一种模拟鱼类全河段生境试验方法与流程

本发明属于本发明属于生态修复，涉及鱼类行为研究，具体涉及一种模拟鱼类全河段生境试验方法。

背景技术：

1、随着经济的发展，生态环境遭受到了严重的破坏，如果要使经济与环境的可持续发展，实现人与自然的和谐共处，那么就需要修复现有的生态环境，也即是进行生态修复，所谓生态修复就是采用适当的干预措施才修复受损的生态环境和恢复生态环境的原始特性和功能，尽可能缓解生态环境恶化的趋势。

2、对于河流水生态环境，水生生物的栖息与分布状态是河流水生态研究的重点，其中鱼类又是评价河流水生态环境健康状况的一个重要的指标。所以研究鱼类行为及喜好生境对河流水生态修复有着重要意义。

3、目前，多通过野外实地观测的方式开展观测并获得数据。受限于空间条件、季节差异等客观条件，往往无法及时获得有效数据；同时，对流速、水深、水温、底栖结构等参数，也无法人为进行调整，多以多点长期观测为主，人力、物力成本较大，观测结果周期较长。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种模拟鱼类全河段生境试验方法，该试验方法的试验参数可根据需要进行调节，能及时有效地获取试验数据，周期短、成本低。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种模拟鱼类全河段生境试验方法，采用试验系统进行试验，所述试验系统包括矩形水槽，所述水槽采用透明材料制成且水槽内设有若干隔板以将水槽分成若干池体，沿水流方向，依次为水动力循环池、野外生境池、鱼类暂养池和水质处理池。

4、所述水动力循环池连接有进水管，用于向水槽内注入水体；所述水动力循环池通过溢流堰进入野外生境池；所述鱼类暂养池和野外生境池对应的隔板上开设有第一连通口，以将鱼类暂养池和野外生境池连通，同时在第一连通口处设有格栅门，便于开关格栅门以控制鱼类暂养池内的鱼类是否进入野外生境池。

5、所述水质处理池和鱼类暂养池对应的隔板镂空设置，以将鱼类暂养池和水质处理池连通，便于鱼类暂养池内的水体进入水质处理池，同时避免鱼类进入水质处理池。

6、所述水动力循环池内设有水泵，以将水质处理池内的水泵入水动力循环池，并可通过控制水泵调节水槽内水体流速；各池体对应的水槽内壁或/和隔板上均设有摄像头，用于采集各池体的视频数据，且所有摄像头与显示屏连接，便于将视频数据传送至显示屏，以在显示屏上显示；所述水槽连接有排水管，用于排出水槽内的水体。

7、其试验方法具体包括以下步骤：

8、（1）根据原型全河段特征调整试验系统的试验参数，所述试验参数包括水深和水体流速，同时准备多种试验鱼类；

9、（2）将其中一种试验鱼类放入鱼类暂养池内进行驯养2~4 h，以使试验鱼类适应水槽内环境；

10、（3）打开格栅门，以使试验鱼类进入野外生境池，然后根据显示屏上的视频数据，观察并记录试验鱼类在水槽内的活动轨迹，通过ai视频追踪技术分析鱼类行为，明确试验鱼类生境需求，试验结束后将试验鱼类打捞出来；

11、重复步骤（2）~（3）从而完成所有试验鱼类的活动行为。

12、进一步地，沿水流方向，所述野外生境池具有上野外生境区、中野外生境区和下野外生境区；上野外生境区、中野外生境区和下野外生境区对应的水槽底部分别铺设有第一卵石、第二卵石和第三卵石，且第一卵石粒径大于第二卵石粒径，第二卵石粒径大于第三卵石粒径；并在上野外生境区内设有若干第一深潭和由第一卵石堆砌而成的若干椭圆形高台，第一深潭表面采用第一卵石堆砌而成；下野外生境区内设有第二深潭和由第三卵石堆砌而成的若干浅滩，所述第二深潭表面采用第三卵石堆砌而成。

13、进一步地，上野外生境区位于中野外生境区和下野外生境区一侧并与中野外生境区和下野外生境区紧邻设置。

14、进一步地，上野外生境区下游端设有洄游通道，所述洄游通道横跨设置在上野外生境区下游端和中野外生境区上游端，上野外生境池外侧和中野外生境区外侧对应的洄游通道隔板上分别设有第二连通口和第三连通口，以将上野外生境池和中野外生境区分别与洄游通道连通。

15、进一步地，上野外生境区的下游端和中野外生境区上游端对应的隔板上设有第四连通口，便于上野外生境区的水体经第四连通口进入中野外生境区，所述第四连通口处设有旋转门，以控制第四连通口的开闭程度；同时，第二连通口和第三连通口处分别设有第一闸门和第二闸门，分别用于控制第二连通口和第三连通口开闭。

16、进一步地，所述野外生境池内设有生境营造区，沿水流方向，所述生境营造区设置在下野外生境区的下游，所述生境营造区对应的水槽底部铺设有混凝土，并在混凝土上设有若干丁坝，所有丁坝沿水槽宽度方向间隔设置，且所有丁坝的一端与水槽内壁连接。

17、进一步地，靠近鱼类暂养池一侧对应的生境营造区内设有水草。

18、进一步地，野外生境池和鱼类暂养池内设有多个多功能灯光设备，所述多功能灯光设备可转化不同颜色的灯光，便于观察在不同颜色的灯光下鱼类行为。

19、进一步地，生境营造区内还具有回流区。

20、进一步地，沿水流方向，在上野外生境区内设有蜿蜒曲折的第一凹槽；中野外生境区设有蜿蜒曲折的第二凹槽，所述第二凹槽并向下野外生境区延伸一定长度。

21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

22、1、本发明通过在水槽内构建水动力循环池、野外生境池、鱼类暂养池和水质处理池，野外生境池模拟全河段生境，采用摄像头采集的视频数据，能及时有效获取试验数据，且避免研究人员近距离观察惊扰鱼类行为，提高试验的准确性。通过水泵调节水槽内水体流速，可以研究不同流速下鱼类行为，从而探究水体流速对鱼类行为的影响。

23、2、本发明通过设置洄游鱼道，便于开展鱼类洄游相关研究满足鱼类全河段生境模拟需求，同时这里在模拟鱼类全河段生境水槽内设置洄游通道，更利于结合现有的工程，探究鱼类的行为活动，提高试验的真实性和准确性。

24、3、本发明在野外生境池内设置野外生境营造区，便于开展鱼类对构筑物响应的试验，从而便于后期生态修复期间在河流构筑对应的设施，加快生态修复。

25、4、本发明的试验系统占地面积小，采用本发明所述试验系统可以研究全河流不同种类鱼类在不同河段对生境的选择倾向，同一河段不同的水环境特征对鱼类行为的影响、洄游期鱼类的洄游行为、鱼类对光照的响应程度及特点等，从而确定鱼类生境需求，为我国生态大保护及生境修复提供技术支持。此外，本试验系统可在科普活动中展示，作为科普教育用。

技术特征：

1.一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，采用试验系统进行试验，所述试验系统包括矩形水槽，所述水槽采用透明材料制成且水槽内设有若干隔板以将水槽分成若干池体，沿水流方向，依次为水动力循环池、野外生境池、鱼类暂养池和水质处理池；

2.根据权利要求1所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，沿水流方向，所述野外生境池具有上野外生境区、中野外生境区和下野外生境区；上野外生境区、中野外生境区和下野外生境区对应的水槽底部分别铺设有第一卵石、第二卵石和第三卵石，且第一卵石粒径大于第二卵石粒径，第二卵石粒径大于第三卵石粒径；并在上野外生境区内设有若干第一深潭和由第一卵石堆砌而成的若干椭圆形高台，第一深潭表面采用第一卵石堆砌而成；下野外生境区内设有第二深潭和由第三卵石堆砌而成的若干浅滩，所述第二深潭表面采用第三卵石堆砌而成。

3.根据权利要求2所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，上野外生境区位于中野外生境区和下野外生境区一侧并与中野外生境区和下野外生境区紧邻设置。

4.根据权利要求3所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，上野外生境区下游端设有洄游通道，所述洄游通道横跨设置在上野外生境区下游端和中野外生境区上游端，上野外生境池外侧和中野外生境区外侧对应的洄游通道隔板上分别设有第二连通口和第三连通口，以将上野外生境池和中野外生境区分别与洄游通道连通。

5.根据权利要求4所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，上野外生境区的下游端和中野外生境区上游端对应的隔板上设有第四连通口，便于上野外生境区的水体经第四连通口进入中野外生境区，所述第四连通口处设有旋转门，以控制第四连通口的开闭程度；同时，第二连通口和第三连通口处分别设有第一闸门和第二闸门，分别用于控制第二连通口和第三连通口开闭。

6.根据权利要求2~5任一所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，所述野外生境池内设有生境营造区，沿水流方向，所述生境营造区设置在下野外生境区的下游，所述生境营造区对应的水槽底部铺设有混凝土，并在混凝土上设有若干丁坝，所有丁坝沿水槽宽度方向间隔设置，且所有丁坝的一端与水槽内壁连接。

7.根据权利要求6任一所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，靠近鱼类暂养池一侧对应的生境营造区内设有水草。

8.根据权利要求7任一所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，野外生境池和鱼类暂养池内设有多个多功能灯光设备，所述多功能灯光设备可转化不同颜色的灯光，便于观察在不同颜色的灯光下鱼类行为。

9.根据权利要求6所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，生境营造区内还具有回流区。

10.根据权利要求3所述的一种模拟鱼类全河段生境试验方法，其特征在于，沿水流方向，在上野外生境区内设有蜿蜒曲折的第一凹槽；中野外生境区设有蜿蜒曲折的第二凹槽，所述第二凹槽并向下野外生境区延伸一定长度。

技术总结
本发明公开了一种模拟鱼类全河段生境试验方法，采用试验系统进行试验，试验系统包括矩形水槽，水槽内设有若干隔板以将水槽分成若干池体，沿水流方向，依次为水动力循环池、野外生境池、鱼类暂养池和水质处理池，试验方法包括：根据原型全河段特征调整试验系统的试验参数，试验参数包括水深和流速，同时准备试验鱼类；将试验鱼类放入鱼类暂养池内进行驯养2~4 h，以使试验鱼类适应水槽内环境；打开格栅门，以使试验鱼类进入野外生境池，根据显示屏上的视频数据，观察并记录试验鱼类在水槽内的活动轨迹，通过AI视频追踪技术分析鱼类行为，从而明确鱼类生境需求。该试验方法的试验参数可根据需要进行调节，能及时有效地获取试验数据，周期短、成本低。

技术研发人员：刘诚,蓝霄峰,刘霞,吕文斌,李慧婧,徐观兵,刘晋高,刘永安,廖智颖,沈旭舟,唐榆森,余陈颖妮,马茂原,叶智豪,陈汝荣
受保护的技术使用者：珠江水利委员会珠江水利科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15