109 年 國立臺灣大學漁業科學研究所《水產養殖學》

本題主要在探討草食性與肉食性水生動物在營養需求上的差異，進而反映在飼料成分的組成上。

草食性水生動物主要攝食植物性物質，其飼料成分的特點是：

1. 高碳水化合物含量：草食性動物的消化系統能有效分解和利用碳水化合物作為能量來源。
2. 較高的纖維含量：植物性飼料中含有豐富的纖維，有助於維持腸道健康和消化蠕動。
3. 較低的蛋白質含量：相較於肉食性動物，草食性動物對蛋白質的需求量較低，且其蛋白質來源多為植物蛋白，胺基酸組成可能不如動物性蛋白質完整。
4. 維生素和礦物質：需要足夠的維生素（如維生素C）和礦物質，特別是對於植物性飼料中可能缺乏的某些必需營養素。
5. 必需脂肪酸：雖然需求量相對較低，但仍需要攝取omega-3和omega-6等必需脂肪酸。

本題旨在探討天然餌料與人工餌料在水產養殖中的角色與應用方式。

天然餌料 (Natural Food)
天然餌料是指在養殖水體中自然生長或由人工培養後放入養殖池的生物，例如：

• 浮游生物：輪蟲 (Rotifers)、橈足類 (Copepods)、枝角類 (Cladocerans) 等。
• 藻類：綠藻、矽藻、藍綠藻等。
• 底棲生物：水蚤 (Daphnia)、豐年蝦 (Artemia) 的幼體或成體、水蚯蚓 (Tubifex)、絲蚯蚓 (Chironomid larvae) 等。
• 其他：水母、小型魚蝦等。

運用方式：

1. 早期階段的餌料：在魚、蝦、貝類等水產動物的幼苗或稚魚期，由於其口器小、消化系統發育不全，難以攝食顆粒狀的人工餌料，天然餌料是最佳的選擇。例如，輪蟲和豐年蝦是許多魚蝦幼體的主要餌料。
2. 補充性餌料：在較大規模的養殖中，雖然主要依賴人工餌料，但適當投放天然餌料可以作為補充，增加水體中的生物多樣性，提供更全面的營養，並刺激攝食行為。
3. 特定物種養殖：對於某些對天然餌料有特殊偏好或需求的水產動物，天然餌料是其主要的甚至唯一的餌料來源。
4. 生態養殖：在生態養殖模式中，強調利用水體內原有的生物資源，透過適當的調控（如施肥培養藻類），來支持浮游動物和底棲生物的生長，作為養殖對象的食物。

本題旨在探討水產動物投餵飼料的原則，以確保飼料的有效利用、節省成本並維持水質。

投餌技術的原則主要包括以下幾個方面：

1. 適時 (Timeliness)：

   • 遵循生理節律：了解養殖對象的攝食活動時間，通常在黎明、黃昏或特定時間段攝食較為活躍。
   • 避免高溫時段：在水溫過高時，水產動物的活動力和攝食慾會下降，此時投餵容易造成飼料浪費和水質惡化。
   • 投餵前預備：在投餵前，可觀察養殖對象的行為，若活動力普遍較差，則應減少投餵量或暫停投餵。

2. 適量 (Appropriate Quantity)：

   • 根據生物量估算：根據養殖密度、平均體重，計算出總生物量，再乘以預估的攝食率（通常為體重的 1-5% 甚至更高，視物種、溫度、階段而定）。
   • 觀察攝食情況：投餵後觀察養殖對象的攝食速度和殘餌情況。若飼料能在短時間內（如15-30分鐘）被攝食完畢，且無明顯殘餌，則投餵量適當。若有大量殘餌，則投餵過量；若攝食速度極快且意猶未盡，則可能投餵不足。
   • 分批投餵：對於攝食慾強的物種，可將總投餵量分成2-3次或更多次投餵，以提高飼料利用率，減少殘餌。
   • 考慮水溫影響：水溫越高，攝食慾越強，代謝越快，所需飼料量相對較多；水溫越低，攝食慾和代謝率下降，飼料量需減少。

3. 適質 (Appropriate Quality)：

   • 符合營養需求：飼料的品質必須符合養殖對象的物種、成長階段、生理狀態（如生長

本題為一個時事題，結合了漁業資源、保育與產業發展的議題，需要分析日本鰻（Anguilla japonica）目前的困境與未來發展方向。

背景分析：

1. 捕獲量大增：這通常指的是當年度的玻璃鰻（鰻魚苗）採捕量。雖然有時會有豐收，但這並不代表鰻魚資源的根本好轉，因為玻璃鰻的來源極不穩定，且採捕量與成鰻養殖的成功率並非直接掛鉤。
2. 國際保育組織列為瀕臨滅絕動物：這指的是國際自然保育聯盟（IUCN）將日本鰻列為「瀕危」（Endangered, EN）等級。這意味著野外族群面臨極高的滅絕風險。這也是因為野外鰻魚資源長期枯竭、繁殖生態不明、以及過度捕撈等因素。
3. 台灣的日本鰻養殖業：台灣是重要的鰻魚養殖與加工出口國，但長期以來高度依賴野外捕撈的玻璃鰻作為種苗來源。

台灣日本鰻養殖業的困境與挑戰：

• 種苗來源不穩定與價格波動：過度依賴野外玻璃鰻，導致每年捕獲量不確定，價格劇烈波動，影響養殖業者成本與獲利。
• 保育壓力與國際規範：國際將日本鰻列為瀕危物種，可能導致未來在種苗取得、貿易、甚至養殖行為上受到更嚴格的限制（例如CITES公約的潛在規範）。
• 養殖技術瓶頸：雖然台灣在鰻魚養殖技術上成熟，但人工繁殖技術尚未完全商業化，仍未擺脫對野生種苗的依賴。
• 環境與生產成本：土地、水、電、勞動力等生產成本不斷上升，加上可能面臨的環保法規限制，都增加了養殖的難度。
• 市場競爭：來自中國、東南亞等地的競爭，以及國際市場對永續產品的需求增加。

台灣日本鰻養殖業的未來發展方向（何去何從）：

1. 加強與推動人工繁殖技術的商業化：
   • 這是根本解決之道，一旦人工繁殖技術成熟並能穩定生產，就能擺脫對野生玻璃鰻的依賴，確保種苗供應，降低成本波動，並有助於保育。
   • 需要持續投入研發，克服鰻魚繁殖過程中的技術難題（如餌料、環境控制、疾病防治等）。

本題旨在釐清「增肉係數」（Weight Gain Coefficient）與「飼料效率」（Feed Efficiency）這兩個在動物營養學與水產養殖中常用的概念。雖然兩者都與飼料轉換有關，但定義與應用略有不同。

1. 增肉係數 (Weight Gain Coefficient, WGC)

• 定義：增肉係數是指在特定飼養期間，動物體重增加量與所消耗飼料量的比例。簡單來說，就是「吃多少飼料，長多少肉」。
• 公式：
  $\text{WGC} = \frac{\text{體重增加量 (Weight Gain)}}{\text{消耗飼料量 (Feed Consumed)}}$
  或是
  $\text{WGC} = \frac{W_f - W_i}{F}$
  其中，$W_f$ 是最終體重，$W_i$ 是初始體重，$F$ 是總消耗飼料量。
• 意義：WGC 值越高，表示飼料轉化為體重的效率越高，也就是用較少的飼料可以獲得較多的體重增長。
• 應用：在評估飼料品質、飼養管理效果時，WGC 是一個直接的指標。

2. 飼料效率 (Feed Efficiency, FE)

• 定義：飼料效率是指動物體重增加量與其所消耗飼料量的比例。這與增肉係數的定義在概念上非常接近，在許多情況下，兩者可以互換使用，或被視為同一概念的不同表述方式。
• 公式：
  $\text{FE} = \frac{\text{體重增加量 (Weight Gain)}}{\text{消耗飼料量 (Feed Consumed)}}$
  或是
  $\text{FE} = \frac{W_f - W_i}{F}$

本題要求闡述箱網養殖的種類，並分析其在台灣發展的優缺點。

箱網養殖 (Cage Culture)

箱網養殖是一種將魚蝦等水產動物飼養在水體（如河流、湖泊、水庫、沿海）中的網狀結構（箱網）內的養殖方式。這些網箱固定在水面上或懸浮於水中，形成一個獨立的飼養空間。

箱網養殖種類

箱網養殖可以根據其結構、浮力來源、設置地點及飼養對象進行分類：

1. 依結構與浮力分類：

   • 浮筒式箱網 (Floating Cages)：最常見的類型，箱網結構上方有浮筒提供浮力，使網箱漂浮在水面。浮筒可以是圓形、方形或其他形狀。
   • 沉箱式箱網 (Submerged Cages)：網箱完全沉在水下，僅透過通氣管或浮標標示位置。這種方式較少見，多用於特定環境或物種。
   • 半沉式箱網 (Semi-submerged Cages)：部分結構在水面，部分在水下，能更好地應對惡劣海況。

2. 依設置地點分類：

   • 淡水箱網：設置在河流、湖泊、水庫等淡水水體中。
   • 半鹹水箱網：設置在河口、潟湖等鹽度變動較大的水域。
   • 海水箱網：設置在沿海、離岸較遠的海域。

3. 依箱網形式分類：

   • 單座箱網 (Single Cage)：獨立的單一網箱。
   • 組合式箱網 (Modular Cages)：由多個網箱模組組合而成，可擴大規模，適應不同水域形狀。
   • 大型深水箱網 (Large-scale Deep Water Cages)：通常設置在離岸較遠、水深較深的海域，結構更堅固，能抵禦強風巨浪，適合養殖大型經濟魚類。

台灣發展箱網養殖的優點：

1. 利用閒置水域：可以有效利用沿海、離岸、湖泊、水庫等未被充分利用的水域資源，擴大養殖空間。
2. 水質優良，自淨能力強：箱網設置在流動性較好的水域，水體交換率高，有助於帶走排泄物和殘餌，水質相對較好，不易發生缺氧或優養化問題（相較於密集式池塘養殖）。

本題探討「無抗養殖」的定義、重要性，以及其實際應用中的方法與種類。

無抗養殖 (Antibiotic-free Aquaculture)

無抗養殖是指在水產動物的養殖過程中，不使用任何抗生素（Antibiotics）來預防或治療疾病的一種養殖模式。其核心理念是透過強化生物安全、優化養殖環境、提升動物自身免疫力，來減少對抗生素的依賴，生產出更安全、健康的產品。

無抗養殖的重要性：

1. 食品安全：減少抗生素殘留，降低對人體健康的潛在風險，如產生抗藥性細菌。
2. 環境保護：避免抗生素進入水體，減少對水生生態系統的影響，降低抗藥性基因的擴散。
3. 消費者需求：隨著消費者對食品安全意識的提高，對無抗生素產品的需求日益增加。
4. 國際貿易要求：許多國家和地區對進口水產品的抗生素殘留有嚴格規定，無抗養殖有助於拓展國際市場。
5. 產業永續發展：減少對藥物的依賴，朝向更自然、更生態的養殖方式，符合永續發展趨勢。

無抗養殖的方式或種類：

無抗養殖並非單一的方法，而是一套綜合性的管理策略，主要可以歸納為以下幾個方面：

1. 生物安全管理 (Biosecurity Management)：

   • 源頭管理：確保種苗來源健康無病。
   • 隔離措施：防止病原體從外部進入養殖場（如設置門禁、消毒設施、防鳥網、防蟲網等）。
   • 人員與設備管理：規範人員進出、設備消毒，避免交叉感染。
   • 廢棄物處理：妥善處理病死魚、殘餌等，防止病原擴散。

2. 環境優化與調控 (Environmental Optimization and Control)：

   • 優良水質管理：維持適宜的溶氧、pH值、氨氮、亞硝酸鹽等水質指標，減少對水生動物的緊迫。
   • 底質改善：定期清除底泥，或利用益生菌、底棲生物（如貝類）淨化底質。
   • 適當密度：避免過度密集的飼養，降低緊迫和疾病傳播的風險。
   • 生態化養殖：如「種養結合」（如文蛤與魚混養），利用不同物種間的生態互利關係，維持水體平衡。

本題要求闡述未來智能科技在水產養殖業的應用，包括具體方式與可能種類。這是一個探討科技趨勢與產業結合的題目。

未來智能科技在水產養殖業的應用

智能科技（Smart Technology）在水產養殖業的應用，旨在透過數據化、自動化、智能化，提高生產效率、降低成本、優化資源利用、提升產品品質與安全，並實現永續發展。其應用可涵蓋養殖的各個環節：

1. 智能監測與預警系統 (Smart Monitoring and Early Warning Systems)

• 物聯網 (IoT) 傳感器網絡：
  • 應用：在養殖水體中部署大量傳感器，實時監測水質參數（水溫、溶氧、pH、氨氮、亞硝酸鹽、鹽度、濁度等）、氣象數據（風速、風向、雨量、光照強度）、溶氧、水流速度等。
  • 種類：水質傳感器、氣象站、聲納（用於監測魚群行為）、影像傳感器（用於觀察魚體狀態）。
• 影像識別與深度學習：
  • 應用：利用水下攝影機和 AI 算法，實時監測魚群密度、活動狀態、行為異常（如浮頭、異常游動）、疾病跡象（如體表病變、鱗片脫落）。
  • 種類：AI 攝像頭、水下無人機 (Underwater Drones)。
• 數據分析與預警：
  • 應用：將收集到的多維度數據匯總到雲端平台，透過大數據分析和機器學習模型，預測疾病爆發、水質惡化、極端天氣事件等風險，並及時向養殖者發出預警。
  • 種類：雲端數據平台、AI 預測模型。

2. 智能投餵系統 (Smart Feeding Systems)

• 自動投餵機 (Automated Feeders)：
  • 應用：根據預設的投餵計劃、水溫、魚體大小、攝食情況（可結合影像識別或聲納監測），精準控制投餵時間、頻率和份量。
  • 種類：定點投餵機、移動式投餵船、基於 IoT 的遠程控制投餵設備。
• 精準營養調控：
  • 應用：結合魚體大小、生長速率、水溫等數據，動態調整飼料配方或投餵策略，實現精準營養，提高飼料轉換率，減少浪費和水質污染。
  • 種類：智能飼料配方系統、動態投餵管理軟體。

3. 智能化養殖環境調控 (Intelligent Aquaculture Environment Control)

• 自動增氧系統：
  • 應用：根據實時監測的溶氧數據，自動啟動或調整增氧設備（如葉輪式、鼓風式、水車式增氧機），維持最佳溶氧水平。
  • 種類：智能增氧機。
• 水質淨化與循環系統：
  • 應用：結合過濾、曝氣、生物淨化、光合細菌投放等技術，自動調控水質，維持穩定。
  • 種類：循環水養殖系統 (RAS) 的智能化控制模組。
• 溫度與光照控制：
  • 應用：在特定環境（如溫室養殖）中，自動調節溫度、光照強度和週期，為水產動物提供最優生長環境。
  • 種類：智能溫控系統、LED 養殖照明系統。