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一种用于促进花鲈性腺快速成熟的养殖环境调控方法与流程

花匠小妙招
2025-05-22 23:27

本发明涉及花鲈养殖环境调控，具体为一种用于促进花鲈性腺快速成熟的养殖环境调控方法。

背景技术：

1、花鲈是一种重要的经济鱼类，广泛分布于热带和亚热带水域，因其肉质鲜美、营养丰富，市场需求不断增长。因此，研究其生长和繁殖特性，对提高养殖效率、满足市场需求具有重要意义。近年来，随着水产养殖技术的进步，许多环境调控技术被引入到花鲈养殖中，这些技术包括自动化水质监测与调节设备、智能化饲料投喂系统、以及光照控制系统等。这些技术的应用，使得养殖者能够更精准地调控养殖环境，为花鲈性腺的快速成熟提供了良好的条件。

2、现有技术中的，公告号为cn105494210b提供的一种花鲈生殖调控育种方法，包括以下步骤：光照调控、温度调控、盐度调控和营养调控，在受精卵孵化时使用特制的孵化装置，通过对南方亲鱼通过逐渐延长光照时间、温度变化刺激、盐度变化刺激等进行调控，以促进南方亲鱼性腺发育，使南方亲鱼的性成熟时间由11-1月份提前至10-12月份，同时对北方亲鱼减少光照，低温培育，延缓亲鱼性腺发育，使北方亲鱼的性成熟时间从9-11月延缓至10-12月，从而南方亲鱼与北方亲鱼性腺发育同步，并且同步排卵和产精。

3、但是还存在如下不足，由上述的陈述可知，现有技术虽对光照、温度、盐度和营养进行了调控，但往往是单独考虑某一因素的影响，没有综合考虑盐度、温度、光照周期和营养含量的综合作用，导致对于花鲈性腺发育的影响评估不够全面，促进花鲈性腺快速成熟的环境参数设置不佳，导致生殖周期和选育周期长，难以实现最佳养殖效益。

4、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于促进花鲈性腺快速成熟的养殖环境调控方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于促进花鲈性腺快速成熟的养殖环境调控方法，具体步骤包括：

4、s1.在不同养殖环境参数组合下，分别进行花鲈养殖试验，养殖试验共持续t时间段，且采用性腺发育程度为i期的花鲈进行养殖试验，并在试验结束后获取花鲈的生长状态参数和性腺发育参数，花鲈生长性状参数包括体长、体高和体重，性腺发育参数包括性腺重量和性腺指数，养殖环境参数包括盐度、温度、光照周期和营养含量，性腺发育程度基于性腺重量进行确定；

5、s2，构建花鲈发育预测模型，将不同养殖环境参数组合作为输入，生长状态参数和性腺发育参数作为标签训练模型，对花鲈发育预测模型进行训练；

6、s3.建立养殖环境参数的约束条件，将养殖环境参数随机进行组合，构建养殖环境参数初始种群的个体，将养殖环境参数初始种群的个体输入花鲈发育预测模型，获取生长状态参数和性腺发育参数；

7、s4.构建体长、体高、体重和生长性状系数之间的函数关系式，构建性腺重量、性腺指数和性腺发育系数之间的函数关系式，构建生长性状系数、性腺发育系数和性腺成熟系数的函数关系式，性腺成熟系数用于综合评估花鲈性腺成熟程度，采用遗传算法，对性腺成熟系数进行选择、交叉、变异，直到到达预定的迭代次数后，筛选出性腺发育程度达到iv期所对应的个体，并将其中性腺成熟系数最大值所对应的个体作为最优养殖环境参数组合。

8、进一步地，将养殖环境参数随机进行组合，构建养殖环境参数初始种群的个体，具体过程如下：

9、设定t时间段的时长为6个月，将初始种群标定为，且初始种群，为初始种群中第个个体，为初始种群中个体的索引，且,为初始种群个体的数量，,其中，分别为第个个体的盐度、温度、光照周期和营养含量。

10、进一步地，所述花鲈发育预测模型采用基于多层感知器的深度学习网络构成，所述多层感知器的深度神经网络包括输入层、第一隐藏层、第二隐藏层、第三隐藏层和输出层，所述第一隐藏层、第二隐藏层和第三隐藏层均具有至少两个神经元，且均采用relu作为激活函数；

11、对花鲈发育预测模型进行训练的过程如下：

12、以不同养殖环境参数组合作为输入量，生长状态参数和性腺发育参数为输出标签进行训练，使用均方误差作为损失函数，当均方误差在范围内时，完成对花鲈发育预测模型的训练。

13、进一步地，构建体长、体高、体重和生长性状系数之间的函数关系式，公式如下：

14、；

15、其中，为第个个体的生长性状系数，为第个个体的体长，为第个个体的体高，为第个个体的体重，为第个个体的体长和体高组合参数的权重系数，为第个个体的体重的权重系数，，。

16、进一步地，构建性腺重量、性腺指数和性腺发育系数之间的函数关系式，公式如下：

17、；

18、；

19、其中，为第个个体的性腺发育系数，为第个个体的性腺重量，为第个个体的性腺指数，为第个个体的体重。

20、进一步地，构建生长性状系数、性腺发育系数和性腺成熟系数的函数关系式，依据的公式如下：

21、；

22、其中，为第个个体的性腺成熟系数，为第个个体的生长性状系数的权重系数，为第个个体的性腺发育系数的权重系数，且、的具体取值由层次分析法进行确定。

23、进一步地，采用遗传算法，对性腺成熟系数进行选择、交叉、变异，直到到达预定的迭代次数后，确定最优养殖环境参数组合，具体过程如下：

24、对养殖环境参数初始种群的个体进行迭代优化，在迭代优化过程中，要设置养殖环境参数的约束条件，即分别设置盐度、温度、光照周期、营养含量的最大值和最小值，在盐度、温度、光照周期、营养含量的约束范围内，对养殖环境参数进行迭代优化，具体为将性腺成熟系数从大到小排序，选择性腺成熟系数位于前列的个体作为父代，通过交叉、变异操作，将父代个体的基因进行交换组合和变异，生成新的个体，利用花鲈发育预测模型获取新生成个体的生长状态参数和性腺发育参数，并计算其性腺成熟系数，将新的个体与父代作为新的种群，重复进行选择、交叉和变异操作，直到到达预定的迭代次数后，筛选出性腺发育程度达到iv期所对应的个体，并将其中性腺成熟系数最大值所对应的个体作为最优养殖环境参数组合，将性腺成熟系数最大值所对应的个体标定为，则最优养殖环境参数组合为盐度、温度、光照周期和营养含量。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、本发明通过在不同养殖环境参数组合下，分别进行花鲈养殖试验，构建花鲈发育预测模型，将不同养殖环境参数组合作为输入，输出花鲈的生长状态参数和性腺发育参数，构建体长、体高、体重和生长性状系数之间的函数关系式，构建性腺重量、性腺指数和性腺发育系数之间的函数关系式，生成用于综合评估花鲈性腺成熟程度的性腺成熟系数，采用遗传算法，对性腺成熟系数进行选择、交叉、变异，直到到达预定的迭代次数后，筛选出性腺发育程度达到iv期所对应的个体，并将其中性腺成熟系数最大值所对应的个体作为最优养殖环境参数组合，性腺成熟系数为养殖管理者提供了明确的评估标准，通过遗传算法的迭代优化找出最佳的养殖环境参数组合，以达到促进花鲈性腺快速成熟，缩短生殖周期和选育周期，提高养殖的效率和效益的目的。