大多数鱼类具有集群性。群体结构与鱼的行为能力之间的关系是鱼类行为学研究的重要内容。本论文通过实验观察探究麦穗鱼群体动态结构的特征参数，以及这些参数可能反映的行为机理，初步探测了视觉在鱼类集群形成和保持中所起的作用。在生物学条件和环境条件得到控制的实验室里，选取了13尾麦穗鱼，使用两台摄像机从俯视和侧视两个方向同步拍摄，获取麦穗鱼群体中各个体的三维位置连续数据。对个体间最近邻近距离（NearestNeighbor Distance, NND）、视角、转角变化量、个体游泳速度等参数进行分析。结果表明：麦穗鱼个体最近邻近距离多数处于0.5-2BL之间，偏好的最近邻近距离为0.6-0.8BL；参考视网膜的功能，数据表明本鱼总是将最邻近的个体保持在其80o视野范围内；在避免碰撞时，个体鱼转角改变量在0-30o间；在无人为干扰的自然条件下，个体鱼以0.75BL/s左右的速度配合其他个体保持运动速度一致性。实验观察证实，视觉对麦穗鱼个体间的分布起着关键性作用，此外麦穗鱼群体结构还受到个体状态（饱食与饥饿）的影响。在麦穗鱼鱼群中，最近邻近个体间距随着本鱼视角的增大而减小。为了进一步探究其他的鱼群是否也存在相同的规律，本实验选用个体体长较小的喜成群的红鼻鱼（由30尾组成，平均体长：（20.3±0.2）mm）作为对比研究对象。将其放置在水深5cm的水族缸（78.0cm×52.0cm×65.0cm）中，使用摄像机从正上方获得鱼群影像，提取鱼群影像中各个体头部、质心（近头部1/3处）、尾部的二维数据，利用能够表征鱼群结构的两个重要参数：邻近个体间距和视角，探究红鼻鱼鱼群中邻近个体间距与视角间的关系。结果表明：1）红鼻鱼与麦穗鱼的视角均集中在80o内。2）在体长差异较大的两种鱼群中，邻近个体占据本鱼的视野范围不会因为鱼体的增大而增加。3）通过实验发现，邻近个体占据本鱼视野的最大视角与NND间满足以下关系：y A，为视角（用弧度表示），为NND（单位:BL），A为常数。该关系具有特殊的物理意义：与之间的乘积可以看作是一个圆的半径与弧度的乘积，A可以看作是一个弧长。由于个体鱼的的体型呈现“柳叶型”，故该弧长可以看作是邻居鱼的体长。同时，该规律对本实验中的两种鱼类都适用。4）该关系说明：在不考虑嗅觉、电感觉、磁感觉等，只考虑视觉、侧线的情况下，当个体鱼非常靠近本鱼时，为了避免碰撞，仅有视觉在起作用，仅有视觉在调控个体间的相互位置。对实验数据进行分析，结果显示：在视觉的范围内，个体间通过视角控制相互之间的距离。那么，在控制个体间距离时，侧线是否起作用呢？为此，进一步设计了镜像实验进行检验。在水槽两侧安放透明玻璃作为本底实验；再将透明玻璃换成镜子作为比较实验。拍摄观察麦穗鱼个体离开玻璃和镜子的距离。实验结果表明：在两侧均为玻璃的实验中，个体鱼偏向趋近于左侧玻璃。换成镜子后，个体鱼偏向于趋近右侧的镜子，且个体鱼离开镜子的距离小于其离开左侧玻璃的距离（左玻右玻时，离开左边玻璃0.5BL占比1.46%；左玻右镜时，离开右边镜子0.5BL占比9.54%）。实验证明：在无嗅觉，无振动等条件下，当侧线作用相同时，镜子中的影像吸引本鱼更靠近水族缸壁，实验表明视觉在鱼类群体形成和保持中起到主要作用。