超聲波生物遙測技術(shù)是利用超聲波接收機對被超聲波發(fā)信器標(biāo)志的水生動物進行追蹤研究的一種聲學(xué)遙測技術(shù),1956年開始首次被用于魚類的追蹤研究,發(fā)展至今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于海洋、湖泊等水域的多種水生生物,理論方法和追蹤設(shè)備已經(jīng)比較完善,是目前研究水生動物行為特征的最有效的方法。賽里木湖是位于中國西北部的一個高原冷水湖,湖面海拔2 073 m,總面積458 km~2,也是中國的一個國家級風(fēng)景區(qū)。1998年高白鮭從俄羅斯被引進至賽里木湖,目前已經(jīng)成為賽里木湖的主要經(jīng)濟物種。高白鮭在賽里木湖的行為學(xué)特征對其資源漁業(yè)的保護、管理和漁具漁法等至關(guān)重要,但是高白鮭在賽里木湖的行為特征目前還不清楚,因此,本研究通過利用超聲波生物遙測技術(shù)在賽里木湖對高白鮭進行標(biāo)志跟蹤研究,以獲得高白鮭的行為學(xué)特征,為高白鮭的資源保護、網(wǎng)具設(shè)計、網(wǎng)具設(shè)置位置等提供技術(shù)支持,同時也對2017年新設(shè)置的大型定置網(wǎng)進行漁具捕撈效果評價。短基線法(SBL)超聲波生物遙測技術(shù)被用來在沿湖開闊水域?qū)Ω甙柞q進行追蹤研究,短基線超聲波生物遙測系統(tǒng)被置于小型船舶,通過遙測系統(tǒng)的電腦顯示界面掌握被超聲波發(fā)信器標(biāo)志的高白鮭的方位信息,對高白鮭進行實時追蹤。一共3尾高白鮭被植入超聲波發(fā)信器,手術(shù)方法為第一背鰭懸掛,選擇在天氣狀況良好時在賽里木湖西側(cè)水深30m左右處放流,追蹤結(jié)果表明,高白鮭被放流后均以順時針方向(俯瞰賽里木湖)游動,并且趨向于朝淺水區(qū)游動,由于賽里木湖天氣情況多變,小船追蹤持續(xù)的時間較短。長基線法(LBL)超聲波生物遙測技術(shù)被用來研究高白鮭在大型定置網(wǎng)內(nèi)的活動特征,一共10個設(shè)置式接收機通過浮子和錨被固定于定置網(wǎng)周圍,通過解析接收機的數(shù)據(jù),獲得高白鮭在定置網(wǎng)內(nèi)的游泳深度和三維位置數(shù)據(jù),一共12尾試驗魚被植入超聲波發(fā)信器,手術(shù)方法為腹部植入,待體征恢復(fù)正常后在定置網(wǎng)的運動場內(nèi)放流。追蹤結(jié)果表明,高白鮭趨向于沿湖淺水區(qū)順時針(俯瞰賽里木湖)方向游動;在運動場放流的高白鮭很少游入箱網(wǎng),并且容易從運動場的入口逃離;主要活動深度在2-15m;其中10號高白鮭在追蹤期間穿過運動場網(wǎng)墻和導(dǎo)網(wǎng)網(wǎng)墻;通過追蹤路線和統(tǒng)計分析各個接收機分別對單個高白鮭的信號接收情況,發(fā)現(xiàn)11尾高白鮭中有6尾在24h之內(nèi)逃離定置網(wǎng)并且沿順時針方向(俯瞰賽里木湖)逃離,此外,一種新的方法被用來測量魚類在開闊水域的持續(xù)游泳速度,結(jié)果表明高白鮭在賽里木湖的持續(xù)游泳速度為0.26~2.04 BL/s。
【學(xué)位單位】：大連海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S917.4
【部分圖文】：

損且不易修補，并且對高白鮭幼魚的選擇性很差，而高白鮭由于其特殊的生在賽里木湖進行自然繁育，必須在工廠進行人工繁殖再運輸至賽里木湖生長鮭幼魚的保護非常關(guān)鍵。為了降低漁業(yè)生產(chǎn)活動對賽里木湖環(huán)境的影響，對保護以及提高捕撈效率，賽里木湖漁業(yè)生產(chǎn)部門結(jié)合以往小型定置網(wǎng)的使用洋大學(xué)的科研工作者聯(lián)合開發(fā)了一種大型定置網(wǎng)，并于 2017 年設(shè)置于賽里移規(guī)律、活動深度、分布范圍等行為學(xué)信息對大型定置網(wǎng)的設(shè)計和選址至關(guān)術(shù)條件限制相關(guān)研究僅限于賽里木湖的水文特征和高白鮭的生長特性、營養(yǎng)-8]。因此近年來研究者試圖尋找更加有效的方法在賽里木湖對高白鮭進行行里木湖為淡水湖，對超聲波信號的吸收系數(shù)較小，超聲波信號的有效傳播距較小，容易設(shè)置相關(guān)接收設(shè)備，自 20 世紀(jì) 50 年代以來，超聲波生物遙測技種水生動物進行標(biāo)記研究，長期以來的試驗證明適當(dāng)規(guī)格的超聲波信標(biāo)的植的行為沒有顯著影響，成年高白鮭體格較大，適合植入超聲波發(fā)信器。因此測技術(shù)被認為是研究賽里木湖高白鮭行為特征的最有效的方法。

圖 2.1 超聲波發(fā)信器的結(jié)構(gòu)示意圖Fig2.1 Structure diagram of ultrasonic transmitter有自主生產(chǎn)的超聲波生物遙測儀器和超聲波發(fā)信器，。下表 2.1 為日本 AquaSound，加拿大 VEMCO 和信器的規(guī)格參數(shù)[32]。表 2.1 常見的超聲波發(fā)信器規(guī)格參數(shù)Tab2.1 Specification for common ultrasonic transmitters直徑/mm長/mm水中質(zhì)量/g發(fā)射聲壓 dB re1μPa at1m發(fā)射頻率/kHz大) 7 18 0.7 136 69 2大) 9 21 1.6 145~151 69 5 6 16 0.29 152 307 16 48 9.65 156 80 ) 9.5 36 1.6 155 62.5 1) 9.5 43 1.8 155 62.5 1物遙測方法分類測技術(shù)根據(jù)其工作方法和使用條件可以被分為跟蹤型

基于長短基線法的賽里木湖高白鮭（Coregonuspeled）超聲波標(biāo)記跟蹤研究蹤船舶的兩側(cè)，則來自超聲波發(fā)信器的超聲波信號到達各個接收機時存在一個時間差，這個時間差由信號到達時的方位θ1-2決定。假設(shè)超聲波信號到達各個接收機的時刻為t1、t2接收機 1 和接收機 2 之間的距離為 ，則超聲波信號到達接收機 1 和接收機 2 的距離差1 2即為聲速 c 與超聲波信號到達兩個接收機的時間差（t1-t2）的乘積。因此，相對于接收機基線超聲波發(fā)信器的方位θ1-2為：θ1-2=cos-1 (2.1) （t1- t2） 1 2根據(jù)追蹤船舶左右配置的兩個接收機，可以判斷超聲波信號從船舶的左邊或者右邊傳播而來，但是，無論超聲波發(fā)信器位于船舶的前方或者后方都可以產(chǎn)生相同的時間差，因此不能夠判斷超聲波信號由追蹤船舶的前部或者后部傳播而來。因此，在追蹤船舶的前部和后部又設(shè)置了接收機 3 和接收機 4，組成另一組接收機陣列，同樣的方法，相對于接收機基線超聲波發(fā)信器的方位θ3-4為：θ3-4=cos-1 (2.2) （t3 t4） 3 4

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本文編號：2809603