鱼类生态学实验教案

1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：２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(trussnetyvorkmorphometricanalysis)。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2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。若干测量项目标准如下。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。侧线鳞式——侧线鳞)()(Av或臀鳍侧线下鳞至腹鳍侧线上鳞例如，鲫的侧线鳞式：27~30v6~56~5。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。3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：２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：①性别：除当龄鱼（不可填）外，一般不难鉴别。②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Ⅰ—Ⅵ表示。一般用一个罗马字，有时可用两个罗马字表示。例如，Ⅳ—Ⅴ表示性腺成熟度从Ⅳ期间向Ⅴ期过渡，虽已开始具备Ⅴ期特点，但尚未完全脱离Ⅳ期。此外，性腺色泽、长度和宽度亦应记载。4（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：①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。②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5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：２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（r1,r2,r3）等；到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：①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。②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。③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6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：①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。②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。③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。④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。⑤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（r1)，到第二年轮的格数(r2)……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