水生生物学养殖水域生态学市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

水生生物学养殖水域生态学第六章第六章 其它非生物因子其它非生物因子第1页 一、一、pH值值(氢离子浓度氢离子浓度)天然水pH值大多数在410之间，特殊情况可到达0.912之间。海水pH最稳定，普通在88.5之间。内陆水体pH改变辐度就大得多，沼泽水因为含多量古敏酸，有时还有硫酸或其它强酸存在，可使pH降到34以下，有些盐碱性湖，因为含有大量碳酸钠，pH可达911。不过普通淡水水体因为二氧化碳平衡体系缓冲作用，pH多在69之间改变，有时因为浮游植物强烈光合作用，pH在午后一段时间可达910以上。第2页内陆水体按pH值分类 1中中碱碱性性水水体体 pH在610之间改变，因为二氧化碳平衡系统缓冲作用，普通pH69。大多数湖泊、水库、河川均属这类；2酸性水体酸性水体 pH 9，一些盐碱性湖泊属这类，如青海湖、达里湖等。第3页水生生物按pH分类1.狭酸碱性生物。主要出现于中碱性水体，生活pH幅度为4.510.5之间。常见淡水生物和海洋生物都属于这一类。比如臂臂尾尾轮轮虫虫属属pH幅度多在4.511之间，而以7.010.0最适。鲤鲤鱼鱼为4.410.4，青青、草草、鲢鲢、鳙鳙四大家鱼均为4.610.2。海洋生物环境中pH较稳定，所以将梭鱼移植到青海湖和达里湖均不成活，pH是限制因子。一些酸性和碱性水中生物也是狭酸碱性生物。前者称喜酸生物，如一些轮虫(Elosauorallii)、原生动物(Hyalosphaenia)和无色鞭毛类(一些素裸藻)，它们仅在pH3.8水藓沼泽中央部分出现；后者称喜碱生物，如一些蓝藻和软体动物。2.广酸碱性生物，它们在酸性水体和中碱性水体中都可见到。比如长剑水蚤(Cyclops longuidus)和卵形盘肠溞即属这类；一些昆虫幼虫是非常强广酸碱性生物，如大红摇蚊幼虫既能忍受低到23pH值，又能忍受高到1112pH值。第4页pH 对水生生物影响 1酸性条件对许多动物代谢作用不利酸性条件对许多动物代谢作用不利。2pH改变影响动物摄食，通常在酸性条改变影响动物摄食，通常在酸性条件下，鱼类食物吸收率降低。件下，鱼类食物吸收率降低。3pH改变对水生生物繁殖和发育也有亲改变对水生生物繁殖和发育也有亲密关系。密关系。4.pH对有机体影响和溶解气体及一些离子对有机体影响和溶解气体及一些离子浓度相关。浓度相关。第5页结论天天然然水水体体pHpH反反应应，是是水水化化学学性性质质和和生生物物活活动动综综合合作作用用结结果果。所以，在研究pH与生物关系时必须注意决定pH值那些原因，以及当pH发生改变时所引发其它原因改变。比如在自然条件下，pH值降低，同时伴伴随二氧化碳含量增加和含氧量下降，而很多动物在酸性水中，不能忍受低氧条件，在这种情况下，显然水中含氧量、二氧化碳和pH是同时对动物发生作用。在pH降低和氧气恶化环境中，也可能有其它不利原因(H2S等)产生。所以，在这些情况下，把pH作为反应水体综合性质特征应该是更合理。第6页二、悬浮物二、悬浮物 全部天然水体或多或少地都含有各种悬浮质粒。这些无机或有机物自水体外流入，或在水体内由水生生物死体分解或岸边土壤崩解而形成。第7页（一）水中悬浮物 有利作用 由水生生物死体或其代谢产物形成有机碎屑由水生生物死体或其代谢产物形成有机碎屑(腐质腐质)是水生动物主要食物源泉之一。是水生动物主要食物源泉之一。（1）悬浮腐质量经常决定着浮游动物产量；（2）沉积水底腐屑又是摇蚊幼虫、水蚯蚓等底栖动物主要食物。（3）腐质经过细菌分解作用又可丰富水中氮、磷等生源物质浓度，从而促进浮游植物繁殖。因而在良好其它条件下，有机悬浮物可促进水体生产力提升。第8页(二)水体悬浮物不利作用（1）水中悬浮物过多，将急剧降低水透明度，抑制水生植水中悬浮物过多，将急剧降低水透明度，抑制水生植物光合作用。恶化溶氧情况。物光合作用。恶化溶氧情况。（2）对浮游动物造成机械损伤或冲击附着生物。机械损伤或冲击附着生物。如；含砂量到达300500 g/m3时对桡足类和枝角类有害。（3）水中悬浮物过多还易堵塞滤食性动物滤食器官，恶化水中悬浮物过多还易堵塞滤食性动物滤食器官，恶化其营养条件，常降低浮游动物数量。其营养条件，常降低浮游动物数量。（4）对鱼类产生影响，直径几微米到对鱼类产生影响，直径几微米到23 cm无机质粒，直无机质粒，直接冲击鱼类。含砂量接冲击鱼类。含砂量80400 g/m3时对鱼类生活已经有影响，时对鱼类生活已经有影响，400 g/m3有伤害作用有伤害作用 （5）沉淀水底）沉淀水底时可将底栖动物淹埋而造成大量死亡可将底栖动物淹埋而造成大量死亡。（6）改变生物组成）改变生物组成，如黄河。第9页三、水体基底三、水体基底基底基底是指动物在全部或部分生命活动过程中，于其表面栖息或在其内部生活物质。第10页（一）生物栖息基底作用1.基底与介质差异基底与介质差异 介质是紧密围绕着生物有机体，而基底是生物有机体生活在其表面或其内部环境物质。介质是每种生物必不可少，它们不是生活在水里就是生活于空气中，但有些生物则能够没有基底，如浮游生物和许多自游生物，终生浮游水中而不需要任何基底，介质普通不会因为生物活动而变换，由空气到水中，或由水中到陆地，是生物长久进化结果，但基底却比较轻易地因为动物活动而变换。2.基底作用 基底在动物生活中通常起着活动活动基地基地、附着点附着点、隐蔽场所隐蔽场所、营养物质起源营养物质起源等方面作用。生物拟态，就是与基底混杂而不易被天敌捕食。绝大多数动物没有一定基底就无从进行生命活动，缺乏适当基底常成为动物生长发育限制因子。第11页（二）水体基底（二）水体基底-底质底质水体基底主要是底质，按其物理性质可分为硬质土壤和软质土壤，另外还可依据丛生大型植物划分一类草质土壤。软质土壤由粘土(0.01mm)、淤泥(0.010.1mm)和砂(0.11.0mm)等小颗粒组成；硬质土壤由砾(0.11 cm)、砾石(110 cm)和石块等大颗粒组成。第12页底栖动物按基底划分无脊椎动物按其与底质关系可分为石栖动物、石草栖动物、草栖动物、砂栖动物、砂泥栖动物和泥栖动物6类。普通分为以下几个类型：（1）固固着着动动物物：在水体基底营固着生活动物。如淡水壳菜、海绵。（2）周周丛丛动动物物：丛生在水生植物、木桩、船身和石块上动物，如钟虫，仙女虫、轮虫（Rotaria）.（3）钻钻蚀蚀动动物物：含有特殊机能，能够钻蚀坚硬岩石和木材，并生活在自己钻蚀通道内动物。如海胆分泌酸类侵蚀坚硬岩石。船蛆（Teredo navalis）凿木穴居。（4）底底埋埋动动物物：栖息于水底泥砂中，如寡毛类，水生昆虫幼虫、螺蚌等。（5）水水底底自自游游动动物物：栖息水底表面能移动动物，如螺类、虾，蟹等及一些鱼类。第13页水体基底生态意义1.1.底栖生物如栖息在不适基质上，生活就要受到抑制并逐底栖生物如栖息在不适基质上，生活就要受到抑制并逐步死亡步死亡。背生摇蚊(Chironomus dorsalis)幼虫在粗砂中死亡率达88%，细砂中为57%，砂泥中为23%，淤泥中仅16%。武昌东湖中铜锈环棱螺在不一样底质中数量(个/m2)为：软泥14.3，腐泥5.9，粘土0.9，砂168.0(陈其羽，1975)。2.2.必要附着物或底质有时能刺激动物产卵必要附着物或底质有时能刺激动物产卵，缺乏这些条件产卵就不能进行甚至使卵巢退化萎缩。比目鱼类终生或在产卵期需要砂底；弹涂鱼类需要石底产卵方便产出卵附着在石头上；鲑科和鲟科鱼类需要在清净砂砾上产卵，并把产出卵埋置于砂窝中；鲤鱼需要在水草上产卵。3.许多底栖动物吞咽泥土，并吸收泥中有机质为营养营养，所以底质中有机质含量和质量也有主要生态意义。第14页四、水运动四、水运动-1水运动方式主要有水流、波浪和涡动混合三类。水运动首先是对有机体有搬运作用。流速过大甚至自游动物也要被冲走。即使如鲑、鲟等游泳能力很强动物也难适应5m/s以上水流，仅在产卵期溯流而上时能克服这么大水流速度。鲤、鲶、狗鱼等能适应12m/s流速。鱼类常逆水游泳，能引发鱼反应最低流速约为210 cm/s，但很多鱼类这一反应值还未查明。水流对无脊椎动物分布和行动有更显著影响，迟缓水流速度(0.10.5m/s)通常对水生动物无不良影响，而且有利于它们扩大分布。水流速度对浮游植物组成也有显著影响。在水库中，当流速较强时(5 cm/s以上)硅藻占优势。流速较弱时(4 cm/s以下)蓝藻常占优势。当水流速度超出10 cm/s时，蓝藻在浮游植物中所占比重很低。在流速很大河流上游，通常只能见到一些底栖动物，这些动物体型都十分扁平，后面体表坚实，常含有钩、爪、吸盘等附着器官。扁平体型不但减小对水阻力，另外水流速度越靠近水底越小，所以，这么体型最不易被水冲走。第15页四、水运动四、水运动-2-2丝状藻类长而细藻体和水生维管束植物细长柔软而具韧性茎叶，也是对水流形态适应。这些植物牢靠地固着在水底，顺着水流展开而漂浮颤动在水中，也不易被冲走。适应于降低水阻力，善游泳鱼类多呈鱼雷形，尾柄通常较短，皮肤上常有许多腺体可分泌润滑体表粘液，使体表平滑。水流改变水体生活条件，运走代谢产物，使气体、盐类等周期性地得到更新，并使物理化学原因分布趋于均匀。尤其是因为水密度差和风力相结合产生垂直环流，使养分从深层升到上层供浮游植物利用，对水体生物生产过程有极主要意义。第16页五、水位五、水位 水位改变主要在小而浅水体和湖泊沿岸浅水区才对水生生物起直接影响。比如河流春泛后留下洼塘、雨水和融雪后形成水洼，经常排干水养鱼池等所谓间歇性水体，普通存在时间不过几周到几个月，要定时或不定时地经过一段干涸时期，这类水体中生物种类较永久性水体少得多。高等水生植物不繁盛，普通只少许地生长在沿岸边，藻类中以各种鞭毛藻类为主。动物中最有代表性是真叶足目(丰年虫、蚌壳虫、鲎虫等)和溞、裸腹溞等甲壳动物，一些螺类也很常见。第17页间歇性水体生物特点：1)能够在短时期内提供大量后代；比如，大型氵蚤 和隆线溞在出生后67d就产生第一代，以后每隔23 d产一次，每次平均可产2040个；裸腹溞繁殖更加快，如多刺裸腹溞出生后仅23d即产第一代，以后天天产一次，每次平均1020个。蚌壳虫(原蚌虫、狭蚌虫等)约12周到达性成熟并开始产卵，以后每24 d即产一次，每次产卵数从几十个到1000多个。鲎虫到达性成熟后连续一周内天天产300400个卵。2)能够在生命某一阶段渡过干燥期。间歇性水体生物和湖泊沿岸带一些生物，都有很强抵抗干燥能力。如前述孢囊、孢壳、休眠卵等在间歇性水体动物中是很普遍，这些特殊结构不但能够抵抗极端温度，也能忍耐长时期干燥。有动物还形成了特殊适应机制，使所产卵能忍受干燥而且一次充水不会全部都孵化出来。第18页六、水体容积大小六、水体容积大小 水体容积越大越可能出现大型生物。比如，体长达30m以上巨鲸和长达300m巨藻(Macrocystis pyrifera)仅见于大洋，大型鲟、鳇鱼类仅见于大江。反之，在小水体生活有机体则以小型种类居多，如截口土蜗、豆螺、豌豆蚬等小型软体动物大多在小泉、小沟、水洼等地出现。同一个生物生活在大水体可到达体形大小通常超出在小水体中。第19页七七 溶解有机质溶解有机质 水体中无生命有机质包含腐屑、胶态有机质和溶解有机质三类，淡水中溶解有机质量通常是浮游植物量5-10倍。海水中这一比值可达200-300倍。起源1、自生：水体内生物死体分解，生物代谢产物，含24%粗蛋白。C：N=12：1，水不呈颜色。外来：经流带入，含6%粗蛋白，C：N=45-50：1，水呈褐色。如水生植物分解产物。第20页溶解有机质溶解有机质生态意义1.1.作为动物食物作为动物食物-渗透营养；渗透营养；2.2.做为藻类营养和分解后提供营养盐：做为藻类营养和分解后提供营养盐：Vb12Vb12、N N、P P等；等；3.3.对生物有抑制和毒害作用：小三毛金藻对生物有抑制和毒害作用：小三毛金藻 4.螯合作用螯合作用改变离子系数和中和重金属毒性5.溶解有机质可作为化学信息化学信息，影响水生生物行为 6.6.耗氧产毒气耗氧产毒气：溶解有机质过多，分解时消耗大量氧并产生CO、H2S、NH3、沼气等。第21页