时间：2022-09-02 11:59:41
真鲷( Chrysophrys major) 是中国近海重要经济鱼类，具有较高的营养与经济价值。20 世纪 80 年代广东沿海就开展了真鲷的增殖放流试验，近年来大规模人工增殖放流真鲷活动成为近海恢复渔业资源、提高渔业经济产值的重要手段之一，2010 年广东沿海增殖放流平均全长 3. 5 cm 的真鲷 210 ×104尾。海洋牧场鱼类音响驯化技术是根据增殖生产对象的听觉特性，在放流前采用放声结合投饵的方式使之建立条件反射，以达到放流后有效控制其行为、提高回捕效率并进行牧场化管理的目的。对牧化品种进行放流前的人工音响驯化，是实现海洋牧场增殖生产对象人工调控的重要手段之一［1 －3］。目前，海洋牧场建设在世界范围内方兴未艾，成为新世纪海洋研究的重要内容［4 －5］。音响驯化技术作为海洋牧场对象行为控制技术在许多国家已经成为研究热点［6 －7］。日本在音响驯化方面进行了较多的研究并取得了很好的成绩［8 －9］，对真鲷、牙鲆( Para-lichthys olivaceus) 、黑鲪( Sebastodes fuscescens) 和许氏平鲉( Sebastes schlegeli) 等近海经济鱼类进行了驯化并实施音响驯化型海洋牧场的开发建设; 韩国已经将音响驯化技术应用于实际生产［10 －11］。此外，美国、英国、挪威、丹麦及芬兰等国均进行了大量的研究，大都应用于实际生产中。目前国内尤其是南海区针对海洋牧场品种音响驯化技术研究较少，海洋牧场品种驯化技术不能满足海洋牧场发展的需要。鱼类的听觉特性因鱼种的不同而有所差异。一般骨鳔类听觉最敏感，可听声音频率为 16 ～13 000Hz; 非骨鳔类次之，可听声音频率为 100 ～ 1 500Hz; 无鳔类听觉能力较差［12 －13］。鱼类中只有鲇形目和鲤形目为骨鳔类。真鲷属于海水非骨鳔类，敏感声音范围为 200 ～600 Hz［12］。该研究根据真鲷的听觉特性［14 －15］，选择 500 Hz 方波连续音对真鲷进行音响驯化，探讨 500 Hz 方波连续音对真鲷的驯化效果，以期为音响驯化技术在海洋牧场建设中的应用提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
试验用真鲷幼鱼取自深圳市南澳某育苗场，体长为 4. 4 ～6. 6 cm，体质量为 3. 0 ～4. 8 g。按育苗时条件在室内水泥池中暂养 7 d 后选取 100 尾健壮的真鲷进行音响驯化试验。
1. 2 试验装置
室内试验池为 5. 0 m × 4. 0 m × 1. 5 m 的水泥池，为了便于观察水池中的试验鱼，将池底与池壁用无毒的黄色水槽漆涂成黄色。在池底以水下扬声器为中心分别标出直径为 1 m、2 m、3 m 和4 m 的圆圈以便观察和统计真鲷幼鱼的位置分布数据( 图1) 。试验池上方按育苗时光照条件用日光灯和管型卤钨灯照明，水面平均光照约为 78. 52 lx。水下扬声器放置在水池底部中心，扬声器喇叭口向上，底垫厚度约为 7 cm 的方形泡沫块以降低发声时扬声器引起水池壁震动的干扰。在水池正上方安装摄像装置记录鱼类的行为。为了降低人影等外界因素对试验效果的影响，在水池四周用黑色布帘隔住，并通过内径为 3. 5 cm、长 3. 5 m 的硬质塑料管远距离投饵，投饵点设定在扬声器中心上方，管口没入水面少许。信号发生器和功放放置在布帘外。试验用的仪器主要包括 LC5201B5 网络摄像机，ImagineWorldClient 实时监控系统，STX S50 水下扬声器，DG1022 音频信号发生器，TA-8060 功放，YSI556 型便携多参数水质检测仪，ZDS-10W水下照度计，ACQ-007 充气泵等。
1. 3 试验方法
暂养结束后分别将 100 尾真鲷幼鱼移入驯化池和对照池，适应 48 h 后开始试验。试验组每次放声 120 s，在放声的同时投喂饵料。为了避免鱼类过量饱食而降低驯化效果，投饵量参照佐藤靖［16］的研究报道，每次约为试验鱼总体质量的 0. 6%。连续 8 d 每天上午 8 时开始音响驯化，每隔 4 h 放声 120 s 结合投饵驯化 1 次，共 4 次; 22 时进行只放声 120 s 不投喂饵料的驯化效果检验试验，观察并记录试验鱼的行为反应。对照组按照同样的时间间隔试验，只投喂饵料，22 时检验试验则不投喂饵料，直接录像。利用 LC5201B5 网络摄像机和ImagineWorldClient 实时监控系统记录对照组和试验组在放声驯化时间点前后真鲷幼鱼的行为。试验期间不充气; 试验用水为经 300 目棉质过滤袋过滤的天然海水，水深控制在 0. 7 m，水池内水温为23. 0 ～ 25. 1 ℃ ，盐度 22. 7 ～ 23. 1，pH 7. 7 ～ 7. 8。
1. 4 分析方法
通过比较试验鱼每日检验试验时诱集区半径以及反应时间、聚集时间、停留时间和聚集率来说明500 Hz 方波连续音对真鲷幼鱼的驯化效果。诱集区半径是根据试验鱼距声源中心的距离分布频次统计结果，运用 Origin 软件的 Gaussion 非线性拟合模型对真鲷幼鱼距离水池中心点距离的散点分布曲线进行拟合。回归曲线采用非线性回归中的 Gaussion模型拟合，从 Gaussion 分布模型公式中得到试验鱼分布的集中趋势位置，该位置对应的距离即为诱集区半径，以该半径的圆形面积范围即为诱集区。Gaussion 分布模型公式如下:式中 y 为试验鱼随距离出现的频次，w 为满足Gaussion 分布的标准差，x 为距离水池中心点的距离半径，x0为服从 Gaussion 分布的随机变量的均值，也为 Gaussion 分布的位置参数，描述分布的集中趋势位置，A、y0为回归图形的修正参数。反应时间为从开始放声，到有试验鱼进入诱集区的时间; 聚集时间为从开始放声到不再有试验鱼进入诱集区的时间［17］; 停留时间为从不再有试验鱼进入诱集区开始到 70% 试验鱼游离诱集区的时间; 聚集率为在聚集时间内聚集到诱集区试验鱼尾数占总试验鱼尾数的百分比。对照组中的反应时间、聚集时间则是从开始录像后 2 min 记录，停留时间和聚集率计算方法与试验组相同。
2 结果
2. 1 试验鱼位置分布频次变化
在对照组试验时观察到，试验鱼在水池中的分布比较离散，基本无聚集现象( 图 2) 。试验鱼在试验水池各处出现的次数相近，即基本为随机出现在水池的各处。通过 Origin 软件利用 Gaussion 模型进行曲线拟合，该拟合曲线基本呈现随机分布。与对照组试验相比，试验组试验鱼在只放声的情况下聚集成群，并且基本上聚集在诱集区内游动。从驯化第 1 ～ 第 8 天试验鱼的散点分布曲线和拟合曲线可知，试验鱼的分布均呈偏正态分布( 图3) ，诱集区半径分别为 105. 40 cm、93. 51 cm、88. 04 cm、 83. 40 cm、 71. 86 cm、 83. 06 cm、83. 23 cm 和 96. 85 cm。放声时试验鱼在诱集区内出现的概率显著大于诱集区外，表明 500 Hz 方波连续音对真鲷的驯化产生了良好的诱集效果。
2. 2 放声前后的反应
放声前真鲷幼鱼在水池各处无方向性缓慢游动，集群性差、群体较散。驯化第 1 天放声时鱼群游速突然增加，并短暂游离声源，表现出恐吓的现象，此阶段时间约为 0. 5 ～1 s，之后会逐渐聚集到诱集区内群游并做索饵状。驯化第 2 天放声时只有在扬声器附近的真鲷幼鱼出现瞬间的恐吓行为，之后则聚集到诱集区内作回旋状群游。驯化第 3 天起试验鱼不出现在放声的瞬间游离声源的行为。驯化第 5 天起真鲷幼鱼在放声后反应强烈，瞬间即聚集到诱集区，聚集率基本达到 100%。整个驯化过程真鲷聚集到诱集区后反应强烈，聚集成群围绕扬声器作回旋状游泳，密集在投饵管下方，偶尔有几尾试验鱼游离群体离开诱集区，很快又重新聚集到诱集区。真鲷幼鱼在诱集区的停留时间随驯化天数呈增加趋势，停留时间过后，真鲷幼鱼逐渐游离诱集区在水池各处无方向分散游动，但是游速仍然大于放声前。
2. 3 反应时间
试验组真鲷幼鱼的反应时间随着驯化天数呈缩短趋势，从第 5 天起已无明显变化，一直处于最短状态。试验组第 1 天反应时间为 2. 93 s，第 8 天为0. 32 s，平均反应时间为 0. 83 s( 图 4 － a) 。对照组反应时间变化不明显，除第 5 天为 1. 94 s，其他均高于 2. 50 s，平均反应时间为 2. 60 s。通过比较试验组和对照组的反应时间可以看出，500 Hz 方波连续音对真鲷幼鱼驯化效果明显，并且在第 5 天已经达到了最佳的驯化效果。驯化第 1 天至第 8 天试验组真鲷幼鱼的反应时间极显著低于对照组( P ＜01) 。
2. 4 聚集时间
试验组真鲷幼鱼的聚集时间随着驯化天数呈缩短趋势，第 4 天起聚集时间变化不明显，一直处于最短状态( 图 4 － b) 。试验组第 1 天聚集时间为 7. 01 s，第 8 天为 2. 16 s，平均聚集时间为3. 36 s。对照组聚集时间呈现不规则变化，均高于 5. 00 s，平均聚集时间为 6. 57 s。比较试验组和对照组聚集时间变化可见 500 Hz 方波连续音对真鲷幼鱼的驯化效果明显，并且在第 4 天即可达到最佳的驯化效果。驯化第 1 天试验组与对照组聚集时间无显著差异( P ＞ 0. 05) ，驯化第 2 天至第 8 天试验组真鲷幼鱼的聚集时间极显著低于对照组( P ＜0. 01) 。
2. 5 停留时间
试验组真鲷幼鱼的停留时间随着驯化天数呈增加趋势，第 5 天起停留时间变化不明显，均处于最长时间( 图 4 － c) 。驯化第 1 天停留时间为 10. 56s，第 8 天为 26. 24 s，平均停留时间为 19. 33 s。对照组停留时间无明显变化，均处于 6. 00 s 上下浮动，平均停留时间为 6. 39 s。通过比较试验组和对照组停留时间的变化，可得出 500 Hz 方波连续音对真鲷幼鱼具有良好的驯化效果，并且在驯化第 5天已经达到最佳驯化效果。驯化第 1 天至第 8 天试验组真鲷幼鱼的停留时间极显著低于对照组( P ＜0. 01) 。
2. 6 聚集率
试验组真鲷幼鱼的聚集率在第 4 天起达到最佳，并 维 持 在 最 佳 水 平 上 下 浮 动， 分 别 为96. 97% 、98. 99% 、100% 、100% 和 98. 99% ( 图 4－ d) 。驯化第 1 天聚集率为 70. 00% ，第 8 天聚集率为 98. 99%。对照组聚集率无明显变化，均明显低于试验组。通过试验组和对照组聚集率的比较可以看出，500 Hz 方波连续音对真鲷幼鱼具有良好的驯化效果，并且在驯化第 4 天已经达到最佳驯化效果。驯化第 1 天至第 8 天试验组真鲷幼鱼的聚集率极显著高于对照组( P ＜0. 01) 。
3 讨论
该试验结果显示，500 Hz 方波连续音对真鲷幼鱼有明显的驯化效果，诱集作用强; 真鲷幼鱼对500 Hz 方波连续音呈正趋声性并且反应敏感。该试验真鲷幼鱼空间位置分布是通过只放声音不投饵时，真鲷幼鱼对声音的反应排除了饵料因素的影响。对照组真鲷幼鱼的空间位置分布基本呈随机分布，在距离水池中心 40 ～ 60 cm、180 ～ 200 cm 区域内出现的次数略高于其他区域，可能是由于投饵的作用和水池边缘的影响; 试验组第 1 天至第 8 天真鲷幼鱼空间位置分布呈偏正态分布，即真鲷幼鱼聚集的区域向声源靠近，说明真鲷幼鱼逐渐对声音刺激建立了条件反射。通过对放声时试验鱼空间分布散点图利用 Origin 软件中 Gaussion 模型回归统计分析得到每天诱集区的半径，驯化第 1 天至第 8 天回归 曲 线 的 拟 合 度 分 别 为 96. 31%、94. 38%、96. 43% 、 95. 56% 、 95. 15% 、 97. 23% 、 91. 69%和 91. 73%，均能较好地反映出试验鱼实际的空间位置分布。反应时间和聚集时间呈缩短趋势，停留时间和聚集率呈增加的趋势。反应时间和停留时间自驯化第 5 天起无明显变化，一直处于最佳水平;聚集时间和聚集率显示，自驯化第 4 天起无明显变化，一直处于最佳水平; 可见在驯化 5 d 后即可建立良好的条件反射。分析比较试验组和对照组的反应时间、聚集时间、停留时间和聚集率，结果显示，500 Hz 方波连续音对真鲷幼鱼驯化 5 d 即可建立理想的条件反射。该试验选择驯化天数为 8d，是参考在实际生产中育苗厂鱼苗在用于增殖放流之前能提供用于音响驯化的时间约为 1 周，进行该项试验最终目的是实际应用。该试验选择真鲷幼鱼的规格参照实际生产中用于增殖放流的规格。经过连续 8 d 每天 4 次音响驯化，第 9 天开始每天进行 1 次只放声音不投喂饵料的记忆时间的初步试验，结果显示在 20 d 后试验组真鲷幼鱼对在放 500 Hz 方波连续音后基本上无聚集现象，反应与对照组真鲷幼鱼基本相同。选择 70%试验鱼游离诱集区的时间作为停留时间，是根据在不放声情况下，120 s 内试验鱼随机出现在诱集区内的尾数约占总数的 30% 。
除耳石外，侧线是鱼类感应声波的另一个重要器官。该试验采用水下放声，声波自扬声器发出后，在水池壁和角落会反射而产生叠加的现象，使水池四角和池壁处声压增加; 还由于震动在水中有衰减等原因使得声源、声压未能完整地呈球面分布，对驯化的效果有一定的影响，在音响驯化型海洋牧场的实际中，声波不会产生叠加情况下试验鱼的反应行为还有待进一步的研究。从建立条件反射后 500 Hz 方波连续音对真鲷幼鱼的聚集率并不是每天都达到 100%，可能也与此有关，也可能与水体空间有限、温度、光照、鱼类集群行为等有关。在日本进行相应试验和应用的时候，在水池边缘装有吸音板，可以防止此类现象的发生［18］。真鲷幼鱼建立条件反射后，在室内进行了初步应用试验，即只放声观察对试验鱼的诱集效果，结果显示诱集效果明显，放声后聚集率约为 100%。姜昭阳等［17］利用 300 Hz 矩形波连续音对真鲷进行音响驯化，真鲷建立条件反射的时间为5 ～7 d，整个驯化过程平均反应时间为15. 1 s，平均聚集时间为41. 3s。该试验真鲷幼鱼建立条件反射的时间为 5 d，整个驯化过程平均反应时间和聚集时间分别为 2. 60 s和 6. 56 s。这可能是由于所选的频率，试验鱼的体长、体质量、数量，试验水池规格不同，试验方法有异等引起的。程明华和徐如彦［19］提出，音响驯化中水温的变化能影响驯化的效果。幼鱼较成鱼更易建立条件反射。
中国南海渔业资源种类丰富、经济种多、沿海地区以捕鱼为生的渔民数量大，近年来资源衰退严重［20 －21］，海洋牧场的建设可以在恢复渔业资源的同时改善海洋环境，是未来渔业的主要模式，鱼类行为控制技术是其重要的组成部分。将驯化后的苗种增殖放流 2 ～3 d 后放声诱集进行人工投喂饵料，可以在苗种过渡期提高成活率，到可捕阶段放声诱集可以提高回捕率，形成可观的经济效益，此外进行的捕捞具有选择性，对保护渔业资源会起到积极的作用。中国海洋牧场建设起步较晚，科研力量薄弱，方法设备还有待完善，音响驯化技术这方面还有许多工作需要开展。