養(yǎng)殖水域生態(tài)學(xué)課件

第一章浮游植物的采集、計(jì)數(shù)與定量方法

浮游植物（Phytoplankon）又稱浮游藻類，是水中懸浮生活的若干種藻類的總稱。浮游植物及其生產(chǎn)力是水生態(tài)系統(tǒng)的重要成員與重要功能之一，是魚類天然餌料的重要組成部分。由于浮游植物對(duì)環(huán)境的變化十分敏感，故在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，也有重要作用。我國(guó)淡水養(yǎng)殖的主要對(duì)象是鰱、鳙魚類，它們的天然餌料常以浮游植物為主。我們知道，不同類型的水體或同一水體的不同季節(jié)，藻類的組成是不相同的，各種藻類的相對(duì)量在不斷地變化。這種變化是有一定的趨勢(shì)的，這以后要專題介紹。就鰱鳙而言，藻類又有易消化種類和不易消化種類之分，一般說(shuō)來(lái)，硅藻門、金藻門、甲藻門中種類易于消化，而藍(lán)藻門、綠藻門、裸藻門中的多數(shù)種類難于消化。因此，在魚類生長(zhǎng)季節(jié)，研究水中藻類組成和現(xiàn)存量（Standingcrop），可為養(yǎng)殖魚類的合理投放提供重要的科學(xué)依據(jù)。同時(shí)為水生態(tài)研究及利用提供了有用的資料。浮游植物的現(xiàn)存量，指的是某一瞬間單位水體中所存在的浮游植物的量。這個(gè)量有兩種表示方法，用數(shù)目單位表示成為密度，一般用萬(wàn)個(gè)／升為單位，五、六十年代用之；用重量單位（mg/L）表示的現(xiàn)存量稱為生物量（Biomass）。70年代以來(lái)被廣泛使用。在以往的調(diào)查中，人們往往只注重浮游植物的種類或數(shù)量，對(duì)其生物量則重視不夠。其原因在于：1、浮游植物生物量測(cè)算繁瑣；2、對(duì)生物量與數(shù)量之間的本質(zhì)差別認(rèn)識(shí)不足。由于不同水體，不同種類的藻類在個(gè)體上有很大差異，僅僅用數(shù)量就很難評(píng)價(jià)不同水體餌料生物的豐欠。這就要求，浮游植物的定量工作，必須以測(cè)算生物量為目標(biāo)。

不同的調(diào)查方法，有時(shí)會(huì)得出不同的結(jié)果。關(guān)于浮游生物的采集、計(jì)數(shù)與定量方法采用下列方法。

一、采樣：1．

采水器：各種采水器均可，一般淺水（<10m）湖泊可用玻璃瓶采水器，深水湖泊或水庫(kù)必須用顛倒采水器。北原式采水器或有機(jī)玻璃采水器。2．采樣點(diǎn)的選擇及采樣層次的確定選擇采樣點(diǎn)的原則是，采樣點(diǎn)在平面上的分布要有代表性。一般要求湖心、庫(kù)心、江心必須采樣，有條件時(shí)采樣點(diǎn)可適當(dāng)多設(shè)一些，如大的湖灣、庫(kù)灣、河流的上、中、下游水體的沿岸帶、淺水區(qū)等也要設(shè)點(diǎn)采集。凡水深不超過(guò)2米者，可于采樣點(diǎn)水下0.5m處采水，水深2～10米以內(nèi)，應(yīng)距底0.5米處另采一個(gè)樣，水深超過(guò)10米時(shí)。應(yīng)于中層增采一個(gè)水樣。一般來(lái)說(shuō)池塘、水庫(kù)、湖泊、河流的樣點(diǎn)及采水層次可總結(jié)如下：

⑴池塘：樣點(diǎn)可設(shè)在距岸邊1m處。水深小于2m時(shí)采一中層水樣。若水深大于2m時(shí)，最好采上、中、下層水樣。亞表層：水下20cm左右。中層：水體中間部分。下層：離底20cm左右。⑵水庫(kù)及河流：樣點(diǎn)可設(shè)在上、中、下游。上游：設(shè)十個(gè)點(diǎn)（亞表層或中層）中游：水在2－3米深時(shí)設(shè)一個(gè)點(diǎn)，采2個(gè)樣（上中層和中下層）下游：設(shè)2－3個(gè)樣點(diǎn)。中心點(diǎn)3個(gè)樣（上、中、下層），兩測(cè)點(diǎn)各一個(gè)樣（中層）⑶湖泊：中心區(qū)設(shè)一點(diǎn)。進(jìn)水口和出水口也應(yīng)設(shè)點(diǎn)。

3．采樣量及采樣次數(shù)每一個(gè)采樣點(diǎn)應(yīng)采水1000ml。若系一般性調(diào)查，可將各層采的水等量混合，取1000ml混合水樣固定；或者分層采水，分別計(jì)數(shù)后取平均值。分層采水可以了解每一采樣點(diǎn)各層水中浮游植物的數(shù)量和種類。采得水樣后立即加入10－15ml魯哥氏液（Lugol’ssolution）固定，魯哥氏液即將6克碘化鉀溶于20ml水中，待其完全溶解后，加入4克碘充分搖動(dòng)，待碘全部溶解后定容到100ml即配成魯哥氏液。泥沙多時(shí)沉淀后再取水樣。采樣次數(shù)可多可少。有條件時(shí)還可逐月采樣一次，一般情況可下及采樣一次，最低限度應(yīng)在春季、夏季末、秋初各采樣一次。

二、沉淀濃縮：上述水樣，搖勻后倒入1000ml圓柱形沉淀器中沉淀24小時(shí)，沉淀器可用1000ml的瓶子代替。用虹吸管小心抽出上面不含藻類的“清液”。剩下30－50ml沉淀物轉(zhuǎn)入50ml的定量瓶中；再用上述虹吸出來(lái)的“清液”少許沖洗三次沉淀器，沖洗液轉(zhuǎn)入定量瓶中。凡以碘液固定的水樣固定的水樣，瓶塞要擰緊。還要加入2－4％的甲醛固定液（福爾馬林），即每100ml樣品需另加4ml福爾馬林，以利于長(zhǎng)期保存。濃縮時(shí)切不可攪動(dòng)底部，萬(wàn)一動(dòng)了應(yīng)重新靜止沉淀，為不是漂浮水面的某些微小生物等進(jìn)入虹吸管內(nèi)，管口應(yīng)始終低于水面，虹吸時(shí)流速流量不可過(guò)大，吸至澄清液1／3時(shí)，應(yīng)控制流速，使其成滴緩慢留下為宜。采水時(shí)，每瓶樣品必須貼上標(biāo)簽，標(biāo)簽上藥劑在采集的時(shí)間、地點(diǎn)、采水體積等，其他詳細(xì)內(nèi)容應(yīng)另行做好記錄，以備查對(duì)，避免錯(cuò)誤。濃縮的體積視浮游植物的多少而定。也可根據(jù)水的肥瘦確定濃縮體積。如下面的濃縮體積與水透明度（體現(xiàn)水的肥瘦）之間關(guān)系大致如下，僅供參考。 瘦 中 肥 透明度>1m >50cm >30cm

老水特老水 <30cm<20cm濃縮的標(biāo)準(zhǔn)是以每個(gè)視野里有十幾個(gè)藻類為宜。

1000ml30ml50ml100ml 不濃縮 稀釋三、計(jì)數(shù)方法將濃縮沉淀后水樣充分搖勻后，立即用0.1ml吸量管吸出0.1ml樣品，注入0.1ml計(jì)數(shù)框內(nèi)（計(jì)數(shù)框的表面積最好是20×20㎜2），小心蓋上蓋玻片（22×22㎜2），在蓋蓋玻片時(shí)，要求計(jì)數(shù)框內(nèi)沒(méi)有氣泡，樣品不溢出計(jì)數(shù)框。然后在14×40或16×40倍顯微鏡下計(jì)數(shù)。即在400－600倍顯微鏡下計(jì)數(shù)。每瓶標(biāo)本計(jì)數(shù)兩片取其平均值，每片大約計(jì)算50～100個(gè)視野，但視野數(shù)可按浮游植物的多少而酌情增減，如平均每個(gè)視野不超過(guò)1～2個(gè)時(shí)，要數(shù)200個(gè)視野以上，如果平均每個(gè)視野有5～6個(gè)時(shí)要數(shù)100個(gè)視野，如果平均每個(gè)視野有十幾個(gè)時(shí)數(shù)50個(gè)視野就可以了。同一樣品的兩片計(jì)算結(jié)果和平均數(shù)之差如不大于其均數(shù)的±15％，其均數(shù)視為有效結(jié)果，否則還必須測(cè)第三篇，直至三片平均數(shù)與相近兩數(shù)之差不超過(guò)均數(shù)的15％為止，這兩個(gè)相近值的平均數(shù)，即可視為計(jì)算結(jié)果。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，常碰到某些個(gè)體一部分在視野中，另一部分在視野外，這時(shí)可規(guī)定出在視野上半圈者計(jì)數(shù)，出現(xiàn)在下半圈者不計(jì)數(shù)。數(shù)量最好用細(xì)胞表示，對(duì)不宜用細(xì)胞數(shù)表示的群體或絲狀體，可求出其平均細(xì)胞數(shù)。計(jì)算時(shí)優(yōu)勢(shì)種類盡可能鑒別到屬，注意不要把浮游植物當(dāng)作雜質(zhì)而漏計(jì)。計(jì)數(shù)時(shí)可按下列格式記錄，然后再進(jìn)行整理計(jì)算。視野數(shù)種類第一片第二片正小球藻正正正正正衣藻正正正正小環(huán)藻正正四、數(shù)量與生物量的計(jì)算：1．一升水中的浮游植物的數(shù)量（N）可用下列公式計(jì)算：式中：Cs—計(jì)數(shù)框體積（㎜2），一般為400㎜2。Fs—每個(gè)視野的面積（㎜2），лR2，視野半徑r可用臺(tái)微尺測(cè)出（一定倍數(shù)下）。Fn—

計(jì)數(shù)過(guò)的視野數(shù)。V—

一升水樣經(jīng)沉淀濃縮后的體積（ml）U—

計(jì)數(shù)框的體積（ml）為0.1ml。Pn—

計(jì)數(shù)出的浮游植物個(gè)數(shù)。如果計(jì)數(shù)框、顯微鏡固定不變，F(xiàn)n、V、U也固定不變，公式中的（）可視為常數(shù)，此常數(shù)用K表示，則上述公式可簡(jiǎn)化為：N=K×Pn。Pn代表某種藻類的個(gè)數(shù)，計(jì)算結(jié)果N只表示一升水中這種藻類的數(shù)量；Pn若代表各種藻類的總數(shù)，計(jì)算結(jié)果N則表示一升水中浮游植物的總數(shù)。前者若求浮游植物數(shù)量將各計(jì)算結(jié)果相加即可。

2．生物量一般按體積來(lái)?yè)Q算。這是因?yàn)楦∮沃参飩€(gè)體積小，直接稱重較困難，且其細(xì)胞比重多接近于1?？捎眯螒B(tài)相近似的幾何體積公式計(jì)算細(xì)胞體積。細(xì)胞體積的毫升數(shù)相當(dāng)于細(xì)胞重量的克數(shù)。這樣體積值（μm-3）可直接換算為重量值（109μm-3）可直接換算為重量值（109μm-3≈1毫克鮮藻重）。下列體積公式，可供計(jì)算生物量時(shí)參考：圓錐體：V=1/3лR2h圓柱體：V=лR2h球體：V=4/3лR3橢圓體：V＝4/3ab2л（a為長(zhǎng)軸半徑，b為短軸半徑）圓臺(tái)體：V＝1/3лH（+）長(zhǎng)方體與正方體ab×h或a3硅藻細(xì)胞的計(jì)算通式：V＝殼面面積×帶面平均高度不規(guī)則性藻類可分可為幾個(gè)部分計(jì)算。

第一節(jié)生態(tài)因子的分類和基本作用規(guī)律

一、環(huán)境及環(huán)境類型

二、生態(tài)因子（ecologicalfactors）三、閾與率

四、適應(yīng)性

五、限制因子定律

六、耐受性定律

七、生態(tài)幅

八、指示生物九、生態(tài)因子的綜合作用定律

一、環(huán)境及環(huán)境類型

廣義的環(huán)境（environment）是指某一主體（通常指人）周圍一切事物的總和。在生態(tài)學(xué)中，環(huán)境是指生物周圍存在的一切事物，即影響有機(jī)體反應(yīng)的外界條件的總和，亦即環(huán)境是指生物的棲息地，生物是環(huán)境的主體。環(huán)境至今尚末形成統(tǒng)一的分類系統(tǒng)。一般可按環(huán)境的主體、環(huán)境性質(zhì)、環(huán)境的范圍等進(jìn)行分類。（1）按環(huán)境的主體可分為以人類為主體的人類環(huán)境，在此類環(huán)境中其他的生命物質(zhì)和非生命物質(zhì)都被視為人類環(huán)境要素。這是環(huán)境科學(xué)中所指的環(huán)境；另一種是以生物為主體的生物環(huán)境，即生物體以外的所有自然條件稱為環(huán)境。這是一般生態(tài)學(xué)書刊上所采用的分類方法。（2）按環(huán)境的性質(zhì)將環(huán)境分成自然環(huán)境、半自然環(huán)境(被人類破干涉的自然環(huán)境)和社會(huì)環(huán)境3類。（3）按環(huán)境的范圍大小可將環(huán)境分為宇宙環(huán)境(或稱星際環(huán)境)、地球環(huán)境、區(qū)域環(huán)境、微環(huán)境和內(nèi)環(huán)境。按環(huán)境的范圍大小可分為：宇宙環(huán)境(spaceenvironment)指大氣層以外的寧宙空間。是人類活動(dòng)進(jìn)入大氣層以外的空間和地球鄰近天體的過(guò)程中提出的新概念，也可稱之為空間環(huán)境。宇宙環(huán)境由廣闊的空間和存在其中的各種天體及彌漫物質(zhì)組成，它對(duì)地球環(huán)境產(chǎn)生了深刻的影響。太陽(yáng)輻射是地球的主要光源和熱源，為地球生物有機(jī)體帶來(lái)了生機(jī)，推動(dòng)丁生物圈這個(gè)龐大生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因而，它是地球上一切能量的源泉：太陽(yáng)輻射能的變化影響著地球環(huán)境。例如，太陽(yáng)黑子出現(xiàn)的數(shù)量同地球上的降雨量有明顯的相關(guān)關(guān)系。月球和太陽(yáng)對(duì)地球的引力作用產(chǎn)生潮汐現(xiàn)象，并可引起風(fēng)暴、海嘯等自災(zāi)害。地球環(huán)境(globalenvironment)指大氣圈中的對(duì)流層、水圈、土壤圈、巖行圈和生物圈，又稱為全球環(huán)境，也有人稱為地理環(huán)境(geoenvironment)。地球環(huán)境與人類及生物的關(guān)系尤為密切。其中生物圈中的生物把地球上各個(gè)圈層的關(guān)系密切地聯(lián)系在一起，并推動(dòng)各種物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換。

區(qū)域環(huán)境(regionalenvironment)指占有某—特定地域空間的自然環(huán)境，它

是由地球表面不同地區(qū)的5個(gè)自然圈層相互配合而形成的。不向地區(qū)，形成各不相同的區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)，分布著不同的生物群落。

微環(huán)境(micro-environment)指區(qū)域環(huán)境中，由于某一個(gè)(或幾個(gè))圈層的細(xì)

微變化而產(chǎn)生的環(huán)境差異所形成的小環(huán)境。例如，生物群落的鑲嵌性就是微環(huán)境作用的結(jié)果。內(nèi)環(huán)境(innerenvironment)指生物體內(nèi)組織或細(xì)胞間的環(huán)境。對(duì)生物體的

生長(zhǎng)和繁育具有直接的影響。例如，葉片內(nèi)部，直接和葉肉細(xì)胞接觸的氣腔、氣室、通氣系統(tǒng)，都是形成內(nèi)環(huán)境的場(chǎng)所。內(nèi)環(huán)境對(duì)植物有直接的影響，且不能為外環(huán)境所代替。海水生物分區(qū)

總的來(lái)看，海洋環(huán)境比陸地環(huán)境具相對(duì)穩(wěn)定性，但不同海區(qū)環(huán)境要素仍然有區(qū)別。海洋生物主要分水層和海底部分。1．水層（pelagicdivision）：水層區(qū)分淺海和大洋區(qū):(1)淺水區(qū)：大陸架的水體，平均深度一般不超過(guò)200m,寬度變化很大，平均約為80km.環(huán)境比較復(fù)雜多變。大洋區(qū)：大陸緣以外的水體，這是海洋的主體，其理化環(huán)境條件比較穩(wěn)定。

從垂直方向看，大洋水體分為：（1）上層（epipelagiczone）:從表層至150～200m深，這里不僅光照強(qiáng)度隨深度增加而呈指數(shù)下降，溫度有季節(jié)和晝夜差異，大多有溫躍層。（2）中層（mesopelagiczone）:從上層的下限至約1000m深的水層，這里幾乎沒(méi)有光線透入，溫度梯度不明顯，且沒(méi)有明顯的季節(jié)變化，常出現(xiàn)氧最小值和硝酸鹽、磷酸鹽最大值的層次。（3）深海（bathypelagiczone）:從1000m至4000m深水層，這里除了生物發(fā)光以外，幾乎是黑暗的環(huán)境，水溫低而恒定，水壓大。（4）深淵（abyssopelagic）:超過(guò)4000m的深海區(qū)，這里是又黑暗又寒冷，壓力最大、食物最少的世界。

2.海底（benthicdivision）:包括海岸（seashore）和海底(sea-bottom).(1)濱海帶（littoralzone）:或稱海岸帶，包括潮間帶和高潮時(shí)浪花可以濺到的岸線。(2)淺海帶(sublittoralzone):海岸帶下緣到大陸架邊緣的大陸架海底。（1）和（2）合稱為沿岸帶。深海帶(deepseazone):大陸架以外的海底。

三、水生生物的生態(tài)分類水生生物可分為：浮游生物(Plankton)游泳生物(necton)底棲生物(benthos)附著生物(periphyta)浮游生物的生態(tài)類型

1、按營(yíng)養(yǎng)方式分：（1）浮游植物（phytoplankton）：包括各種藻類。（2）浮游動(dòng)物（zooplankton）原生動(dòng)物、水母、橈足類、磷蝦類、糠蝦類及浮游幼蟲等。

2、按發(fā)育階段特點(diǎn)：（１）永久性浮游生物（holoplankton）:大多數(shù)淡水生物屬此。（２

）階段性浮游生物（meroplankton）:暫時(shí)性浮游生物（tychoplankton）:如糠蝦、介形類等幼體。概述光和熱是從太陽(yáng)輻射到地球上的兩種輻射能的形態(tài)，生物圈內(nèi)的光主要包含5種基本類型的電磁波。即：微波和無(wú)線電波：波長(zhǎng)1m以上；熱紅外線：波長(zhǎng)4×106-7600?;可見(jiàn)光：波長(zhǎng)7600-3800?;紫外線：波長(zhǎng)3800-40.3?;X射線和γ射線：波長(zhǎng)40.3-0.01?。太陽(yáng)輻射能按波長(zhǎng)不同而順序排列，稱為太陽(yáng)輻射光譜，就是以上5種電磁波。根據(jù)人肉眼所能感受到的光譜段，光可分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光兩部分?？梢?jiàn)光光譜段的波長(zhǎng)為7600-3800A,也就是人眼能看到的白光?？梢?jiàn)光譜中根據(jù)波長(zhǎng)的不同，又可分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光，如圖所示。波長(zhǎng)大于7600?和小于3800?的都是不可見(jiàn)光，前者為紅外線，我們可借助于熱的感受來(lái)察覺(jué)這種光的存在，地表熱量基本上是由這部分太陽(yáng)輻射能產(chǎn)生的，其波長(zhǎng)越大，增熱效應(yīng)也越大，紅外光被大氣中的臭氧、水蒸氣和二氧化碳吸收；后者叫紫外光，但其中波長(zhǎng)短于2900?的部分被大氣圈上層的臭氧吸收，所以紫外線部分真正到地面上來(lái)的，只有波長(zhǎng)在2900-3800?之間的光波。紫外線具有殺傷生物的作用。如殺菌、引發(fā)皮膚癌和促進(jìn)VD合成。當(dāng)臭氧層出現(xiàn)空洞時(shí)，將會(huì)增加地球表面的紫外光輻射，特別是UV-B(2800-3200?)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響已引起人們的注意?？梢?jiàn)，光是太陽(yáng)輻射能以電磁波形式投射到地球表面上的輻射線。光主要來(lái)自太陽(yáng)輻射，其他星體的光僅占極小部分。光是生命的極為重要的生態(tài)因子之一。地球上所有生命都是依靠進(jìn)入生物圈的太陽(yáng)輻射能流來(lái)維持的。太陽(yáng)輻射對(duì)地球表面和水體不僅帶來(lái)光照，還直接產(chǎn)生熱效應(yīng)。光能影響有機(jī)體的理化變化，從而產(chǎn)生各種各樣的生態(tài)學(xué)效應(yīng)。(1)光對(duì)動(dòng)物和植物的生存提供能量的來(lái)源。

(2)光直接影響植物的光合作用和色素的形成。沒(méi)有光，綠色植物難以生存。水環(huán)境的光照條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及陸地，即使在水的上層，光照強(qiáng)度也較空氣中小得多，在水體的深處則是永遠(yuǎn)黑暗的。因此光在水生植物的生活中具有特別重要的生態(tài)意義。

(3)動(dòng)植物對(duì)光的刺激都會(huì)產(chǎn)生一定的反應(yīng)，如視覺(jué)、繁殖、發(fā)育、行為、分布等。

(4)光對(duì)于動(dòng)物的重要意義，一方面是通過(guò)植物和影響其他環(huán)境因素的動(dòng)態(tài)而產(chǎn)生的間接關(guān)系，另一方面主要起著信號(hào)作用，對(duì)于動(dòng)物的行為和生理上有很大影響。在有些情況下光是動(dòng)物生活中所需要的環(huán)境因子之一。然而，光對(duì)動(dòng)物的深刻影響在許多方面還沒(méi)有充分的了解，因?yàn)楣鈱?duì)有機(jī)體的作用可能是直接的，也可能是間接的，還有可能是通過(guò)對(duì)其他環(huán)境因子的影響而起作用。一.水體的光照條件在大氣層上界垂直于太陽(yáng)光的平面上所受到的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為8.10J/(cm2·min),被稱為太陽(yáng)系數(shù)。太陽(yáng)輻射在遇到大氣層的各種成分時(shí)，發(fā)生反射、吸收和散射，因此到達(dá)水面（地面）的強(qiáng)度有所減弱。太陽(yáng)輻射能到達(dá)水面的強(qiáng)度隨太陽(yáng)高度角、地理緯度、海拔高度、季節(jié)和大氣狀況而變化。一般地理緯度越高，年平均輻射量越小，季節(jié)變化在高緯度大于低緯度。七．海洋生物發(fā)光現(xiàn)象

自然界很多生物能夠發(fā)光，生物產(chǎn)生光的現(xiàn)象稱為生物發(fā)光（biolumines-cence）。海洋生物能發(fā)光的種類特別多，從細(xì)菌到脊椎動(dòng)物幾乎每一門類都有發(fā)光的種類。其中以細(xì)菌、水母、頭足類、甲殼類、被囊類和魚類較為重要。在海洋中，魚類、甲殼類和頭足類發(fā)出的光最明亮，這些動(dòng)物具有特化的發(fā)光器。具報(bào)道，深海魚類約有2/3能發(fā)光，頭足類約有一半能發(fā)光。發(fā)光的生化機(jī)制

熒光素-熒光酶發(fā)光系統(tǒng)：在有氧的情況下，由一種熒光酶（luciferase）對(duì)熒光素（luciferin）發(fā)生作用的產(chǎn)物。旋溝藻、海螢、海筍（Pholas）.1分子熒光酶LH2+1/2O2-----------→L*+H2O↘L+hv

發(fā)光蛋白系統(tǒng)：在不需要酶和氧的參與條件下，發(fā)光蛋白（photo-protein）受Ca2+的觸發(fā)而發(fā)光。管水母等腔腸動(dòng)物。

蛋白-熒光素+Ca2+-----→Ca2+--蛋白—氧化熒光素+CO2+hv生物發(fā)光的生物學(xué)意義

作為同種集群的識(shí)別信號(hào)（識(shí)別同類、控制集群、引誘異性）。引誘捕獲物，如深海魚類和腔腸動(dòng)物。照明或警告肉食性敵害或利用光幕來(lái)掩護(hù)自己。復(fù)習(xí)思考題

水環(huán)境的光照條件及其生態(tài)意義與陸環(huán)境有那些差別?光照強(qiáng)度和光合作用有何關(guān)系?光譜成分對(duì)藻類的色素組成有何影響?光與水生生物的行為有何關(guān)系?這種關(guān)系又受到那些條件的影響?浮游生物晝夜垂直移動(dòng)有何特征?其原因和適應(yīng)性意義如何?光對(duì)水生動(dòng)物的生命過(guò)程有那些影響?概念現(xiàn)存量(Standingcrops)是指單位面積或體積中所存在生物體的數(shù)量或重量，現(xiàn)存量若以個(gè)體數(shù)表示則可稱為豐度(abundance)或（數(shù)量）密度（Density），單位為ind./L；若以重量表示則可稱為生物量（Biomass，單位為mg/L。下面介紹浮游動(dòng)物生物量測(cè)定的一般方法。一、采集

采集水體中的浮游動(dòng)物有兩種方法：一為用采水器采水后沉淀分離；二為用網(wǎng)過(guò)濾。前者適用于原生動(dòng)物、輪蟲等小型浮游動(dòng)物；后者可用于枝角類、橈足類等甲殼動(dòng)物。(1)設(shè)站

根據(jù)浮游動(dòng)物的分布設(shè)站。如果研究目的僅限于了解水體中浮游動(dòng)物的豐度而為合理放養(yǎng)提供依據(jù)，那么可根據(jù)水體的形態(tài)劃分不同的區(qū)域，然后根據(jù)不同區(qū)域所占的份額，按比例取混合水樣。如果研究目的是要了解水體中各區(qū)域浮游動(dòng)物現(xiàn)存量的分布，以便對(duì)漁業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行合理布局，則另當(dāng)別論。(2)采水層次

由水體的深度決定。切不可只采一個(gè)表層或一個(gè)底層水樣。據(jù)夏季調(diào)查，東湖B站(水深4米左右)，在2米的水層區(qū)，甲殼動(dòng)物的數(shù)量約占31％，而2米以下的水層占69％左右。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在夏季，一般幼體喜歡在表層，成體則在深層。盡管這種分布格局因時(shí)田地而變，但浮游動(dòng)物存在垂直分布卻是一個(gè)普遍現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，如果只取表層水樣就不能正確地測(cè)算浮游動(dòng)物的現(xiàn)存量。但是如果每隔0.5米或2米取一個(gè)水樣，則計(jì)數(shù)工作量又相當(dāng)大。一個(gè)折衷的辦法是每隔0.5米或1米，甚至2米取等量水樣加以混合，然后取出一部分作為浮游動(dòng)物定量之用。如東湖水深4．2米，則在0、1、2、3、4米五個(gè)水層各取10升水樣加以混合，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)過(guò)濾后供該站甲殼動(dòng)物定量之用；依上法各取1升水樣均勻混合和取其I升沉淀作為原生動(dòng)物、輪蟲定量樣品。許多水庫(kù)或深水湖泊，水深20米以上，這種水體在夏季及冬季存在溫躍層(或稱變溫層)。由于在溫躍層以下缺乏光照，浮游植物數(shù)量極少，賴以植物生存的浮游動(dòng)物數(shù)量也相應(yīng)減少。如果從養(yǎng)殖業(yè)角度而言，只取溫躍層以上的水層就足夠了。(3)采水量

浮游動(dòng)物不但種類組成復(fù)雜，而且個(gè)體大小相差也極懸殊。大的浮游動(dòng)物，如透明薄皮蚤L(zhǎng)eptodorakindti)可達(dá)10毫米以上，肉眼可見(jiàn)；小的如原生動(dòng)物，只有20一30微米，只能在足夠倍數(shù)的顯微鏡下方能觀察清楚。它們?cè)谒w中的數(shù)量也極不同。原生動(dòng)物從幾百個(gè)到幾萬(wàn)個(gè)，一般為幾干個(gè)；輪蟲從幾十個(gè)到上萬(wàn)個(gè)，一般為幾百個(gè)；甲殼動(dòng)物從幾個(gè)到幾百個(gè)，一般為幾十個(gè)。因此要根據(jù)它們?cè)谒w中的不同密度而采不同的水量。目前，最常用的采水量，計(jì)數(shù)原生動(dòng)物、輪蟲的水樣以l升為宜，枝角類、橈足類則以10-50升水樣較好。(4)采集時(shí)間

采樣的時(shí)間要盡量保持一致。一般在上午8：00一10：00進(jìn)行為好。至于采集的次數(shù)由研究的目的及人力決定。在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，如果一年采集4次，則春、夏、秋、冬各一次；如果一年只采一次，而且調(diào)查的目的主要是為了了解水體中的供餌能力，則應(yīng)在秋季(910月)進(jìn)行為好。這是因?yàn)?—10月份正是魚類攝食旺季，為魚類生長(zhǎng)的最佳時(shí)期，如果此時(shí)有較高的現(xiàn)存量，則可認(rèn)為該水體中有較大的供餌能力，尚可繼續(xù)增產(chǎn)。浮游動(dòng)物樣品的固定，原生動(dòng)物和輪蟲可用碘液或福爾馬林，加量同浮游植物（一般可與浮游植物合用同一樣品。枝角類和橈足類一般用5%福爾馬林固定。原生動(dòng)物、輪蟲的種類堅(jiān)定需活體觀察，為方便起見(jiàn)，可加適當(dāng)?shù)穆樽韯?，如普魯卡因、烏?lái)糖(尿烷)，也可用蘇打水等。二、沉淀和濾縮

把水樣中的浮游動(dòng)物濃縮一般采用沉淀和濾縮的方法。(1)沉淀法操作方法與浮游植物定量樣品的沉淀和濃縮方法相同。即在筒形分液漏斗中沉淀48小時(shí)后，吸取上層清液，把沉淀濃縮樣品放入試劑瓶中，最后定量為30或50毫升。一般原生動(dòng)物和輪蟲的計(jì)數(shù)可與浮游植物的計(jì)數(shù)合用一個(gè)樣品。(2)過(guò)濾法甲殼動(dòng)物一般個(gè)體較大，在水體中的密度也較低，通常用過(guò)濾法濃縮水樣。在此，有兩點(diǎn)值得注意：首先必須用25號(hào)浮游生物悶作過(guò)濾網(wǎng)；其次，應(yīng)當(dāng)有過(guò)濾網(wǎng)和定性網(wǎng)之分。避免用撈定性樣品的網(wǎng)當(dāng)作過(guò)濾網(wǎng)。在不得已的情況下，定要先采定量樣品，后采定性標(biāo)本。如果再次過(guò)濾樣品時(shí)，一定要反復(fù)洗盡后方可應(yīng)用。同時(shí)切記，用25號(hào)網(wǎng)過(guò)濾的水樣，不能當(dāng)作計(jì)數(shù)原生動(dòng)物或輪蟲的定量樣品之用。在野外采集時(shí)，必須遵循先采定量樣品，后撈定性標(biāo)本的原則。三、計(jì)數(shù)

進(jìn)行浮游動(dòng)物計(jì)數(shù)的主要儀器是顯微鏡和計(jì)數(shù)框，計(jì)數(shù)原生動(dòng)物用0.1毫升計(jì)數(shù)框；計(jì)數(shù)輪蟲和甲殼動(dòng)物用l毫升計(jì)數(shù)框。(1)原生動(dòng)物、輪蟲的計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)時(shí)，沉淀樣品要充分搖勻，然后用定量吸管吸0.1ml注入0.1ml計(jì)數(shù)框中，在10×20的放大倍數(shù)下計(jì)數(shù)原生動(dòng)物；吸取1毫升注入1毫升計(jì)數(shù)框內(nèi)，在10×10的放大倍數(shù)下，計(jì)數(shù)輪蟲。一般計(jì)數(shù)兩片，取其平均值(參閱浮游植物章節(jié))。(2)甲殼動(dòng)物的計(jì)數(shù)甲殼動(dòng)物指枝角類、橈足類。按上述方法取10-50升水樣，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)過(guò)濾，把過(guò)濾物放入標(biāo)本瓶中，并洗三次，所得的過(guò)濾物亦放入上述瓶中。在計(jì)數(shù)時(shí)，根據(jù)樣品中甲殼動(dòng)物的多少分若干次全部過(guò)數(shù)。如果在樣品中有過(guò)多的藻類，則可加伊紅(Eosin-Y)染色。無(wú)節(jié)幼體的計(jì)數(shù)問(wèn)題無(wú)節(jié)幼體是橈足類的幼體，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)它們的數(shù)量占整個(gè)橈足類總數(shù)的40-90％，平均為75％。無(wú)節(jié)幼體一般很小，與輪蟲相差無(wú)幾，甚至有的還小于輪蟲和原生動(dòng)物。在樣品中如果撓足類數(shù)量不多，可和枝角類、橈足類一樣全部計(jì)數(shù)；如果橈足類數(shù)量很多，全部過(guò)數(shù)花時(shí)太多，那么可把過(guò)濾樣品稀釋到若干體積后，并充分搖勻，再取其中部分計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)苦干片取其平均值。然后再換算成單位體積中個(gè)體數(shù)。無(wú)節(jié)幼體亦可在l升沉淀樣品中，用輪蟲相同的計(jì)數(shù)方法進(jìn)行計(jì)數(shù)。換算公式把計(jì)數(shù)獲得的結(jié)果用下列公式換算為單位體積中浮游動(dòng)物個(gè)數(shù)：N=Vsn/VVa式中N——升水中浮游動(dòng)物個(gè)體數(shù)(個(gè)／升)；

V—采樣體積(升)；

Vs、Va——沉淀體積(毫升)、計(jì)數(shù)體積(毫升)n—計(jì)數(shù)所獲得的個(gè)體數(shù)。例如取1升水樣，濃縮至30毫升，計(jì)數(shù)之前充分搖勻后吸取0.1毫升樣品，計(jì)數(shù)原生動(dòng)物兩片，獲得平均值為50個(gè)，吸取1髦升樣品計(jì)數(shù)輪蟲，計(jì)數(shù)兩片獲得平均值為30個(gè)，則

1升水個(gè)原生動(dòng)物為

30×50/1×0.1=15000(個(gè))1升水中輪蟲數(shù)量為30×30/1×1=900（個(gè)）又如取20升水樣，經(jīng)25號(hào)生物網(wǎng)過(guò)濾后，濾縮標(biāo)本全部計(jì)數(shù)得各種枝角類50個(gè)；橈足類成體、幼體80個(gè)，無(wú)節(jié)幼400個(gè),則

1升水中校角類為50/20＝2.5(個(gè))橈足類為

480/20=24個(gè)無(wú)節(jié)幼體如在1升沉淀樣品中計(jì)數(shù)，則和輪蟲一樣換算；如在20升過(guò)濾樣品中分次級(jí)樣品計(jì)數(shù)，則按同樣的原則進(jìn)行換算。四、體重的測(cè)定方法由于浮游動(dòng)物大小相差極為懸殊，因此不分大小、類別而只列出一個(gè)浮游動(dòng)物總數(shù)有較大的片面性，不能客觀地評(píng)價(jià)水體的供餌能力。以武漢東湖為例，若以個(gè)體數(shù)表示，原生動(dòng)物占85%的以上，甲殼動(dòng)物處于微不足道的地位；若以生物量表示，則原生動(dòng)物僅占l0-20％，而甲殼動(dòng)物占50％以上，為了正確地評(píng)價(jià)浮游動(dòng)物在水生態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和生物生產(chǎn)力中的作用，生物量的測(cè)算顯得尤為必要。目前，測(cè)定浮游動(dòng)物生物量主要有體積法、排水容積法和直接稱重法。(1)體積法

本方法就是把生物體當(dāng)作一個(gè)近似幾何圖形，按求積公式獲得生物體積，并假定比重為1，這就得到體重。這種方法在原生動(dòng)物、輪蟲中廣為應(yīng)用。輪蟲的體形有圓形、橢圖形、球形、矩形、錐形等。在活體情況下，在解剖鏡下將所需的輪蟲種類用毛細(xì)管吸出，放在載玻片上，加入適量的麻醉劑(如蘇打水)，使其呈麻醉狀態(tài)；或?qū)⒉Ｆ系乃煨煳?，吸到輪蟲僅能作微小范圍運(yùn)動(dòng)為止，然后把載玻片放在顯微鏡下(不加蓋片)，用目測(cè)微尺測(cè)量其長(zhǎng)和寬；輪蟲的厚度亦可通過(guò)顯微鏡微調(diào)進(jìn)行近似測(cè)量。測(cè)量長(zhǎng)、寬、厚的方法見(jiàn)圖。舉例萼花臂尾輪蟲是各類水體中一種最常見(jiàn)的浮游幼蟲，體形近似橢圓形，求積公式為V=4/3πr1r2r3式中V為體積，r1為體長(zhǎng)的1/2，r3為體寬的1/2，r2為體厚的1/2，并設(shè)長(zhǎng)為a=2r1，寬為b=2r2，厚為c=2r3,則體積V=0.52abc.在活體情況下，根據(jù)50個(gè)體測(cè)定，獲得平均體長(zhǎng)a為233.19μm，體寬b為115.52μm，體厚c為86.8μm。由此計(jì)算獲得b=0.65a,c=0.37a，代入上式則獲得自變量?jī)H為a的簡(jiǎn)化公式V=0.125a3=0.13a3因此，在實(shí)際工作中，只要測(cè)量體長(zhǎng)就可直接計(jì)算出輪蟲的近似體積，并假定比重為1，則可求出輪蟲的體重。(2)

排水容積法

本方法根據(jù)水不可壓縮的原理，用類似Tranten氏描述的裝置來(lái)測(cè)定的。這種設(shè)置是一根改短的滴定管，直徑1.5cm，長(zhǎng)20cm。樣品容器為一管狀物，由黃銅框架和孔徑為112微米的網(wǎng)衣組成。先把該容器放入上述改短了的，已知液體體積的滴定管中以獲得空容器的體積．然后把采得的浮游動(dòng)物，放入該容器，盡量用力摔出粘附在樣品空隙中的液體，量其體積，如此重復(fù)5次，平均后則獲得浮游動(dòng)物的體積。(3)

沉淀體積法

本方法很簡(jiǎn)單，把用岡具撈取的浮游動(dòng)物樣品放在有刻度的滴定管中，經(jīng)一定時(shí)間沉淀后讀出沉淀體積。排水容積法和沉淀體積法所獲得的是浮游物(sesten)的總體積。如果水體中大型浮游動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)，則有較大的正確性；應(yīng)用本法采水量要大，樣品量越大就越正確。(4)直接稱重法

幾何圖形法和容積法獲得只是近似值。有時(shí)誤差較大，直接稱重法就是要把測(cè)重的生物體，用微量天平直接稱其體重，本方法雖然在技術(shù)上存在一定困難，但由于它的正確性，日益受到人們的重視，已成為普遍接受的測(cè)算方法。浮游動(dòng)物的濕重由于很難掌握吸水的程度，以及各種動(dòng)物本身水分含量的不同，所以亦存在誤差。近來(lái)，隨著電子天平的問(wèn)世，由于它的分度值可達(dá)0.1μg，人們?cè)絹?lái)越重視測(cè)定浮游動(dòng)物的干重，并認(rèn)為它是較為可靠的質(zhì)量標(biāo)志。(1)原生動(dòng)物、輪蟲體重的測(cè)定方法當(dāng)某種原生動(dòng)物或輪蟲種群出現(xiàn)高峰時(shí)，用網(wǎng)撈取并在解剖鏡下用適當(dāng)口徑大小的吸管逐個(gè)吸出并放在濾膜上，水要盡量少且越干凈越好。載有原生動(dòng)物或輪蟲的濾膜放在恒溫干燥箱中(70℃左右)，干燥24小時(shí)后，用解剖針把濾膜上的動(dòng)物逐個(gè)桃出，放在已稱重的鉑片上，并迅速地在電子天平上稱重，即可獲得每個(gè)原生動(dòng)物或輪蟲的平均值。（2)甲殼動(dòng)物體重的測(cè)定方法把新鮮的或用4％福爾馬林固定的標(biāo)本(如為固定標(biāo)本，則需在水中漂洗1小時(shí))，通過(guò)不同孔徑的銅篩作初步分級(jí)，篩選出不同的規(guī)格級(jí)。然后在解剖鏡下，仔細(xì)挑選體型正常，規(guī)格接近的個(gè)體集中在一起，枝角類測(cè)量從頭部頂端(不合頭盔)至殼刺基部；橈足類測(cè)量從頭部頂端至尾叉末端的長(zhǎng)度，把體長(zhǎng)基本一致的個(gè)體放在已稱至恒重的蓋玻片上。根據(jù)個(gè)體的大小確定稱重個(gè)體的數(shù)目，一般為30-50個(gè)，體長(zhǎng)小于0.8mm的個(gè)體則稱重150個(gè)以上。如有電子天平，則稱重個(gè)體可適當(dāng)減少。把待稱重的標(biāo)本選好后，用濾紙吸到?jīng)]有水痕的程度，迅速在天平上先稱其濕重；后在恒溫干燥箱中(列℃左右)干燥24小時(shí)后，再放在干燥器中2小時(shí)，然后把樣品再放在天平上稱其干重，并應(yīng)用統(tǒng)汁方法獲得相應(yīng)的體長(zhǎng)體重回歸方程式。

LgW=blgL+a(W:體重，L:體長(zhǎng))如隆線蚤a=-1.1326(0.9312),b=3.2430(2.7654)；大型蚤a=-1.0897(0.8186)，b=2.8032(2.7472)；裸腹蚤a=-1.0813(0.8962)，b=2.3814(2.3294);秀體蚤a=-1.3771(0.6462)，b=1.7300(2.0411)。括弧內(nèi)為干重。不論原生動(dòng)物、輪蟲或中殼動(dòng)物，同一種類的體重有時(shí)相差很大，除方法學(xué)上問(wèn)題外，生態(tài)環(huán)境的不同，亦是一個(gè)重要原因。因此，凡有條件的單位都應(yīng)對(duì)研究水體中浮游動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種類進(jìn)行測(cè)算。卵的重量枝角類的卵一般較大，可直接從孵育囊中取出，稱其濕重和干重；橈足類的卵一般較小，但均為球形，用體積法就可獲得較佳的結(jié)果。用目微尺量出卵的平均直徑(D)后，代入球體公式（V=1/6πD3）便可求出體積V，在按比重為1.05求出卵的重量。橈足類的卵重還可根據(jù)懷卵雌體與非懷卵雌體重量之差獲得卵囊的重量，然后再除以卵囊的卵數(shù)，則獲得實(shí)際卵重。一、環(huán)境溫度的作用及其特點(diǎn)溫度是水環(huán)境中極其重要的因素，在生物的生命活動(dòng)中起著重要的作用。它直接或間接影響動(dòng)物的生長(zhǎng)、發(fā)育、形態(tài)、行為、數(shù)量和分布。溫度在不同的地理位置，不同緯度，動(dòng)物棲息場(chǎng)所的不同深度和高度以及同一水體不同季節(jié)或一天的不同時(shí)間都有所差異。也就是說(shuō)，溫度是變化的。溫度對(duì)生物的作用主要表現(xiàn)為：(1)直接作用：溫度直接影響有機(jī)體的代謝強(qiáng)度，特別是水生動(dòng)物多為變溫動(dòng)物，對(duì)溫度的變化很敏感，溫度升高，新陳代謝速度加快，耗氧率增大，生長(zhǎng)繁殖，運(yùn)動(dòng)速度和行為反應(yīng)變快和活躍。(2)間接作用：溫度影響著食物的豐度和水中的理化狀態(tài)，間接支配著生物的生活與生存。1．溫度的特點(diǎn)

要了解溫度的作用，首先應(yīng)該了解溫度和熱量的區(qū)別和聯(lián)系。兩者都是表示熱能大小的物理量，但其含義是不同的。溫度用攝氏度（℃）表示，熱量用卡（使一克水的溫度升高1℃所需的能量，Cal）表示，例如當(dāng)冰完全溶解之前，溫度并沒(méi)改變，然而，溫度的變化可以反映熱量的增減過(guò)程。地球表面熱量的主要來(lái)源是太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)輻射隨緯度的增加而減少，水溫的分布也自北向南增高，同時(shí)也有日變化和季節(jié)變化。水中熱的損耗也在水面進(jìn)行，其中起主要作用的水體熱的回輻射和水的蒸發(fā)。由于水的導(dǎo)熱性很小，熱量向水體深處傳播主要通過(guò)因密度不同而產(chǎn)生的對(duì)流和風(fēng)的機(jī)械作用。風(fēng)的混合所能達(dá)到的深度按風(fēng)力大小，水體的形態(tài)和面積以及上下層溫度而不同。風(fēng)力越強(qiáng)，水面越開(kāi)闊，風(fēng)的垂直混合越深入，可以使整個(gè)水層產(chǎn)生從水面到水底的全面混合，并使水溫趨于一致——全同溫。反之，如果水很深，水面又擋風(fēng)，則混合只限于在上層進(jìn)行，這樣會(huì)出現(xiàn)正分層：湖泊和水庫(kù)可分為三層：湖上層：水溫較高且垂直變化較??；溫躍層：為水溫垂直變化十分劇烈的中間層。湖下層：水溫較低且較小變化。北部地區(qū)水體冬季帶都有冰封期。我國(guó)北緯28°以北地區(qū)的湖泊，每年10月中旬至12月自北向南先后出現(xiàn)冰凍。水面結(jié)冰以后，上層水較冷較輕，底層4℃水較暖較重，因而出現(xiàn)逆分層現(xiàn)象。2．佛列耳湖泊分類（三類九型）（1）熱帶湖：表面溫度全年在4℃以上。Ⅰ、底層水溫常年保持在4℃上下；Ⅱ、底層水溫4℃上下，冬季有一次垂直混合；Ⅲ、底層水溫與表層相似，常年進(jìn)行著水層的垂直混合。（2）溫帶湖：表面水溫在4℃上下變化著。Ⅰ、底層水溫常年保持4℃；Ⅱ、底層水溫4℃上下，春秋各有一次垂直混合；Ⅲ、底層水溫與表層水溫相近，除結(jié)冰期外經(jīng)常進(jìn)行垂直混合。（3）極地湖：表面水溫全年不超過(guò)4℃。Ⅰ、底層水溫常年保持4℃；Ⅱ、底層水溫4℃上下，夏季有一次垂直混合。Ⅲ、底層水溫與表層水溫相近，除結(jié)冰期外經(jīng)常進(jìn)行混合。上述湖泊分型與深度有關(guān)，Ⅰ、Ⅱ是水較深的湖，Ⅲ型是淺湖。我國(guó)大多數(shù)大型湖泊，如洞庭湖、鄱陽(yáng)湖、太湖、洪澤湖等均屬溫帶的第三型湖。鏡泊湖、青海湖以及北方的一些深水水庫(kù)屬第二型，春秋兩季上下水溫相似，夏冬分層。吉林山區(qū)的小而深的火山口湖屬第一型，如金川大龍灣。流水水體的溫度特點(diǎn)是：1、垂直差異小，2、水平差異明顯，3、水溫和氣溫接近。總之，水溫的變化較緩。海洋2.5～30℃。淡水湖泊在0～30℃.但超鹽水體（-7.5℃）和溫泉例外（70～93℃）。4.周期變形的生物學(xué)意義：（1）浮力學(xué)說(shuō)：夏季水溫升高降低了水的粘度，因而也降低了浮力，浮游生物的角刺和突起的變化是增加體阻由此增大浮力的一種適應(yīng)。（2）有人認(rèn)為，周期變形是動(dòng)物防御敵害的一種適應(yīng)。如萼花臂尾輪蟲的后棘刺能防御晶囊輪蟲的吞食，又如蚤屬的頭盔主要主要也是一種防御適應(yīng)。底棲動(dòng)物是指在水地區(qū)棲息的動(dòng)物總稱，一般包括水生環(huán)節(jié)動(dòng)物、水生軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物和水生昆蟲。底棲動(dòng)物調(diào)查的目的在于了解水體中底棲動(dòng)物的種類組成，分布以及對(duì)水體單位面積上底棲動(dòng)物的平均密度和生物量作出比較可靠的估計(jì)，從而為水體中底層魚類的放養(yǎng)指標(biāo)提供一定的依據(jù)，還可用這些調(diào)查數(shù)據(jù)評(píng)述水體的污染程度。一、調(diào)查所用的工具及藥品底棲動(dòng)物的采集工具種類很多，目前國(guó)內(nèi)在采集方法和采集用具上，還沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)范，但基本的方法用具是一樣的。采集定性定量過(guò)程中需要下列器具及藥品：水體地形圖深水溫度計(jì)彼得生采泥器一般溫度計(jì)帶網(wǎng)夾尼器扭力天平三角拖網(wǎng)托盤天平臉盆解剖鏡水桶顯微鏡標(biāo)簽培養(yǎng)皿鉛筆指管瓶30～50ml記錄本試劑瓶1000ml毛巾廣口瓶250ml紗布量筒膠布抄網(wǎng)解剖針?lè)謽雍Y40目放大鏡酸度計(jì)塑料帶甲醛解剖盤酒精小鑷子吸管繩索毛筆盤稱濾紙采集工具盒式采泥器及蚌斗式采泥器（即改良彼得生采泥器）。其原理是利用采集工具本身具有的重量，沉入水底，取出一定面積的底泥，從而推算某一水體中底棲生物的數(shù)量。此外還簡(jiǎn)介帶網(wǎng)夾泥器。盒式采泥器這種采泥器呈長(zhǎng)方形，適于在水深7米以內(nèi)的水庫(kù)或湖泊中作業(yè)。作業(yè)時(shí)垂直切割底泥，采集面積為192㎝2，深度可達(dá)10～15米。采集時(shí)，打開(kāi)閥門，接上竹竿（或鐵管等，閉鎖閥門的拉升附于其上），然后放入水底，接觸底泥時(shí)用力往下捺壓，使采泥器切入底泥，隨即提拉閉鎖閥門的繩子，使其關(guān)閉閥門，然后將采泥器提出水面，打開(kāi)閥門，底泥就墜落于一定的容器中，即采的樣品。盒式采泥器攜帶輕便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。在池塘等小水體采樣時(shí)，人立于池埂即可操作。蚌斗式采泥器式樣多種，攜帶較方便。采集面積為1／16m2或1／20m2。如圖所示，1為一對(duì)蚌斗式鐵勺，上部較重，以繩掛于活鉤2上，然后將采集器迅速沉入水底，當(dāng)鐵勺與水底接觸后，放松拉繩，活鉤即形脫落，當(dāng)向上提拉屎，繩子即將鐵勺拉緊，鐵勺自然夾攏，將底泥樣夾在其中，多余的水，自每半鐵勺的方孔4中流出，提高水面后傾入盒中，即采的泥樣。用來(lái)采集昆蟲幼蟲和寡毛類及小型軟體動(dòng)物。帶網(wǎng)夾泥器采集面積為1／16m2，這是一種大型底棲動(dòng)物夾網(wǎng)，用來(lái)采集大型軟體動(dòng)物的定量標(biāo)本。二、采樣點(diǎn)的選擇采樣的代表性要強(qiáng)，因此應(yīng)選擇那些水域特性的地區(qū)和地帶，如水庫(kù)、江河流域內(nèi)的庫(kù)灣部分，水庫(kù)的近壩區(qū)，消落區(qū)，沉入水下的舊河床地段等。采樣點(diǎn)要反映整個(gè)水體的基本狀況，因此在選點(diǎn)之前，要根據(jù)水體的詳細(xì)地形圖，對(duì)其形態(tài)及環(huán)境進(jìn)行了解，從而根據(jù)不同環(huán)境特點(diǎn)（如水深、底質(zhì)、水生植物等等）設(shè)置斷面和采樣點(diǎn)。斷面上設(shè)置的點(diǎn)是直線的，每隔一定距離設(shè)一采樣點(diǎn)。斷面上采樣點(diǎn)的多寡使環(huán)境而酌情增減，通常設(shè)斷面必須考慮幾個(gè)因素：如底質(zhì)、水深、水生高等植物的組成、如水口、出水口、湖灣，以及受污染地區(qū)等。斷面和采樣點(diǎn)的設(shè)置多少，是具體情況而定。每一段面積斷面上的每一采樣點(diǎn)的位置都需標(biāo)在地圖上，采集時(shí)可按圖上編號(hào)順序進(jìn)行。三、樣品的采集采樣時(shí)間視調(diào)查任務(wù)而定。鑒于底棲動(dòng)物生長(zhǎng)、繁殖的速度比浮游動(dòng)物較慢，所以，一般每季度采樣一次，最低限度應(yīng)在春季和夏末秋初各采樣一次。如水庫(kù)，需在水庫(kù)最大蓄水時(shí)和最小蓄水時(shí)進(jìn)行。采樣時(shí)，應(yīng)事先記錄當(dāng)時(shí)的天氣、氣溫、水溫（表層、底層）、透明度、水深，然后進(jìn)行采樣，在記錄底質(zhì)及水生植物情況。采樣時(shí)每個(gè)采樣點(diǎn)上的大型和小型底棲動(dòng)物各采2次樣品。帶網(wǎng)夾泥器采得樣品后，連網(wǎng)在水中劇烈洗滌搖蕩，洗去污泥，網(wǎng)口要保持禁閉，然后提到船上打開(kāi)，揀出全部螺、蚌、蜆，放入廣口瓶中，并貼上標(biāo)簽（寫明地點(diǎn)、編號(hào)、日期），然后帶回室內(nèi)處理。蚌斗式采泥器采得的泥樣，先倒入40目／寸的銅絲分樣篩中，然后將篩底放在水中輕輕搖蕩，洗去樣品中的污泥（若樣品量大可分幾次洗滌），最后將篩中的渣滓倒入所料袋中，并放入標(biāo)簽，將袋口縛緊帶回實(shí)驗(yàn)室分檢。這一過(guò)程也可將采的泥樣傾入臉盆中，到岸邊篩選，以免采樣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。定量樣品采完后，分別在各采樣點(diǎn)上采一定數(shù)量泥樣作定性標(biāo)本用，還可在沿岸帶和亞沿岸帶的不同生境中，用抄網(wǎng)撈取一些定性樣品。來(lái)不及分檢的樣品，應(yīng)放入冰箱內(nèi)保存，以免蟲體腐爛不利于分析。四、樣品的處理和保存將上述采得的樣品當(dāng)場(chǎng)或帶回室內(nèi)進(jìn)行分檢。將塑料袋內(nèi)的樣品倒入分樣篩內(nèi)，在自來(lái)水中沖洗（或在岸邊水中篩洗），直至污泥完全洗凈，然后將渣滓倒入白色解剖盤內(nèi)，加入清水，檢出水蚯蚓和昆蟲幼體，放入之廣口瓶中固定保存。直至檢完為止。對(duì)于水蚯蚓，可利用其對(duì)溫度的敏感性，在裝有樣品的解剖盤上，放一紗布，覆蓋樣品，然后倒入40℃左右的熱水，水蚯蚓及鉆到紗布上面來(lái)，這樣就一網(wǎng)打盡，效果較好。標(biāo)本需用小鑷子、解剖針或習(xí)慣檢選，柔軟較小的動(dòng)物也可用毛筆分檢。此時(shí)，要避免損傷蟲體。每一塑料袋的樣品檢完后，需將袋內(nèi)的標(biāo)簽放進(jìn)指管瓶?jī)?nèi)，并在每瓶外面貼上一個(gè)同樣的標(biāo)簽。檢選出的底棲動(dòng)物分別固定分裝在樣瓶中，水蚯蚓應(yīng)先麻醉，使其舒展再固定，一般把水蚯蚓放在培養(yǎng)皿中，加少量水，然后每隔10分鐘滴加95％酒精，直至蟲體全部伸直。然后用4～10％甲醛液固定，或固定1～2日后，移入70％酒精中封存。軟體動(dòng)物的螺蚌可保存于70～80％的酒精中，4～5天再換一次酒精即可。也可用甲醛液固定，但務(wù)必加入少量蘇打或硼砂中和酸性甲醛，不然，軟體動(dòng)物的鈣質(zhì)殼，會(huì)被酸性甲醛腐蝕。此外，軟體動(dòng)物亦可群誒葬后，將殼干燥保存。昆蟲及甲殼動(dòng)物，可放入養(yǎng)萍中用75％酒精固定。昆蟲成蟲亦可制成干標(biāo)本保存。五、定性定量對(duì)采得的標(biāo)本，必須進(jìn)行正確的鑒定，分門別類，盡可能鑒定到種，然后分別計(jì)數(shù)和稱重，底棲動(dòng)物的生物量測(cè)定一般采用稱重法和排水體積法。稱重法較常用，稱重前，先把樣品放在吸水紙上，輕輕翻滾，以吸去體外附著水分，然后稱其重量。大型種類應(yīng)吸至吸水紙上沒(méi)有潮斑為止，小型種類在濾紙上放約一分鐘即可。大型雙殼類稱重前，應(yīng)細(xì)心將貝殼分開(kāi)，取出其內(nèi)水分。軟體動(dòng)物可用托盤天平或盤秤稱，蚯蚓和昆蟲用扭力天平稱，最后重量都換算成克。一般情況下干重比濕重更能說(shuō)明問(wèn)題，所以，有條件的話，盡量測(cè)其干重。鑒定計(jì)數(shù)，稱重的數(shù)值需隨時(shí)計(jì)入記錄本中。注意勿將樣品混淆，稱重后把樣品放回原來(lái)的樣瓶中妥善保存。最后，把所得的數(shù)據(jù)換算成一平方米面積上的個(gè)數(shù)（密度）和重量（生物量g/m2）。可按下表記錄采集、計(jì)數(shù)、稱量、換算結(jié)果。這樣，采樣水體該采樣點(diǎn)的底棲動(dòng)物種類組成、密度及生物量就一目了然了。概述水是一種很好的溶劑，因此天然水或多或少總是溶解有各種鹽類、氣體、有機(jī)質(zhì)等。地球上不同水體的含鹽量差別很大，大洋的鹽度平均為35，內(nèi)陸水則在0.01～347之間。海水中的主要離子是鈉和氯，鎂、硫酸根，鈣也有相當(dāng)數(shù)量。內(nèi)陸水的主要離子包括鈣、鎂、鉀、鈉、碳酸根、碳酸氫根、氯、硫酸根8種；這些主要離子的量決定著水的鹽度。此外天然水還含有各種微量元素，幾乎地球上已發(fā)現(xiàn)的元素在水中都能見(jiàn)到。無(wú)論是水的總含鹽量或離子成分，對(duì)水生生物的生活和分布都有重要的影響。一、水體的化學(xué)分類1000克水中溶解鹽類的克數(shù)稱鹽度，以鹽類的克數(shù)表示，按照測(cè)定方法的不同，有時(shí)也可用離子總量或礦化度(g/L或mg/L)等來(lái)表示。根據(jù)國(guó)際湖沼學(xué)會(huì)1958年的方案，天然水體按鹽度可劃分為淡水(＜0.5)、混鹽水(0.5～30)，真鹽水(30～40)和超鹽水(≥40)，其中混鹽水又可分為寡鹽水(0.5～5)、中鹽水(5～18)和多鹽水(18～30)。我國(guó)水文部門通常按阿列金分類法分為淡水(礦化度＜1g/L),咸水(1～35g/L)和鹽水(＞35g/L)。

Beadle(1959)將內(nèi)陸水劃分為淡水(＜3)，低鹽水(3～20)，中鹽水(20～50)和高鹽水(＞50)，在淡水中又劃分出亞鹽水(0.5～3.0)。以上分類體系中淡水的鹽度上限在0.5到3.0之間。以1作為界限的依據(jù)是水開(kāi)始有咸味，但這因人的味覺(jué)而有差異。以3為界限的依據(jù)是在這個(gè)界限以內(nèi)生物區(qū)系與淡水沒(méi)有明顯差別。阿列金分類法天然水又可按主要離子成分來(lái)劃分，國(guó)內(nèi)常用阿列金分類法，根據(jù)優(yōu)勢(shì)陰離子劃分為碳酸鹽，硫酸鹽和氯化物三個(gè)類型，再根據(jù)每一型中優(yōu)勢(shì)陽(yáng)離子劃分為鈣、鎂和鈉三個(gè)組。Hammer分類法鑒于各類型中常出現(xiàn)優(yōu)勢(shì)離子混雜的過(guò)渡性情況，Hammer(1986)提出按含量超過(guò)陰離子總量25%的二種陰離子再分為8個(gè)亞型，如碳酸鹽—氯化物型、氯化物—硫酸鹽型等等；同理可按一種或二種陽(yáng)離子進(jìn)一步劃分，如NaClSO4、MgNaSO4Cl等等。鹽水浮游動(dòng)物也是由原生動(dòng)物、輪蟲、鰓足類和橈足類組成。據(jù)趙文等(1995)的研究，原生動(dòng)物特別是纖毛蟲類是我國(guó)三北地區(qū)內(nèi)陸鹽水浮游動(dòng)物重要組成部分，其種數(shù)隨著鹽度升高趨于減少，但密度和生物量卻有隨鹽度而增大的趨勢(shì)，在所調(diào)查的28個(gè)水體中有17個(gè)水體原生動(dòng)物密度和浮游動(dòng)物總密度之比超過(guò)30%，個(gè)別高鹽水體原生動(dòng)物生物量占浮游動(dòng)物總量的74.6%～86.3%。輪蟲在三北地區(qū)鹽水中數(shù)量有時(shí)可達(dá)2000個(gè)/L以上，生物量達(dá)10～18mg/L。主要種類有褶皺臂尾輪蟲、壺狀臂尾輪蟲、環(huán)頂巨腕輪蟲、方尖削葉輪蟲(Notholcaacuminataquadrata)等13種，三北地區(qū)鹽水浮游甲殼類中主要種類有鹵蟲、蒙古裸腹溞、大型溞、點(diǎn)滴尖額溞(Alonaguttata)、亞州后鏢水蚤(Metadiaptomusasiaticus)、近鄰劍水蚤、等刺溫劍水蚤(Thermocyclopskawamurai)等12種，各水體的生物量(不計(jì)鹵蟲)在0.1～13.13mg/L之間。內(nèi)陸鹽水底棲動(dòng)物主要由介形類、劃蝽、水蠅及其幼蟲、搖蚊幼蟲、伊蚊幼蟲等組成，在這方面國(guó)內(nèi)還很少研究。內(nèi)陸鹽水的生物區(qū)系不僅含有很多淡水種類，而且鹽水生物和真鹽生物按其親緣關(guān)系也是和淡水種關(guān)系密切，而和海洋或海源半咸水種較少聯(lián)系，如高鹽湖常見(jiàn)的介形類主要屬于淡水產(chǎn)的Cyprinae亞科；輪蟲、水生昆蟲等都是淡水起源的，還有少數(shù)種類，如某些等足類和螺類也是從陸地或半陸地移入的。淡水動(dòng)物體表的不透性較海洋動(dòng)物為高，這是它們較易入棲鹽水水體的一個(gè)原因。此外淡水動(dòng)物多具休眠卵之類的保護(hù)性結(jié)構(gòu)，不僅有利于擴(kuò)大分布，也保證本身在極端鹽度和干旱情況下得以存活。

Macan(1963)總結(jié)美州、非洲和亞洲含不同離子組成和比例的鹽水湖材料后指出內(nèi)陸鹽水動(dòng)物區(qū)系的相似性和許多種類的廣泛世界性分布。但各大洲也有一些特殊種類。如在澳大利亞各州習(xí)見(jiàn)的鹵蟲為擬鹵蟲(Parartemia)所取代，蒙古裸腹溞為舊大陸公認(rèn)的鹽水裸腹溞，而在美州鹽水中則分布著另一種裸腹溞——赫欽孫裸腹溞(Moinahutchisoni)。在橈足類、水生昆蟲和貝類方面各地鹽水中也有一些特產(chǎn)種類。內(nèi)陸鹽水生物資源已逐漸引起人們的注意，首先是鹵蟲資源的開(kāi)發(fā)利用。美州的印地安人和非州一些居民很早就利用鹵蟲作為食物。自1950年鹵蟲無(wú)節(jié)幼體用作魚蝦類苗種的活餌料以后，大大地促進(jìn)了海水養(yǎng)殖的發(fā)展。鹵蟲休眠卵易保存和運(yùn)輸，隨用隨孵，迄今尚未發(fā)現(xiàn)有另一種天然餌料或人工配合飼料可以完全取代。由于世界各國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖事業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)鹵蟲休眠卵的需要量大增，鹵蟲卵已供不應(yīng)求，價(jià)格昂貴，因而促進(jìn)人們進(jìn)一步研究其生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和資源狀況。一個(gè)國(guó)際性多學(xué)科的“國(guó)際鹵蟲研究”(ISA)于1978年開(kāi)始活動(dòng)，1979年召開(kāi)了鹵蟲研究的國(guó)際會(huì)議。在比利時(shí)設(shè)立的鹵蟲參考中心(ABC)從作為水產(chǎn)養(yǎng)殖活餌料出發(fā)，集中研究鹵蟲的生物學(xué)、卵的加工孵化、不同地理品系鹵蟲的特征以及大量培養(yǎng)和生產(chǎn)技術(shù)等等。我國(guó)50年代后期開(kāi)始研究沿海鹽田鹵蟲資源的開(kāi)發(fā)，80年代開(kāi)始研究?jī)?nèi)陸鹽水鹵蟲資源的利用，90年代以來(lái)對(duì)新疆、青海、內(nèi)蒙鹽湖的鹵蟲生態(tài)和資源作了大量調(diào)查研究，據(jù)任慕蓮等(1996)的估測(cè)，我國(guó)有鹵蟲生存的內(nèi)陸鹽湖當(dāng)在100處以上，面積可達(dá)4000km2，鹵蟲年資源量可達(dá)60000～80000t(鮮重)，卵的年資源量接近1000t(成品)。褶皺臂尾輪蟲也是內(nèi)陸鹽水的重要生物資源，主要產(chǎn)于低鹽和中鹽水體，用作魚蝦類開(kāi)口餌料已有30多年歷史。當(dāng)前世界各地海水養(yǎng)殖業(yè)中，已有60多種魚類和18種甲殼類的苗種培育中用這種輪蟲作為活餌料。蒙古裸腹溞是大連水產(chǎn)學(xué)院80年代從內(nèi)陸鹽水開(kāi)發(fā)利用的一種新的海水魚蝦類活餌料。這種溞生態(tài)適應(yīng)性廣，易于大量培養(yǎng)，繁殖快，種群可達(dá)很高密度，大小適口且營(yíng)養(yǎng)豐富。在海水魚類育苗試驗(yàn)中已取得預(yù)期成效，可望作為海產(chǎn)魚類苗種繼輪蟲和鹵蟲無(wú)節(jié)幼體之后的主要活餌料(何志輝等，1997)。鹵蠅(Ephydra)遍布于鹽湖岸邊和湖灘。鹵蠅蛹堆積在湖灘或漂浮湖面，含有豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸，資源量很大，也是待開(kāi)發(fā)的生物資源。某些鹽水藻類營(yíng)養(yǎng)豐富、資源量大，有重大的開(kāi)發(fā)潛力。如螺旋藻(Spirulina)可分布到鹽度＞50的水體，含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸等，被譽(yù)為21世紀(jì)人類最佳食品，鹽藻含豐富的β—胡羅卜素和甘油，是良好的食物和藥物原料。鹽度5以內(nèi)的亞鹽水湖和寡鹽湖有很大的漁業(yè)價(jià)值。這類湖初級(jí)生產(chǎn)力和魚產(chǎn)力都較高。由于微咸水對(duì)淡水動(dòng)物的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，習(xí)見(jiàn)淡水魚類在這里能正常生長(zhǎng)、發(fā)育，如內(nèi)蒙的烏梁素海，岱海和前述的前進(jìn)湖都是重要漁業(yè)基地。但有些碳酸鈉型湖因pH值和堿度過(guò)高對(duì)餌料生物和淡水魚類有抑制作用并導(dǎo)致漁業(yè)價(jià)值的下降。我國(guó)一些經(jīng)濟(jì)魚類耐堿度的能力為：青海湖裸鯉＞瓦氏雅羅魚＞鯽＞鯉＞尼羅羅非魚＞草魚＞鰱、鳙(史為良，1981)，對(duì)高堿度湖泊可引入耐堿性的魚類。鹽度5到15的中鹽湖仍有漁業(yè)潛力，但必須采用特殊的經(jīng)營(yíng)方式。

引言大型水生植物是生態(tài)學(xué)范疇上的類群，包括種子植物、蕨類植物、苔蘚植物中的水生類群和藻類植物中以假根著生的大型藻類，是不同分類群植物長(zhǎng)期適應(yīng)水環(huán)境而形成的趨同適應(yīng)的表現(xiàn)型。一般將其按生活型分為：挺水植物、浮葉植物（漂浮植物與根生浮葉植物）和沉水植物。采集大型水生植物的方法：框架采集法：適用于挺水植物和浮葉植物；遠(yuǎn)距離采集器法（挖泥器、帶網(wǎng)鐵鋏和長(zhǎng)柄鐮刀）：適用于沉水植物；或采用潛水挖取法。一．帶網(wǎng)鐵鋏法1.方法提要在水體中選取垂直于等深線的斷面，在斷面上設(shè)樣點(diǎn)，作為小樣本，用帶網(wǎng)鐵鋏進(jìn)行定量采集，共選取若干斷面，由樣本結(jié)果推斷總體。2.采樣工具帶網(wǎng)鐵鋏：該取樣器由邊長(zhǎng)為50cm的可張合鐵條組成的正方形框架，邊框縫上孔徑約為1cm左右的尼龍網(wǎng)袋，網(wǎng)深約90cm，當(dāng)鐵鋏完全張開(kāi)時(shí)、框口為正方形，面積為0.25cm2

；其他野外需要的工具包括塑料袋、記號(hào)筆和電子秤等。3.1采樣斷面和點(diǎn)的確定根據(jù)水體特點(diǎn)（大小和地勢(shì)）及水生植物的分布情況（分帶和覆蓋率），選數(shù)條具有代表性的斷面。最少樣點(diǎn)數(shù)必須包括植被的大部分現(xiàn)存種，可以根據(jù)種-面積曲線來(lái)確定。樣點(diǎn)一般均勻分布在所設(shè)斷面上：挺水和浮葉植物樣方面積一般采用2m×2m樣方，植株稀疏群落（＜100株／m2可采用10m×10m或5m×5m樣方，植株密度大（＞100株／m2）可采用lm×lm或0.5m×0.5m樣方。沉水植物樣方面積為0.5m×0.5m或0.2m×0.2m。3.測(cè)定步驟在取樣點(diǎn)，將鐵鉸完全張開(kāi)，投入水中，待其沉入水底后關(guān)閉上拉，倒出網(wǎng)內(nèi)植物，去除枯死的枝、葉及雜質(zhì)。放人編有號(hào)碼的樣品袋內(nèi)。3.2樣品的收集4.結(jié)果計(jì)算

公式式中：mf——以鮮重表示的現(xiàn)存量，g·m－2；

m1——樣品鮮重，g；

A——樣方面積，m2。

公式式中：md——以干重表示的現(xiàn)存量，g·m－2；

m2——樣品干重，g；

A——樣方面積，m2。公式說(shuō)明鮮重（mf）為樣品不滴水時(shí)的稱重；干重（md）是取部分鮮樣品（不得少于10％）作為子樣品，在80℃烘干至恒重時(shí)的稱重，再由子樣品干重?fù)Q算為樣品干重。根據(jù)每平方米中的各類植物的現(xiàn)存量和它們的分布面積，由樣品推算出總體即可求出該水體中各類大型水生植物的總現(xiàn)存量和各類植物所占的比例。測(cè)定結(jié)果要給出平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和樣本數(shù)。6.注意事項(xiàng)要注意以下三個(gè)方面的內(nèi)容：6.1挺水植物群落的采集：挺水植物群落一般生長(zhǎng)于沼澤地、洼地或池塘、江、河、近岸的淺水處，采樣人員穿下水褲就可進(jìn)行取樣工作。選取2m×2m（或lm×1m）正方型樣地，四周插上竹竿，可繞上繩索以區(qū)分邊界，將樣方內(nèi)的植株全株連根拔起，有地下莖的其地下莖也要采集，洗凈，稱重后裝人編有號(hào)碼的樣品袋內(nèi)，帶回室內(nèi)烘干。要采集較深水體中漂浮植物時(shí)，船只在水中不易固定，確定樣方較為困難且不準(zhǔn)確?？蚣懿杉山鉀Q這一困難。該法框架由四條長(zhǎng)為2m木條制成，首尾連接，連接點(diǎn)固定，木條可張開(kāi)、合攏，攜帶時(shí)合攏成“一”字狀，較為方便。6.2漂浮植物群落的采集用帶網(wǎng)鐵鋏法只能采集其現(xiàn)存量的一部分，對(duì)于具有地下匍匐莖或發(fā)達(dá)地下根的水生植物，還有相當(dāng)多的地下匍匐莖或根未能采到。因此，在樣地四角插上竹竿，采樣人員潛入水中，將竹竿范圍內(nèi)的植株連同根莖全部挖取，洗凈，放人編號(hào)的樣品袋中。對(duì)于底質(zhì)較硬的水域較難采用。6.3淺水區(qū)的水生植物群落的采集水中溶解的氣體主要有氧、氮和二氧化碳，在某些情形下還有硫化氫、沼氣、氨、氫以及其他稀有氣體。氧和二氧化碳對(duì)于水生生物的生活和分布是最重要的，這兩種氣體是呼吸作用和光合作用的基本物質(zhì)，特別是氧氣，它在水中的狀況直接決定絕大多數(shù)水生生物能否生存。下面將重點(diǎn)討論氧的生態(tài)作用?！?.氧氣一、水中氧的來(lái)源、去路和特點(diǎn)二、嫌氣性生物和好氣性生物三、呼吸強(qiáng)度與呼吸系數(shù)四、對(duì)呼吸條件變化的適應(yīng)五、窒死現(xiàn)象六、氧過(guò)量的危害5．換注新水此法在水原充足、且水源水質(zhì)清新時(shí)常用，但受外源水域污染的制約，也受換水率限制，往往是水換不清或換不到好水?？傊?，在水交換充分和增氧措施良好而溶解氧含量維持很高水平的池塘中，氨通過(guò)亞硝酸鹽和硝酸鹽，這是池塘中清除氨的主要機(jī)制。6．斜發(fā)沸石沸石是一種孔狀鋁硅酸鹽，具有較高的離子交換和大量吸收有毒代謝物(如氨)的能力。當(dāng)池塘中正常的途徑如浮游植物同化作用氨或其它降氨措施失敗或不可能時(shí)，可在池塘中施加沸石加速清除氨。如果池塘中的氨若已產(chǎn)生了毒性，沸石的使用量可高達(dá)20ppm。此外，飼料中添加5—10％的斜發(fā)沸石或魚蝦運(yùn)輸用水中添加一定量的斜發(fā)沸石，都可有效地控制氨含量。Carol(1982)和Amend(1982)分別研究了斜發(fā)沸石在充氧聚乙烯袋運(yùn)輸觀賞魚類時(shí)的降氨效果，認(rèn)為10—20g/L沸石能有效地控制氨的積累。(二)氨毒性的利用1.氨水清塘利用氨對(duì)水生動(dòng)物具有強(qiáng)烈毒性的特點(diǎn)，可用適量氨水清塘殺滅密雜魚及其它敵害水生動(dòng)物；此法還兼有肥水作用。氨水清塘?xí)r，氨水用量一般為10kg／667m2.，全池潑灑。2.防治魚病氨水、也可用來(lái)防治魚病。如掘內(nèi)三津幸(U88)研究指出，采用氨水長(zhǎng)時(shí)間藥浴，對(duì)控制日本鰻鱺的擬指環(huán)蟲病是有效的和可取的，在水溫25℃、pH7.2的條件下，用氨濃度15ppm(60mI氨水／噸水)處理18小時(shí)即可完全驅(qū)蟲。3．控制浮游動(dòng)物氨毒性還可用于大量藻類培養(yǎng)中浮游動(dòng)物的控制，如Linco1n(1983)的研究表明，添加氫氧化銨溶液使非離子態(tài)氨濃度暫時(shí)達(dá)到20mg／L，消除了一個(gè)0.1公頃藻類培養(yǎng)池中壺狀臂尾輪蟲和短尾秀體溞的浸擾，并促進(jìn)藻類密度快速恢復(fù)至侵?jǐn)_前水平。五.氮

溶解氮可為固氮細(xì)菌和某些藍(lán)藻直接利用。一般氮含量多寡對(duì)水生生物沒(méi)有什么影響，但過(guò)多時(shí)能使魚類發(fā)生氣泡病。

一、pH值(氫離子濃度)

天然水的pH值大多數(shù)在4～10之間，特殊情況可達(dá)到0.9～12之間。海水的pH最穩(wěn)定，一般在8～8.5之間。內(nèi)陸水體的pH變化輻度就大得多，沼澤水由于含多量古敏酸，有時(shí)還有硫酸或其他強(qiáng)酸的存在，可使pH降到3～4以下，有些鹽堿性湖，由于含有大量碳酸鈉，pH可達(dá)9～11。但是一般淡水水體由于二氧化碳平衡體系的緩沖作用，pH多在6～9之間變化，有時(shí)由于浮游植物的強(qiáng)烈光合作用，pH在午后一段時(shí)間可達(dá)9～10以上。內(nèi)陸水體按pH值的分類

1中堿性水體

pH在6～10之間變化，由于二氧化碳平衡系統(tǒng)的緩沖作用，一般pH6～9。大多數(shù)湖泊、水庫(kù)、河川均屬此類；2酸性水體

pH<5，系沼澤之類；3

堿性水體

pH>9，一些鹽堿性湖泊屬此類，如青海湖、達(dá)里湖等。

水生生物按pH的分類1.狹酸堿性生物。主要出現(xiàn)于中堿性水體，生活的pH幅度為4.5～10.5之間。常見(jiàn)的淡水生物和海洋生物都屬于這一類。例如臂尾輪蟲屬的pH幅度多在4.5～11之間，而以7.0～10.0最適。鯉魚為4.4～10.4，青、草、鰱、鳙四大家魚均為4.6～10.2。海洋生物環(huán)境中pH較穩(wěn)定，所以將梭魚移植到青海湖和達(dá)里湖均不成活，pH是限制因子。某些酸性和堿性水中的生物也是狹酸堿性生物。前者稱喜酸生物，如某些輪蟲(Elosauorallii)、原生動(dòng)物(Hyalosphaenia)和無(wú)色鞭毛類(某些素裸藻)，它們僅在pH3.8的水蘚沼澤的中央部分出現(xiàn)；后者稱喜堿生物，如某些藍(lán)藻和軟體動(dòng)物。

2.廣酸堿性生物，它們?cè)谒嵝运w和中堿性水體中都可見(jiàn)到。例如長(zhǎng)劍水蚤(Cyclopslonguidus)和卵形盤腸溞即屬此類；某些昆蟲幼蟲是非常強(qiáng)的廣酸堿性生物，如大紅搖蚊幼蟲既能忍受低到2～3的pH值，又能忍受高到11～12的pH值。

pH對(duì)水生生物的影響

1．酸性條件對(duì)許多動(dòng)物的代謝作用不利。

2．pH的變化影響動(dòng)物的攝食，通常在酸性條件下，魚類的食物吸收率降低。

3．pH的變化對(duì)水生生物繁殖和發(fā)育也有密切的關(guān)系。

4.pH對(duì)有機(jī)體的影響和溶解氣體及某些離子濃度有關(guān)。

（一）生物棲息基底的作用1.基底與介質(zhì)的差別介質(zhì)是緊密圍繞著生物有機(jī)體的，而基底是生物有機(jī)體生活在其表面或其內(nèi)部的環(huán)境物質(zhì)。介質(zhì)是每種生物必不可少的，它們不是生活在水里就是生活于空氣中，但有些生物則可以沒(méi)有基底，如浮游生物和許多自游生物，終生浮游水中而不需要任何基底，介質(zhì)一般不會(huì)由于生物的活動(dòng)而變換，由空氣到水中，或由水中到陸地，是生物長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果，但基底卻比較容易地由于動(dòng)物的活動(dòng)而變換。2.基底的作用基底在動(dòng)物的生活中通常起著活動(dòng)基地、附著點(diǎn)、隱蔽場(chǎng)所、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源等方面的作用。生物的擬態(tài)，就是與基底混雜而不易被天敵捕食。絕大多數(shù)動(dòng)物沒(méi)有一定的基底就無(wú)從進(jìn)行生命活動(dòng)，缺乏合適的基底常成為動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的限制因子。

（二）水體基底-底質(zhì)水體基底主要是底質(zhì)，按其物理性質(zhì)可分為硬質(zhì)土壤和軟質(zhì)土壤，此外還可根據(jù)叢生的大型植物劃分一類——草質(zhì)土壤。

軟質(zhì)土壤由粘土(＜0.01mm)、淤泥(0.01～0.1mm)和砂(0.1～1.0mm)等小顆粒組成；硬質(zhì)土壤由礫(0.1～1cm)、礫石(1～10cm)和石塊等大顆粒組成。

底棲動(dòng)物按基底的劃分無(wú)脊椎動(dòng)物按其與底質(zhì)的關(guān)系可分為石棲動(dòng)物、石草棲動(dòng)物、草棲動(dòng)物、砂棲動(dòng)物、砂泥棲動(dòng)物和泥棲動(dòng)物6類。一般分為以下幾種類型：（1）固著動(dòng)物：在水體基底營(yíng)固著生活的動(dòng)物。如淡水殼菜、海綿。（2）周叢動(dòng)物：叢生在水生植物、木樁、船身和石塊上的動(dòng)物，如鐘蟲，仙女蟲、輪蟲（Rotaria）.（3）鉆蝕動(dòng)物：具有特殊的機(jī)能，可以鉆蝕堅(jiān)硬的巖石和木材，并生活在自己鉆蝕的通道內(nèi)的動(dòng)物。如海膽分泌酸類侵蝕堅(jiān)硬的巖石。船蛆（Teredonavalis）鑿木穴居。（4）底埋動(dòng)物：棲息于水底泥砂中，如寡毛類，水生昆蟲幼蟲、螺蚌等。（5）水底自游動(dòng)物：棲息水底表面能移動(dòng)的動(dòng)物，如螺類、蝦，蟹等及一些魚類。水體基底的生態(tài)意義1.底棲生物如棲息在不適的基質(zhì)上，生活就要受到抑制并逐漸死亡。背生搖蚊(Chironomusdorsalis)幼蟲在粗砂中死亡率達(dá)88%，細(xì)砂中為57%，砂泥中為23%，淤泥中僅16%。武昌東湖中銅銹環(huán)棱螺在不同底質(zhì)中的數(shù)量(個(gè)/m2)為：軟泥14.3，腐泥5.9，粘土0.9，砂168.0(陳其羽，1975)。2.必要的附著物或底質(zhì)有時(shí)能刺激動(dòng)物產(chǎn)卵，缺少這些條件產(chǎn)卵就不能進(jìn)行甚至使卵巢退化萎縮。比目魚類終生或在產(chǎn)卵期需要砂底；彈涂魚類需要石底產(chǎn)卵以便產(chǎn)出的卵附著在石頭上；鮭科和鱘科魚類需要在清凈的砂礫上產(chǎn)卵，并把產(chǎn)出的卵埋置于砂窩中；鯉魚需要在水草上產(chǎn)卵。3.許多底棲動(dòng)物吞咽泥土，并吸取泥中的有機(jī)質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)，因此底質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)含量和質(zhì)量也有重要的生態(tài)意義。

§1種群的基本特征

種群的基本概念種群的特征一、種群的基本概念1.種群（Population）:種群就是占據(jù)某一地區(qū)一定空間中同種個(gè)體的集合。種群過(guò)去譯為人口、居群、繁群、族群、蟲口等。種群的定義不同學(xué)者有著不同的理解，如：

①方宗熙（1975）：“種群是由同一物種的若干個(gè)體組成的。種群是生活在同一地點(diǎn)，屬于同一物種的一群個(gè)體。個(gè)體與種群的關(guān)系好比樹木與森林的關(guān)系那樣”。

②鐘章成（1987）：“種群是占據(jù)某一地區(qū)的某個(gè)種的一群個(gè)體，其占據(jù)的邊界往往與包括該種在內(nèi)的生物群落界限相一致”。

③邁爾（MayrE，1970)：“在現(xiàn)代分類學(xué)和種群遺傳學(xué)的影響下，一個(gè)正在生物學(xué)中散布的用法，把種群一詞限制在局部的種群