水质预警系统中斑马鱼运动行为指标的监测和优化

为进一步掌握斑马鱼的行为特征,优化基于鱼类行为变化的水质预警系统。文章采用Noldus Etho Vision XT软件对斑马鱼进行动态追踪分析处理,选取速度、蜿蜒度、活动性等10个行为指标,分析其相关关系并利用主成分分析法聚类降维,最终确定由距离、状态、轨迹、方向和加速度5种敏感因子及其构成的综合因子。通过模拟不同浓度Cd^(2+)急性暴露试验,结果表明,各项因子出现最值的时间主要集中在污染暴露的20 min内,且浓度越大各因子表现的行为特征越明显。其中轨迹因子、状态因子和距离因子较为敏感,均在10 min内出现最值。综合因子分别在0.1、1.0、2.0 TU的Cd^(2+)暴露后的8、10、4 min时达到最值。因此,文中统计筛选的5种因子可完整地表征斑马鱼的行为反应规律,综合因子可在10 min内有效预警水质突变,提供及时稳定的预警信号。