一 魚類在電場內對電刺激所產生的反應行動,其表現形式因電流強度的不同而界,一般有下述三種反應行動.
1．感電反應
在低電壓的電場中,魚體受到電流刺激后,產生驚恐的逃避反應行動.此時,魚的身體有輕微的顫動,鰓蓋與結都掀起,呼吸頻率增加,行動劇烈而無定向,并力圖逃避電流刺激的作用區域.魚類對電流刺激的這種反應稱為感電反應.魚類產生感電反應時的最小電壓或臨界電壓,稱為感電電壓.
2．趨陽反應
在一定強度的直流電場中,魚類受到電流刺激后,將身體轉向陽極,并急速向陽極游去,甚至把電流方向轉換,魚類也會調轉方向趨向陽極．在交流電場中魚群則出現停滯不前,橫截電流方向的表現形式.魚類對電刺激的這種定向感電反應稱為趨陽反應.此時,魚體產生的抖動程度比上述感電反應過程更為劇烈．魚類產生趨陽反應對應的最小或臨界電壓稱為趨陽電壓.
3．麻痹反應
當上述趨陽電場強度繼續提高時,魚類由于電流的強力刺激,開始出現昏迷麻痹狀態,這種反應稱為麻痹反應.此時,魚類呼吸微弱,絕大部分停止游泳,有的魚體翻倒,腹部朝上,隨著電場強度繼續加強,或電擊時間的延長,魚類最后會被電流所擊斃.魚類被麻痹或擊斃時的電壓稱為麻痹電壓.
上述魚類對電流刺激所產生的反應行動表現形式,無論在海水還是淡水中都基本相似.但是,產生反應行動所需要的電參數,又因魚種不同而有差異.而對于其一種類的魚類來說,引起電刺激反應的電參數關系,一般都是感電電壓小于趨陽電壓,趨陽電壓小于麻痹電壓．例如,瀕沼用泥鰍所做的試驗表明,在電流為60微安時,泥鰍感電而橫轉身體,表現出逃離的反應;當電流增加到70微安時,魚體腹部向上,體軀翻倒并不停地跳動,有時又翻過來,最后游向+極;當電流增加到90微安時,魚體停止不動.通常魚體感電反應的電壓值約等于十分之一的麻痹反應的電壓.
黑木對魚類趨陽反應的原因作的試驗,魚以吻端(頭部)向陽極時的感電電壓是魚的尾部向陽極時的1．5—2．0倍,用這二個電刺激反應的電壓值的中值去刺激魚體時,魚頭向陽極時．魚不產生感電反應,而當魚尾向陽極時,魚就產生感電反應.這說明魚類在電場內以頭部向陽極的反應行動,是適應電流變化,減少觸電痛覺的反應行動.
二、電氣捕魚形式的確定
在應用電氣捕魚的生產中,往往根據魚類對電刺激的反應行動來選擇捕魚的形式．例如:
(1)在海灣(或內河)的增養殖地區,為防止魚蝦外逃,或需要把魚蝦驅趕到指定的養殖地點,就可以利用魚蝦類的感電反應行動的特征,建立電場或用電氣發生裝置放電,將魚驅還到預定的區域或預定的網具作用區域.還可以利用魚蝦感電參數的差別,在捕蝦拖網上裝設電氣發生裝置,在拖捕中放電．以達到魚蝦分離的捕撈目的.這樣既提高了捕蝦漁獲率,又保護了幼魚的生長繁殖.又如,養殖生產中的電柵攔魚.
(2)利用魚類的趨陽反應的行動特點,在光、電、泵捕魚中,產生趨陽電場將燈光誘集的魚群聚集到陽極魚泵口,以利于魚泵吸魚.
(3)利用魚類對強電刺激產生麻痹反應的特點,在海洋捕撈中對活動能力強的大型魚類或海獸類用電流將其擊昏,使其失去抵抗能力,這樣不僅操作安全,而且也改善了漁獲物的鮮度和質量.在淡水捕撈魚苗過程中,浙江淡水水產研究所,對鯉魚苗連續放電30秒鐘,這樣捕獲的魚苗過一段時間后全部蘇醒成活,而且受電擊后的魚苗,其存活率和生長完全正常.
三、電場捕魚電功率的核算
隨著科學技術的發展,電能直接應用于捕撈生產的途徑越來越廣泛,因此．如何根據魚類的行動,確定理想捕魚電場的電功率的問題就提出來了.
眾所周知;海水是良導體.根據測定,在鹽度為16．28%(即沿岸咸談水交界處的鹽度)至鹽度為34．34%(相當于遠洋、外誨地區的鹽度)的范圍內,海水電阻變動在8．4一9．34歐姆范圍內;淡水的電阻變動在5000一10000歐姆范圍內;而魚體電阻變動的平均值為200一400歐姆,正好在海、淡水電阻值范圍之間,它是淡水電阻小的1/25—1/50,而比海水電阻大20一40倍,因此,在海水中建立電場捕魚,耗電量實在太可觀了.
從電流對魚體的作用來看,在淡水中由于水的電阻比魚體電阻大,因此,用較小的功率所產生的電場強度就能將魚擊昏.那么,在海水中由于海水電阻小,建立同樣強度的電場就需要消耗比淡水多40多倍的電能才能特魚擊昏．實際測試結果表明,一臺電壓為220一380伏特,電流為16—20安培的交流發電機,它所能產生的捕魚電場范圍僅為60平方米,也就是說僅能建立一個半徑為4．5米左右的電場.如用直流發電機效果就更差了.美國的麥克米倫工程師對建立海水捕魚所需電功率的計算是很說明同題的.他說,建立一個具有半徑為10米的趨陽電場,捕撈平均體長為50厘米的魚群,(魚體形狀電壓為1伏特;海水電阻系數為o．3)所要的功率為7225千瓦.由此可知,用交流電建立趨陽電場捕魚,在經濟上是極不合算的.
四、脈沖電流捕魚
為了發展海洋電氣捕魚生產,現在已經提出了采用脈沖電流代替交流或直流電的比較經濟的技術措施.根據計算,建立上述情況的電場,如采用脈坤電流的話,只需要電功率100千瓦就夠了.因此,用脈沖電流捕魚．為發展電氣捕魚找到了新的途徑.
(一)魚類在脈沖電流電場中的反應行動
魚類在脈沖電流的電場中,對于電流刺激的反應與直流電場中的反應基本相似,也是低電壓時顫動;升高到定向感電反應電壓時就趨向陽極;最后魚體不動呈現麻痹狀態.但是,魚類對脈沖電流刺激的反應還與脈沖電流的波形,脈沖電流的頻率有密切關系.
1．魚類對脈沖電流頻率變化的反應
通常是個體大的魚對低頻率脈沖電流的反應靈敏;而個體小的魚則需要脈沖頻率稍高些,才能產生同樣的趨電反應.例如,對體長23—26厘米的蝶魚,放出每秒30次的脈沖電就可以使它產生電麻痹反應,而體長鉸小的16—20厘米的蝶魚卻需要放出40赫茲的脈沖電流,才能使其處于麻痹反應狀態(如表4—9)所示.
魚類產生趨陽反應所需要的脈沖頻率數可比產生麻痹反應所需要的頻率少10赫茲左右.但是,用較高頻率的脈沖電流刺激魚體時,往往不能得到有效的趨陽反應.通常使魚類產生趨陽反應效果最適宜的脈沖電流頻率為40赫茲左右.例如,鳀形小沙丁魚趨陽脈沖頻率為25—45赫茲;小鰭脂眼鯡為25—4E赫茲:日本鳀為25—45赫茲;刺鯧為35赫茲;鰈魚為20一40赫茲;鯉魚為45—50赫茲等.試驗結果表明,電容器放電的脈沖電流發生器所放出的脈沖電流頻率正好在30—l00赫茲范圍內,因此用電容器放電可以引起很多魚類的趨陽反應.
2．魚類對脈沖電流波形變化的反應
用電流波形急速增長和緩慢減弱的脈外電流刺激魚體時,魚會立即產生趨陽反應.這種電流增長得越快,則魚類產生趨陽反應所需要的值就越低.如果用電流波形緩慢增長和急速減弱的脈沖電流刺激魚體時,由于電流緩慢增長時魚的神經對電流產生適應變化,因而出現電刺激不起作用的現象.因此,根據魚類對脈沖電流放形變化的反應效果,一般都采用電流急速增強和緩慢減弱的脈沖破形.通常采用電容器放電都可以獲得這種波形.
3．魚類對脈沖電流周期(寬度)變化的反應
ScheMinsk根據試驗結果指出．將脈沖電流的周期縮短到十分之一時,脈沖電流對魚類所引起的生理效應仍然不變.脈沖周期縮短到十分之一,也就是放電時間減少了十分之九,這就意味著節約能源消耗十分之九.根據神經生理學的闡述,電刺激使神經產生反應所需要的電流強度與電流放電的周期之間存在一個最小極限.由于這種極限已能產生所要求的效應,所以任何附加的電流強度和電流放電的時間部是多余的.
大量的實驗表明,作用于魚體的電刺激強度越大,放電的時間就可以大大縮短.因此,通過實驗求得各種魚類趨電反應的最佳脈沖周期是設計電氣捕魚放電裝置的重要參數.脈沖周期的長短取決魚的種類和仍你的大小．通常魚類趨電的脈沖周期都控制在低于2毫秒的范圍以內.例如,淡水電捕魚采用的脈沖周期為1．5—3毫秒;驅逐脈沖周期為0．5—1毫秒,專捕鲆鰈的電拖網中使用的驚嚇器的脈沖周期為0．7毫秒.
五,脈沖捕魚的實現 (......略)
