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(2)高含沙水体中主要环境因子变化情况。实验过 表 1 实验工况设置
程中鱼类的死亡与暴露时间、含沙量、溶解氧、水温等 实验鱼 含沙量? 初始 初始溶解氧?
序号
多种环境因子有关,环境因子相互作用机理较为复杂。 种类 (kg?m ) 水温?℃ (mg?L)
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实验过程中溶解氧浓度随含沙量增加和实验进行而递减, 1 3.3 9.4 8.0
花斑裸鲤和鲤鱼实验时 10h内溶解氧浓度分别下降了 2 9.6 9.3 7.8
1.6±0.8mg?L和 1.7±0.8mg?L(平均值±标准差)。鱼类耗 3 21.7 7.5 8.3
4 39.4 13.7 6.9
氧、泥沙颗粒表面吸附的有机质和还原性物质在水体中
5 花斑裸鲤 58.9 7.4 8.5
不断耗氧是造成溶解氧减少的主要原因。溶解氧和含沙
6 59.7 8.2 7.5
量的 Pearson相关系数为- 0.56 ,实验测量结果与天然水
7 62.8 8.3 8.4
体中的溶解氧- 含沙量负相关的规律相吻合 [1] 。同时发
8 64.2 15.4 6.3
现溶解氧浓度随水温的增加而减小,本文 16组工况的
9 80.8 12.9 7.2
水温分布在 7.4~29.2℃区间,10h实验期水温升高 2.2± 10 16.0 23.1 3.8
1.9℃,采用单一水温变量拟合溶解氧时,其线性回归 11 38.0 26.6 2.3
2
方程 为 y =- 0.292x + 9.959,R = 0.954(x为 水 温,℃; 12 60.0 26.7 2.9
y为溶解氧,mg?L)。与胡鹏等 [15] 在清水流速 0.3m?s, 13 鲤鱼 89.0 27.2 3.2
水温 13.0~21.0℃ 时 得 出 的 回 归 方 程 (y =- 0.327x + 14 118.0 28.4 3.1
2
14.784,R = 0.902 )基本一致。 15 151.0 26.3 3.8
16 182.0 26.0 2.7
对鱼类死亡率和环境因子计算其 Pearson相关系数
如表 2所示,两种鱼类的死亡率均与含沙量、水温、暴露时间呈正相关关系,和溶解氧浓度呈负相关
关系。死亡率和环境因子的相关性分析说明,死亡率与溶解氧、含沙量两因子有强相关性,与水温、
暴露时间两因子存在中等相关性。表 2中暴露时间与鲤鱼死亡率相关性较弱,是因鲤鱼实验时 7组工
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况中的 4组含沙量大于 80kg?m ,超过了鲤鱼的泥沙耐受极限,导致鲤鱼在短时间内迅速死亡,从而
减弱了时间和鲤鱼死亡率的相关性。以上分析说明低溶解氧环境的胁迫、悬浮泥沙的直接威胁和水温
的变化均对鱼类生存产生了影响。
表 2 死亡率与实验环境因子的 Pearson相关系数
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鱼类死亡率?% 暴露时间?h 含沙量?(kg?m ) 溶解氧?(mg?L) 水温?℃
鲤鱼 0.07 0.39 1) - 0.65 1) 0.38 1)
花斑裸鲤 0.34 1) 0.50 1) - 0.49 1) 0.32 1)
注:1)在 0.01水平上极其相关。
3
(3)实验鱼的死亡情况。在鲤鱼实验中,含沙量为 16kg?m 时实验鱼在 10h内未出现死亡。含沙
3
3
量为 38和 60kg?m 时,在 10h内实验鱼死亡率分别为 50%和 70%。含沙量大于 89kg?m 的 4组实验,
3
实验鱼在 2h内全部昏迷或死亡。对花斑裸鲤进行实验时,含沙量低于 40kg?m 时实验鱼在实验期内
3
未死亡。含沙量为 40~60kg?m 的两组实验,实验鱼均在实验开始的 7h之后死亡,且死亡率均为
3
20%。含沙量大于 80kg?m 时在 5h内 90%的实验鱼死亡。两种实验鱼死亡率随时间的变化过程如图 3
所示,高含沙量和较长暴露时间均会对鱼类造成影响,累计死亡率随含沙量和实验历时增加而升高。
3
实验结束时两种实验鱼死亡率与含沙量关系如图 4所示。鲤鱼在含沙量由 38kg?m 升高至 80kg?m 3
3
3
时,死亡率由 50%升高至 100%。花斑裸鲤在含沙量从 60kg?m 增加到 80kg?m 时,死亡率由 20%升
高至 100%。两种鱼类泥沙耐受的差异主要体现在鲤鱼死亡的含沙量阈值要小于花斑裸鲤,即鲤鱼在
3
含沙量不足 40kg?m 时已经发生死亡。这一现象的原因除了不同种类鱼固有的泥沙耐受差异,主要是
为了确保实验条件与实验鱼栖息地自然条件保持一致,两次鱼类实验的水温、溶解氧初始状态以及实
验用沙存在差异,使得鲤鱼实验时受到泥沙和低溶解氧威胁程度更大,具体为:1)鲤鱼实验时水槽水
温较高、溶解氧仅为 1.5~3.5mg?L,低于花斑裸鲤实验时的最低溶解氧浓度 4.5mg?L。2)鲤鱼实验使
用的泥沙粒径颗粒较细,加剧了鳃被堵塞和破坏的程度。
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