2022年鱼类生态学实验教案 .pdf
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1、名师精编精品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
2、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
3、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步骤和方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
4、 - - -第 1 页,共 18 页名师精编精品教案每两人一组,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1120,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
5、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 E1),可供潮钠框周项有:24,4 一书,6 8,810,13,3 5, ,5 7,79,21,43, 65,87,10 一 9;框内项有: 1-4,23,45,36,67,58, 89,7 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 1519。侧 线 鳞 式 侧 线 鳞)()(Av 或臀鳍侧线下鳞至腹鳍
6、侧线上鳞例 如 , 鲫 的 侧 线 鳞 式 :2730v6565。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。精选学习资料 - - - - - - - -
7、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页名师精编精品教案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;
8、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
9、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
10、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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
11、- -第 3 页,共 18 页名师精编精品教案(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05 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
12、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、去内脏体重精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页名师精编精品教案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
13、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
14、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
15、: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,环片稍呈精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页名师精编精品教案同心圆状,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
16、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
17、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510 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
18、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: 21、36、43,则表示从鳞焦到第一年轮的格数为21,到第二年轮的格数为3.6 ,到边缘的格数为43。亦可将目测微尺所测定的格数,用抬尺微尺标
19、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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页名师精编精品教案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
20、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
21、计算鱼类的生长比速( 年相对生长率 ) 、生长常数和生长指标,并建立生长方程。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=aRb。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
22、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rn平均值(或每一个体的rn值)代入L-R 相关式,求出相应的ln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。统计格式参见表2-6。(3)计算生长指标:在根
23、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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页名师精编精品教案数,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
24、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 )的平均体长和相应的平均体重,采用函数回归求得W=aLb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
25、长速度和加速度,并绘出相应生长曲红 (参见图2-11 ) 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 18 页名师精编精品教案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,
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