鱼类生态学

魚類生態學魚類生態學的定義魚類生態學是研究魚類之生活樣式(Modeoflife)，包括種內[魚群(school)、群落(colony)]及異種間之集團(grouping)，魚類之分佈迴游，其生命之日周性及季節性的變動，魚類繁殖現象以及魚類與他種生物間營養之關係。魚類與水生物(魚)之生活脫離不了環境(水)，為求生存，必須具備對其生活環境適應的能力。需歷經長期演化過程始達成形態-生理-生態之穩定狀態。環境因素無生環境因素水溫、鹽度、鹽類組成、酸鹼度、氣體、比重、水壓、光度、水中音響、電流、放射線、底質、水流等有生環境因素魚類本身生物特性及同種魚類間或億種魚類間之關係或與他種生物之關係生態群(Ecologicalgroups)魚類可依其對棲所的適應能力而分類：海水魚類(marinefishes)淡水魚類(freshwaterfishes)溯河魚類(migratoryfishes)鹹淡水魚類(brackishwaterfishes)海水魚類(marinefishes)表層魚(pelagicfishes)-鯖魚…底棲魚類(demersalfishes)-鰈魚、魟魚…海洋性魚類(oceanicfish)-飛魚、鮪魚…沿岸性(neritisfishes)-嘉鱲、蝦虎魚…深海性(deep-waterorabyssalspecies)深海中層性(bathypelagic)深海底層性(demersal)淡水魚類(freshwaterfishes)-終生棲息淡水者。流水型(rheophilic)-鱒魚…湖沼型(limnophilic)-鯉、泥鰍…溯河魚類(migratoryfishes)-為繁殖或索餌之目的，由外海入侵淡水(鮭)，或由淡水移棲外海(白鰻)。又，根據成魚索餌場所可細分為：海水營養魚類(trophicmarinefishes)-鮭…淡水營養魚類(trophicfresh-waterfishes)-白鰻…鹹淡水魚類(brackishwaterfishes)-棲息於鹽分較低之內灣河口之魚類。半溯河性魚類(semimigratoryfishes)-在河口繁殖，但索餌在較上游之低鹽分處。純鹹淡水魚類(trulybrackishwaterfishes)-終生棲息於鹽分較低之鹹淡水區域。魚類生態學與漁業之關係漁業上常有若干問題涉及魚類生態學。現代魚類生態學所面臨的重要課題是：魚類資源量之把握及族群的變動。洄游及魚群的習性。待上述問題解決後，再進一步思考改進探魚之技術，提高漁具之效能，發展新的漁撈技術等。魚類資源量之把握及族群的變動-涉及魚類個體之發育、成長、雌雄關係、老衰原則、種內及異種間關係等基本問題。富有經濟意義，一方面可預報經濟魚種之可能漁獲量，進而提出高效率的漁業計畫。擬訂支配漁業魚種之魚群變動以提高魚類個體群之生產量及漁獲物之經濟效益。洄游及魚群的習性研究魚類之防禦、索餌、洄游之意義，魚類發聲之生物特性，感覺器官之主要機能以及魚類之習性等理論上問題。魚類與無生環境之關係水溫：魚類是冷血動物，體溫隨水溫而變化狹溫型魚類(stenothermicfishes)-只能適應狹範圍之溫度；外洋性魚類多屬之，水平或垂直的分佈常呈季節性變化。廣溫型魚類(eurythermicfishes)-能忍耐大幅度的溫差；沿岸(或潮間帶)淺水魚類多屬之。魚類與無生環境之關係水溫能影響魚類之代謝、產卵及洄游。然而同一種魚之洄游範圍、產卵場及索餌與水溫及其他外界因子之分佈有關，因此可依據所得之海況資料作適當之漁獲。魚類與無生環境之關係鹽度海水鹽度一般為35‰(1~3‰–40~41‰)。廣鹽性魚類(euryhalinefishes)-海龍能生活於0.27~38‰，有些魚類甚至可高達70‰。狹鹽性魚類(stenohaline)-珊瑚礁魚類只能適應較小幅度的鹽度變化。由於每種魚類對不同鹽度有其特殊之嗜好性，因此鹽度成為影響魚類分佈的制約因素之一。魚類與無生環境之關係鹽類組成以呈NaCl者為最多。其他尚有P、N、Ca、K、C等。P及N通常成磷酸鹽及硝酸鹽狀態存在，與水中基礎生產力有關。鹽類藉河水之挾帶，沖積於河口，使浮游生物大量增生，也促使魚族之繁榮。水壩之修築使河川上游之無機鹽類沉積於水庫內，無法淤積河口，間接影響到漁業之資源。魚類與無生環境之關係水溶性氣體重要者如O2、CO2、H2S、N2等。O2為生物體代謝所需CO2含量過高時則能削弱血液吸收O2的能力，CO2能直接影響到水的pH值。H2S、N2(以硝酸或亞硝酸狀態存在水中)對魚類均屬毒性物質。魚類與無生環境之關係比重一般魚類之比重略大於海水，在1.01~1.09間，視種別而異。藉由一些特化的構造或器官，不同生活環境的魚類具有定位某一水層的能力。魚類與無生環境之關係水壓魚類各有其長期演化而來適合生存的水壓。魚類對水中輕微的水壓變動極為敏感。魚類與無生環境之關係光藉視覺器官辨別方位，接近餌料生物及魚群中之其他各體或不動性物體。光線與魚類生殖腺成熟、個體發育已及魚類日周性活動有關。在尚有微弱光線穿透的深海棲息魚類，眼睛特化為大型，以增加對光線的吸收。不見光線之深海，魚類眼睛多顯退化或缺如，但其體表多具有發光器以補償視覺器之退化。生活在水深300m以下之魚類約半數具有發光器，此與索餌、繁殖及魚類集結成群有關。穴居的淡水魚類眼部多退化或消失，或雖具完好之眼睛但是網膜退化而呈盲眼，另已發達的頭部側線器官補償之。魚類與無生環境之關係音響及其他之振動很多魚類本身能發出聲音，且又能感受到其他魚類所發出的音響或是其他機械性的音響。魚類之發音有其特殊適應意義：如石首魚、鯰魚在繁殖季節發音以吸引異性。索餌期魚群集結時所發出的聲音可引來同種魚之集結且具有保護作用。鯰魚利用發出聲響以嚇跑對敵保護魚窩之安全。深海魚利用發出之音響辨別方位。漁撈可利用這些特性，模仿某些魚類所好之音響誘捕群魚，或也可藉以測之漁場位置。魚類與無生環境之關係電流魚類對電流反應極敏感，許多魚類能放出電流且能在身體之周圍形成電磁場。強電流：用以攻擊及防禦(如電鰻)。弱電流：用以偵查(八目鰻頭部前方能放出200~300mV之電流，用以偵查接近頭部之任何物體。魚類對電流反應：魚設法離開電磁場。魚頭朝向電流正極，並游向此極。若遇強電流則血液中將產生Acetylcholin破壞呼吸及心跳，使魚因受電殛而死亡。運用上述之原理，漁撈上可利用弱電流引導魚群趨向漁具，利用強電流擊斃魚類；強電流另可用做電堤阻止魚群進入發電廠之渦輪機等設施。魚類與無生環境之關係X-ray及放射性物質對胚胎、稚魚及成魚均有嚴重影響，較大劑量可致死，小劑量可使生殖腺退化。環境中非天然放射性物質增加來源為核子工業發展以及核子試爆影響最大。放射性物質以鍶90(Sr90)影響生物體最深。鍶經由魚類之小腸、鰓或皮膚吸收，累積於骨骼(50~65%)、內臟(10~25%)、鰓(8~25%)和肌肉(10~25%)。魚體內放射性物質積蓄程度與其代謝作用有關，活動性高之魚(如鮪、鰆等)排泄放射性物質之能力較活動性弱之魚(如吳郭魚)為大。魚類與無生環境之關係底質土魚類棲所之底土大致可分為軟質的泥沙或硬質的石頭、礁岩等，然魚均具適應能力。軟質底土提供某些魚類用以埋身欺敵，捕食泥內蠕蟲，用以築巢產卵之場所。在有硬質底土之急水區域之魚類具有由口、胸鰭或腹鰭變形之吸盤，或具鉤刺以固著身體。魚類與無生環境之關係水中懸浮物水中固體粒子多少影響透明度。水中粒子超過4%則影響魚類。(阻礙呼吸)魚類之適應：若干魚類皮膚能分泌黏液，與懸浮物結合為沉澱物，而使鰓周圍之水保持清晰，以避免鰓部阻塞。但此適應力僅限於某一混濁度範圍。(夏季長期豪雨，山溪之魚類往往因濁度大增10倍以上以致大量死亡。魚類與無生環境之關係水的流動水的流動包括：水流(current)、波浪(wave)及潮汐運動(tidemovement)魚類的適應：棲息山區水急處不善游泳魚類之體形橫斷面多為圓柱形以阻擋急流，部份小型不善游泳者除體形橫斷面近乎圓形外，或多少為背腹平扁且多具有吸盤或鉤刺以利其附著於岩石上。靜水區魚類則多為體高而側扁。沿岸海水魚類每於遭逢海浪衝擊時移棲深水處，部分魚類腹鰭特化成強有力的吸盤。潮汐地帶魚類體形背腹呈扁平、蛇形及圓柱形。且一般而言對溫度之耐受力往往較強。產卵時則常移至亞潮帶以下，部分魚類則產卵於空貝殼內，避免卵暴露於空氣中過久而死亡。魚類與有生環境之關係魚類之種內關係魚類異種間之關係魚類與其他生物之關係魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內群集(intraspecificgrouping)種內捕食現象(intraspecificpredation)種內寄生(intraspecificparasitism)魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內群集(intraspecificgrouping)群(shoal)小群(school)基本個體群(elementarypopulation)種族(race)集群(cluster)族集(colony)魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內群集(intraspecificgrouping)群(shoal)群是持續性的魚類集團，由很多能互相辨識，具近似之特徵、年齡及行為之個體所結合而成的團體。群內組成分子之所以能夠集結端賴觸覺(側線)及視覺以辨識其他群內個體之方位而靠攏。魚類之成群具有防衛之意義。(擾亂掠食者；互報警訊，俾作集體逃亡。)成群之魚(尤以捕時浮游生物之表層魚)較各別魚更易找到食物之方位。群魚對洄游路徑之辨識能力亦較強。魚類生態學(二)魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內群集(intraspecificgrouping)小群(school)一群內之小集團；一小群通常是指在一天之某些時間能以感覺器官(如視覺等)相互聯絡之範圍內而集結者，魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內群集(intraspecificgrouping)基本個體群(elementarypopulation)為同一年齡而終生集結之魚類集團，其成員之生物條件及生物程序律動相似。基本個體群通常源自繁殖場(spawningground)且能持續相當長的時間，若有些微的改變亦僅限與來自另依基本個體群內之具相似生物條件及生物程序律動成員之混合。魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內群集(intraspecificgrouping)種族(race)為同一種魚類之不同年齡而能自行繁殖之集團，通常棲息一定水域，且有一定之索餌、越冬及繁殖場所。種族具有一定型態與生態之特性(遺傳性質)，以資與同種之其他種族相區分。魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內群集(intraspecificgrouping)集群(cluster)為若干魚群或基本個體群暫時結合者，可依其致因分成：繁殖集群：為繁殖之目的而形成者，其成員幾屬性成熟之個體。索餌集群：由於餌料生物之群集使魚集結而成索餌集群。其成員可能包括不同種之魚及年齡。洄游集群：於魚類洄游途中形成者，如某些魚之洄游集群溯河至產卵場則成繁殖集群。越冬集群：通常在魚類之越冬場所(如水較深處)形成的。魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內群集(intraspecificgrouping)族集(colony)在繁殖場，由一群同性之魚為求保護幼魚組成暫時性之集團者，如雄鯰魚之營巢族集。魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內捕食現象(intraspecificpredation)有些魚類有嗜食同類(cannibalism)稚魚的現象，若幼魚密度過高則種內捕食現象反成為一種削弱個體群膨脹之良方，以緩和競食現象。魚類與有生環境之關係-魚類之種內關係種內寄生(intraspecificparasitism)如海鮟鱇(Cerat