底栖生物调查方法与分类鉴定.ppt
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1、底栖生物调查方法与分类鉴定海洋环境海洋环境海洋环境的基本特征海洋环境的基本特征 地球就象一个广阔无垠的蔚蓝色地球就象一个广阔无垠的蔚蓝色“水球水球”。海洋占。海洋占71%海洋环境特点:海洋海洋3 3大环境梯度:大环境梯度:纬度纬度 从赤道到两极从赤道到两极深度深度 从海面到海底从海面到海底水平水平 从近岸到开阔大洋从近岸到开阔大洋 光照、温度、盐度、压力和营养物质分布等随3个梯度有规律变化,特殊环境孕育了生命溶解性、透光性、流动性、浮力及缓冲性能等特性溶解性、透光性、流动性、浮力及缓冲性能等特性水层区水平方向分为浅海区和大洋区。浅海区指大陆架水域,大洋区为大陆缘以外水体。垂直划分为:上层(Ep
2、ipelagic zone)0-200m光强随深度指数下降,有昼夜、季节温差中层(Mesopelagic zone)200-1000m无光层,温度无明显季节变化深海(Bathypelagic zone)1000-4000m黑暗无光深渊层(Abyssopelagic zone)4000-6000m低温、高压、食物稀少超深渊层(Hadalpelagic zone)6000m海底区海岸带(Littoral zone)浪激带 高潮浪花可溅到潮间带 潮汐影响剧烈潮下带 50m 潮汐、海浪所及下限陆架带(浅海带)4000m包括深海平原和海沟,无光照,温度低,食物来源稀少,生物贫乏,生物量低海洋环境的主要分
3、区海洋环境的主要分区 水层部分(水层部分(pelagic division)海底部分(海底部分(benthic division)图2-1底栖生物的定义和研究意义底栖生物(底栖生物(benthosbenthos),又称水底生物,是指生活在自潮间),又称水底生物,是指生活在自潮间带至海底的表面和沉积物中的所有生物,是海洋生物中种带至海底的表面和沉积物中的所有生物,是海洋生物中种类最多、生态学关系最复杂的生态类群。类最多、生态学关系最复杂的生态类群。是生活史的全部或大部分时间生活于水底的水生生物群。是生活史的全部或大部分时间生活于水底的水生生物群。底栖生物是水域生态系统中的一个重要组成部分,对了解
4、底栖生物是水域生态系统中的一个重要组成部分,对了解生态系统的结构和功能具有重要意义。底栖生物是鱼类等生态系统的结构和功能具有重要意义。底栖生物是鱼类等经济水生动物的天然食料;一些底栖生物如虾、蟹本身就经济水生动物的天然食料;一些底栖生物如虾、蟹本身就具有很高的经济价值;底栖生物还常作为环境监测的指示具有很高的经济价值;底栖生物还常作为环境监测的指示生物;有一些种类如海绵动物、苔藓动物等是重要的污损生物;有一些种类如海绵动物、苔藓动物等是重要的污损生物,对水产业危害甚大。生物,对水产业危害甚大。底栖生物的类群:底栖生物的类群:按生活方式底栖植物l微藻、大型海藻、海草、红树林、盐沼植物等底栖动物腔
5、肠动物、环节动物多毛类、软体动物、节肢动物甲壳类、棘皮动物等底栖生物的类群:底栖生物的类群:按体型大小大大型型底底栖栖生生物物:通通常常不不能能通通过过500500m m孔孔径径筛筛网网的的生物生物小小型型底底栖栖生生物物:能能通通过过500500m m孔孔径径筛筛网网但但不不能能通通过过4242(3131)m m孔径筛网的生物孔径筛网的生物微型底栖生物微型底栖生物:能通过能通过4242m m孔径筛网的生物孔径筛网的生物。底栖动物的类群:底栖动物的类群:按摄食方式滤食性动物(悬浮食性)滤食性动物(悬浮食性):沉积食性动物(碎屑食性)沉积食性动物(碎屑食性):肉食性动物肉食性动物:杂食性动物:杂
6、食性动物:底栖动物的类群:底栖动物的类群:按与底质的关系底上生活型底上生活型:包括在底质上部生活的各种固着动包括在底质上部生活的各种固着动物、附着动物和匍匐动物物、附着动物和匍匐动物底内生活型底内生活型:有埋栖动物和钻蚀动物有埋栖动物和钻蚀动物底游生活型底游生活型:能够利用胸肢或腹肢在水中作短暂能够利用胸肢或腹肢在水中作短暂游泳的虾类或虾蛄等。游泳的虾类或虾蛄等。a)绿藻:)绿藻:通常生活在浅水区,如浒苔、石莼通常生活在浅水区,如浒苔、石莼 b)褐藻:)褐藻:生活在稍深处,如海带、裙带菜。生活在稍深处,如海带、裙带菜。c)红藻:)红藻:多生活在潮下带,如石花菜等多生活在潮下带,如石花菜等海藻的
7、分布也与环境(如波浪、干露影响)和海藻的分布也与环境(如波浪、干露影响)和动物的选择性摄食有关。动物的选择性摄食有关。底栖植物-生产者(1)底表生活型底表生活型 a)固着生物固着生物 包括营固着生活的植物和动物。它们自孢子或幼体固着变包括营固着生活的植物和动物。它们自孢子或幼体固着变态后,终生不再移动。态后,终生不再移动。固着动物包括几乎全部海绵动物、苔藓动物和大部分腔肠固着动物包括几乎全部海绵动物、苔藓动物和大部分腔肠动物及其他门类的一些动物动物及其他门类的一些动物(如牡蛎、藤壶如牡蛎、藤壶)。固着动物由于它们固着不动的生活方式,所以它们营被动固着动物由于它们固着不动的生活方式,所以它们营被
8、动的摄食方式,主要依靠海水流动带来的食物以供它们的营养。的摄食方式,主要依靠海水流动带来的食物以供它们的营养。b)附着生物附着生物 这类生物附着生长后仍可移动。例如贻贝、扇贝等。常以这类生物附着生长后仍可移动。例如贻贝、扇贝等。常以发达的足丝附着在基底上,这些附着的贝类,可以把旧足丝放发达的足丝附着在基底上,这些附着的贝类,可以把旧足丝放弃稍作移动,再分泌新的足丝附着在新的环境。弃稍作移动,再分泌新的足丝附着在新的环境。(1)底表生活型)底表生活型 c)匍匐动物)匍匐动物 指栖居于水底表面稍能移动的动物。它们包括大部分腹足类软体动指栖居于水底表面稍能移动的动物。它们包括大部分腹足类软体动物、海
9、星类、海胆类、一些蛇尾类和双壳类软体动物。物、海星类、海胆类、一些蛇尾类和双壳类软体动物。它们一般都具有宽大基部和扁平的体型,以便在海底上保持平衡状它们一般都具有宽大基部和扁平的体型,以便在海底上保持平衡状态。态。d)攀爬动物攀爬动物 泛指爬行于底质表面和攀缘于水底突出物(包括水草)上的动物。泛指爬行于底质表面和攀缘于水底突出物(包括水草)上的动物。种类组成复杂,一般而言,在底质表面爬行的类群个体都较大,常有较种类组成复杂,一般而言,在底质表面爬行的类群个体都较大,常有较厚的贝壳或被甲。如软体动物的腹足类以及甲壳类的各种蟹类虾等。在厚的贝壳或被甲。如软体动物的腹足类以及甲壳类的各种蟹类虾等。在
10、突出物和植物上攀缘的种类大都体形较小,贝壳也相对较单薄。如节肢突出物和植物上攀缘的种类大都体形较小,贝壳也相对较单薄。如节肢动物的麦杆虫。动物的麦杆虫。a)管栖动物)管栖动物 这类动物主要包括一些能分泌管子埋栖于沙泥中的种类。如沙这类动物主要包括一些能分泌管子埋栖于沙泥中的种类。如沙蚕。蚕。b)底埋动物)底埋动物 栖息于泥沙中的一类动物,也包括挖洞穴居的动物。栖息于泥沙中的一类动物,也包括挖洞穴居的动物。有多毛类环节动物、双壳类软体动物、部分甲壳动物、棘皮动有多毛类环节动物、双壳类软体动物、部分甲壳动物、棘皮动物等。物等。c)钻蚀生物钻蚀生物 通过机械的或化学的方式,钻蚀坚硬的岩石或木材等物体
11、,生通过机械的或化学的方式,钻蚀坚硬的岩石或木材等物体,生活在自己所钻蚀的管道中,所以称为钻蚀生物。活在自己所钻蚀的管道中,所以称为钻蚀生物。包括一些等足类甲包括一些等足类甲壳动物和双壳类软体动物。壳动物和双壳类软体动物。(2)底内生活型底内生活型 a)管栖动物)管栖动物 这是一类经常在水底游动的动物,它们具有较发达的运动器官这是一类经常在水底游动的动物,它们具有较发达的运动器官(如附肢),具有一定的游泳能力。这类动物主要是水底生活的甲(如附肢),具有一定的游泳能力。这类动物主要是水底生活的甲壳动物(蟹类、虾类和口足目等)和某些鱼类。壳动物(蟹类、虾类和口足目等)和某些鱼类。b)底埋动物)底埋
12、动物 栖息于泥沙中的一类动物,也包括挖洞穴居的动物。栖息于泥沙中的一类动物,也包括挖洞穴居的动物。有多毛类环节动物、双壳类软体动物、部分甲壳动物、棘皮动有多毛类环节动物、双壳类软体动物、部分甲壳动物、棘皮动物等。物等。c)钻蚀生物钻蚀生物 通过机械的或化学的方式,钻蚀坚硬的岩石或木材等物体,生通过机械的或化学的方式,钻蚀坚硬的岩石或木材等物体,生活在自己所钻蚀的管道中,所以称为钻蚀生物。活在自己所钻蚀的管道中,所以称为钻蚀生物。包括一些等足类甲包括一些等足类甲壳动物和双壳类软体动物。壳动物和双壳类软体动物。(3)底游生活型底游生活型底栖生物群落调查底栖生物群落调查调查方法:潜水直接观察计数(浅
13、水)采泥器/箱式取样器底拖网取样框(潮间带)底栖生物调查的技术要求和调查要素1 技术要求 a)每站采泥面积不少于0.2 m2;b)泥样淘洗后的生物,包括生物残渣均应全部收集;c)总种类数的 90 95%,应鉴定到种。d)湿重生物量测定精度为0.01 g,干重0.1 mg。2 调查要素 包括调查种类数量、组成类别、优势种类、栖息密度和生物量等。3.样品采集3.1 采样仪器设备 a)抓斗式采泥器 b)弹簧采泥器 c)箱式取样器抓斗式采泥器采 泥Van Veen 采泥器箱式采泥器Lenz 采泥器柱式采泥器a)阿氏拖网b)三角形拖网c)桁拖网d)网衣网孔 底栖生物拖网的网衣一般分为两个部分,上部网衣网
14、孔一般小于2cm,底部 网 衣 网 孔 一 般 小 于0.7cm。拖 网阿氏拖网:水深小于200m的海区一般使用网口宽度为1.5m2.0m;港湾调查可用网口宽度为0.7m1.0m;大洋深海调查,一般采用网口宽度为2.5m3.0m三角拖网:网口大小及网衣结构同阿氏拖网。适合于沿岸水域和底质较复杂的海区采样桁拖网:一般适用于水深100m以内的海区,特别是底质松软的海区双刃拖网:适于底质为岩礁、碎石或砂砾的海区阿氏拖网三角拖网桁拖网双刃拖网 调查船航速在2kn左右,航向稳定后投网。拖网绳长一般为水深的三倍,近岸浅水区应为水深三倍以上,拖网时间为15min;水深1000m以上的深海,拖网绳长为水深的1
15、.5倍2.0倍,拖网时间30 min1h。钢丝绳 采泥专用绞车,一般使用直径为 6mm8mm 的软钢丝绳。一般拖网可使用直径为 8mm10mm的软钢丝绳。是一种由筒体、漩涡发生器、分流 器、支架和余渣收集盘组成的淘洗泥 样及分选标本的专用装置 套筛 由三层不同孔径的筛子和支架组成,上层筛的孔径为 2.0mm5.0mm,中层 为 1.0 mm,下层为 0.5 mm,使用时将 其与漩涡分选装置配合。筛 网3.2 采样操作 a)面积为0.05m2的采泥器,每站需采集 4-5个样品;0.1m2的采泥器,每站需采 24 个样品。b)泥样淘洗 采用漩涡分选装置淘洗时,将泥样分批倒入筒体,并将分流龙头开关调
16、节至较大颗粒沉积物不致搅起溢出筒体。c)所有生物样品,包括生物残渣,均应收集并计入定量分析。a)调查船航速在2kn左右,航向稳定后投网。拖网绳长一般为水深的3倍,近岸浅水区应为水深3倍以上,拖网时间为15min。b)尽可能地收集所采到的所有生物种类,并记录生物量优势种类的重量。取样结束后,必须仔细清除网衣上的遗留生物,不致将其带入下一站所采生物之中。潮间带取样:潮间带生物采样必须在大潮期间进行;根据当地的潮汐水位参数或岸滩生物的垂直分布,将潮间带划分为高潮区、中潮区和低潮区;在高潮区布设2站、中潮区布设3站、低潮区1站或2站。在滩面较短的潮间带,在高潮区布设1站、中潮区布设3站、低潮区1站。3
17、.3 样品处理 a)将采泥和拖网样品应按类别、个体大小、柔软脆弱和坚硬带刺者分别装瓶。定量采泥所获样品应全部取回(包括余渣)以供计数;定性拖网所获样品,当数量大但定名准确的种类,可保留一定数量供生物学等测定,其余计数和称重后可倾弃。b)遇有特殊和重要生物、生态意义的标本应拍照、记述观察到的特征,并安全保存标本。采样处理结束后,除用于活体观察外,均应及时用固定液固定和保存。a)固定液 中性甲醛溶液;丙三醇乙醇溶液;甲醛和乙醇混合液;b)固定和保存 1)采泥和拖网样品,应按类别使用不同的固定液。暂时性保存使用体积分数为5%7%中性甲醛溶液保存,永久性保存应用体积分数为 75%丙三醇乙醇溶液或体积分
18、数为 75%乙醇保存;2)大型藻类一般用体积分数为6%甲醛溶液保存;3)海绵动物先用体积分数为85%乙醇固定,后换以体积分数为75%乙醇加体积分数为5%丙三醇保存;4)腔肠动物、纽形动物、环节动物以及部分甲壳动物先以薄荷脑或硫酸镁麻醉,后换体积分数为5%中性甲醛溶液固定。5)个体数较大的鱼类和头足类样品(0.25kg以上),应将10%甲醛溶液注射入腹腔。棘皮动物的海胆,固定前应先刺破围口膜;6)余渣固定时,用四氯四碘荧光素染色剂固定液,便于室内标本挑拣;c)若按上述方法固定的样品,超过两个月未能进行分离鉴定,应更换一次固定液。3.4 填写标签与记录 样品固定后,已装瓶的每号样品需投入标签。放入
19、样品桶的样品,应先用纱布包裹,并另加一个竹标签或硫酸纸标签。采样过程中,应及时将记录要求填入海上采样记录表,并在记事栏中记录该站采样工作的情况。4 样品分析4.1 样品核对、样品编号和样品登记 每航次结束,应认真核对样品和采样记录是否相符。调查船返航后,必须及时检查采泥和拖网样品。核对每站样品数量和标签,若发现标签损坏和不清,应与原始记录核对,并更换标签。4.2 鉴定、计数 a)用放大镜或在体视显微镜下鉴定种类。种类鉴定要求达总种数的9095,常见种必须给出种名,并分别按种类计数和称重。b)按种类计数时;易断的纽虫、环节动物按头部计数;软体动物的死壳不计数;对于个体小而数量大的生物,可采取称重
20、部分和总重的方法、再换算成总个数。4.3 测定生物量 a)生物量以湿重计,即将生物用滤纸吸干后用电子天平称重,并记录;b)管栖动物应剥去管子(小管可保留);寄居蟹应去螺壳称重;软体动物一般不去贝壳,但需吸尽壳表水分;c)对个体大、数量多的软体动物,应壳和肉分别称湿重;d)有孔虫、石珊瑚和部分钙质苔藓虫不计重。5 资料整理5.1 定量泥样资料 各种类的个体数和生物量分别以ind/m2和g/m2 表示。a)大型底栖生物定量分析记录表;b)大型底栖生物生物量统计表;c)大型底栖生物生物密度统计表;d)汇总表 a)密度(ind/m2)的取值标准:1 000;b)生物量(g/m2)的取值标准:1,5,1
21、0,25,50,100,250,500,1 000,1 000。5.2 定性拖网资料 绘制大型底栖生物定性分析种类分布记录表。定性拖网主要种类水平分布及季节变化图。采泥和拖网样品鉴定后,按分类系统顺序,列出调查海区大型底栖生物种类名录表,包括中文名、拉丁名、出现季节。(一)主要类别(一)主要类别 1底栖植物底栖植物 单细胞底栖藻类、海藻和维管植单细胞底栖藻类、海藻和维管植物物 底栖生物底栖生物2底栖动物底栖动物图2-9图2-1大型海藻大型海藻l褐藻门:海带、裙带菜、马尾藻、巨藻、墨角藻、囊叶藻等l绿藻门:石莼、礁膜(海菠菜,海白菜)、浒苔、羽藻、蕨菜、刺海松、伞藻等。l红藻门:紫菜、石花菜、红
22、毛藻、鸡毛藻、粘管藻、海萝、蜈蚣藻、海头红、多管藻、鹧鸪菜等。最常最常见的是生活在浅水区的的是生活在浅水区的绿藻,色素体主要是叶藻,色素体主要是叶绿素。素。稍深稍深处褐藻占褐藻占优势,其中特,其中特别重要的是生活在温重要的是生活在温带海区硬海区硬质底底上的巨藻,它上的巨藻,它们可形成大片水下森林。色素体中除含叶可形成大片水下森林。色素体中除含叶绿素外,素外,胡胡萝卜素和叶黄素的含量特卜素和叶黄素的含量特别多,所以多呈褐色多,所以多呈褐色。红藻多生活在潮下藻多生活在潮下带。色素体除含叶。色素体除含叶绿素、胡素、胡萝卜素和叶黄素卜素和叶黄素外,外,还含有大量的藻含有大量的藻红素和藻素和藻蓝素。素。
23、海带 L.japonica,褐藻门 Phaeophyta,褐藻纲 Phaeophyceae,海带目 Laminariales,海带科 Laminariaceae。是重要的经济藻类,是一种深入民间的食品,又是医药和工业的重要原料,也是褐藻工业提取藻胶和制碘的重要原料。我国海带产量占世界第一位,约为世界产量的一半。形形态特征:特征:通常所通常所说的海的海带是指是指海带的孢子体海带的孢子体。植物体明。植物体明显地分地分为固着器、柄部和叶片三部分,固着器固着器、柄部和叶片三部分,固着器为假根状或假根状或盘状。叶片状。叶片单条或深裂条或深裂为掌状。掌状。繁殖:繁殖:生活史有明显地异型世代交替:配子体世代
24、(单倍体)孢子体世代(双倍体);紫菜红藻门(Rhodophyta)红毛菜纲(Protoflorideophyceae)红毛菜目(Bangiales)红毛菜科(Bangiaceae)紫菜属(Porphyra)的统称。紫菜含有高达2935的蛋白质以及碘、多种维生素和无机盐类,味鲜美,除食用外还可用以治疗甲状腺肿大和降低胆固醇,是一种重要的经济海藻。坛紫菜(Porphyra haitanensis)、条斑紫菜(P.yezoensis)和甘紫菜(P.tenera)是主要的养殖种类。石花菜 石石 莼莼海绵动物门海绵动物门腔肠动物门腔肠动物门纽形动物门纽形动物门扁形动物门扁形动物门螠虫动物门螠虫动物门星虫
25、动物门星虫动物门环节动物门环节动物门软体动物门软体动物门节肢动物门节肢动物门腕足动物门腕足动物门棘皮动物门棘皮动物门 苔藓动物门苔藓动物门尾索动物门尾索动物门半索动物门半索动物门脊索动物门脊索动物门习见底栖动物门类习见底栖动物门类1.多孔动物门(多孔动物门(Porifera)(海绵动物门)(海绵动物门Spongia)(1)水生固着生活,体制不对称或辐射对称。)水生固着生活,体制不对称或辐射对称。(2)低等的多细胞动物,身体由疏松的细胞群组成。无器官或真正)低等的多细胞动物,身体由疏松的细胞群组成。无器官或真正的组织;行细胞内消化;通过扩散作用进行排泄和呼吸。的组织;行细胞内消化;通过扩散作用进
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