《精编》鱼类的生活与环境关系分析.ppt

1 第三篇鱼类的生物学基础 第十六章鱼类的生活与环境第十七章鱼类的年龄和生长第十八章鱼类的摄食第十九章鱼类的繁殖第二十章鱼类的洄游 2 第十六章鱼类的生活与环境 第一节鱼类与非生物环境的关系第二节鱼类与生物环境的关系第三节生态系统的研究 第一节鱼类与非生物环境的关系 鱼类是水域生物的一大类群 鱼类与水域环境有着密切的关系 包括生物环境和非生物环境 一方面鱼类把周围环境作为自身的生活因素 另一方面 鱼类本身又作为周围环境的一部分而影响环境 表现为对立统一的关系 但是鱼类与外界环境的统一性也具有一定的局限性 这首先受鱼类自身的基本生理条件所限制 所以鱼类对外界条件的适应都具有一定的范围 影响鱼类生存的生物因素和非生物因素很多 就非生物因素来讲 主要有 温度 盐度 酸碱度溶解氧 二氧化碳 硫化氢 氨光 声 电底质 悬浮物水流 水压污染物 一 水温的影响 鱼类是变温动物 多数鱼类的体温与其周围的水温相差不超过0 1 1 只有金枪鱼类相差达10 以上 水温对鱼类的影响主要表现为 对代谢作用的影响 在适温范围内 水温升高 代谢作用增强对生长的影响 在适温范围内 水温升高 生长加速 对摄食和消化的影响 在适温范围内 水温升高 摄食旺盛 消化加速 对生殖的影响 鱼类的生殖都要求一定的温度范围 有升温型和降温型2类 对胚胎发育的影响 在适温范围内 水温升高 胚胎发育加速 对行为的影响 水温往往成为鱼类开始洄游的信号 对分布的影响 不同种类适温性有差异 影响其分布 根据鱼类对温度的适应情况 可以将鱼类划分为 热带性鱼类 暖水性鱼类 温水性鱼类冷水性鱼类根据鱼类对温度变化的耐受能力 鱼类可分为 广温性鱼类狭温性鱼类 热带性鱼类 对水温的要求较高 适宜于在较高的水温中生活 常见热带鱼类有罗非鱼 遮目鱼 金枪鱼 鲣鱼 鲭鱼及珊瑚礁中的一些鱼类 罗非鱼的生存温度范围为15 35 当水温低于15 时 罗非鱼处于休眠状态 罗非鱼最高临界温度约40 41 最适宜生长温度为28 32 罗非鱼繁殖温度在20 以上 温水性鱼类 要求在温带水域条件下生活 属于这种类型的鱼类很多 我国大多数淡水鱼类和近海的许多经济鱼类 如鲻 鮻鱼 小黄鱼 斑鰶 小沙丁鱼等均属这种类型 在0 以上至32 33 的水温均能生存 鳙鱼 冷水性鱼类 要求在较低水温条件下才能正常生活的种类 如大麻哈鱼 虹鳟 太平洋鲱鱼 江鳕等 白斑狗鱼 超过20一22 就不易生存 广温性鱼类 包括大部分温水性鱼类 适应于水温多变的环境 如在炎热夏季的浅水池塘和稻田内或在低达零度水域中的鲤 鲫都能安然无恙 狭温性鱼类 适温范围窄 经受不住温度的剧变 如前述的热带和亚热带性鱼类 冷水性鱼类都属于狭温鱼类 它们都生活在水温变化幅度很小的环境中 如果温度变化过大 将有导致死亡的危险 二 盐度的影响 溶解于水中的各种盐类 主要通过渗透压影响鱼体 鱼类对盐度的适应范围因种而异 从纯淡水直到盐度为47的海水 通常31 35 中均有分布 盐度 每1000g海水中溶解无机盐类的克数各种鱼类能够在不同盐度的水域中正常生活 与其具有完善的生理调节机制有关 很多鱼类对于盐度的缓慢变化 表现出很大的忍耐性 这一特点在生产上颇多利用 盐度对鱼类的影响主要表现在以下几个方面 对鱼类繁殖的影响 海水鱼的繁殖要求一定的盐度 对胚胎发育的影响 过高 过低都会影响孵化率 对分布的影响 不同种类渗透压调节能力不同 影响其分布 根据鱼类对盐度的适应情况 可将鱼类分为 海水鱼类淡水鱼类洄游性鱼类河口性鱼类 又称半洄游鱼类 根据鱼类耐受盐度变化的能力 鱼类可分为 广盐性鱼类狭盐性鱼类 1 海水鱼类 只适应生活于盐度较高的水域 终身生活在海洋内 2 淡水鱼类 只能适应极低的盐度 终身生活在淡水中 3 洄游性鱼类 对盐度的适应有阶段性 有的鱼类大部分时间适应于低盐度的淡水生活 而只有在短期内 生殖时期 才进入海水中生活 如鳗鲡 有些在海中生活的鱼 如大麻哈鱼 鲥等 到了生殖时期即上溯至江河中产卵 4 河口性鱼类 又称半洄游鱼类 大部时间生活于盐度界于淡水和海水之间的河口附近海区生活 有些在生殖季节溯河作产卵洄游 如刀鲚 凤鲚及银鱼中的部分种类 三 酸碱度 pH值 的影响 即指水中氢离子浓度 一般以pH表示 pH值主要决定于水中游离二氧化碳和碳酸盐的比例 一般天然海水中的pH值比较稳定 通常在7 85 8 35的范围内 但在内陆水域及池塘中 pH值的变化较大 各种鱼类有不同的pH值最适范围 一般鱼类多偏于适应中性或弱碱性环境 pH值为7 8 5范围以内 酸度不能低于6以下 pH对鱼类的影响 在酸性水体内 可使鱼类血液中的pH值下降 使一部分血红蛋白与氧的结合完全受阻 因而减低其载氧能力 在这种情况下 尽管水中含氧量较高 鱼类也会缺氧 当pH值超出极限范围时 破坏皮肤粘膜和鳃组织 间接危害 如在酸性环境中细菌 藻类和各种浮游动物的生长 繁殖均受到抑制 硝化过程滞缓 有机物的分解速率降低 导致水体内物质循环速度减慢 四 溶解氧 大多数鱼类适应于用鳃来吸收水中溶解的氧气 少数鱼类尚具有辅助呼吸器官 直接影响 溶氧不足 会造成窒息 间接影响 充足的溶解氧有利于天然饵料的繁生 为养殖鱼类提供更多的食料 溶解氧不足 可能引起嫌气性细菌的滋生 嫌气性细菌对有机物的分解将产生还原性的有机酸 氨 硫化氢等 进一步消耗溶解氧 并对鱼类起到毒害作用 鱼类以提高呼吸活动来应付溶氧之不足 当严重缺氧时 则产生 浮头 现象 若水体含氧量继续锐减 鱼类将陷入麻痹状态 最后窒息而死 溶解氧的来源及消耗 来源 大气中溶入和浮游植物或其他水生植物的光合作用 大气中氧的溶入速度一般与水温成反比 与大气压力成正比 亦与水的机械运动如波浪 潮汐等有关 消耗 水生生物的呼吸和有机物分解耗氧 鱼为什么晚上总浮出头 藻类和其他植物一样 都是白天进行光合作用 吸收二氧化碳 释放氧气 到了夜间就释放二氧化碳吸收氧气 这样就形成了与鱼争夺氧气的状态 晚间气压都会比白天低 水中的溶氧量更为减少 这样一来 水中的氧气就会十分缺乏 鱼为了获得维持生命的氧气 就只能浮到水面上以获得较多的氧 到了天亮气压升高 水藻的光合作用也重新发生 水中的氧气增加 充足 鱼也就不再浮头 而是沉入水中开始觅食 五 溶解气体的影响 二氧化碳来源于各种水生生物的呼吸及有机物质的氧化分解 除了以游离状态存在外 还有以碳酸盐和重碳酸盐的形式存在 水中高浓度的二氧化碳阻止了血液中二氧化碳向外弥散 导致鱼体内积累大量的碳酸 使血红蛋白氧饱和张力比正常的要高 因而尽管吸入多量的氧气 但血液还是充氧不足 硫化氢 H2S 是在溶氧不足时 含硫的有机物经嫌气性细菌分解产生 或者是富含硫酸盐的水质 经硫酸盐细菌的还原作用而生成 当增加水中溶氧时 硫化氢即可被氧化而消失 硫化氢对鱼类的毒害作用很强 易与血红蛋白中的铁化合而失去载氧能力 虹鳟幼鱼的阈值致死浓度为0 0087mgH2S L 氨 NH3 在缺氧或氧气不足的情况下 含氮有机物分解而成 或含氮化合物被反硝化细菌还原而成 氨亦是水生生物代谢的最终产物 一般以氨的形式排出体外 与水接触后 即生成铵离子而建立了化学平衡 平衡时氨及铵离子总量决定于水的pH值和温度 pH值越小 温度越低 氨的比率也越小 反之则大 氨对于鱼类是极毒物质 即使其浓度很低也会抑制鱼类生长 六 光的影响 水体中光的分布强度一般用透明度来表示 对分布的影响 垂直分布 对摄食的影响 许多鱼类靠视觉摄食 对行为的影响 趋光行为 灯光捕鱼 对体色的影响 对胚胎发育的影响 对视觉器官和视觉的影响 真光层 由水面至水下80m 鱼类眼发达的程度正常 弱光层 水下80m至400m 鱼类常具有比较大而发达的眼以弥补光度之不足 无光层 400m以下 鱼类向二个方向发展 一是具有特别发达的眼 并常常具有发光器 另一是眼睛退化或无眼 而代之以发达的侧线器官 触觉器官等 发光鲷 暖水性能发光的底层小鱼 体长一般在58 75毫米 眼较大 生活在光线很弱的江湖混水底部的鱼眼一般较小 如泥鳅等 生活在只有微弱光线的洞穴中的鱼 眼往往退化 如盲鳉 或极小 如黄鳝 很多鱼类对于光线有明显的趋光性 这一原理目前已被应用到灯光捕鱼 如蓝圆鲹 金色小沙丁鱼 鳀鱼 银汉鱼等均有显著趋光性 鱼类的胚胎发育要求一定的光照条件 光与鱼类体色的变化具有密切联系 浮性卵在光线充足的条件下才能正常发育 在暗处卵的发育将延缓 例如鲑鳟鱼则需在无光照的条件下发育 光线会延缓鱼卵的发育 金鳟鱼 七 声音的影响 对行为的影响 鱼类能感受机械振动 次声波 声波和超声波 太强的声音不利 鱼类对声音的感受器主要是测线器官 内耳下部的球状囊和瓶状囊 鱼类不但能感受声音 而且许多种类还能发出声音 许多鱼类的发声器官是具有特殊肌肉组织的鳔 在产卵繁殖季节 鱼类的发声对于吸引异性和集群活动均有一定的生物学意义 八 电流的影响 对行为的影响 鱼类对电流反应灵敏 同时许多鱼类能用发电器官放电 在其身体周围形成电磁场 鱼类所进行的放电可分为两种类型 即用于攻击或自卫的强放电和具有信号作用的弱放电 现代渔业已进行电流捕鱼 应禁止 或利用电流将鱼引向集鱼工具 电流还可用于电拦鱼装置 使鱼类不能接近水电站的涡轮机或进入灌溉渠道 或将鱼类引入鱼道进口等等 九 底质及悬浮物的影响 底质 有砂砾 软泥 岩石及珊瑚礁等类型 底质与鱼类的繁殖 索饵和越冬均有密切关系 悬浮物 包括泥沙及有机悬浮物 悬浮微粒对鱼类的机械作用 悬浮微粒过多时 将导致水的混浊度增大 透明度降低 不利于天然饵料的繁生 水中大量存在的悬浮微粒会使鱼类造成呼吸困难 严重时导致窒息死亡 底质改良剂 十 压力与深度的影响 水的压力大小与深度有关 限制鱼类的垂直分布 对形态的影响 深海鱼类骨胳薄而疏松 且富有弹性 连接骨与骨之间的腱亦比较疏松而易于分离 身体两侧的肌肉松弛不发达 口极大 胃的伸缩力强 肠内和血液内溶解气体很多 十一 水域污染 水域污染的来源主要为工业废水 主要有害成分为硫化物 氰化物 各种重金属离子 汞 铜 锌 镉 铅 铬等 酚 醛 砷 硒及有机氯农药制品等 此外有机物和各种营养盐类大量进入水域也可造成局部水域污染 污染对鱼类生活的影响 破坏食物链 影响水生生物的幼体 成体的正常生长 危害鱼类的呼吸 甚至使鱼类窒息死亡 有机物和大量营养盐类污染的水域 对水生生物的危害性很重要是表现在 赤潮 现象 赤潮 当营养丰富的城市污水大量污染水域时 导致赤潮浮游生物 夜光虫 中筋骨条硅藻等 的大量繁生而形成赤潮 赤潮的危害 大量赤潮生物的耗氧和大量赤潮生物死亡后分解过程的耗氧 可使水体溶氧耗尽 导致鱼虾类等生物窒息死亡 大量赤潮生物会堵塞鱼类鳃 导致呼吸受阻 有毒赤潮生物的毒素会随食物链传递 危害人类 第二节鱼类与生物环境的关系 鱼类与其他水生生物之间的关系甚为密切 有些生物可以直接或间接地作为鱼类的饵料 有些可以使鱼类患有各种疾病 有些直接吞食鱼类 鱼与生物环境的关系 主要包括 鱼类的种内关系种间关系与其它生物间的关系 一 鱼类的种内关系 主要有 1 集群2 残食3 食物竞争4 通过非生物条件相互影响5 寄生 1 集群 集群是种对环境的一种适应 不是所有的鱼类在整个生命过程中都集群 许多鱼类在幼小时形成鱼群 成长后就分散活动 特别是淡水凶猛鱼类 分散便于觅捕食物 鱼类在其生命周期中 常常形成临时性的群体 如产卵群体和索饵群体 海洋鱼类的集群现象比较明显 且鱼群的大小 形状往往具有一定的形式 鱼群的大小常随着各种因素的影响而变化 鱼类集群的生物学意义 有利于繁衍后代 体外受精 防卫 集群使得敌害无从下手 可以使敌害产生错觉 把鱼群误认为是一个巨大的个体 因而产生恐惧 不敢进行袭击 有时鱼群在受到袭击时会迅速分散 一时使凶猛鱼不知所措 集群还有助于鱼类逃离移动中的网具 当鱼群只有一部分被网具围住时 往往全部都可逃脱 鱼群在游动时 还可形成有利于游泳的动水力学条件 比单独行动时减低了阻力 游泳的效力最高 2 残食 许多凶猛鱼类常以本种为食 当环境中营养条件。