【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生态流量过程水温过程计算方法，尤其涉及一种鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法。
技术介绍
1、鱼类生活史（life history）是指鱼类个体从受精卵发育到成鱼，从出生到死亡所经历的全部生命过程，又称为鱼类的生命周期。在鱼类个体发育过程中，鱼类的结构和功能由简单到复杂，是鱼类逐步适应环境的过程。鱼类的生活史历经胚胎孵化期、幼鱼期、成鱼期等；胚胎孵化期包括胚胎期和仔鱼期，胚胎期是从受精卵孵化成胚胎开始，直到孵化出来为止，这个阶段通常需要2到3天，仔鱼期是从刚孵化出来的仔鱼到开始摄食外部食物为止，这个阶段通常需要6到7天；幼鱼期的鱼具有成鱼的形态和功能，与成鱼处在相同的生存环境，但性未成熟，还不能繁衍后代，稚鱼期是从开始摄食外部食物到性成熟为止，这个阶段通常需要3到4个月，幼鱼期的鱼生物体的能量主要保障性腺的发育和成熟，积累贮备物质为繁殖做准备；成鱼期从性成熟开始到死亡为止，这个阶段通常维持2到3年，成鱼在适宜生境条件下（水文及水温过程）产卵。
2、河流栖息环境异质性和稳定性是影响鱼类生活史特征的重要因素，生境变化对于鱼类生活史特征至关重要。关于鱼类对生境因子的响应研究，传统研究侧重于生境变化对鱼类产卵行为的影响，较少关注对鱼卵孵化及存活率等鱼不同生活史阶段的影响。此外，鱼类是变温脊椎动物，水温条件变化对鱼类生理活动的影响十分显著。水温需求伴随着鱼类从原始生殖细胞形成、卵母细胞生长、卵母细胞成熟、开始产卵、幼苗发育以及鱼类生长的全部生命过程。但是，传统研究侧重于流速对鱼类的影响，或者水温对
3、河流建坝在保障水安全和提供清洁能源方面发挥着举足轻重的作用，但不可避免地对河流生态环境造成影响。维持适宜的生态流量是河流生态修复的重要措施之一，现有研究建立了包括水文学法、水力学法、栖息地法、综合法及组合分析法等生态流量过程推求方法。其中，基于水文学法的生态流量由于操作简单、需求资料少得到广泛的应用。然而，基于水文学法的生态流量过程无法反映了目标鱼类对流速、水深、水温等水文水力条件的需求，难以体现鱼类在不同生活史阶段的生态流量需求差异。缺乏考虑目标鱼类全生活史生境需求的建坝河流生态流量过程推求方法，无法满足鱼类全生活史期的生境需求，缺乏实际的生态学意义。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，包括如下步骤：
3、（1）将若干条发育一致的胚胎期的鱼卵分为若干组，每组在第一环形水槽中进行不同水温和流速共同作用的双因子交叉实验，获取双因子交叉实验后每组鱼卵的孵化数量和存活数量；
4、（2）将若干条发育一致的幼鱼期的鱼分为若干组，每组雌雄各半，并在第二环形水槽中进行不同水温和流速共同作用的双因子交叉实验，获取双因子交叉实验后、对每组鱼进行转录组学综合分析得到的雌性化基因相对表达量和雄性化基因相对表达量；
5、（3）将若干条发育一致的成鱼期的鱼分为若干组，每组雌雄各半，并在第三环形水槽中进行不同水温和流速共同作用的双因子交叉实验，获取双因子交叉实验后每组鱼的产卵量；
6、（4）获取野外产卵季节不同水温和流速下鱼的产卵量以及产卵时的流速和温度；
7、（5）根据每组鱼卵的孵化数量和存活数量计算得到每组的孵化率和存活率，并根据多组孵化率、存活率及对应工况的温度和流速，拟合得到水温和流速与孵化率的双因子交叉关系曲面、水温和流速与存活率的双因子交叉关系曲面；根据水温和流速与孵化率的双因子交叉关系曲面获取孵化率达到预设孵化率范围的第一胚胎期水温区间和第一胚胎期流速区间，根据水温和流速与存活率的双因子交叉关系曲面获取存活率达到预设存活率范围的第二胚胎期水温区间和第二胚胎期流速区间，将第一胚胎期水温区间和第二胚胎期水温区间的重合部分作为胚胎期的适宜水温区间，将第一胚胎期流速区间和第二胚胎期流速区间的重合部分作为胚胎期适宜流速区间；
8、（6）根据每组的雌性化基因相对表达量和雄性化基因相对表达量计算得到每组的雌鱼性腺发育水平和雄鱼性腺发育水平，并根据性腺发育水平及对应水温和流速，拟合得到水温和流速与雌鱼性腺发育水平的双因子交叉关系曲面、水温和流速与雄鱼性腺发育水平的双因子交叉关系曲面；根据水温和流速与雌鱼性腺发育水平的双因子交叉关系曲面获取雌鱼性腺发育水平达到预设发育水平范围的第一幼鱼期水温区间和第一幼鱼期流速区间，根据水温和流速与雄鱼性腺发育水平的双因子交叉关系曲面获取雄鱼性腺发育水平达到预设发育水平范围的第二幼鱼期水温区间和第二幼鱼期流速区间，将第一幼鱼期水温区间和第二幼鱼期水温区间的重合部分作为幼鱼期的适宜水温区间，将第一幼鱼期流速区间和第二幼鱼期流速区间的重合部分作为幼鱼期的适宜流速区间；
9、（7）根据双因子交叉实验后每组鱼的产卵量及对应的水温和流速，得到第一数据集，根据野外得到的鱼的产卵量以及对应水温和流速，得到第二数据集，将第一数据集和第二数据集进行标准化，根据标准化后的产卵量与对应的水温和流速，拟合得到水温和流速与标准化产卵量的双因子交叉关系曲面；根据水温和流速与标准化产卵量的双因子交叉关系曲面获取标准化产卵量达到预设卵数阈值的水温区间和流速区间，作为成鱼期的适宜水温区间和适宜流速区间；
10、（8）分别将胚胎期、幼鱼期、成鱼期的适宜流速区间的上下限，乘以目标河流的断面面积，得到胚胎期、幼鱼期、成鱼期的生态流量区间的上下限，汇总胚胎期、幼鱼期、成鱼期的生态流量区间，得到鱼类全生活史生境需求的生态流量过程；
11、（9）汇总胚胎期、幼鱼期、成鱼期的适宜水温区间，得到鱼类全生活史生境需求的水温过程。
12、进一步的，所述雌性化基因相对表达量和雄性化基因相对表达量的获取方法具体包括：
13、获取鱼的性腺组织样本，采用转录组测序工具对性腺组织样本进行转录组测序，得到基因序列数据；
14、基于错误发现率≤0.05和样品间表达量比值≥2的条件，将工况最接近现实环境状态的组的基因作为对照组，确定所有的差异表达雌性化基因和差异表达雄性化基因，分析相对于对照组，各组的雌性化基因相对表达量以及雄性化基因相对表达量。
15、进一步的，所述雌鱼性腺发育水平和雄鱼性腺发育水平的计算方法如下：
16、统计差异表达雌性化基因数和差异表达雄性化基因数；
17、根据雌性化基因相对表达量以及雄性化基因相对表达量按照下式计算得到雌鱼性腺发育水平和雄鱼性腺发育水平：
18、，
19、。
20、进一步的，所述第一环形水槽由第一直道、第一弯道、第二直道、第二弯道顺序拼接而成，直道两侧分别安装增压泵，通过增压泵的开启数量实现不同流速的工况，置于温控房间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述雌性化基因相对表达量和雄性化基因相对表达量的获取方法具体包括：
3.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述雌鱼性腺发育水平和雄鱼性腺发育水平的计算方法如下：
4.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述第一环形水槽由第一直道、第一弯道、第二直道、第二弯道顺序拼接而成，直道两侧分别安装增压泵，通过增压泵的开启数量实现不同流速的工况，所述第一环形水槽置于温控房间，从而实现不同水温的工况。
5.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述第二环形水槽直径大于所述第一环形水槽，所述第二环形水槽由第一直道、第一弯道、第二直道、第二弯道顺序拼接而成，直道两侧分别安装电动推动器，通过电动推动器的不同功率实现不同流速的工况，第二环形
6.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述第三环形水槽直径大于所述第二环形水槽，所述第三环形水槽由第一三角形道、第一弯道、第二三角形道、第二弯道顺序拼接而成，所述第一三角形道和所述第二三角形道都由底边和位于底边上的两个斜边构成，底边与第一弯道和第二弯道的内边拼接，两个斜边分别与第一弯道和第二弯道的外边拼接，所述第一三角形道和所述第二三角形道内设置有拦网和推若干流器，拦网内设置若干潜水泵，通过推流器和潜水泵的不同组合实现不同流速的工况，第一弯道和第二弯道内部间隔放置多根电加热管，并放置有冷水仪，从而实现不同水温的工况。
7.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述双因子交叉实验通过以下方法设置工况：
8.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，野外产卵季节采样的方法具体包括：
9.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述第二数据集的获取方法包括：
10.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，各双因子交叉关系曲面均采用高斯回归拟合。
...【技术特征摘要】
1.一种鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述雌性化基因相对表达量和雄性化基因相对表达量的获取方法具体包括：
3.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述雌鱼性腺发育水平和雄鱼性腺发育水平的计算方法如下：
4.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述第一环形水槽由第一直道、第一弯道、第二直道、第二弯道顺序拼接而成，直道两侧分别安装增压泵，通过增压泵的开启数量实现不同流速的工况，所述第一环形水槽置于温控房间，从而实现不同水温的工况。
5.根据权利要求1所述的鱼类全生活史生境需求的生态流量过程水温过程确定方法，其特征在于，所述第二环形水槽直径大于所述第一环形水槽，所述第二环形水槽由第一直道、第一弯道、第二直道、第二弯道顺序拼接而成，直道两侧分别安装电动推动器，通过电动推动器的不同功率实现不同流速的工况，第二环形水槽外采用透光篷布覆盖，内部间隔放置多根电加热棒，并放置有冷水循环工业制冷机，从而实现不同水温的工况。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈求稳，张建云，林育青，关铁生，乔如霞，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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