鱼类与环境的相互关系课件.docx
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鱼类与环境的相互关系课件
鱼类与环境的相互关系
第一节影响鱼类生活的非生物因子
◆鱼类的环境:
围绕着鱼类的一切生物和非生物因子
◆鱼类的环境是指围绕着鱼类周围的一切,它包括生物因子和非生物因子。
水域生态系的能量和物质循环途径
◆自然界各种各样的非生物因子都和鱼类生活有着直接或间接的关系。
不同种鱼类或同种鱼类处于不同生理状况下的个体,对于各种非生物因子变动的反应也存在着差异。
影响鱼类生活的非生物因子主要有:
水温、盐度、水中溶解气体、PH值等。
生态系统模型图
一、水环境-水的性质
1.密度:
★约为空气的800倍,相当粘稠→流线型的体型★水在4℃时比重为1(鱼类:
1.02-1.06)→表面积/体积较大+体内有少量的空气和油脂,故鱼类可自如沉浮
2.压强:
◇深度↑→压强↑,每加深10m,约增加1atm◇深海鱼类:
肌肉的强度、骨骼中钙的含量、维持鳔的能力等.
3.比热:
较高→鱼类的分布
4.透明度:
◆纯净的天然水相当透明
◆不同光线被水吸收的快慢不同红光在5m深处基本被吸收橙光可达15m深处绿光、黄光可达20m深处蓝光可超过100m
◆在浑浊和被污染的水中,光的穿透力减少
◆不同光线的透射→鱼类的体色20m或更深→含红色或橙色色素无光线处→无色或具深黑色
5.优良溶剂:
☆溶解→O2、N2、CO2等气体;矿物质、盐类、许多有机物☆溶解物质→直接或间接影响鱼类。
二、水环境的类型-淡水环境
◆仅占地表的1%n在温度、水流、深度、悬浮物质、溶解物质、基质和暂时稳定性等方面差异很大
◆已知种类的41%在淡水中
◆流水环境+静水环境
淡水环境-流水环境
◇下游→水流缓慢、底质细、有机质丰富、沉积物增多
◆鱼类→缓游性多以底质和水草为食,或以无脊椎动物为食鲤科种类最为丰富,另有肉食性种类如狗鱼、鲇类等。
河流对鱼类分布和区系组成的影响
☆特征区分法→以流量、宽度、梯度、底质颗粒大小、植物类型、地质特征及形成年代等特征来区分河流☆MarcellHuet类群带法①鳟带→以鳟和茴鱼占优势②茴鱼带→为混合区系,但鳟和茴鱼繁盛且比鲤科种类、狗鱼、河鲈、鳗鲡多
三、水环境的类型-盐水环境
◆广阔、时空连续
◆海底类型、水的运动、温度和盐量多变
◆海底区域:
大陆架带→深达200m上陆坡带→深至约1000m下陆坡带→可达3000m深海底带→可深达约6000m超深渊带→含深海沟
◆水层区域:
表海层带→深约至200m,约为有效光线透射深度和大陆架边缘中海层带→深约至1000m,是所有光线透射的界限深海层带→无光,深达6000m超深渊海层带→6000m以下的深海沟,最深处11000m
◆水温 鱼类是变温动物,它们的体温随水环境温度的变动而变化。
四、鱼类的划分
1、根据对水温适应的情况对鱼类的划分
*热带和亚热带性鱼类
这些鱼适应热带和亚热带的水温条件,要求较高的水温环境,能够在较高水温的水域中生活。
罗非鱼
*温水性鱼类
这些鱼适应温带的水温条件,在0℃以上至32—33℃的水温均能生存。
鳙鱼
*冷水性鱼类
这些鱼适应寒带和亚寒带的水温条件,它们在较低的水温下能够正常生活,超过20一22℃就不易生存。
白斑狗鱼
2、根据对温度的适应幅度对鱼类的划分
*广温性鱼类适温幅度最广,多为温水性鱼类。
*狭温性鱼类温幅度较窄,多为热带和亚热带性鱼类以及冷水性鱼类。
3、水温对鱼类生命活动的影响
1)、不同温区对鱼类生命活动的影响
*在适当的水温范围内,鱼类的生理活动能正常进行。
超出这个范围,鱼类就死亡。
*大致可以划分为5个温区:
致死低温区、亚致死低温区、适宜温度区、亚致死高温区、致死高温区。
*在适宜温度区的范围内,鱼类的生命活动可以正常进行。
*亚致死低温区或亚致死高温区是指适宜温度区与致死温度区之间的水温范围。
2)、水温对鱼类生长发育和繁殖的影响
*在适宜温度区范围内,当水温上升时,鱼的体温随之而升高,体内的生理过程就加快。
即温度每升高10ºC,生理过程的速度加快2—3倍(范霍夫定律)。
水温影响到鱼类各项生理活动的强度。
*鱼类的摄食强度、对食物的消化吸收率、生长率、胚胎发育以及到达性成熟的时间等都受水温的直接影响。
*水温对鱼类产卵期的到来具有决定性意义,例如草、青、鲢、鳙在春季水温18℃以上才开始产卵,大麻哈鱼的产卵水温则在12℃以下。
这表明一定的水温对于鱼类产卵是一种刺激,春季产卵的鱼类要求升温,而秋冬产卵的鱼类则要求降温。
3)、鱼类对水温变动的适应
*鱼类依靠皮肤感觉器感觉环境温度的变动。
因种类和季节不同,可感觉的温差为0.03—0.1℃。
一般鱼类能够忍受的变化幅度为4—5℃。
鱼苗的忍受能力要差得多。
*在自然界中,鱼类随着水温的下降,产生追求适温的迁移与洄游。
在冬季,鱼类游至具有适宜温度的越冬场过冬。
在高温季节,一些生活在淡水小水体中的鱼类如非洲肺鱼和美洲肺鱼处于夏眠状态,将身体潜入泥穴中,仅在泥表留有小孔进行呼吸,很少活动。
五、盐度
◆盐度 溶解于水中的各种盐类,主要通过水的渗透压影响鱼类的生活,这关系到鱼类的分布、洄游、生长、发育和繁殖等很多方面。
1、按照生活于不同盐度的水域对鱼类的划分
从纯淡水直到盐度为47‰的海水,都有鱼类的分布。
按生活水域的盐度,可将鱼类划分成四类。
*海水鱼类它们适应于盐度较高的海水水域。
通常海水的盐度为16‰—47‰之间,如黑线银鲛。
黑线银鲛
*咸淡水鱼类它们适应于河口咸淡水水域,水的盐度在0.5‰—16‰之间。
*淡水鱼类它们适应于淡水水域,水的盐度低而稳定,在0.02‰—0.5‰之间。
*过河口鱼类它们对盐度的适应有阶段性,属这一类型的鱼类又可分为两种情况:
▲溯河鱼类:
一生的大部分时间在高盐度的海水中生活,在生殖时期由海水经过河口区进入淡水水域产卵,如大麻哈鱼、鲥鱼等。
▲降河鱼类:
一生的大部分时间在淡水中生活,至生殖时期由江河下游至河口区,而后进入海中产卵,如鳗鲡。
鲥鱼
日本鳗鲡
2、按照对盐度幅度的忍受能力对鱼类的划分
*狭盐性鱼类
对于水的盐度要求较严格,只能耐受有限范围的盐度变化。
海水鱼和淡水鱼都属狭盐性鱼类。
*广盐性鱼类
对于水中盐度变化的适应能力强,能忍受的盐度幅度较广。
咸淡水和过河口鱼类属广盐性鱼类。
当盐度缓慢变化时,广盐性鱼类表现出很高的耐性。
如凤鲚。
3、盐度对于鱼类生长、发育和繁殖的影响
*在不适宜的盐度中,鱼类即使能够生存,也不能正常生长。
*草、青、鲢、鳙等在盐度为3‰—6‰以上的水中不能正常繁殖。
*过河口鱼类追求适宜的盐度是决定其洄游路线的重要因素。
六、水中的溶解气体
1、溶氧水中的溶氧量关系到鱼类能否生存以及各项生命活动的强度。
*海洋中的溶氧一般呈饱和状态,缺氧现象通常不会生。
*淡水水域中的情况则不然,不同水域和同一水域不同环境状况的溶氧量有很大的差异。
高纬度区水温较低的水域和流水的环境,溶氧量较高;池沼湖泊等静水环境,特别是高温季节的小水体中,溶氧量较低。
2、二氧化碳
*水中二氧化碳的增加,会降低鱼血的氧合能力。
*鲢、鳙鱼种当二氧化碳含量为14—21ml/L时,鱼的生活正常;含量增至56ml儿时鱼感到不适,并开始浮头;上升至96ml/L时,鱼体失去平衡;升到196ml几时,鱼丧失游泳能力,呼吸急促,不久就死去。
*天然水中出现高含量二氧化碳的情况不多。
试验证明鱼能感觉到二氧化碳的变动并产生反应,例如鱼避开二氧化碳为1.6mg/L以下的水。
*鱼虽可适应二氧化碳含量为60mg/L的环境,但在这种条件下不可能快速生长和保持良好的健康状态。
*水中的其它气体,如硫化氢、氨、甲烷对鱼具有毒害作用。
*直接利用地下水养鱼,水中的氮气过多,会造成气泡病和突眼症状。
七、pH
1、一般鱼类适宜中性或弱碱性环境,pH值为7—8.5的范围。
鱼类能够生活的pH值一般为5.0一9.5。
2、鲑科鱼类对水的pH值要求较严格,在pH为5—6.5范围内,生长率就明显下降。
草、青、鲢、鳙等对pH值的变化有较大的适应能力,其适应范围为4.6—10.2。
八、光、声、电、水流及底质等因子
1、光光对鱼类具有直接和间接的多方面影响。
*光与鱼类的视觉器官栖息在不同生境的鱼类,由于光线强弱不同,眼的大小和构造发生适应性变化。
▲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。
▲生活在中上层的鱼类,通常眼十分发达。
如金枪鱼,箭鱼,噬人鲨等。
箭鱼
▲在海洋弱光层(水下80一400m)生活的一些鱼类却具有比较发达的眼,以弥补光度的不足,如一些发光鲷。
发光鲷
*光与鱼类的体色不少鱼类具有与其生活环境相似色泽与光强度的体色。
*光对鱼类摄食的影响
▲有一些鱼类依靠视觉在白昼摄食;
▲另外一些鱼类如鲶、鳗、黄鳝等则在夜间摄食,光度的强弱成为这些鱼摄食的信号。
海鲶鱼
*光对鱼类胚胎发育的影响
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
*光对鱼类繁殖的影响
按照鱼类产卵的季节,可将鱼类分为长日照与短日照发育两大类型,光周期能够促进或延迟性腺的成熟。
*鱼类对光的反应
鱼类对光反应可区分为正反应和负反应。
在鱼的不同生理阶段,光的不同强度和不同光谱下,鱼的反应不会相同。
2、声
*鱼类除能感受机械振动、次声振动和声振动外,还可能感受超声振动,而且许多鱼类还能发声。
*按所发声音的性质,有的是机械声,如游动、摄食、呼吸等动作时发出的声音。
还有一些是生物声,具有一定的生态意义,如恐吓声、认识声和信号声等。
3、电流
*鱼类对电流呈灵敏的反应,但反应的灵敏度因种而异。
通常皮肤感受器发达的鱼对电流的反应更为灵敏。
例如叉尾鮰对电流的反应比金鱼强烈。
斑点叉尾鮰
*鱼类能用自己的放电器官进行放电。
放电可分为两种类型。
▲强电鱼,如电鳐。
日本单鳍电鳐
▲弱电鱼,如黑海瞻星鱼。
▲此外,大量的虽然是非电鱼,它们没有放电器官,但也能形成弱的生物电场,如泥鳅、鳗鲡、鲫。
泥鳅
黄鳝
第二节鱼类与生物性因子的关系
◆鱼类环境中的生物因子,一般是指生活在同一环境中的其它种鱼类和鱼类以外的水生动植物。
有的情况下,特别在小型水体中分析环境的生物因子时,还包括同种的其它个体。
一、鱼类之间的相互关系
1、种内关系 同种鱼类的个体之间存在多种型式的关系,而且这些关系可由于鱼类不同的生活阶段,生理状态以及外界环境因子的状况发生变动。
*同种个体的集群生活
*不同的鱼类集群生活也各异
▲不少鱼类营集群生活,有时鱼群可以达到很大的数量,例如冰岛附近海域中的鲱鱼群可重达50--200t。
▲更多的鱼类只是在生命周期的一定阶段集群生活,许多鱼类在幼小时集群,长大后就分散活动,如乌鳢。
▲更多的鱼类在产卵、索饵和越冬中形成临时性的群体,在这些生命活动完结后,集群现象消失。
▲有时集群还与光照情况有关,许多种类在白昼集群,至夜间或黑暗状况下鱼群即分散。
*集群的作用
集群生活表现了同种个体之间的互助,这对鱼类的生存起着十分有利的作用,例如集群可以更好地防卫敌害的袭击。
集群还有利于发现饵料生物。
集群鱼类在成群游动中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。
*集群生活不利的方面
▲过于集中容易被敌害发现。
▲饵料生物有时供应不足,很大的鱼群能迅速吃完饵料生物而不得不迁移到其它地区去索饵,这不利于迅速生长。
*鱼类的非集群生活
▲不少鱼类,尤其是底栖鱼类和筑巢产卵鱼类营分散生活。
它们一生或大部分时间分散生活,或者只按家族聚居。
底栖鱼类形成这种生活方式,显然有利于各个个体找到适宜的栖居地和摄取到足够的饵料。
例如乌鳢在筑巢产卵、鱼卵孵化和苗种生长阶段往往一个家族聚居在一起。
*种内关系的矛盾方面
▲生活在同一水域特别是小水体中的同种鱼类,个体之间存在着种种矛盾。
许多凶猛鱼类当环境中营养条件恶化时,
就会发生大鱼吞食小鱼的现象。
这种状况甚至在非凶猛鱼类中有时也能出现。
许多种类在食物紧张的情况下吞食同种个体,具有保存本种的适应意义。
▲鱼类还存在种内寄生现象,如角鲼鲸亚目的一些深水种类雄鱼很小,其口部生长在雌鱼身上,以雌鱼的体液为食。
这种现象可以解释为在深海环境中保证繁殖的特殊适应性。
▲同种个体在栖居地、饵料、产卵场地和其它非生物条件的竞争方面,特别在密度过高的情况下,存在种种矛盾。
2、种间关系 生活在同一个环境中的各种鱼类之间有着复杂的关系,其中最主要的是食物关系,如凶猛鱼类和被食者的关系,直接或间接争夺饵料的关系,寄生关系,此外鱼类种间还存在共生和共栖现象和争夺生活环境条件与产卵场所等矛盾。
*凶猛鱼类和被食者的关系
▲在同一个鱼类区系中,天然水域内凶猛鱼和被食者都已形成种的适应特性,两者形成了相互适应,从而达到了种间的生态平衡。
▲当不同鱼类区系的种类生活在同一个水域中时,凶猛鱼与被食者之间的关系远较同一区系的种间关系紧张。
此时,
低纬度区系的凶猛鱼一般能够比较顺利改食高纬度区系的被食种类,而高纬度区系的凶猛鱼要改食低纬度区系的种系则困难得多。
食人鲳
*鱼类之间直接或间接争夺饵料的关系
▲同一鱼类区系中,种与种之间通过食性的分化或食物组成的不同,关系得到协调。
如撼以鱼为食,草鱼吃高等植物,鲢滤食浮游植物等。
▲直接争夺饵料的关系是摄食相同的食物成分,如鲸摄食小型鱼类,它们之间在饵料上存在直接尖锐的矛盾。
▲间接争夺饵料的关系如鲢摄食浮游植物,与鳙的食物浮游动物的饵料相同,二者存在间接的矛盾。
*共栖和共生
▲鱼类也存在共栖现象,最典型的例子是鲨鱼和鲫鱼的相互关系。
鲫鱼的第一背鳍变成吸盘,它可以依靠吸盘吸附在鲨的身体腹面,而被带到食物丰盛的地区或在随鲨鱼移动中检食鲨鱼的残饵。
▲有一种裂唇鱼专吃笛鲷等口腔中和鳃部的寄生虫,起着“清洁工”的作用。
这种鱼体色鲜艳,在病鱼前面游来游去,当它们进入病鱼口腔中时,病鱼并不伤害它。
这种现象属于共生的范畴。
*寄生鱼类种间寄生的现象比较少。
▲号一种是寄生鱼较快地致寄主于死命,如寄生鳗可以钻入其它活鱼体内,吃掉内脏和肌肉,使寄主死亡。
▲另一种寄生方式不会很快使寄主死亡,但影响寄主的正常生长。
*种间对生活环境的竞争与互利
▲不同种鱼类对于生活环境如栖息水层与地段,产卵场与卵附着物,水中溶解氧等都存在矛盾关系。
▲在有些情况下,生活在一个水体中的不同种鱼类也有互利现象,例如我国传统的池塘养鱼中多种鱼类的合理混养在种间具有互利关系。
二、鱼类与其它生物的相互关系
1、水域中各种生物与鱼类有密切的关系,这些关系极为复杂,而其主要方面仍与营养有联系。
2、有不少水生生物与鱼类具有共栖或共生的关系。
3、鱼类生活环境中的水生生物,微小如细菌和原生动物,大至高等的水生植物和水生哺乳类,它们的各项活动还关系到环境中各项非生物因子的变动,而对鱼类产生不同性质的影响。
鱼类与其它生物的相互关系
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