的分期，目前常用的有组织学法、目测法、卵径测定法和成熟系数法。这些方法基本上都是以卵(或精子)在形成过程中，所产生的在形态、色泽、体积、重量和活动度等方面的变化特征为依据的。许多鱼类在初次性成熟后，每年性成熟一次，形成明显的性周期。鱼类初次性成熟和再次性成熟的性腺发育在时间、特征、卵粒大小等方面都有不同。按本实验的方法，若能做到逐月采样，积累资料，就可以掌握鱼类的初次性成熟年龄、性周期以及产卵类型和产卵季节。 性腺发育成熟的鱼类，在一定的内外条件的协同作用下，就会进入产卵活动、繁殖后代。由于多数鱼类的产卵量很难获得，因此，鱼类的个体繁殖力，通常用1尾雌鱼在产卵前卵巢中所怀有的成熟卵粒数，即怀卵量来表示。所谓成熟卵粒，这里是指已抵达卵黄充塞阶段的N期卵;但在计数时，通常将开始积累卵黄的?期卵均计数在内。 鱼类的繁殖力具有种和种群的特征，同时，又受到个体的年龄、体长、体重、环境条件(特别是营养条件)，以及繁殖习性、产卵次数和卵的大小等因子的影响。繁殖力的变动及其调节规律是阐明种群补充过程的最主要手段之一。因此，在分析特定种或种群的繁殖力变动时，要注意从多方面考虑，并要注意到采样时间、计数方法等人为造成的误差;有时，这种误差可以达到很严重的程度。 3(材料和器材 随机选取一批鲫鱼类的新鲜标本，供观察和判断鱼类的性腺发育分期。估测繁殖力的标本最好采自该种鱼类繁殖季节之前l一2月，以减少误差，便于计数;或采用野外已采集的卵巢样品计数。所需器材为:搪瓷盘、培养皿、载玻片、吸管、镊子、解剖镜、台测微尺，目测微尺和计数器等。 4(步骤和方法 (1)常规生物学测定:包括鱼名、编号、渔获日期、地点、渔具、体长、体高和体重等;并取鳞，鉴定鱼的年龄。 (2)性腺发育分期:先剖开腹腔，在消化道背侧，鳔两侧，找到成对的性腺，然后按以下三种方法，观察测定性腺的发育期相: ?目测法:根据性腺不同发育期相，所表现出来的外表形态特征划分。各种鱼类的划分标准大同小异。一般分6期，分别用罗马数字I一?来表示。基本分期标准如下: I(未成熟幼鱼(unmature fish):性腺透明细线状，肉眼不能鉴别雌雄。 ?(静息期(quiescent):性腺仍透明，稍扩大，扁带状，肉眼较难鉴别雌雄。卵巢略 11 带淡黄色。但是，对于再次性成熟鱼，即那些从产卵后?期性腺，重新向?期过渡，开始新的性腺发育周期的个体，则性腺较宽大，卵巢中除有发育中的卵母细胞外，往往还有未吸收尽的卵粒。精巢情况相似。 ?(性腺在成熟中(ripening):性腺重量增加。雌雄易鉴别。卵巢淡黄色、黄色，卵粒开始沉积卵黄。精巢由透明转为淡玫瑰红色。 ?(成熟期(ripeness):但还不能产卵排精(卵巢重量达到顶点，占据大部分腹腔，卵粒大量沉积卵黄，在卵巢中紧密挤压成多角圆形。精巢转为乳白色。 ?.生殖期(reproduction):或称产卵期。卵透明、圆形，游离在卵巢腔中，提起鱼头或轻压腹部，卵和精子能自动流出体外。 ?.疲弱期(spent):或称产卵后期。卵和精子排出，生殖腺重量显著减轻。生殖腺膜宽松坚韧。卵巢中有少量未产卵，精巢中有少量精子。 根据目测法判别后，将标本鱼性别(I期性腺可以不填性别)和性腺发育期相填入登记表。 ?成熟系数法:将一对性腺取出、称重，并计算成熟系数(GSI)。然后，分别雌雄和不同年龄组(或体长组)，将所得数据按目测法所判断的性腺发育期予以归纳统计，就可以得到不同年龄、不同性腺发育分期系数的变动范围和均值。 ?卵径测定法:最好用新鲜标本。如果是浸制标本，必须注明浸制液浓度和浸制时间。一般每一卵巢随机测定约200粒卵。测定前先用台测微尺校正标定目测微尺的刻度。方法是将台测微尺和所需测定的卵放置在一个平面上，然后用以标定每一格目测微尺表示的实际长度单位。如目测微尺10大格，每大格5等分，计50小格，用台测微尺标定(在放大20倍时)为5mm，则1小格为0.1mm，半格为0.05mm。然后，可用目测微尺直接测卵径，先记录格数，再换算成实际量度单位(mm)。 注意:测定活体卵或受精卵，应带水测定，以避免卵离水后迅速失水，造成误差。若所测定的卵开头不规则，或椭圆形，应测其卵径最大和最小值，取它们的平均值作为卵径。 (3)估测繁殖力: ?采样:同实验二。 ?怀卵量计数:先将已固定的卵巢样品用清水漂洗数次，再取出放在培养皿中，轻轻揉擦，使卵粒完全脱离卵巢系膜(卵巢板)。少数留在卵巢系膜上的卵粒可用镊子刮下，务使卵粒全部脱下。然后去掉系膜，并滤去清水，将全部卵子移入搪瓷盘内。将部分卵粒排成一直线:卵粒间保持一定的间距，每堆卵粒不超过3粒，用计数器计数。计过数后的卵粒，推到一边;然后再将部分卵粒排成一直线计数，直至全部数完。在取得样品卵粒数后，按下式计算绝对和相对怀卵量: 绝对怀卵量=(样品卵粒数/样品重)×卵巢重 相对怀卵量=绝对怀卵量/去内脏体重(g) 5(实验分析与作业 判断性腺成熟度(目测法第几期)、计算成熟系数(GSI)、测量卵径(平均值)、绝对怀卵量(绝对繁殖力)、相对怀卵量(相对繁殖力) 12 实验七 鱼类的人工授精和孵化 实验类型:验证 实验学时:,学时 1(实验目的 通过实验，要求掌握鱼类人工授精的一般原理和方法;观察胚胎发育过程和温度对孵化速度的影响，以及统计受精率和孵化率，为深入研究鱼类早期生活史阶段的形态，生态和生理打下基础。 2(基础理论 鱼类人工授精的基础是亲鱼的性腺必须抵达V期。当卵和精子具有结合能力时，才能采取人工方法分别收集性腺内的成熟卵和精子，并使它们结合成受精卵。我国的专题人工授精试验，始于本世纪30年代，对象是淡水鲤科鱼类。海水鱼的人工授精试验是在50年代才开始的。近代，随着鱼类养殖事业和资源繁殖保护工作的进展，以及对鱼类早期生活史阶段形态、生态和生理等基础科学研究的需要，人工授精技术的应用已越益广泛和普及。 人工授精的成功，主要取决于选择授精时间、方法，以及技术掌握是否确当。选择授精时间，实际上是选择性腺发育良好的亲鱼。V期性腺的成熟卵，能够接受精子的时期，尽管各种鱼类会有不同，但一般都不长，有一定限度，因此，过早和过晚收集到的卵子都会影响到受精率。人工授精的方法基本上有湿法、干法和半干法三种。不同性质的卵(浮性、沉性或粘性)，所选择的人工授精方法和操作，应当有不同的考虑和设计，并不限于本实验的介绍。还有，精子的活动能力和授精技术的密切配合，亦会对受精率产生重要影响。 鱼类胚胎发育和孵化的时间具有种的特点:而在种的范围内，孵化速度还受到环境条件，诸如水温、溶氧、光照、pH以及病害的影响。一般，鱼类的胚胎发育对非生物环境因子都有一定的适应范围。例如温度，超过适温范围，就会导致胚胎发育中止或畸形，在适温范围内，胚胎发育速度与温度约呈正相关。所以，要提高受精卵的孵化率，应当注意摸索和提供适宜的环境条件。 3(材料和器材 本实验在鱼类产卵季节、结合生产实习完成。淡水鱼以鲤、鲫、团头鲂等，海水鱼以真鲷、黑鲷、鲆，鲽等为代表，选取性腺发育良好的雌雄亲鱼。所需器材如下:清洁淡水或海水、500ml量杯、100ml量杯、20--50mi培养皿、1000—2000ml培养缸、吸管、玻璃棒、玻璃吸管、温度计、毛笔、显微镜，目微尺、台微尺以及水浴恒温设备等。 4(步骤和方法 (1)选择亲鱼:成熟亲鱼的选择是以提起鱼头，精或卵能从生殖孔自动流出稍许最为理想，或轻压腹部，精或卵即能流出者亦可。如果亲鱼性腺尚未最后成熟，而硬挤出不成熟(呈团块状)卵与精子进行人工授精，往往会严重影响受精率和孵化率。记录亲鱼体长、体重，并取鳞片，鉴定年龄备查。 (2)收集卵和精子:一手将成熟雌鱼头部提起，另一手先用纱布，轻轻抹去体表水分，然后沿鱼腹两侧自上而下轻微压迫，使成熟卵流入500m1量杯中(随即用同样方法将雄鱼精液挤于100ml量杯中。随机取20--30粒成熟卵，测量卵径。 13 (3)准备培养缸:取三个盛有清洁淡水(或海水)的1000--2000ml培养缸。淡水鲤、鲫等卵粘性，可先放入少许杨树根作附着基，海水鱼卵大都浮性，不需附着基。 (4)人工授精:把已收集到的卵，分别倒入三个100ml干燥量杯中，倒入卵子的容量约为5--10ml，用作湿法、千法和半干法三种人工授精试验。卵的用量希望计数。可以另取一个l00ml量杯，倒入同样容量的卵，用以计数，或取部分容量的卵计数，然后换算得到全部容量的卵的数目。精液用量约为卵容量的1,10，即0.5—1ml。 ?湿法:将已收集到的卵和精子，同时倒入培养缸中，并轻轻摇动培养缸，或用玻璃棒缓缓搅动，使精、卵在水中均匀、自然混和而受精。淡水鲤、鲫等卵遇水后呈粘性，可用干燥毛笔渍后轻轻均匀撒入水中，卵在下沉过程中遇杨树根等附着物，即附着其上;同时滴入精液。海水鱼可直接将精、卵倒入。 ?干法:在盛有5一l0ml卵的100ml量杯中，用吸管滴入少许(0.5一lml)精子。并用干燥毛笔均匀混和，静置5—10min。然后，若是海水浮性卵，可先用清洁海水冲洗;洗去多余精液及污物，再倒入培养缸;若是淡水粘性卵，可用毛笔渍受精卵，轻轻撒入盛有杨树根等附着物的培养缸。 ?半干法:另取100ml量杯一个滴入0.5—1ml精液，然后加10一20ml海水稀释;再将稀释后的精液，倒入盛有5—l0ml卵子的l00ml量杯中，轻轻摇动量杯，或用玻璃棒缓缓搅动，使精、卵均匀混合，静置5-10min，用清洁海水冲洗，洗去多余精液及污物，最后倒入培养缸。淡水粘性卵，因遇到水会结成团块，不宜用半干法。 (5)统计受精率:卵受精后，一般约1—2h进入卵裂阶段，未受精卵开始变得混浊、不透明。因此，可随机选取部分或全部卵，放在培养皿中，在解剖镜下检查受精卵的百分数，剔除未受精卵。随机选取20-30粒受精卵，测量卵径、卵周隙。 (6)孵化:鱼类的孵化包含两种意思:一是指胚胎发育全过程，二是指仔鱼出膜。整个孵化过程，历时大多在ld以上。因此，这部分工作需延续到课堂外，由同组学生值班完成。将部分受精卵分成三个恒温组(18?、24?、30?)和一个自然水温组，在充气条件下孵化。也可将干法受精的卵，直接分成同样四个温度组孵化。以水浴保持恒温。孵化过程中记载如下项目: ?每6h测水温一次，记载自然水温变化，取得整个孵化期平均水温。换水时水温差， 不宜超过l?。水浴恒温务必保挣在?l?左右。 ?进入胚胎发育三个阶段(或各发育期)的时间:鱼类的胚胎发育，按其形态特点，可以划分为三个阶段和许多不同的发育期(图E一3)，即卵裂阶段(胚盘期到囊胚期)、胚体形成阶段(原肠期到胚孔封闭期)，器官分化阶段(肌节出现到部分器官分化形成，包括眼泡、听囊、心脏搏动、尾芽游离期等)。一记载方式:首粒卵、50,的卵、100,的卵进入该阶段(或该期)的时间。 ?首尾仔鱼、50,仔鱼、100,仔鱼出膜的时间。 ?随机测量20—30尾初孵仔鱼的全长，记载肌节数范围和均值、描述色素分布、器官发育简要特征，并附图。 (7)统计孵化率:在孵化过程中，剔除并记录死亡卵粒数。仔鱼全部孵出后，计数剩余死卵;并用玻璃吸管计数仔鱼，然后统计出各组孵化率。 5(实验分析与作业 (1)分别统计湿法，千法和半干法人工授精的受精率，分析差异原因。 (2)列表统计或图示受精弗在自然永温和不同恒温条件下，进入各发育阶段(或发育期)、直至解出的时间，分析温度和孵化速度的相关性。 (3)列表统计各组受精卵在自然水温和不同恒温条件下的孵化率。 14 (4)扼要描述成熟卵、受精卵、主要胚胎发育期和初孵仔鱼的主要形态特征，并附必要的图(参见图E-3) 实验八 鱼类在仔鱼期的温度和盐度耐力 实验类型:验证 实验学时:,学时 1(实验目的 通过测定鱼类在仔鱼期对温度和盐度的耐受限度、适温范围，要求掌握研究仔鱼对理化环境因子耐受力的基本方法，为深入研究鱼类、特别是仔稚鱼的环境耐力生态打下基础。 2(基础理论 水温和盐度是鱼类生活环境中两个重要的理化环境因子。不同的物种或种群。同种在不同的生活史阶段，对温度的耐受极限、适温范围以及最适幅度往往不同，这是和物种的发育史密切相关的。鱼类在仔鱼期对温度和盐度理化环境因子的变动特别敏感。 3(材料和器材 本实验在鱼类产卵孵化季节进行。任选海淡水的卵黄囊期仔鱼，常温饲养在水族箱内备用。所需器材如下:水族箱、蒸馏水、玻璃橡皮吸管、盐度计以及电热棒、恒温调节仪。 4(步骤和方法 (1)将孵化场采来的仔鱼转移到饲养箱，注意动作要轻缓。可将装有仔鱼的塑料袋或其他容器先沉入水族箱，待两者水温接近后再打开塑料袋，使仔鱼自然进入饲养箱。 (2)温度耐力测定: ?准备和调节水浴恒温装置，采用电热棒、恒温调节仪及水族箱，制成水浴恒温装置。一般设计几个不同的温度组。 ?仔鱼从饲养箱转入玻璃缸:用玻璃吸管从饲养箱各税层随机吸取标本20尾，移入一个1-2L容量玻璃瓶内。 ?24小时后，再用玻璃吸管从每个玻璃瓶内逐尾吸出仔鱼。 ?统计出对照组和每个温度组仔鱼的存活、活动正常的百分数。 (3)盐度耐力测定: ?配置一定浓度的水溶液。 ?仔鱼从饲养箱移入玻璃瓶。 ?24小时后，按上述温度耐力测定同样的标准观察。 5(实验分析与作业 (1)将不同温度(或盐度)所获得的存活和正常活动仔鱼百分数进行回归分析，求得仔鱼50%存活、正常活动时的温度(或盐度)，即为仔鱼温度(或盐度)耐力限度和正常生活范围。 (2)将本组结果与班上其他组同学所得结果比较，分析差异原因。 15 实验九 食物消化速率和饵料系数的测定 实验类型:验证 实验学时:,学时 1. 实验目的 通过实验了解不同食性的鱼类对食物的消化速率的大小、以及同一食物被不同鱼摄取时转化率的大小。 2(基础理论 消化速率是研究鱼类食物消耗率的基础数据，它以食物通过消化道的时间表示。据此来判断鱼类的可口性食物。一般来说，鱼类的适口性食物的消化速率最快、而饵料系数最小。 3(材料和器材 本实验在实验室中进行，主要实验材料如下:几种不同的鱼类、水族箱、橡皮吸管、小型渔网、计数器、计时器以及一些化学和物理指示剂。 4(步骤和方法 (1)消化速率的测定 ?喂饲法 问题是难以使大批鱼在同一时间吃食一定量的食物，有人把食物直接放入胃中，迫食，可导致生理紊乱，影响结果。 ?野外调查法 从野外采集一批鱼，假设这批鱼在同一索饵点取食，具有大致相同的摄食节律，解剖其中一部分鱼，观察消化程度和充赛等级。 ?染色法 投喂带色食物，记录从摄取到排出带色粪便的时间，便是食物通过消化道的时间。 ?X射线法 把注射有硫酸钡的饵料强迫试验鱼吃进，然后用X射线的影像监察饵料由摄取到排空时间。 ?同位素法 把预先感染有放射性同位素物质的饵料喂饲试验鱼，然后用同位素监察仪重复测定食物消化时间。 (2)饵料系数的测定 在单位时间内(一周或一月)投喂鱼类一定重量的某种饵料，过一段时间后，测定鱼类重量增长值与所投喂饵料重量的比值。即饵料系数。 5(实验分析与作业 (1)计算几种鱼的食物消化速率; (2)计算饵料系数。 16 实验十 鱼类耗氧率的计算 实验类型:验证 实验学时:,学时 1.实验目的: 通过计算鱼类的耗氧率，可以判断鱼体代谢强度的高低，了解不同鱼类对溶氧的要求情况，以便采取对应措施。 2(基础理论 在养殖生产上,鱼类的常规耗氧率往往是决定放养密度、防止鱼池缺氧以及运输死亡对策的基础。鱼类的耗氧率或耗氧量，除了种间不同外，还受到一系列内外因素的制约。 3(材料和器材 本实验在实验室内进行，实验室保持干净整洁。所需器材如下:水族箱、过滤器、温度计、溶氧测定仪，化学指示剂、玻璃瓶、曝晒得自来水等。 4(步骤和方法 (1)准备五个水族箱; (2)测定每个水族箱的温度，放入测试鱼; (3)测定一段时间前后水族箱内的溶氧含量; (4)根据溶氧差计算耗氧率。 5(实验分析与作业 (1)在一定温度范围内，鱼类的耗氧量和温度呈正相关，要求学生仔细观察不同温度下鱼类的耗氧率的大小。 (2)比较分析不同鱼类的耗氧率，根据耗氧率确定它们的耐氧能力。 17 实验十一 鲫鱼基本生物学性状的总结 实验类型:综合 实验学时:4学时 1.实验目的 ?确定鲫鱼的基本生物学性状;?掌握研究鱼类生物学性状的基本方法;?培养学生总结归纳、综合分析的能力。 2(基础理论 要认识一种鱼首先得从这种鱼的基本生物学方面入手。通过对其生物学进行研究，可以和其它种鱼或其它种群的鱼进行区别，也可以掌握该种鱼的生态习性及生态特征。 3(材料和器材 采用的实验鱼是性腺发育成熟的2龄鲫鱼。其它实验器材还有:解剖工具、显微镜、解剖镜、测微尺、天平、两脚规、计数器、直尺等。 4(步骤和方法 (1)鲫鱼形态学性状的测定 (2)鲫鱼生长和年轮鉴定 (3)鲫鱼呼吸器官的观察 (4) 鲫鱼食性和消化器官的研究 (5) 鲫鱼性腺发育和繁殖力研究 5(实验分析与作业 (1) 鲫鱼基本生物学性状的测定结果; (2)鲫鱼生长速率的测定，并观察年轮的特征; (3)鲫鱼繁殖力的大小以及成熟度的判断; (4)以上结果与其他鱼种做比较分析，并计算它们的差异性。 18