河南教育学院学报(自然科学版)V01.10 No.2 HenanEducation Institute(Natural Science) Jun.2001 文章编号:1007—0834(2001)02—38—02 光照对水生动物的影响 (河南濮阳教育学院,河南濮阳457000)摘要i 本文简述了光照强度、光周期、光谱成分等对水生动物的摄食、生长、繁殖等方面的影响,对从事这方面 的研究做了一些基础资料的积累. 关键词:光照;水生动物;光周期 中图分类号: Q958.112+.3 文献标识码:A 在水生动物生存的环境中,有很多生态因子,其 动物的摄食,比如,在同样的光照强度和光周期下, 光是一个复杂的生态因子,它有多方面的生态作鲱鱼的幼鱼对黄绿光较敏感,在560mu 光波长处摄 用,直接或间接地影响着动物的摄食、生长、繁殖等 食最活跃;白鲑鱼的幼鱼对短波的绿光最敏感,而对 生理 活动. 长波的红光就不敏感(Blaxter,1968).不同的环境中 光照对水生动物摄食的影响光波的成分不同,生活在其中的鱼类的视觉色素细 光照对水生动物的摄食具有很大的影响,不同 胞的数量及对光波的吸收也会有所不同,这种对不 光照强度、光周期和光谱成分对动物的影响都具同光波的敏感性,是动物对它们栖息环境的一种进 有种属特异性,它们的关系是复杂的.不同的光照强 化反应.另外,也有报道指出,水生动物受光谱成分 度下,叶唇鱼的捕食率随着光照强度的减弱而升高, 影响,随个体的不同发育阶段而有所变化.龙虾在发 而蛙形蟹的摄食量则相反,蛙形蟹幼体的摄食量白 育四周内对蓝光敏感,发育四周后的个体对红光敏 天是晚上的两倍(Minagawa et al,1993).就光照强度 感(Fanjul moles,1992). 与动物摄食之间的关系, 有的人提出了峰值摄食曲 2光照对水生动物生长、发育影响 型摄食曲线两种摄食模型.具有前一种摄食 不同的光照强度对水生动物的影响不同,有其 曲线的动物,是依靠视觉摄食的.因为靠视觉来找寻 最适光强度.红点鲑幼体在50Lx时生长较快,死亡 食物,所以存在着一个适宜的光照强度范围.在此范 率较低,高于或低于此值的光强度都会使其生长减 围内,摄食量最为活跃,摄食量最高,即具有峰值,高慢;大西洋鳟在700Lx的强光下生长较快,但死亡率 于或低于此范围内的光照强度,都影响动物的摄食, 较高,低于此值生长变慢(Wallace et al,1988).红点 从而使摄食量降低.s型摄食曲线是指随着光照强 鲑与大西洋鳟相比来说,生活于更深的水体,因而更 度的减弱,摄食量增大,当光照强度减弱到一定的程 适应于弱光,而大西洋鳟更适应于强光,这是动物在 度时,摄食量保持最大,且基本稳定恒定.具有s型 长期进化过程中形成对所栖息环境的适应.光周期 摄食曲线的动物,除了靠视觉外,还有其他感觉器在 也影响着水生动物的生长和发育,蛙形蟹的幼体随 摄食中起作用,对此结论尚处于研究中.光周期的不 着光周期的延长,生长和变态都减慢.连续24小 同也同样影响着动物的摄食,蛙形蟹幼虫的摄食量的光照对其幼体的生长、变态和存活都有负作用,在 随着光周期的缩短,日摄食量明显的降低(Mina. 持续24小时的完全黑暗,其生长、变态相对较快,存gawa,1994),对白鲑幼体的研究也得出同样的结论 活率相对变化不大(Minagaw,1994).这可能是由于 (Dabrowski).动物随光周期的长短而形成的昼夜摄 长光照的条件下,幼虫期较长,消耗了更多的能量, 食节律,是为了充分有效地利用自然界食物资源而 因而生长受到抑制.而在黑暗条件下,虽然摄食量降 进化发展的一种生理节律.同样光谱成分也影响着 低,但代谢也很低,因而有更多的能量用于生长,使 收稿日期:2000—12—13 作者简介:武模戈(1965 一),男,河南 濮阳人,濮阳教育学院讲师 万方数据生长加快. 因光周期的稳定性和规律性使其能够成为动物内源 光照对水生动物繁殖的影响节律发生的“扳机”.激素的分泌活动除受光周期影 光是影响动物繁殖的一个重要生态因子,大量 响外,还有一定程度上受摄食时间、光照强度的影 实验室工作证明,光照对动物的繁殖的影响不仅响,摄食时间能影响金鱼氢化可的松的分泌活动周 具有 种属性,而且对不同发育阶段的水生动物也有 期,但不影响甲状腺素的周期,只是影响其浓度的变 响.金鱼在体重小于15克时,连续10 天的光照与 化.光照对水生动物内分泌的影响,可能是通过动物 续10天的黑暗作用无大的差异,但体重大于16 的视觉器官和中枢神经系统,来影响动物内分泌器 金鱼,在黑暗条件下,其性腺的活动明显的被抑官特别是脑垂体活动的. 制(Yadav et al,1977).鲤鱼在性未成熟时,长光照能 光照对水生动物行为的影响诱导排卵,接近成 熟后,长光照并没有此作用,当把 光照对水生动物行为的影响是多方面的,它影 其从长光照移到短光照时,未成熟鱼的卵巢出现了 响着水生动物的趋光、集群等行为. 退化现象,而成熟的鱼未有此现象的发生(Davies et 6.1对趋光行为的影响 al,1986).虽然光对水 生动物的繁殖有着很重要的 动物的趋光与其视力有关,不同的种类,同一种 作用,但并不是惟一的因素,许多外界因素在一定程 类不同的发育阶段,因其视力的变化,表现出了不同 度上也影响着它们的繁殖.金鱼在短光照时,给以高 的趋光行为.幼鲱鱼在较高光照强度下呈现趋光性, 温能诱导其性腺的成熟,这表明某些水生动物在其 随着光照强度的减弱,趋光行为也有所减弱,当光照 性腺发育过程中,光照和温度都起了一定的作用.光 强度低于某一阈值时,表现为背光性,在极低的光照 照对动物繁殖的影响的具体生理机制很复杂,可能 强度下,背光性也消失.光谱成分对水生动物的趋光 是通过眼和脑影响到脑下垂体的机能,刺激其前叶 性也有很大影响,幼鲱鱼对黄绿光表现为趋光性,以 分泌促性腺激素,使生殖功能活跃起来. 后随着发育的不同时期,对不同的光谱成分表现出 4光照对水生动物代谢的影响 的趋光性有所不同.可能是不同时期的视觉细胞的 对鲤鱼的研究发现,鲤鱼在黎明和黄昏(即光开 相互作用或相对密度不同引起的. 始和暗开始)时 有两个呼吸高峰.当延长或缩短光周 6.2对昼夜活动节律、集群行为的影响 然也出现有两个峰值,但峰值降低.持续的影响水生动物昼夜活动的节律的因素很多,光 光和持续的暗强烈地抑制其呼吸率,没有出现明显 照是比较重要的一个因子.对锦龟进行长光照,可使 的峰值(Chakmborty 1992).这说明,鲤鱼的晨昏型呼 它变成白昼活动类型,而短光照则使它们成为夜间 吸节律在起源上是内源型的,与光周期有关,延长和 活动类型.缩短光周期,能降低水蛇的昼夜活动节律 缩短光周期可引起日代谢节律的波动.当然,光照对 的幅度.很明显,光是使动物的呈现昼夜节律的定时 动物代谢的影响也存在有种属的差异,有些鱼类一 因素.动物具有集群行为,若在光照强度很低时,大 天中只有一个代谢高峰,如金鱼在一天中就只有一 多数鱼类不呈现集群活动,岁鱼在光照强度为 个代谢高峰.另外,季节的不同也会引起耗氧率和代 0.08m.C 时集群活动很明显,而光照强度降至 谢率的不同,红点鲑的标准耗氧率在冬末和春季比 0.024m.c左右时,集群活动现象消失.这表明黑暗 秋季低.大阳鱼在10以上,其代谢率显示出对光 是引起集群活动行为消失的原因. 周期的敏感性.这 表明了:光照和温度对代谢的影响 参考文献 具有一定的协同作用. 5光照对水生动物内分泌系统的影响 尚玉昌编著.行为生态学[M].北京大学出版社.有人对红点鲑的研究发现,红点鲑在春季有较 [2]孙儒泳编著.动物生态学原理[M].北京师范大学出版社. 周显青等.光照对水生动物行为的影响[J].动物学杂志,高的甲状腺水平,夏季较低,秋季又恢复较高的甲状 19 99 武模戈,侯建军.关于动物行为与能量调节的研究[J].湖北民在光周期开始时达最大,在光周期结束时最小.究其 族学院,1998 原因,这些内源性的节律,是光照周期影响的结果,Influence AquaticWU Mo—ge (Biology Department Puyang College Educat如n,Puyang457000,China) Abstract:This article gives briefaccount absorbingfood,growing reproduction,thusaccamulating some basic information aspect.Key words:Illumination;Aquatic;photopefiod