Parr(1927)理论
鱼类集群行为是单纯的机械作用所引起,是个体之间的相互刺激所产生的自动反应的结果,视觉是保持鱼群中个体间相互联系的主要手段。
相互引诱力、相互排斥力。鱼群的有序和同一性是由于个体试图保持身体两侧受到的刺激相等。边缘群体向心性行动使群体密集。
偶然性群体(各个个体对偶然事态的刺激产生相同的反应)、定常性群体(受环境条件变化的影响,“真鱼群”)
鱼群中个体位置的差异
当食物资源有限时,个体的位置往往与成员对资源的竞争有关,如果资源过于稀缺,这种竞争可能导致群体的解散。在非栖息移动群体,处于中心位置的个体所需要的食物供应和食物摄入率往往高于边缘位置的个体,而能量支出与群组中的位置并无明显差异,边缘位置可以获得更高的净能量回报,因此边缘位置是储备能量低的个体的首选。
利用基于个体的鱼群代理模型,总结出在鱼群中位置不同,鱼类密度不同,鱼类往往根据近亲或身体大小分类聚集。通常认为高密度有利于保护自我,抵御天敌,且方便寻找食物。
Weihs(1973,1975)理论
尾流理论
外侧的邻近鱼距离为0.4倍鱼体长度。
鱼尾拍打水的相位应处于反相。
在第二排的鱼距离前排带头的鱼为6.7倍体长。
外侧的邻近鱼的距离应该为0.3倍体长,以便从外推效应中获得最大利益。
胸鳍将为沉性鱼提供向上的升力,可以帮助后面的鱼。
尽管在群体中的个体可能利用尾流和环量来节省能量,但是鱼群不断的更换“领头鱼”的现象可以用“谁在前面,谁先获得食物”来解释,因此节能的重要性降低为第二位,对于鱼群的空间结构和机理还需要进一步研究。
鱼类在集群过程中,某些感觉器官(视觉、侧线、听觉、嗅觉、电觉等)对群体的形成和维持起到重要作用。
1.视觉作用
(1)通过视觉个体之间相互引诱。
视觉的引诱力是集群的第一阶段,分散于任意方向的个体靠视觉集中于一处,主要在群体静止状态下发挥作用。相互诱引的产生是基于种的辨别力、个体之间信号的选择力及探究行为等中枢神经活动作用的结果。
如在一个群体中,用透明的玻璃板分离出一个单独个体鱼,它仍然会出现接近群体的行为,但盲鱼则没有这一行为的显示。
通过实验还会发现,单独的个体,面对2个数量不同的群体,会选择数量大的群体。
(2)通过视觉使群体的游泳方向统一性。
游泳方向的统一性,主要是在群体移动状态下发挥作用。群体中的每一个个体鱼都会把整个群体作为移动视野,以同伴为目标产生视觉运动反应。群体中的鱼会与群体同方向进行游泳,并保持游速的一致性。视觉运动反应是保持游泳群体的重要因素。
2.侧线的作用
(1)通过侧线保持个体之间的排斥性。
(2)通过侧线使个体之间相互感觉游泳速度。
3.嗅觉作用
在视觉不利的夜间可利用嗅觉保持群体。
鱼类集群行为及其优越性
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