第二十章鱼类与环境的关系

第二十章鱼类与环境的关系讲授重点：1、水温与鱼类摄食、生长、繁殖的关系。2、溶氧与鱼类的关系。3、鱼类种内和种间关系。第一节鱼类与水温的关系鱼是冷血变温动物，体温随水温的变化而变化。一、水温与摄食关系摄食强度存在季节变化，特别是温带鱼类，春夏强烈，秋冬少食或停食。鲤鱼4℃以上开始摄食，8℃以上正常，13℃时13.5%用于生长，23℃时31.3%用于生长，23－29℃最强烈，超过29℃下降。鳗鲡10℃开始摄食，25－27℃食量最大，28℃以上减少。虹鳟3℃开始摄食，15－17℃最大，20℃以上减少。鳡在冬季4.9－9.1℃，摄食个体3.2－4.9%，水温升到22.7－30.6℃，摄食个体100%。在最适温度范围内，随着水温升高，代谢作用增强，摄食强度也增加。二、水温与生长的关系水温是影响鱼类生长的主要因子之一，称为控制因子。在适温范围内，代谢强度与水温呈正相关，生长亦呈正相关，根本原因是与摄食和营养有关。①各种鱼生长快慢有各自的特点，有各自生长温度范围，如鳗鲡，生长温度3－37℃，生长适温20－30℃；虹鳟生长温度3－25℃，生长适温10－18℃。②同种鱼在适温范围内生长快慢与水温高低有关过冬草鱼种，4月7日水温15℃，体重21.5克，每隔半个月测水温和体温，增重率随水温升高而加快，17℃－11.6%；21℃－16.7%；22.5℃－21.4%；25.5℃－26.4%；27℃－28%；28.5℃－25.5%；32.5℃－23.2%（7月21日）；29℃－18.8%；25.5℃－14.8%。③同种鱼生活在平均水温较高的水域比在水温较低的水域生长为快，因为水温与饵料生物、肥育季节有关。三、水温与繁殖发育关系①水温与鱼类性成熟年龄的关系（见繁殖章）②水温与产卵关系：在其它繁殖生态条件适合情况下，水温是产卵的剌激信号，如鲤14℃以上，鲩18℃以上，鲮25℃，大麻哈鱼12℃以下，细鳞鱼7－8℃，狗鱼3－6℃。③水温与受精率关系：过高过低影响受精率，鲮27℃－95.5%；29℃－86.5%；31℃－60%④水温与胚胎发育的关系很大程度上呈负相关，如鲢卵孵化时间，18℃－61小时；28℃－18小时；30℃－15.5小时；草鱼苗孵出→鳔出现，18－23℃为13天；23.6－26℃为3天；过高过低引起畸形。四、水温急剧变化，引起鱼的死亡鳡、鳤鱼苗20℃→25.6℃，4～5小时全部死亡，因生理机制失调而死。不同鱼对水温适应能力不一样，可分为二大类广温性鱼类——鲤、鲫、鲻、棱等温带性鱼类，能生存0.5－38℃狭温性鱼类——冷水性鱼类：如鲑鳟鱼类，20℃以上就不易生存暧水性鱼类：如罗非鱼要求水温12－13℃以上；鲮鱼7℃以上。第二节鱼类与溶氧的关系一、耗氧量与耗氧率耗氧量是指个体在单位时间内的耗O2数值；耗O2率为单位时间（小时）内单位体重（g或kg）所需的O2量。1、耗O2与鱼体大小关系耗O2量随个体增大而增加，耗O2率随之减少，如香鱼苗种，在170c时，耗O2量与鱼体大小关系：平均体长（cm）鱼总重(g)平均耗O2量mg/尾小时平均耗O2率mg/克小时5.33±0.4321（14尾）0.8330.5548.11±0.4040（8尾）2.3700.47410.54±0.7870（6尾）4.1370.354同种不同个体，在相同温度下，个体小耗O2率相对高，因直接维持生命的组织器官，如肾、脑、性腺、肝脏、鳃、肠等，每克每分钟耗O2量较高，非直接维持生命的组织，如骨骼耗O2量较低，幼鱼的第一类组织器官比例高，随着个体逐渐生长，第二类比例增大，因此个体小耗O2率相对高耗O2与体重间为幂指数关系R=kwx红鲤苗R=0.00104w0.84白鲢苗R=0.00091w0.88耗O2量变化受许因素制约，与摄食、运动等活动有关，如鳟摄食后耗O2率增22－26%；鲫饥饿24h，耗O2率只有原来的76%，摄食时增加的能耗称作特殊动力活动耗能（SDA）；许多鱼约9.5－19%的能量用于SDA。竹荚鱼游速加快，耗O2率成倍上升，游速0.5m/s时为不游时3.3－6.6倍，1m/s时为5.7－11.4倍。2、耗O2量与水温关系在一定温度范围内，耗O2量和耗O2率均随水温升高而增加如香鱼苗，体长8.11±0.40cm，水温13.1℃，耗O2率为0.420mg/g.h、耗O2量为2.143mg/尾.h；水温27℃耗，O2率0.608、耗O2量2.880。3、耗O2率与盐度关系香鱼，盐度11.34‰以下，耗O2率基本一致在0.55－0.57mg/g.h；盐度11.34‰以上，随着盐度增高，耗O2率迅速上升，如20.5‰为0.638mg/g.h；26.5‰为0.785mg/g.h。可能渗透压调节有关。二、溶O2与鱼类活动关系1、各种鱼对水中溶O2量要求不同，冷水性鱼类要求高，如虹鳟最适溶O26.5-11.0mg/L，致死点3mg/L，10mg/L食欲最强，降到2mg/L，食欲大减，1mg/L以下，停止摄食，大部分鲤科鱼类最适溶O25－7mg/L，冬季可0.7-2.8mg/L。2、溶O2与窒息鱼体窒息死亡时的环境溶O2量称为窒息点①窒息点与鱼体大小个体小，耐低氧能力差。（例：水温11.50c）如香鱼体长4.49±0.33cm，死亡1/2时溶O2为2.014mg/L；全死1.900mg/L10.08±0.96cm，1.5431.428②窒息点与水温关系水温升高，略有上升香鱼体长5.02±0.64cm，11.5℃为2.014mg/L；27.5℃为2.272mg/L。梭鱼在水温37℃时的半数窒息溶O2量约是25～28℃时的1倍不同种类，同种不同大小、不同水温，窒息点有差异。第三节鱼类与盐度和溶解盐类的关系一、影响鱼类渗透压鱼类对盐度变化的适应，根据忍受盐度的程度可分为狭盐性淡水鱼，适於淡水、低盐度海水鱼，适於高盐度，马鲛、带鱼、鲳广盐性溯河大麻哈鱼、鲥洄游性降河鳗鲡半洄游性（过河口性鱼类）鲚、银鱼广盐性鱼类可驯化，鲻梭鱼从38‰海水→淡水、罗非鱼淡水→40～49‰海水二、作为鱼的营养物质，影响鱼的生长1、培养水生生物2、某些无机盐可被鱼体直接吸收，用P32示踪，鳞鲤的口腔和鳃吸收93%，体表6.3%；镜鲤从鳃和口腔吸收87.9%，体表12.1%。3、重金属对鱼类的毒害铁0.1mg/L以下剌激鱼类生长，0.2mg/L以上，气体代谢降低，生长缓慢甚致死亡。0.3ppm铅化物，0.5ppm铅化物，使鱼致死。0.018ppm氯化铜，使鲤致死。中毒原因，①与鳃分泌粘液结合，堵塞鳃间隙或使鳃细胞内原生质凝固，引起呼吸困难致死。②离子吸入体内，与酶类的氢硫基结合成难溶的硫醇盐类，阻碍酶活性。第四节鱼类与酸碱度的关系一、酸碱度对鱼类生活的影响酸碱度能够直接影响鱼体的生理状况。在酸性水体内，使鱼类血液中的pH值下降，离子交换和酸碱平衡紊乱；刺激鳃部粘液过量分泌，降低氧越过鳃表面扩散速率；部分血红蛋白与氧的结合受阻，减低其载氧能力，导致血液中氧分压变小。在这种情况下，尽管水中含氧量较高，鱼类也会因缺氧而“浮头”。在酸性水中鱼类往往表现为不爱活动，畏缩迟滞，耗氧下降，代谢机能急剧低落，摄食很少，生长受到抑制。当pH值4.0-5.0时，离子交换失常，是致死主要原因，当pH4.0以下，严重破坏皮肤粘膜和鳃组织，使鱼窒息而死。鱼胚和鱼苗对低pH最为敏感，而且最易死亡。胚胎的离子调节机制尚未发育完全，矿物质贮藏少。受精卵在低pH水中的死亡，是由于表皮细胞被酸腐蚀，干扰离子调节和呼吸的结果。不同发育阶段的胚胎对pH的敏感性不同，最敏感的阶段是眼色素期，此期的临界下限的pH为6.0，此时胚胎开始主动吸收离子。二、鱼类对酸碱度变化的适应一般来说，海水鱼类能忍受pH值较小的变化幅度，而淡水鱼能忍受pH值较大的变化幅度。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在7—8.5范围内，不能低于6以下。中性及弱碱性反应的水，大部分是丰产的鱼池。第五节鱼类与光、声、电的关系一、声1、鱼能感受声波的振动，如鲫2.5～3480Hz，鲈40－600有助於摄食和避敌，利用声诱捕鱼（摄食声和恐吓声）。2、本能发声①恐吓声，如黄颡鱼；②集群声，黄鱼；③求偶声，鲮鱼，脉冲串长度80.6～1767ms，主频330－550Hz。二、光1、光对鱼类行动的影响鱼对光线的反应是很复杂的，许多鱼类有趋光性，避强光、趋弱光。灯光捕鱼。2、光对繁殖发育的影响①光对性腺发育和成熟起直接作用的指导因子，对长光照型鱼提前把日照时间比自然状态延长一些，对短光照鱼类缩短时间，通常能使鱼类性腺提前成熟和产卵。这是控制鱼类性腺发育和成熟的一个重要途径。短光照鲻12－1月产卵，用人工短光照（6h光照+18h黑暗/d），能提前2－6个月成熟。鱼类性腺成熟具有每日的临界光照时间，把处于繁殖期间的阔尾鳉鱼置于临界光照（12－13h/d）以下，其中0.4mm以上大型卵母细胞就会完全破坏，若恢复到临界光照以上，卵母细胞再次生长。②鱼类产卵需要一定的光照度，光照度的变化往往成为成熟亲鱼产卵的诱因。③长期不给光照，会发生维生素缺乏症，丧失生殖力，如食蚊鱼。3、光对视觉器的影响长期洞穴生活，眼退化，如盲鳉三、电流各种较大的水体中存在着微弱的大地电流，鱼类对电流的反应敏感，在大海中洄游的鱼类，可能是以大地的微弱电流来定向的，因为鱼在磁场中，头部总是转向阳极。鱼在直流电电场中的反应1、初始反应（感电）：鱼感到剌激而惊慌失措，游动不安，呼吸加快活动游动无特定方向，但鱼仍有制别方向的能力，能回避外界的剌激，集群的鱼，仍保持集群性。2、趋阳反应：鱼体微颤，肌肉紧张，游泳时缓时急，有时失去平衡，歪歪扭扭游向阳极，如时间太长，鱼因疲劳过度而昏迷下沉。水的电导率越高，趋阳反应越明显。3、昏迷反应：鱼呼吸微弱或停止，鱼体僵直，鳍张开，原地不动，肚朝天。利用鱼对直流电的趋阳反应，出现电捕鱼。一些鱼能发电：电鳗700－800v，电鳐200v。第六节水域污染对鱼类生活的影响一、污染对鱼类的毒杀作用有毒物质对鱼类毒杀作用有三个途径。1、物理作用有毒物吸附于鱼体的表面、口腔、眼球、鳃等处，刺激皮肤，损伤皮肤，造成病菌侵入；重金属离子附着在鱼鳃上，不仅使其分泌大量的粘液，并能与粘液凝固形成薄膜复盖于鳃之表面，充塞于鳃丝之间，使鱼呼吸困难，甚至损伤鳃组织，使其发炎、脱落，使鱼类窒息死亡。2、化学作用有毒物质经鳃或其他表露部位入侵体内，或从胃肠中吸入，会造成鱼类的神经中毒，活动失调，造成鱼类的生理障碍，破坏正常的生理功能；或杀死红血球，降低氧结合能力，使鱼体缺氧；或破坏酶活力，影响生长与繁殖，造成后代畸形或死亡。如铁盐可使鱼眼损伤变瞎。石炭酸（苯酚）可使神经麻痹，使血球破裂。氰化物能使神经麻痹，毒化血液，失去氧结合能力等。重金属离子通过鳃或体表进入体内，迅速与酶或生物活性物质的活性基因（如硫基、氨基、亚氨基等）结合生成不溶性的硫醇盐等，使之失去活性，从而破坏生物的酶系统。如水中CaCl2为1μg/L时，鲤在9—18小时死亡。王明荣等（1995）测定，NO2-—N能将鲢血液中的血红蛋白（Hb）氧化成高铁血红蛋白（MHb），当NO2-—N分别为1、2、3、4、mg/L时，相应实验鲢的血液中MHb含量分别为5.88%、12.35%、14.06%和29.31%，使血液携氧能力下降。3、生物作用是指污染物所产生的生物学作用，造成危害鱼类生存和不良渔业后果。在有机物和大量营养盐类污染的海区，易导致赤潮浮游生物（如夜光虫、中肋骨条硅藻等）大量繁殖而形成“赤潮”，大量赤潮生物的耗氧和死亡后分解过程的耗氧，可使海水溶氧耗尽，导致赤潮区内鱼类及其它生物窒息死亡。浮游植物是水域初级生产力的基础，是一切水生生物的间接或直接的饵料，它们的存在和发展构成了水体天然生产力。污染对浮游植物光合作用的破坏力是非常严重的，能引起浮游植物大量死亡，使整个食物链从最基础的环节处断裂。如有机汞的含量0.1ug/Ls时即抑制浮游植物的光合作用，当浓度达到0.9ug/l以上时，导致它们大量死亡。D.D.T浓度为10~100ug/L时