浮式鱼类野化训练装置设计与试验

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为了提高海洋牧场人工苗种放流存活率,并解决传统野化训练装置自动化程度较低、训练功能单一、集成度不高、安装不便等问题,本课题设计并试制一种浮式鱼类野化训练装置,针对条石鲷开展野化训练试验。针对捕食、避敌等鱼苗野化训练方面开展系统化的技术与装备研究,能够充分认识和开发海洋水产资源的利用潜能,实现海洋牧场资源增殖,对海洋渔业的可持续发展具有重要意义。本课题的主要研究工作和取得成果如下:(1)鱼类野化训练机理研究与装置总体设计方案确定。分析增殖放流鱼类在放流后的死亡率远高于野生鱼类的原因,总结出鱼类认知与捕获食物能力、鱼类识别与躲避敌害能力和环境丰容三个提高放流鱼类野外生存能力的关键因素,归纳出放流前改投活饵、引入敌害刺激、模拟野外生境等鱼类野化训练方法。针对传统野化训练技术与装备存在的问题,提出浮式鱼类野化训练装置的总体设计方案。(2)多重避敌装置与活饵投放装置两大功能组件设计。针对鱼类躲避异类和同类两种需求,借鉴深水网箱养殖鱼类的分级原理,分析受训鱼苗的行为学特性和生物学特征确定网孔参数,对比刚性材料和柔性材料的优势和劣势确定格栅材料种类,选用绿色2.5cm正六边形孔丝网和3.3cm正方形孔加厚2.2mm聚乙烯平网作为避敌格栅,同时以自然岩礁和人工鱼礁为参考,设计仿岩礁巢穴。基于活饵定时定量投放功能实现的需要,针对活饵仓的结构进行分量设计,并设定最大开门角度为45°,时间为5min,确定选用0.6r/min的电机作为仓门驱动电机。(3)承载浮体与能源供应装置两大辅助构件设计。为满足野化训练装置的机动性要求,设计一种环形圆柱承载浮体。根据训练需求,进行规格尺寸的设计和关键参数的校核,得出初稳心高度为1.2m,符合相关规范要求,并选用聚脲涂层EVA材料加工浮体。采用储能装置与可再生能源相结合的方式实现各个用电设备与系统的连续供电,通过设计与计算,采用规格分别为12V30Ah和12V60Ah的锂电池作为储能装置,采用4块额定功率为20W的太阳能板为锂电池充电。(4)浮式鱼类野化训练装置系统集成设计。将三个定时开关模块和一个充放电模块组合成控制系统中枢,将无线通讯模块作为通讯系统中枢,将录像存储模块和升压模块组合成监控系统中枢并连接两个水下摄像头和一个水下补光灯。为实现野化训练装置定时定量投放活饵、实时观测鱼苗行为并录像保存等功能,设计集成控制中心,将定时开关模块、无线通讯模块、充放电模块、录像存储模块、升压模块集成于IP67级或更优的ABS防水防尘控制盒中。(5)增殖放流鱼类野化训练试验与结果分析。以条石鲷鱼苗为对象,开展野化训练试验。在试验开始前构造模拟生境,即向野化池中投放野化训练装置和4个规格、种类不一的简易封闭辅助格栅。采用成年黑鲷等大型鱼类作为敌害进行避敌训练,条石鲷鱼苗能够逐步充分利用野化训练装置躲避敌害;利用脊尾白虾等活饵进行捕食训练,条石鲷鱼苗经历了从认知食物到积极分食两个阶段,捕食能力提升过程明显。分析鱼苗基本生长指标,受训鱼苗平均全长、体重分别增长45%、41%,而对照鱼苗分别为32%、68%。对比鱼苗死亡情况,受训鱼苗死亡较多,且表面特征相对更加明显。结合现场试验观察可以推断出受训鱼苗身形瘦长,摄食积极,行为活泼,攻击性强。从而验证了浮式鱼类野化训练装置的可行性。
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