本书系统、全面介绍了全球濒危等级最高、处于"野外灭绝"状态的长江鲟的抢救性保护工作。经过近20年来的系统攻关,研究团队实现了长江鲟从不足百尾野生种源到规模化后备亲鲟梯队的建设,利用人工繁育和野化放流使其野外资源恢复效果显著,通过阐明其产卵场生境特征和自然繁殖生态需求,突破了其产卵场修复和在天然水域繁殖的技术瓶颈,为其野外种群恢复与重建奠定了坚实的理论和技术基础。本书分为长江鲟的基础生物学、保护养殖学、资源养护学和保护生态学4个部分,共18章。涵盖长江鲟的驯养保种、人工繁育、营养需求、疾病防治、保护养殖、早期发育、遗传管理、野化放流、资源动态、栖息地现状、产卵场修复、种群重建对策等方面的系统抢救性保护理论和技术成果。
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1998.09-2002.06 学士 华中农业大学 淡水渔业
2002.09-2005.06 硕士 华中农业大学 渔业资源
2010.09-2014.12 博士 华中农业大学 湿地资源与环境
2014.12-2015.06 访问学者 University of Massachusetts 环境保护2005.07-2007.12 研习员 中国水产科学研究院长江水产研究所
2008.1-2012.12 助理研究员/副主任 中国水产科学研究院长江水产研究所
2013.01-2017.12 副研究员/副主任 中国水产科学研究院长江水产研究所
2018.01-今 研究员/副主任/主任 中国水产科学研究院长江水产研究所水产养殖学,濒危水生动物保护生物学
目录
第1部分 长江鲟的基础生物学
第1章 长江鲟的基础生物学特性 2
1.1 生物学特征 2
1.1.1 分类地位 2
1.1.2 外部形态 2
1.1.3 内部构造 3
1.2 生态习性 4
1.2.1 地理分布 4
1.2.2 栖息特性 4
1.2.3 摄食特性 4
1.2.4 生长特性 4
1.2.5 繁殖特性 5
1.2.6 资源状况 5
第2章 长江鲟的配子生物学特征 6
2.1 精子形态与生物学特征 6
2.1.1 精子形成 6
2.1.2 精子形态 7
2.2 卵子形态与生物学特征 10
第3章 长江鲟的早期发育 11
3.1 胚胎发育 12
3.2 视觉器官发育 14
3.3 味觉器官发育 17
3.3.1 须味蕾的发育 18
3.3.2 鳃耙味蕾的发育 20
3.3.3 唇部味蕾的发育 21
3.3.4 口腔味蕾的发育 23
3.4 嗅觉器官发育 25
3.4.1 嗅觉器官的位置 25
3.4.2 嗅囊的发育 26
3.4.3 嗅觉上皮的发育 27
3.5 陷器发育 29
3.5.1 陷器的发育过程 29
3.5.2 陷器的数目和形态变化 33
3.6 听觉器官发育 34
3.6.1 听觉阈值 35
3.6.2 噪声对听觉阈值的影响 36
第2部分 长江鲟的保护养殖学
第4章 保护养殖学的研究进展 40
4.1 传统养殖鱼类与野生鱼类的区别 40
4.2 增殖放流对野生群体的影响 41
4.3 传统繁育场的保护养殖改革需求 42
4.4 环境丰容在保护养殖中的应用 43
第5章 丰容环境中长江鲟的生长特性 45
5.1 水流丰容环境中长江鲟的生长状况 45
5.1.1 水流丰容养殖对比实验 45
5.1.2 水流丰容养殖效果 47
5.1.3 水流丰容对长江鲟的表观生物学的影响效应 57
5.2 底质丰容环境中长江鲟的生长状况 58
5.2.1 底质丰容养殖对比实验 58
5.2.2 底质丰容养殖效果 59
5.2.3 底质丰容对长江鲟的表观生物学的影响效应 64
5.3 饵料丰容环境中长江鲟的生长状况 65
5.3.1 饵料丰容养殖对比实验 65
5.3.2 饵料丰容养殖效果 65
5.3.3 饵料丰容对长江鲟的表观生物学的影响效应 74
第6章 丰容环境中长江鲟的感觉器官发育 75
6.1 不同丰容环境中感觉器官发育比较研究方案 76
6.2 不同丰容环境对长江鲟感觉器官发育的影响 78
6.2.1 水流和饵料类型对长江鲟感觉器官发育的影响 78
6.2.2 底质丰容对长江鲟感觉器官发育的影响 87
6.3 不同丰容环境对长江鲟感觉器官发育的综合影响效应 89
第7章 丰容环境中长江鲟的行为偏好 91
7.1 长江鲟行为偏好的测试方法 91
7.1.1 游泳能力测试 91
7.1.2 水流、河床质偏好行为测试 92
7.1.3 饵料偏好行为测试 94
7.2 丰容环境对长江鲟行为偏好的影响 95
7.2.1 水流丰容对长江鲟游泳能力的影响 95
7.2.2 水流丰容对长江鲟水流和河床质偏好的影响 96
7.2.3 底质丰容对长江鲟底质偏好的影响 98
7.2.4 饵料类型对长江鲟摄食偏好的影响 99
7.3 丰容环境对长江鲟行为偏好的影响效应分析 99
7.3.1 水流丰容对长江鲟游泳能力的影响总结 99
7.3.2 丰容经历对长江鲟栖息生境偏好的影响总结 100
7.3.3 饵料类型对长江鲟摄食偏好的影响总结 101
第8章 丰容环境中长江鲟的生理生态适应性 103
8.1 长江鲟生理生态适应性的测试指标 104
8.1.1 静止耗氧率测定 104
8.1.2 肌肉代谢酶活性测定 104
8.1.3 转化生长因子GDF11基因克隆与表达量测定 104
8.1.4 消化酶活性测定 104
8.2 环境丰容下长江鲟生理生态适应性的变化 104
8.2.1 丰容环境中长江鲟的静止耗氧率 104
8.2.2 水流丰容对长江鲟肌肉代谢酶活性的影响 105
8.2.3 水流丰容对长江鲟GDF11基因表达的影响 107
8.2.4 饵料类型和水流对长江鲟摄食消化能力的影响 110
8.3 环境丰容对长江鲟生理生态适应性的影响效应分析 113
8.3.1 水流丰容对长江鲟能量代谢的影响 113
8.3.2 水流丰容对长江鲟GDF11基因表达的影响 115
8.3.3 水流和饵料类型对长江鲟消化能力的影响 116
第9章 长江鲟保护养殖模式的对策建议 118
9.1 长江鲟的保护养殖出发点 118
9.2 长江鲟保护养殖的环境丰容措施 119
9.2.1 物理环境丰容 119
9.2.2 生物和社群环境丰容 122
9.3 长江鲟半自然野化放养(迁地保护)基地的设计构想 122
第3部分 长江鲟的资源养护学
第10章 长江鲟的保种繁育 126
10.1 长江鲟的驯养保种 126
10.1.1 长江鲟的保育历程 126
10.1.2 长江鲟的生长和繁育性能 128
10.2 长江鲟的子三代繁育 129
10.2.1 亲本强化培育及筛选 129
10.2.2 人工催产方法及效果 129
10.2.3 子三代生长发育情况 129
第11章 长江鲟的营养需求 132
11.1 长江鲟幼鱼的蛋白质需求 132
11.1.1 饲料不同蛋白质水平对长江鲟幼鱼生长性能的影响 133
11.1.2 饲料不同蛋白质水平对长江鲟幼鱼体成分的影响 135
11.1.3 饲料不同蛋白质水平对长江鲟幼鱼血液指标的影响 135
11.1.4 饲料不同蛋白质水平对长江鲟幼鱼组织消化酶活性的影响 136
11.1.5 长江鲟幼鱼的适宜蛋白质需求 136
11.2 长江鲟幼鱼的脂肪需求 136
11.2.1 饲料不同脂肪水平对长江鲟幼鱼生长性能的影响 137
11.2.2 饲料不同脂肪水平对长江鲟幼鱼血液指标的影响 139
11.2.3 饲料不同脂肪水平对长江鲟幼鱼组织消化酶活性的影响 139
11.2.4 饲料不同脂肪水平对长江鲟幼鱼体成分的影响 139
11.2.5 长江鲟幼鱼的适宜脂肪需求 140
11.3 长江鲟幼鱼的糖源需求 140
11.3.1 饲料不同糖源对长江鲟幼鱼生长性能和饲料利用效率的影响 141
11.3.2 饲料不同糖源对长江鲟幼鱼形态学指标的影响 142
11.3.3 饲料不同糖源对长江鲟幼鱼全鱼成分、肌肉成分、肝成分的影响 142
11.3.4 饲料不同糖源对长江鲟幼鱼肝指标的影响 143
11.3.5 饲料不同糖源对长江鲟幼鱼血清指标的影响 143
11.3.6 饲料不同糖源对长江鲟幼鱼胃和肠道消化酶活性的影响 144
11.3.7 饲料不同糖源对长江鲟幼鱼肝的糖代谢关键酶活性的影响 144
11.3.8 长江鲟幼鱼的适宜糖源需求 145
11.4 长江鲟幼鱼的糖脂比需求 145
11.4.1 饲料不同糖脂比对长江鲟幼鱼生长性能和饲料利用效率的影响 146
11.4.2 饲料不同糖脂比对长江鲟幼鱼形态学指标的影响 147
11.4.3 饲料不同糖脂比对长江鲟幼鱼全鱼成分、肌肉成分、肝成分的影响 147
11.4.4 饲料不同糖脂比对长江鲟幼鱼肝指标的影响 148
11.4.5 饲料不同糖脂比对长江鲟幼鱼血清指标的影响 148
11.4.6 饲料不同糖脂比对长江鲟幼鱼胃和肠道消化酶活性的影响 149
11.4.7 饲料不同糖脂比对长江鲟幼鱼肝的糖代谢关键酶活性的影响 149
11.4.8 长江鲟幼鱼的适宜糖脂比需求 150
11.5 长江鲟幼鱼的高不饱和脂肪酸需求 150
11.5.1 饲料n-3 HUFA水平对长江鲟生长性能的影响 151
11.5.2 饲料n-3 HUFA水平对长江鲟血液指标的影响 151
11.5.3 饲料n-3 HUFA水平对长江鲟血清抗氧化与免疫性能的影响 152
11.5.4 饲料n-3 HUFA水平对长江鲟肌肉抗氧化与免疫性能的影响 152
11.5.5 饲料n-3 HUFA水平对长江鲟血清脂氧素含量的影响 153
11.5.6 长江鲟幼鱼的适宜高不饱和脂肪酸需求 154
11.6 长江鲟亚成体的营养成分组成 154
11.6.1 长江鲟肌肉、肝脏与性腺组织中的常规营养成分 155
11.6.2 长江鲟肌肉、肝脏与性腺组织中的氨基酸组成 155
11.6.3 长江鲟肌肉、肝脏与性腺组织中的脂肪酸组成 156
11.6.4 长江鲟亚成体的关键营养物质筛选 158
11.7 长江鲟成体的花生四烯酸需求 158
11.7.1 饲料不同ARA水平对长江鲟生长性能的影响 158
11.7.2 饲料不同ARA水平对长江鲟血清、肌肉脂肪酸含量的影响 159
11.7.3 饲料不同ARA水平对长江鲟血清生化指标的影响 160
11.7.4 饲料不同ARA水平对长江鲟血清、肌肉抗氧化能力的影响 160
11.7.5 饲料不同ARA水平对长江鲟血清、肌肉ARA代谢酶活性的影响 161
11.7.6 饲料不同ARA水平对长江鲟血清、肌肉PGE2和5-HETE含量的影响 162
11.7.7 饲料不同ARA水平对长江鲟血清性激素含量的影响 163
11.7.8 饲料不同ARA水平对长江鲟卵细胞的影响 163
11.7.9 长江鲟成体的适宜花生四烯酸需求 164
11.7.10 ARA灌胃对长江鲟血清代谢酶活性及代谢物组成的影响 164
11.7.11 ARA灌胃对长江鲟血清PGE2和5-HETE含量的影响 166
11.7.12 ARA灌胃长江鲟血清代谢组学结果分析 167
11.7.13 ARA灌胃对长江鲟的总体影响 174
第12章 长江鲟的免疫与病害 175
12.1 长江鲟的免疫特性 175
12.1.1 溶菌酶 175
12.1.2 抗菌肽 176
12.1.3 干扰素 179
12.1.4 白细胞介素 183
12.1.5 免疫相关基因 187
12.2 长江鲟的细菌性疾病 191
12.2.1 嗜水气单胞菌感染 191
12.2.2 分枝杆菌病 191
第13章 长江鲟的遗传保护 193
13.1 长江鲟的遗传特性 193
13.1.1 长江鲟染色体特征 193
13.1.2 长江鲟全基因组 194
13.1.3 长江鲟线粒体基因组 194
13.2 长江鲟的亲子鉴定技术 199
13.3 长江鲟的繁殖交配机制 202
13.3.1 样本采集 202
13.3.2 DNA提取与测序 202
13.3.3 线粒体基因数据分析 203
13.3.4 微卫星数据分析 203
13.3.5 亲子鉴定结果分析 203
13.3.6 亲鲟及子代的遗传多样性分析 204
13.3.7 繁殖交配模式 205
13.4 长江鲟的遗传资源保存 206
13.4.1 长江鲟精液冷冻保存技术研究 206
13.4.2 长江鲟精原干细胞超低温冷冻保存技术研究 222
第14章 长江鲟的野化放流 230
14.1 游泳能力野化训练 230
14.1.1 提高长江鲟游泳能力的方法 230
14.1.2 游泳能力野化训练装置 231
14.1.3 游泳能力野化训练方法 231
14.2 摄食能力野化训练 232
14.2.1 摄食能力野化训练方法 233
14.2.2 摄食能力驯化放归后评估 234
14.3 反捕食能力野化训练 237
14.3.1 实物追赶法 237
14.3.2 自动惊吓法 237
第15章 长江鲟的资源修复 238
15.1 长江鲟的标记放流 238
15.2 长江鲟的放流成效 240
15.2.1 长江鲟历年放流量 240
15.2.2 长江鲟误捕监测量 241
15.2.3 长江鲟放归后的迁移分布 241
15.2.4 长江鲟野外资源恢复效果 244
第4部分 长江鲟的保护生态学
第16章 长江鲟栖息地现状及主要影响因素 254
16.1 长江鲟关键栖息地的功能现状 254
16.1.1 长江鲟历史栖息地的分布概况 254
16.1.2 长江鲟栖息地的主要胁迫因素 255
16.1.3 长江鲟栖息地的保护措施 256
16.2 长江鲟产卵场的生态功能现状 257
16.2.1 长江鲟产卵场的生境条件概况 257
16.2.2 长江鲟产卵场的生态水力学特征 258
16.2.3 长江鲟产卵区的生态功能分区 264
16.2.4 长江鲟产卵场的河道形态特征 266
16.3 长江鲟栖息地的主要人类干扰因素 268
16.3.1 大规模水利工程建设与水文情势改变 268
16.3.2 航道整治、采砂与河岸工程 269
16.3.3 水质污染与过度捕捞 269
16.3.4 多重干扰的协同效应与深远影响 270
第17章 长江鲟的自然繁殖重塑 271
17.1 长江鲟的自然繁殖生态需求 272
17.1.1 历史产卵场基础资料数字化 272
17.1.2 产卵场生态水力学模型 272
17.1.3 长江鲟产卵场形成机制解析 276
17.1.4 长江鲟自然繁殖的生态影响因素分析 278
17.2 长江鲟的繁殖生境模拟 279
17.2.1 室内繁殖生境模拟 279
17.2.2 天然水域繁殖生境模拟 283
17.3 长江鲟的产卵场修复 289
17.3.1 产卵场修复试验区选择 289
17.3.2 产卵场修复方案 289
17.3.3 产卵场修复过程 290
17.3.4 长江鲟对产卵场修复的响应 295
17.3.5 长江鲟产卵场的修复效果 297
第18章 长江鲟保护对策建议 298
18.1 长江鲟保护的总体成效 298
18.1.1 长江鲟立法保护成效显著 298
18.1.2 长江鲟可持续保种梯队基本建立 298
18.1.3 长江鲟野外资源恢复成效显著 299
18.1.4 长江鲟产卵场修复技术取得重大突破 299
18.2 新时代长江鲟的保护需求 299
18.2.1 长江鲟栖息地修复重建工程是保护中缺失的重要一环 299
18.2.2 长江鲟野外种群恢复需要完善中长期规划和稳定经费 保障 300
18.2.3 长江十年禁渔期长江鲟恢复成效的检验 300
18.3 长江鲟种群重建的对策建议 300
18.3.1 长江鲟可持续人工保种与资源养护 300
18.3.2 长江鲟全生活史关键栖息地修复与重建 301
18.3.3 长江鲟"以用促保"途径探索 301
参考文献 303
附录1 GB/T 33111-2016《达氏鲟种质标准》 318
附录2 《长江鲟(达氏鲟)拯救行动计划(2018-2035)》 325
附录3 长江鲟保护历程照片记录 335