湖塘多样性调查压缩.doc

广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 1实验题目:湖塘生物多样性调查1.实验概述1.1 实验目的及要求生物多样性是指所有来源的生物（包括动物、植物、微生物等）和其变异体，及其与环境生态复合体，以及与此相关的各种生态过程的总和生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性水生生物多样性与水体污染状况有很大的相关性水体是水生生物繁衍生息的基本场所湖塘中的水生生物大致分为底栖与浮游生物、脊椎动物和水生高等植物四大类群它们构成水生生态系统的功能单元与生物多样性，以食物链（网）形式承载着系统能量流动、物质循环及信息传递的生态功能本实验通过实地调查和实验室观察实验，对湖塘生物多样性进行调查，初步了解底栖与浮游生物、脊椎动物和水生高等植物（浮游植物、沉水植物、挺水植物）的分布、丰度、种类与生物学分类；学习生物多样性评价方法，并了解其与水质的关系；了解其对水体净化的正面和负面的影响1.2 实验原理湖塘生物多样性调查主要调查水生生物多样性，本实验以调查物种多样性为主，即调查湖塘生物现存量现存量是指单位面积或体积中所存在生物体的数量或重量，现存量若以个体数表示则可称为丰度或（数量）密度，单位为ind./L 或 cell/L;若以重量表示则可成为生物量，单位为 mg/L。

本实验以个体数表示湖塘中的水生生物大致分为底栖与浮游生物、脊椎动物和水生高等植物，下面介绍这几种生物的调查方法1） 水生高等植物水生高等植物包括浮游植物（浮叶植物和漂浮植物） 、挺水植物和沉水植物水生高等植物肉眼可以观察到，可以直接观察记录，同时使用数码相机讲观察到的各类植物拍照，并在实验报告中队图片中植物类型整理归类广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 2（2） 脊椎动物脊椎动物主要为鱼类采集地点和时间：根据池塘大小，选择 3-4 个站点进行采集采集时间以天来记采集方法：采用 1.2~4.5cm 不同规格网目的单层和三层刺网进行捕捞，诱捞采用 1.5~2.5m 长、网目规格喂 0.2~1cm 的密眼虾笼，放入诱饵进行诱捞统计：对渔获物进行分类和计数，记录时间、地点和渔具等以每天捕获量来计3） 浮游生物浮游生物包括浮游植物和浮游动物浮游植物主要为藻类，浮游动物主要包括原生动物、轮虫和甲壳动物（枝角类和桡足类） 浮游植物调查方法如下：①样品采集采集水体中的浮游生物有两种方法：一为用采水器采水后沉淀分离；二为用网过滤前者适用于浮游植物、原生动物、轮虫等小型浮游动物；后者可用于枝角类和桡足类等甲壳动物。

a. 站点设置：根据池塘大小和水体形态划分区域，根据不同区域设置有代表性的采样站点若水体比较均一则根据池塘大小均匀设置有代表性的采样站点若湖塘为圆形，则应从此岸至彼岸至少设置两个相互垂直的采样断面若是下场的水域，则至少应设置三个互相平行，间隔均匀的断面一个断面靠近进水口，另一个断面在中间，再一个断面靠近出水口采样点与水质采样点尽量一致b. 采水层次：由水体的深度决定每隔 0.5 米或 1 米，甚至 2 米取等量水样加以混合c. 采水量：定性采样：用 25 号浮游生物网，在表层至 0.5m 深处以 20-30cm/s 的速度作“”形巡回缓慢拖动 1~3min定量采样：用 1 升和 10 升采水器采样广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 3甲壳动物——各水层各取 10 水样加以混合后，取 10 升用 25 号浮游生物网过滤后供该站点定量之用;浮游植物、原生动物、轮虫——依上法各取 1 升水样均匀混合后，取其 1 升沉淀作为浮游植物、原生动物、轮虫定量样品d. 采样时间：不同站点采样时间要尽量保持一致，一般在上午8:00~10:00 进行为好②采样预处理固定：水样采集之后，马上加固定液固定，以免时间延长标本变质。

浮游植物、原生动物和轮虫水样，每升加 15mL 鲁哥氏液固定保存甲壳动物水样，每升加 50mL 福尔马林固定液固定保存③样品沉和滤缩样品固定后，需浓缩后才可计数样品浓缩包括沉淀法和过滤法a. 沉淀法：在筒形分液漏斗中沉淀 24~48 小时后，用虹吸管吸取上层清液并去掉，把沉淀浓缩样品放入试剂瓶中，最后定量为 30 或 50 毫升一般原生动物和轮虫的计数可与浮游植物的计数合用一个样品b. 过滤法：甲壳动物一般个体比较大，在水体重的密度也较低，通常用过滤法浓缩水样用 25 号浮游生物网做过滤网，应注意有过滤网和定性网之分避免用捞定性样品的网当作过滤网一般先采样定量样品，后才定性标本如果再次过滤样品时，要反复洗净后方可应用同时切记，用 25 号网过滤的水样，不能当作计数原生动物或轮虫的定量样品之用在野外采集时，必须遵循先采定量样品，后捞定性标本的原则④计数进行浮游生物计数的主要仪器是显微镜和计数框，计数浮游植物、原生动物用 0.1 毫升计数框；计数轮虫和甲壳动物用 1 毫升计数框计数时，沉淀样品要充分摇匀，然后用定量吸管吸 0.1mL 注入 0.1mL计数框中，在 10*40 的放大倍数下计数浮游植物和原生动物；吸取 1毫升注入 1 毫升计数框内，在 10*10 的放大倍数下，计数轮虫。

一般计数两片，取其平均值甲壳动物的计数：甲壳动物指枝角类和桡足类按上述方法去 10-50 升水样，用 25 号浮游生物网过滤，把过滤物放入标本瓶中，广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 4并洗三次，所得的过滤物亦放入瓶中定容吸取 1 毫升注入 1 毫升计数框内在 10*10 的放大倍数下，计数甲壳动物在计数时，根据样品中的甲壳动物的多少分若干次全部过数如果在样品中有过多的藻类，则可加伊红（Eosin-Y）染色无节幼体的计数问题：无节幼体是桡足类的幼体，据初步统计它们的数量占整个桡足类总数的 40-90%，平均为 75%无节幼体一般很小，与轮虫相差无几，甚至有的还小于轮虫和原生动物在样品中如果桡足类数量不多，可和枝角类、桡足类一样全部计数；如果桡足类数量很多，全部过数花时太多，那么可把过滤样品稀释到若干体积后，并充分摇匀，再取其中部分计数，计数若干片取其平均值然后再换算成单位体积中个体数无节幼体亦可再 1 升沉淀样品中，用轮虫相同的计数方法进行计数换算公式：把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中的浮游动物个数:N=nVs/V·Va式中N——升水中浮游动物个体数（个/升）V——采样体积（升）Vs——沉淀体积（毫升）Va——计数体积（毫升）n——计数所获得的个体数（4）底栖生物底栖生物一般指底栖动物。

底栖动物包括有原生动物、海绵动物、腔肠动物、扁体动物、圆形动物、环节动物、苔藓动物、软体动物、节肢动物的甲壳类及水生昆虫其中以软体动物、水生昆虫、环节动物、甲壳类四类最为重要底栖生物调查方法如下：①样品采集采集底栖生物有两种方法：定性采样用三角拖网或手抄网在水底拖拉一段距离；定量采样用彼得逊采泥器采集广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 5a. 站点设置：采样站点设置同浮游生物采样站点的设置，另外应该根据不用的底泥性质设置不同的站点注意采样点与水质采样尽量一致b. 定性采样：用三角拖网或手抄网在水底拖曳一段距离，经过 40 目分样筛，挑出标本固定c. 定性采样：用彼得逊采泥器采集，每次采样面积为 1/16m^2每点采样两次使用时将采泥器打开，挂好提钩，讲采泥器缓慢放至底部，然后都脱提钩，轻轻上提 20cm，估计采泥器两页闭合后将其拖出水面，置于盆内，打开两页，讲底样倾入盆内，经 40 目分样筛过晒后，讲筛内物装入干净容器带回实验室讲底栖动物拣出如果采样时发现采泥器两页没有闭合，则重新采样②样品处理：样品采集后，讲甲壳类和软体动物分开，分别装瓶现场加 1%福尔马林或 30%酒精固定。

到试验后，用 5%福尔马林或 70%酒精固定摇蚊幼虫需加甘油制片镜检观察③鉴定和计数肉眼或显微镜观察鉴定并计数最后计算出每平方米底栖动物的数量生物多样性评价方法：按照实测的生物数量，计数 Shannon-Weiner 生物多样性指数，计算公式如下： Si ii NnNnH1 )/l()/（式中：S 为物种数n 为第 i 种物种的数量N 为物种的总数量生物多样性指数主要反映某一生物群落中的物种数目和各物种个体数目分配的均匀度根据多样性可将生物多样性分为四个等级H 值：0~1 为极低，1~2 为低，2~3 为中，大于 3 为高2.实验内容广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 62.1 实验方案设计每组选择一个池塘，对湖塘生物多样性进行调查要求根据提供观察图片报告配图说明2.2 实验过程（实验步骤、记录、数据、分析 ）2.2.1 实验条件a.实验设备带 40x 以上物镜、带测微尺目镜的光学显微镜（每组一台） ；载玻片；0.1mL 和 1mL 计数框（每组各一片） ；1L 和 10L 采水器；25 号浮游生物网；筒形分液漏斗；样品瓶；样品袋；虹吸管；0.1mL、1mL 定量加样管；捕鱼网；密眼虾笼；三角拖网或手抄网；彼得逊采泥器；盆；40 目分样筛；数码相机。

b.实验材料鲁哥氏液；福尔马林固定液；酒精；甘油；蒸馏水鲁哥氏液配方：40g 碘溶于 60g 碘化钾的水溶液福尔马林固定液配方：40%甲醛 4mL，甘油 10mL，水 86mL2.2.2 实验步骤(1)实验准备：准备各种实验器材，配制溶液(2)湖塘基本情况调查：形状，面积，水深等调查，确定采样点和采水层次3)样品采集与处理(4)样品观察和计数(5)换算和多样性评价具体步骤如下：①高等植物肉眼观察→鉴定→统计②脊椎动物下网→渔获→鉴定计数③浮游生物a.原生动物、浮游植物、轮虫→采集水样(1L)→固定浓缩→镜检计数广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 7b.甲壳动物→采集水样(10L)→固定浓缩→镜检计数④底栖生物采样→分筛→固定→镜检计数2.3 实验结果（1）对本湖塘中各类微生物进行显微镜观察，分析结果如下：甲壳：采样点一图 1~4 属于三肢轮虫属，因其身体具有 3 条长或者短的能动的棘或刚毛，2 条在前端，1 条在后端图 1 图 2广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 8图 3图 4图 5该图微生物与三肢轮虫很像，不能确定是不是三肢轮虫。

也有可能为桡足类中的哲水蚤目，因其头部有 1 个对眼，活动关节明显在身体中间有一广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 9个卵囊第一触角最长，其长度超过后体部，最长可达尾刚毛的末端图 6 图 7图 8 所示微生物与下面的臂尾轮很相似图 8采样点二图 6~7 可能为桡足类中的剑水蚤目，因其前体部远宽于后体部，活动关节明显两个卵囊在身体两侧第一触角长度适中广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 10图 9~11 为臂尾轮属，被甲较宽阔，足不分节而很长，并能活泼地伸缩摆动本属种类很多，主要营浮游生活但也常用足末端的趾附着在其它物体上，并营底栖生活它们生长在池塘、湖泊中，靠近岸边多图 9 图 10图 11图 12~14 属于三肢轮虫属，因其身体具有 3 条长或者短的能动的棘或刚毛，2 条在前端，1 条在后端臂尾轮属广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 11图 12 图 13图 14图 15暂未查明所属微生物广 西 大 学 环 境 工 程 基 础 实 验 12该图与图 5 很像，不能确定是不是三肢轮虫。

也有可能为桡足类中的哲水蚤目图 16 可能为桡足类中的剑水蚤目 图 16图应为猛水蚤目，因前体部略宽于后体部，活动关节不明显。