鱼类生态学教案.doc

鱼类生态学教案
授课教师：唐文乔 
绪论：生态学的学科体系 1
第一章 生活史和年龄  3
第二章 生长growth 3
第三章 摄食feeding 4
第四章 繁殖（reproduction）  4
第五章 早期发育  5
第六章 感觉与鱼类行动学fish ethology  5
绪论：生态学的学科体系
和鱼类生态学（fish ecology）的发展趋势
一．教学目的：
1. 了解生态学的基本概念及其发展动态
2. 掌握鱼类生态学的基本概念
3．初步了解鱼类的生命机能与环境之间的基本关系
4．初步掌握鱼类种群、群落和生态系研究的主要理论以及发展动态。
5．了解鱼类生物学的研究方法。
6．为深入开展鱼类增养殖、鱼类资源保护、水域环境保护和渔业生产等奠定必要的生态学基础
二．教学内容和重点
与普通生态学相比，从研究对象上仅涉及鱼类，并且主要是硬骨鱼类。在组织层次上讲有4个层次
1．研究鱼类的各种生命机能和环境条件的关系，即个体生态学的范畴
介绍鱼类的呼吸、摄食、繁殖、发育、生长、感觉、集群、洄游等生命机能所要求的环境条件，以及当这些环境条件发生变化时，对鱼类生活所产生的影响。
为制定饲养、育种、增殖、捕捞、资源保护和管理等提供生态学依据
2．鱼类种群数量变动规律
是种群生态学的部分内容，
介绍种群概念、判别、数量统计、死亡征等
有助于资源评估、确定保护对象、预测经济种群的渔获量、提出合理的渔业计划以及有效的增殖措施
3．鱼类群体空间位置的变更
介绍鱼类的行动和洄游习性。
涉及到鱼类个体生活史、生命周期、种内种间鱼群的集散、分布和迁徒规律、昼夜和季节性活动规律、摄食、越冬和繁殖习性等
对侦察鱼群、改进和发展新的渔具渔法具有重要意义。
4．以鱼类为主的水域生态系的结构和功能，以及人类活动对水域环境和鱼类资源的影响
主要介绍水域生态系的结构和功能，以及过度捕捞、水域环境污染、水利建设等对鱼类的影响。
鱼类生态学的基础学科
三．教学方法
采用课堂教学、实验室实验、养殖场参观和水簇馆鉴赏相结合的教学方法，完成本课程教学。
四．教学时间：全课程30学时，本部分2学时
五．教学过程
1．阐述什么是鱼类(fishes)以及鱼类在水产业中的地位
2．阐述生态学及其发展趋势
3．阐述鱼类生态学发展的历史及其特点
4．阐述课程的要求和目的
5．大致介绍本课程学习的内容
6．介绍参考书目
(1)殷名称，1995。鱼类生态学。中国农业出版社。
(2)Wootton, R.J.，1990．Ecology of Teleost Fishes．Chapman＆Hall,London．
(3)Peter,B.M.and Joseph,C.J.1988,Fishes. 
第一章 生活史和年龄 
一．教学目的
1．了解年龄鉴定是研究生物学和生态学的基础，也是分析和评价鱼类种群数量变动趋势的基本依据之一。
2．深刻认识通过鱼类年龄的研究，可以查明鱼类寿命的长短、生长和性成熟等特点以及种群结构及其动态，是渔业生物学研究的主要内容之一。
二．教学内容和重点
第一节生活史、发育期和寿命
第二节 年龄的鉴定与表示方法
渔获物年龄结构分析的意义
三．教学方法
采用用ppt文件作课堂教学，用新鲜材料开展实验室实验
四．教学时间：课堂2学时，实验2学时 
第二章 生长growth 
一．教学目的
1．了解鱼类生长的特点
2．掌握鱼类生长和生长率的测定方法
3．体长和体重的关系
5．生长规律的数学描述
6．影响生长的环境因素
二．教学内容和重点
1．鱼类生长的特点
2．生长的表示方法
3．生长率的测定方法
4．体长和体重的关系
5．生长规律的数学描述
6．影响生长的环境因素 
第三章 摄食feeding
一．教学目的
了解鱼类：吃什么，吃多少，什么时候吃，吃下的食物能量如何分配等问题
二．教学内容和重点
1．食性或营养类型
2．食谱（recipes）及其变动
3．摄食节律
4．摄食强度及其表示方法
5．消化率消化速率(rate of digestion)
及其研究方法
6．吸收率（absorption efficiency)和
饵料系数(feed coefficient)
7．食物能量的分配-------鱼类能量学简介
8．鱼类摄食器官的适应---生态形态学（ecomorphology） 简介
三．教学方法 
四．教学时间 
第四章 繁殖（reproduction） 
一．教学目的
繁殖是延续生命的关键环节，物种的一切生物学适应最终是为了能繁衍后代。鱼类作为多样性最大的脊椎动物，在很大程度上归因于其繁殖适应的多样性
二．教学内容和重点
1．性别与性征
2．性腺的发育分期及研究方法
3．繁殖力(fecundity)
4．鱼类繁殖的策略
5．鱼类的繁殖方式
6．生殖群体(spawning stock)
及其对资源保护的指导意义
7．实例：四大家鱼的天然繁殖
1）产卵场的分布
2）产卵的主要外界条件和产卵场的环境
3）亲鱼产卵群体的生物学 
第五章 早期发育 
一．教学目的
指的是鱼类生活史中成活率最低的卵、仔鱼和稚鱼三个发育期。了解影响早期发育的主要生态因子，对鱼类资源保护和养殖业的苗种培育具有重要意义。
二．教学内容和重点
1．卵的质量、受精和发育
2．卵的受精
3．卵的发育与环境因子的影响
4．生活方式和摄食效率
5． 影响仔鱼存活的生态学因子
6．饥饿和“不可逆点”
7．临界期概念 
第六章 感觉与鱼类行动学fish ethology 
第一节 行为的定义和产生过程
一。行为（behavior)定义:
动物对内部或外界环境变化的外在反应。
即我们可以观察到的一切活动。
二。 行为的产生过程：
1.（声、光、电、化学物质等）刺激
2.眼、耳鼻、侧线等感受器
3.神经系统
4.（肌肉、鳍等）效应器
第二节 行为学研究的对象和方法
一。研究对象
行为的模式
行为的进化
行为的遗传
行为的发展
行为的应用
二。行为学研究方法
现场观察
渔获试验
水槽试验
数学模拟
第三节 光感觉和行为反应
一。鱼眼对光的敏感性
1.光刺激阈
眼睛所能感受到的最低光强度
某些深海鱼类比人的光刺激阈要低10倍左右
光刺激阈一般低层鱼类比上层鱼类要低
2.光谱敏感性
低层鱼类：410nm-650nm
上层鱼类:400-750
人：390-770nm（可见光）
3.颜色感觉
有色觉（理由：婚姻色）
4.运动感觉
鯷:1/63s
鯔:1/55s
狗鱼:1/25-1/28s
鲫鱼1/14-1/18s
编鱼:1/55
人类:1/24s
5.视敏度
又称视力，指眼睛分辨空间物点位置的能力
一般以能够辨别的两点的视角来表示
鱼一般:4.2-15.41
人类:0.5-11
可见鱼的视敏度比人差
6.视野
单眼视野一般比人大
鲑：160-1700
人：1500
但鱼的双眼视野很小甚至没有
7.视距
一般为近视
二。行为反应
1。趋光性
指对光刺激产生定向运动的反应
正趋光性，种类较多，大多为上层鱼类
负趋光性
渔业意义：灯光捕鱼
2。趋动性
指鱼类为了将其视野内的运动目标保留在视网膜上而产生的一种运动反应。
先天性行为。
生物学意义：在趋流、集群、空间定向、捕食和防御敌害等行为中起重要作用 
渔业意义：阐明趋流和集群机制，探讨视觉特点和游泳能力；设计渔具、控制鱼类行为。
第四节 机械感觉
一。机械因子
声音、水流、温度、压力、重力等
二。感觉器官
1.皮肤感觉器官
感觉牙、陷器、侧线、罗伦氏器
功能：感觉水流、水压、触觉、温度、电、听觉(1-25Hz) 
2.内耳
功能：听觉16-12000Hz)、平衡 
三。行为反应
1.趋音性
依靠侧线、内耳对声音刺激产生的行为反应
正趋音性：沙丁鱼、金枪鱼、鲨鱼等
渔业利用：声诱捕鱼
负趋音性：鲻鱼、鲐鱼，许多上层鱼类对海豚叫声敏感。
渔业利用：用声音阻拦和躯赶鱼群
2.趋流性：生活在流水环境中的鱼大多具有
渔业利用：研究鱼类洄游、设计鱼道、确定拖网速度等
3.趋触性：接触固体的倾向，或对接触刺激的趋性
渔业利用：人工渔礁集鱼、渔具
第五节 化学感觉
一。刺激因子
液体化学物质
二。感觉器官
1.味觉：味蕾，分布广泛，中枢在延脑，低刺激阈
2.嗅觉：嗅囊，鼻孔，中枢在端脑，低刺激阈
三。行为反应
对索饵、生殖、集群、防御、洄游等有关
趋化性
渔业利用：制造、使用饵料、控制洄游
第六节 电磁感觉
一。刺激因子
电、磁
二。感觉器官
变态的侧线器官，比较原始的鱼类大多具有电磁感觉，真骨鱼类很少，只鲇形目、电鳗目和长吻鱼目有
一个人在海水中产生的电场，几十厘米外的鲨鱼能探测到，比气味还敏感
三。行为反应
在电场中的行为特征，三阶段：
1.感电反应：惊动、鱼体和鳍轻微抖动，似乎想道离电场
2.趋电反应：直流电下游向阳极，交流电下使鱼处于与电力线垂直方向
3.麻醉反应：鳃盖和鳍张开，停止游泳，侧卧水底
4.渔业利用：控制逃逸 
第七节 鱼类行为与其他环境因子的关系
一。温度
感觉器官：侧线器官、其他器官
行为反应
生物学意义：对索饵、生殖、集群、防御、洄游等一切生命活动有关
渔业利用：侦察鱼群、确定鱼类分布
二盐度
感觉器官：侧线器官
行为反应
生物学意义：对分布、生殖、洄游等有关
渔业利用：侦察鱼场、确定鱼类分布
三。溶解氧
感觉器官：鳃
行为反应
生物学意义：对分布等有关
渔业利用：侦察鱼场、确定鱼类分布
第八节 几种重要的鱼类行为
一。游泳行为
最基本、最重要的生命活动，与索饵、生殖、集群、防御、洄游等一切生命活动有关。
1.游泳方式和方法
(1)方式
水平、垂直
(2)方法
肌肉交替伸缩
鳍的运动
鳃孔或口喷水
2.游泳速度（水平）
(1)最大速度：一般在1-5s内
纺椎形：一般10 B.L/s
但 黄鳍金枪鱼可达21.1 B.L/s
圆筒形：一般4-6 B.L/s
平扁形：一般2-4 B.L/s
(2)巡航速度：20-60min内
纺椎形：一般2-3 B.L/s
其他体形者约为最大速度的1/3-1/4
二。集群行为
1.鱼群定义
论述很多，但不统一
“具有一定规律的空间定位”
“由于同伴间的互相引诱所形成的集团”
“时刻调整自己的速度和方向，以配合群中其他成员的鱼的组合”
“同种的、年龄和体长几乎相同的个体所组成的集团”
2.鱼群的结构
外部结构：形状、大小
内部结构：种类组成、体长组成、各个体的游泳方法、间隔和速度等
3.集群的生物学意义
所有鱼类中，整个生命周期都集群的占25%，幼鱼阶段集群的占50%
三。发光、变色、放电、发声行为
1.发光
已知约有250种，大部分为深海鱼
发光器官：皮肤衍生物
性质：冷光，从蓝绿色到黄绿色
生物学意义：引诱饵料运动、威吓、迷惑敌害、照明环境、辨认等
渔业意义：灯光捕鱼
2.变色
鱼类体色远比昆虫和鸟类丰富。极大多数鱼类的体色会随环境而变化
变色器官：体表的4种色素细胞，黑色素、黄色素、红色素（热带）、光彩细胞
生物学意义
防御（保护色、拟态）、威吓、生殖、集群等
3.放电
已知约有500种，分布广泛
发光器官：肌肉衍生物
生物学意义：攻击、防御、识别方向、探明障碍物、发现饵料和敌害等
4.发声行为
普遍存在
发光器官：鳔、牙齿、鳍、骨骼等
性质和生物学意义
“生物”声：本身发出。通讯，防御、生殖、索饵等
“机械”声：游泳、摄食等发出，暴露自己，有害
渔业利用：侦察鱼群、引诱鱼群
第九节 鱼类行为节律
一。游泳活动的昼夜节律
二。昼夜垂直移动节律
三。索饵、产卵、集群行为的昼夜节律
四。洄游
1.定义：周期性、定向性、集群性的规律性移动。
先天性本能行为
洄游路线
定居性、洄游性
2.类别
依据动力：主动、被动
依据方向：溯河、降河
依据目的：生殖、索饵、越冬
3.机制：多种说法
4.生物学意义
为了得到有利的生存条件和繁殖条件
5.渔业利用