水族馆(public aquarium)是一个开放予公众观赏水生物种的建筑物,同时也是
水生生物资源保护和科学研究的地方。水族馆可分为公众水族馆(public aquarium)和私人水族馆(private aquarium)两种。公众水族馆主要为公众提供观赏水生物种的场所,而私人水族馆则主要为个人或团体提供观赏水生物种的场所。
水族馆通常设有多个小型水族箱和1个或几个大型水族箱,大型水族箱的水容量可达到数千立方米,甚至更多,用于饲养大型水生动物,如
海豚、鲨鱼、
白鲸等。此外,水族馆还设有专门研究园内物种的生境及生活规律的研究人员。
水族馆与动物园和博物馆在运作上具有相似性。一座良好水族馆应具有特别的展览,吸引游客再次光临。近年来,大型水族馆开始尝试育养多个品种的
海洋鱼类,甚至
水母。部分水族馆还设有动物互动园(petting zoo,如
蒙特利湾海湾水族馆的鱼展示),以吸引游客。
优秀的水族馆通常设有重要的海洋学研究机构,自行开展研究计划。此外,水族馆还致力于推行环境及物种保育工作。
历史发展
雏形
已知苏美人(Sumerian)是最早的养鱼者,至少在4,500年前他们就修塘养鱼;养鱼记录还可上溯到
四大文明古国和古亚述(Assyria)。中国人早在公元前1000年就饲养食用鲤鱼,他们很可能是最早在养鱼方面取得成就的,他们对观赏用的金鱼进行选择育种的方法后来传入
日本。在日本,对观赏用的鲤鱼的培育得到完善。
古罗马人养鱼供食用和娱乐,他们是已知最早的海水生物贮养者;他们修建鱼塘,并注入新鲜的海水。虽然
英国早在17世纪中期就能在玻璃器皿中饲养金鱼,但直到一个世纪后,人们了解了
氧气和动植物的关系,养鱼缸养鱼才得以确立。
发展
到1850年,鱼、
两栖纲和
爬行纲的饲养对于研究自然已很有助益。水族馆一词首次出现在英国鸟类学家
菲利普·戈斯(Philip Gosse)的著作中。他和其他人的著作引发了公众对
水生生物的兴趣。世界上第一个供展览用的水族馆于1853年在英国
摄政公园(Regent's Park)对公众开放。以后,柏林水族馆、
那不勒斯水族馆、巴黎水族馆相继建立。
马戏团创办人巴纳姆(P. T. Barnum)认识到商业上利用活的水生动物的可能性,于1856年在美国纽约博物馆开设第一家供展览用的私营的水族馆。到1928年,全世界共有公立或私营的水族馆45所,此后,发展速度减慢,直到
第二次世界大战后才出现了几个新的大型水族馆。在
亚洲,第一座水族馆建于1930年,
中原地区的
青岛水族馆在
蔡元培、
杨杏佛等人倡议下,靠社会募捐建立。
完做
世界上许多城市都设有公立的以及营业性的水族馆。另一类水族馆则是主要以科学研究为目的,其中最著名的有
那不勒斯水族馆、
摩纳哥海洋学研究所的水族馆、英格兰普里茅斯(Plymouth)海洋生物站的普里茅斯水族馆以及
加利福尼亚州拉霍拉(La Jolla)的斯克利普斯(Scripps)海洋学研究所的水族馆。还有一类水族馆则是在各
世界博览会和展览会上供展览用的临时性的水族馆。
佛罗里达海洋世界(Marineland)是第一个
大型海洋水族馆,于1938年向公众开放,为一私人企业;其特点是使用巨型鱼类
水箱和经过训练的
海豚。加利福尼亚帕洛斯弗迪斯(Palos Verdes)的太平洋海洋世界以及迈阿密的海洋水族馆都与此相仿。这一类型水族馆的特殊价值在于其巨型水箱,每个容量达一百万加仑,各种鱼类放养其中,并不分隔开。而在正式的水族馆中(如
芝加哥的
谢德水族馆(Shedd Aquarium),不同种类的鱼是分隔开的。
至1970年,世界水族馆名录上已载有 468个水族馆。
展望
水族馆饲养的金鱼和
热带鱼不仅可供观赏,而且还可作医学、遗传选种、鱼类养殖、
放射生物学和环境保护等的实验材料。大型饲养池不仅可驯化
海豚作各种精彩表演,还可驯化海豚作“水下巡逻兵”以保护近海的鱼群。世界
海洋鱼类资源日渐衰竭,海水水族馆日益成为开展多种鱼类的人工
受精卵孵化鱼苗,提高水生动物养殖效率的重要实验基地。
现代公共大型水族馆 美国
巴尔的摩水族馆:建于1981年。总储水量5680吨,其中海豚池为982吨,大型鱼类槽为836吨,鱼类
环形水槽为190吨,海豹池为266吨,饲养动物5000余种。(海水类型)
海洋公园水族馆:建于1977年。设有立体椭圆型大水槽,储水量2000吨,饲养鱼类200种,3万条。海兽表演池储水量1500吨,还有巨型海水池饲养
海狮、海豹等。(有海水和淡水两种类型)
日本
江之岛水族馆:建于1957年。其容水量:大型海兽池为5000吨,海水槽为94吨,淡水槽为15吨。饲养动物368种,7217个。(有海水和淡水两种类型)
东海大学海洋科学博物馆水族馆:建于1956年。设有立体棱型大水槽容水量600吨,饲养鱼类60种,3000尾;普通水槽31个,饲养暖、冷水
海洋鱼类和淡水鱼类2000尾;圆柱型水槽12个,饲养
热带珊瑚礁鱼类。(为海水和
淡水区两种类型)
阿拉伯联合酋长国阿布扎比国家水族馆:2021年11月正式开馆,该馆内的10个区域共有约46000只各类生物。
饲养物种
水族馆海兽
包括
海豚、
虎鲸、
伪虎鲸、海豹、
海狮、
海象和
海狗等,是世界各大水族馆的重点饲养对象。海兽经驯练后能做各种精彩表演,是受观众喜爱的动物。饲养海兽必须有大型饲养池,并须经常洗刷和更换海水以免海兽的排泄物污染水质。由于海兽对水质要求不很严格,故可用
化学方法处理,如用氯消毒(但氯可杀死鱼类)可控制细菌和改善水的透明度。在内地,鲸和海豚可用人工配制的海水饲养,2%的氯化钠溶液即可。海豹和海狮也可在淡水中饲养。
动物繁殖
世界不少大型水族馆对
海豚、海豹的繁殖已获成功。
青岛水族馆所饲养的斑海豹到1986年已繁殖至第三代。一般的淡水
热带鱼都是在水族箱里繁殖出来的。中国利用水族馆进行
对虾属、
真鲷、
红鳍多纪鲀和牙鲆等的人工
受精卵孵化育苗工作,已获得成功。海水热带鱼的繁殖工作也在探索中。
鱼病治疗和预防
水族馆循环用水,如果过滤不善,一旦发生鱼病就会传播整个水族馆。世界上对淡水鱼病的研究较为深入,治疗方法较为有效;但对海水鱼病的研究才发展起来,许多治疗方法还处在探索阶段。对水族馆鱼病应着重预防,一要保持水质洁净,及时清除残渣,以免滋生细菌而感染鱼病;二要保持适宜水温,充足的
氧气,以免鱼类因水温不适或缺氧而致病;三要饵料新鲜,喂养得法,以保持鱼类有足够的营养,使生长发育正常,增强对疾病的抵抗力。对新捕来的鱼要先在暂养池中隔离观察。特别是对国外或别处运来的动物必须进行严格
检疫,证明确无疾病后方能放入饲养池。饲养池在放养前应彻底消毒。
水族馆常见的
海水鱼病有鱼体外部损伤,海水
白点病、
卵甲藻病、
弧菌病、单殖吸虫病和眼球突出症等。为防止鱼病危害必须尽早发现疾病并作出正确的诊断和进行有效的治疗。下药方法有全池泼洒、短时间浸洗、局部涂擦、动物口服和注射等。常用药物有
硫酸铜、
硫酸亚铁、
高锰酸钾、
漂白粉和抗菌素等。有些海水寄生虫病用淡水浸浴也很有效。
水族箱植物
在淡水水族箱中适当栽植水草:
①可美化水族箱;
③吸收经过细菌分解的鱼类排泄物而净化水质;
④可作为鱼卵的附着物和受到惊吓的幼鱼躲藏处;
⑤有些
水生植物的幼嫩部分可作为草食性鱼类的补充食物。
中国
热带鱼水族箱常种的水草有:
水蕨即
菊花草、
皇冠草、
金丝草、柳叶草、宝塔草、铁丝草、
琵琶草和
鹿角草等。金鱼水族箱常种植的水草有:水竹叶、
满江红、
槐叶萍、
狐尾藻、
苦草和
黑藻等。其中狐尾藻常用来作为金鱼的
产卵床。循环式海水水族箱和水槽栽培海藻的种类及意义还处在探索阶段。种植海藻要考虑水流、光照和温度等条件。经试验在水槽中可养活45天以上的
藻类有
浒苔、
蕨藻、
金鱼藻和硬毛藻等。海兽池不宜种植海藻。有的海藻,如水云夏天在海兽池内繁殖很快,如不洒
氢氧化钙或
硫酸铜液清除,3天就可使海兽池海水浑浊,使人看不清动物。
生物饲养
放养要求
大型水族馆的设计必须考虑到各个品种的要求;尤其是因为现代水族馆的展品包括各种水生生物体;哺乳类、鸟类、
爬行纲、野生动物、无脊椎动物和鱼类。在必须考虑的诸多因素中有游客流动形式,玻璃的反射、音响效果以及诸如水的清晰度、溶解的排泄物、温度,
水箱装饰、疾病治疗及营养等水箱放养问题。
放养
水生生物的主要要求是水的品质。水源不允许有污染物质,如污水和工业废料;水中的气体必须与大气平衡,保证水中有充分的
氧气;同时避免氮的
过饱和状态。在再循环系统中,水的处理不仅要确保水的清晰,还要确保排泄物的净化。淡水源通常要使供水用炭过滤或投入
化学药品,除去其中的氯和其他添加剂。海洋生物体可放养在自然海水或
人造海水中。人造海水的优点是没有致病的生物体和污染物,但对某些生物可能不那麼合适。
供水方法基本上分3种︰开放式、封闭式和半封闭式。
开放式
供水系统中,水从
水箱流过即予弃去,其水质和自然环境接近,有毒的
新陈代谢的排泄物也不会集结;但温度控制和用泵抽水的费用较高,且常需过滤。
封闭式供水系统中的水反覆环流,只是定期换水。排泄物不能从该系统中不断冲洗出去,故必须经过处理。一个重要的问题是其中的氨必须迅速除去或使之转化,因为即使在浓度很低的情况下氨也是有害物。在水箱中,将氨变换成
亚硝酸盐的细菌主要存活在
过滤器材料中。通常用表面积很大的沙质慢
滤器来确保这些细菌大量存在。水柜中的植物生长,尤其是在海水
供水系统中,通常不能充分利用细菌从亚
硝酸盐中制取的全部硝酸盐。虽然某些水柜多年来换水次数极少,但一般每月需换水1~10%,使硝酸盐保持在低水平。在淡水和海水供水系统中使用炭有助于减缓含氮废物的积聚。排泄物也造成水中酸度的增加。通常施用
碳酸根化合物使酸度维持在最适宜的程度,特别是在不经常换水的时候。
半封闭式供水系统基本上与
封闭系统相同,但与水源之间有固定的联系,定时添加新水以控制溶解的废物问题,在控制水温和泵水方面,其费用低于开放式供水。
过滤器有各种各样,从简单的流过式系统到完全自动化的再循环系统,装有监控水的各种
物理化学特性的专门设备。各水柜的水更换率很重要,应不超过两小时。还应备有利用吹气器通气的装置,如果供水意外中断,便可防止鱼类窒息。
在与植物取得平衡的水柜内放养鱼类和无脊椎动物也可不用过滤或通气;然而,大规模的动植物之间的平衡极难获得,即使在放养正常的水柜中,也很难获得这种平衡,特别是在海水水柜中。
饲养哺乳类和鸟类的淡水池更有特殊的问题。它们通常要求较高的过滤率和较大的过滤能力,因为这些地方积聚大量的粪便。然而呼吸空气的动物对水质不十分敏感;因此,
化学处理法,如氯化消毒(chlorination),虽会使鱼类死亡,却可用来控制细菌和改造进水的清晰度。
人造海水较简单;如含2%氯化钠的人造海水即可饲鲸及
海豚。海豹及
海狮一直养在淡水中,但眼病发病率会增加,这是因为淡水对眼组织的渗透作用所致。
饲养水质
不同种类的水生动物对水的温度、溶氧量、酸碱度、盐度和硬度都有一定的要求。
水温
各种水生动物在生长、发育以及繁殖中,要求不同的水温。例如,
热带鱼的饲养水温不能低于20℃,繁殖时的水温应保持在25℃左右;金鱼可适应于15~30℃水中生活,但以20℃左右生长最快,金鱼的极限低温为1℃,最高为38℃,超过此限度就会死亡。
海洋鱼类按其对水温的要求可分为冷水种、温水种和暖水种。冷水种包括
寒带种(适温0℃左右)和亚寒带种(适温0~4℃);温水种包括冷温种(适温4~12℃)和暖温种(适温12~20℃);暖水种包括
亚热带种(适温20~25℃)和热带种(高于25℃)。
青岛水族馆饲养的鱼类大部属于暖温种,温差需控制在0.5~1.5℃之间,低于或高于适温5℃,就会死亡。
溶氧量
水生动物自身耗氧,其排泄物的分解也耗氧,由于储水量有限,应防止饲养用水缺氧。如金鱼要求溶氧量每升5毫升以上,如低于每升1毫升,就会浮头或窒息;冷水种的
虹鳟要求溶氧量在每升7毫升以上,如低于每升3毫升,就会死亡。一般水温越高,溶氧含量越少,由于
热带鱼适温一般都在20℃以上,更应防止缺氧。为防止缺氧应按时测定氧的含量,及时清除鱼的排泄物和食物残渣等。如发现缺氧,就要加快水的循环或加大水的更换量或使用
充气机充氧,甚至用
氧气瓶输氧。
酸碱度
鱼池水体中影响pH值升降因素很少,其中最重要的就是游离
二氧化碳与
碳酸氢盐数量的比例关系。二氧化碳越多,pH值越低。绝大多数热带鱼生活在弱酸性水中,其最佳值因种而异,一般为6.0~7.0。在热带鱼繁殖时,常因pH值变化而不能
产卵或卵不能孵化,故要随时调节。金鱼和
海洋鱼类一般适合于pH值7~8.5中性或弱碱性水,pH值小于7时即停止活动,摄食量降低,并出现浮头;过高时,鱼易死亡。
盐度
海水鱼类能适应较高的盐度(10~47‰),淡水鱼类只能适应极低的盐度(0.2~0.5‰),广盐性的
鰕虎科类及一种
弹涂鱼,既可生活在纯淡水中,也能生活在盐度为 6‰的海水中。而许多
狭盐性鱼类则经常受不了盐度的轻微变化,如栖息于
珊瑚礁中的许多
鲈形目鱼类,只能经受不足千分之一的盐度变化。盐度的突然改变是导致狭盐性鱼类死亡的重要原因。盐度除用
化学分析法测得外,也可用比重计测定后换算得出。
硬度
水的硬度主要决定于所含金属离子的数量。大多数
热带鱼都需在
软水中才能生长。水族箱中水的硬度升高的主要原因是由于水的不断蒸发导致
碳酸氢盐含量增加。高硬度水可用
蒸馏水稀释;或者把水煮沸,沉淀二昼夜以上,利用上部2/3的水;或者通过
离子交换柱以减少盐分等。热带鱼对水硬度变化(上升)不如对温度变化(降低)敏感;而且经过长期饲养,有些原产于低硬度水中的种类如地图鱼(Astronotus ocellatus)也可在较高的硬水中生活。但在某些热带鱼繁殖时如不将水的硬度调节到合适的程度,便不能
产卵,有的即使产卵也不能孵出幼鱼。
饵料喂食
按摄食习性不同,可将鱼类分为肉食、素食、杂食和食
浮游生物等类别。应尽可能以接近于其天然食料的食物喂养各种鱼类。肉食性鱼类较易饲养,可喂鱼、虾、蟹肉等食料。以活鱼作饵容易感染病菌,经过冷藏后喂食较为安全。在喂前要加温至水族箱温度,还要切成碎片。食浮游生物的鱼类,可喂切碎的鱼肉、
水蚤、
枝角类和丰年虫等。活的、冰冻的或者干燥冷藏的均可。只吃植物或兼吃植物的鱼类,可用
青豆、菠菜、海藻、淡水藻和酵母等喂养。
水族馆所养的
海洋鱼类,多数为
捕食性鱼类。除个别鱼类在放养约10天后能逐渐摄食少量死饵外,一般均需经过20天以上的驯养才逐步适应吃死饵。通常在鱼类放养4~5天后便开始投死饵,以诱发其食欲,使少量摄食死饵,逐渐改变其习性。诱食方法可使少许食物缓慢地下沉,或用线牵引使其象活动物一样让鱼捕食。
饲食不宜太多,以免引起
消化不良;剩食要及时清除,以免污染水质。捕食性鱼类一日喂食一次即可,
珊瑚礁鱼类每日要多喂几次,但每次量要少。喂食时要耐心,待鱼吞食后再投饵。要用混合饵料,以保证鱼类的营养需要。
捕食性鱼类每周断食1~2天,可以避免消化不良。把只吃单一食物的鱼与杂食的鱼混养,使前者也接受其他食物。可把不大吃食的鱼与很爱吃食的鱼混养,前者就会同后者竞相争食。快食性鱼类与慢食性鱼类混养,可先让快食者吃饱,而后再喂慢食者。
硬件设施
馆址选定
水族馆选址除风景优美,交通方便外,取水的地方不能有工业和城市污水,海水水族馆取水处不能有河水流入;淡水水族馆要建在湖滨或河畔,以便取水,否则也可用自来水或井水,但有些要经处理后方能使用。
水箱设计
水族馆式建筑在中国开始较早,如
王象晋在《
二如亭群芳谱》中载:元时
伯牙吾台·燕铁木儿(1330年前后)“于第中起
水晶亭,亭四壁水晶镂空,贮水养五色鱼其中”。专为
水生生物设计的最早的容器是罗马人用来保存和喂肥鱼类以供应市场的严密实用的户外水箱,直到18世纪,供艺术观赏的金鱼从东方运入
法国,才有建立小型水族馆的要求;制造了
陶瓷缸,偶尔还装有透明的断面。1850~1880年间,在许多
欧洲城市修建的大型公立水族馆都努力使观众产生身临水中世界的
幻觉。倾向于强调各鱼种的自然美,并倾向于在水和观赏场地之间形成明显的区别。
水箱不分大小,小到装不了1加仑水的小罐,大到能盛一百万加仑水的巨型水箱,都必须精心制作;许多物质,尤其是塑料和胶黏剂,虽对人无毒,但对在水中呼吸的动物却有毒。
尽管
聚乙烯、
聚丙烯、
聚甲基丙烯酸甲酯(普列克斯玻璃〔Plexiglas〕)和烃塑料通常也都无毒,但最安全的基本材料也许就是
玻璃。
玻璃钢已被广泛使用,如配制得当,并无毒害。供密封用的胶黏剂有
ep、
聚氯乙稀、矽橡胶(除用于某些彩色制品)、和
氯丁橡胶。通常不使用金属,特别是在海水中,因为海水腐蚀性很强。但
不锈钢因毒性很低,则经常使用,尤其是在淡水装置中。
小型
水箱或可全由玻璃制成,不需用以矽酮橡胶做胶黏剂的支撑框架。除了最大型的水箱外,各种水箱最实用的支撑材料也许就是玻璃纤维,它又轻又结实,不变质,很容易加工成任何形状。虽然木材被广泛使用,但易腐烂、虫蛀,必须加以保护。钢筋混凝土,包括为在海水中使用而专门配制的混合料,是建造大型水族馆时使用的主要支撑材料。
现代水族馆里,经常把大小不一、形状各异的水箱放在一起,以避免一些较老的正式的水族馆常有的“鱼箱”式外表。
水箱后部的立体
布景产生距离远的
幻觉;水箱所在地可能是自然环境,也可能是灌注或涂上
玻璃钢,以仿造所有环境。现代水族馆试图表明所展出各种鱼类的自然生活环境。
磨光平板玻璃、钢化的磨光平板玻璃和
聚甲基丙烯酸甲酯是常用的透光材料。磨光平板玻璃通常只用于小型水族馆,因为它强度变弱时会破裂成大片。通用的做法是给大型水箱配上2~3层
钢化玻璃,即使碎了也只限于一层玻璃。有机玻璃容易被刮出擦痕,但可重新磨光。
水箱的附属设备通常有
过滤器、
增氧泵、灯光、
电子恒温控制的
浸入式加热器或其他降温装置。在水族馆内,
水箱通常放在一起,因而可以有共用的过滤器和
温度控制装置。也可能包括水的消毒器。在拥有多种系统的大型水族馆中,室内
排水管设施有时很复杂,涉及各种自动控制装置和水质监控系统。玻璃管件(如︰水族馆内使水充气和循环的管件)因其成本高昂,性脆易碎,故只在必须保证低毒时才使用。广泛使用的是未增型的
聚氯乙稀管。有时也用
玻璃钢管和衬以
ep的
石棉管,但铅管和硬
橡胶管已废弃不用。在用海水的管道中会生长诸如贻贝和
藤壶等造成淤塞的生物体,如用双套管道,隔周启用一套,这些生物体的生长即可避免,管道干燥后,管内的为数不多的生物体便死亡,管道再次启用时,这些生物体就被冲洗出去。
按毒性而论,非金属泵或衬以塑料的泵要优于金属泵,但通常
不锈钢的泵比较符合要求。当气动泵(如家用
水箱的细沙
过滤器中使用的泵)的管道直径够大时便抽出大量的水。
通常,最有效的照明是位于正面玻璃上方的
白炽灯。日光灯的照明均匀,但对水箱四壁的照明可能过亮;彩色灯强调自然色彩;而水银灯则促进海生植物尽快生长。
在水柜里养一些
水生植物具有实用价值,尽管水柜里出现植物可能产生复杂的情况。水生植物吸收溶解的
氧气,排出
二氧化碳;在亮光的影响下,植物在进行
光合作用时也吸收二氧化碳,排出氧气。反过来,鱼的排泄物又形成植物的肥料或食物,被植物所吸收。只要一定强度的光照射到植物上,这种作用就会充分发挥。一般认为在水柜内,动物和植物在呼吸过程中可以互相平衡,这通常叫做平衡水柜。