在水产养殖中，环境丰富化可以理解为提供新的环境刺激，帮助鱼类更好地应对其圈养条件。尽管如此，养殖水生动物的这些需求在很大程度上被忽视了。在这种背景下，结构性丰富化可能是最广为人知且目前使用最广泛的环境丰富化策略，这种策略包括通过结构、物体或任何旨在增加饲养环境异质性的结构修改来增加物理复杂性。在此，本文通过研究Orechromis niloticus鱼对作为结构性丰富物的shelter或complexity的偏好反应，调查了鱼类首选选项的不同是否可能提供不同的结果。
材料与方法
为了研究Orechromis niloticus鱼在不同操作变量下的偏好，对鱼进行两种不同结构性丰富物的偏好反应评估。将一个棕色陶罐（直径约20厘米，深约20厘米）作为简单的物体，创造了一个孤立的庇护所（“shelter”），以及一个30 x 30 x 30厘米的由天然材料缠绕悬挂绳索和松木棍组成的结构，创造了一个复杂环境（“complexity”）。一位观察员记录了每次访问每个丰富物的频率以及在每个丰富物上花费的时间，作为偏好反应的操作变量，该测试连续重复四天。
在一个水箱（100 ×55 x 55 厘米）中进行测试，水箱分为三个相同大小的垂直区域。中央区域是空的，而右侧和左侧的选择区域则展示了两种环境富集方式之一：shelter或complexity（图 1）。将一条鱼从一个装满水的透明容器中释放到中央区域，并录制其行为20分钟。使用诺达思的行为观察记录分析系统(The Observer XT)分析视频内容。中央区域被认为是两个侧面选择区域之间的走廊（图 1），因此，与该区域相关的鱼类数据从分析中排除。每次测试鱼进入测试水族箱的侧面选择区域时，将其记录为一次访问，并记录在该区域花费的时间。
本研究中为了确定个体偏好反应，采用偏好指数。偏好指数是一种已在先前研究中验证过的方法。偏好指数的计算提供了每个受试鱼对每种丰富化措施（shelter和complexity）的最终个体偏好值，该值基于鱼类随时间的瞬时日常选择。偏好指数值是根据每种丰富化措施中的访问频率或花费在其中的时间（作为操作变量）独立计算的。因此，首先通过对每个受试鱼的每个可用选择选项（丰富化措施）的每日访问频率（累积频率）或每日花费时间（累积时间）求和来计算累积选择数据。然后，在累积频率或累积时间线之上，本研究计算了与每个测试日的访问频率或时间数据相关的图形面积。
结果
（1）以每次访问频率作为推断偏好的操作变量
对于shelter或complexity的偏好反应存在很高的个体差异性。对于shelter的丰富化，偏好指数的个体最终值从非偏好的-38到偏好的26不等，而对于complexity，这些值分别对应于互补的数字-26和38（图2A）。每种结构丰富化在一段时间内（四次试验）的个体值变化，未发现个体间偏好的明显模式。此外，在shelter和complexity之间的偏好反应强度方面未发现显著差异。
（2）以每次花费时间作为推断偏好的操作变量
个体对shelter或complexity的偏好反应存在高度个体差异，检测到整体上对shelter的偏好。对于shelter丰富化，偏好反应的强度（Preference Index）从无偏好的5582.25到偏好的7420.75不等（图3A），而对于complexity，这些值分别对应于-7420.75和5582.25（图3A）。当将花费时间用作推断偏好反应的操作变量时，shelter比complexity受强烈偏好（图3B）。此外，尽管偏好shelter的鱼的数量和偏好complexity的鱼的数量相似，但对shelter的偏好差异是一种趋势。
（3）根据操作变量表达不同偏好的个体
在整个样本中，有15个个体根据用于评估其偏好的操作变量偏好不同的结构性丰富。这15个“不一致”的个体根据他们的偏好反应代表了三个群体。第一组在shelter区域花费的时间更多，同时对complexity丰富区域的访问次数更多，因此按花费的时间偏好shelter，但按访问次数偏好complexity。第二组由在complexity区域花费更多时间，但访问shelter次数更多的个体组成，因此按花费的时间偏好complexity，但按访问次数偏好shelter。第一组的频率明显高于第二组（图4）。第三组仅由一条鱼组成，它在shelter花费的时间更多，但访问两种区域的次数相同，因此在考虑访问频率作为此类反应的操作变量时，未表达任何偏好。这与第一组有显著差异，但与第二组没有显著差异（图4）。
总结
Orechromis niloticus鱼在对shelter或complexity的偏好方面表现出高度的个体间差异，以至于这两种方式都没有被认为比另一种更受欢迎，这可能反映了与不同应对方式相关的动机状态或表型特征。然而，根据用于推断偏好的操作变量，可以发现：虽然Orechromis niloticus鱼访问一种类型的频率与另一种类型相同，但更喜欢在shelter停留更长时间。因此，本研究也证明了访问某种丰富方式的频率或花费在其上的时间会产生不同的结果。
访问某种丰富化设施的频率或在其中花费的时间可能会产生不同的结果，即便对于相同的个体也是如此。因此，鱼类以及还有其他动物的偏好反应可能比以前认为的更为复杂。偏好在某一环境资源或特征上花费时间可能与偏好造访该环境不同，以至于同一条鱼可能更偏好在某一环境选项上停留更长时间，却更频繁地造访另一环境。这些发现强调，在偏好测试中应同时考虑这两种偏好测量指标，这对于将偏好选项作为环境丰富化措施应用于提高圈养鱼类的福利具有重要意义。因此，在实施环境丰富化措施时，可以使用不同类型的结构，以满足同一群体中所有个体的不同需求。
参考文献
Maia, Caroline M., et al. “Shelter or complexity? Nile tilapia (Oreochromis niloticus) preference for enrichment structures is a matter of time and frequency of visits.” Applied Animal Behaviour Science 283 (2025): 106498.
