第五章水环境生态学.doc

精选优质文档-----倾情为你奉上　第五章 水环境生态 与陆地生态系统的环境相比，水生态系统是以水作为系统的环境因素水的密度决定了水生生物在构造上的许多特点由于水的密度大于空气，许多小型生物如浮游生物可以悬浮在水中，借助水的浮力渡过它们的一生水的比热较大，导热率低，因此水温的升降变化比较缓慢，温度相对稳定，通常不会出现陆地那样强烈的温度变化水的另一个重要特性是40C时密度最大，低于40C时密度反而变小，因此冰结在水面而不下沉，冰下的水温始终保持在冰点以上（40C），既使在严寒的气候条件下，水生生物仍可在冰层下生活不致冻死，保持着正常的生态功能水还是一种良好的溶剂，不但酸、碱可以溶解在水中，一些有机物也能溶于水中，这就保证了水生生物得以正常的生长和发育但是，水中的氧气含量较陆地环境少，光照条件也比陆地差因此，水中溶解氧的含量和光照常成为水生生物生活和分布的限制因子，水的理化特征使水生生态系统有其独特的系统结构和功能第一节　水环境生态特征水生生态系统由水生生物和非生物环境两大部分组成，其中水生生物包括指生产者、消费者、分解者，如图5.1.1所示气候因子：光照、温度、水分、空气等 环境条件 　 无机物质：C、H、O、N、P及矿物质盐分等有机物质：碳水化合物、蛋白质、脂类及腐殖质等 水生态系统生产者：水生大型植物、藻类、光合细菌等 水生生物 　 消费者：原生动物、微型后生动物等无脊椎动物，鱼类等脊椎动物分解者：大部分的细菌和真菌图5.1.1水生生态系统的组成一. 生产者水生的高等植物、藻类和自氧细菌等生产者的主要特点是利用太阳等能源，将简单无机物合成为复杂有机物的自养生物。

1. 水生植物（aquatic vacuolar plants） 水生植物一般指水生高等维管束植物，主要有三种生态类型：（1）漂浮植物　　漂浮植物身体组织结构疏松，充满空气，能完全漂浮水面，通过光合作用吸收水中的氮、磷元素及部分重金属，有净化水体的功能，它们在湖泊、池塘和水流缓慢的沟渠中生长，耐有机污染，如凤眼莲、水浮莲、浮萍等（图5.1.2）凤眼莲（Eichhornia） 水浮莲（Pistia） 浮萍（Lemna）　　　　　　 　图5.1.2　漂浮植物（floating plants）另一类根植于水底，叶片漂浮水面的水生植物，称为浮叶植物，如睡莲、莼菜和菱等，如图5.1.3所示睡莲（Nymphaea） 莼菜(Brasenia) 菱（Trapa）图5.1.3　浮叶植物（floating-leafplants）（2）沉水植物　　沉水植物生长在各类水体的底部，一般不露出水面一般要求水体较清洁，有较高的透明度，使光线能透射进水层以进行光合作用沉水植物有一定的分布深度，一般在5m以内，具体深度与水的透明度有关，光线不足的水底水生植物不能生存，如苦草、金鱼藻、黑藻等（图5.1.4）。

苦草（Vallisneria） 金鱼藻（Ceratophyllum） 黑藻（Hydrilla）　　　　　　　　　　图5.1.4　沉水植物（submerged plants）（3）挺水植物　　　挺水植物是根部植于水底茎叶露出水面的植物，一般较耐有机污染，如菖蒲、香蒲、芦苇等，如图5.1.5所示菖蒲（Acorus） 香蒲（Typha） 　 芦苇（Phragmites）　　　　　　　　　 图5.1.5　　挺水植物（emerged plants）2．藻类（algae）水域生态系统的生产者在其生态特征上与陆域生态系统差别很大，除了一部分水生高等植物外，各类水域的生产者主要是体型微小但数量惊人的浮游植物——藻类大部份藻类为单细胞生物，个体较小，代谢率高，繁殖速度快，水体藻类主要有以下九大类：(1) 蓝藻门（Cyanophyta）　　蓝藻类的特点是没有色素体，其色素分散在原生质中，蓝藻多喜在水温较高的、含氮及有机质丰富的水体中生长，是水体有机污染的指示生物常见的有微囊藻、念珠藻和鱼腥藻等，如图5.1.6所示微囊藻（Microcystis） 鱼腥藻（Anabaena） 　 念珠藻（Nostoc） 　 　图5.1.6　蓝藻门（2）隐藻门（Cryptophyta）　　多数隐藻类无细胞壁，具有鞭毛，比较耐污。

如隐藻（Cryptomonas）和蓝隐藻（Chroomonas）等3）甲藻门（Pyrrophyta）　大部分为海产种类，是鱼类等水生生物的饵料，当海水中数量过多量时，水色变红，形成赤潮如多甲藻、角甲藻等都是赤潮时常见藻类，如图5.1.7所示　　　 　多甲藻（Peridinium） 角甲藻（Ceratium）　　　　　　　　　　　 　图5.1.7　甲藻门　（4）金藻门（Chrysophyta）　　金藻色素体呈现金褐色或淡黄色，具有1-2根鞭毛多数种类喜欢在水较清洁、水温较低和有机质少的水体中生长单鞭藻（Chromulina）、棕鞭藻（Ochromonas）等都是清洁水体中的代表种类5）黄藻门（Xanthopyta）　色素体呈黄绿色，主要由叶绿素a、c，胡萝卜素和叶黄素组成藻体有单细胞、群体、多核管状或多细胞的丝状体，多喜在温度较低的池塘中生长如黄线藻（Tribonema）黄管藻（Ophiocytium）、角绿藻（Coniochloris）等6）硅藻门　　硅藻细胞壁是由两个硅质的壳组成，壳的表面有花纹硅藻种类很多，妥布很广春、秋季大量繁殖，是鱼、贝类的主要饵料之一。

如小环藻、脆杆藻、片藻等，如图5.1.8所示小环藻（Cyclotella） 脆杆藻(Fragilaria) 片藻（Diatoma）　　　　　　　　　　 　图5. 1.8　　硅藻门（7）裸藻门（Euglenophyta）　　　无细胞壁，大多数种类具有1—2根鞭毛，能游动，喜在水温较高和有机质丰富的水体中生长，大量繁殖时可使水着色，是水体富营养化的指示生物如裸藻（Euglena）、扁裸藻（Phacus）等8）绿藻门　　　　绿藻一般呈草绿色，色素体含有叶绿素a和b，以及叶黄素和胡萝卜素，有的也有鞭毛，能运动绿藻的种类很多，分布很广如栅藻、小球藻（Chlorella）、鼓藻、团藻等，如图5.1.9所示鼓藻（Cosmarium） 栅藻（Scenedesmus） 团藻（Volvox） 　　　　　　　 　　图5.1.9　　绿藻门（Chlorophyta）（9）轮藻门（Charophyta）　　 轮藻属多细胞植物，体较大型，分枝分节丛生水底，在透明度高的湖泊、池塘中较为常见如丽藻（Nitella）、轮藻（Chara）等。

二. 消费者消费者是靠自养生物或其它生物为食而获得生存能量的异养生物，主要是各类水生动物1. 原生动物原生动物形体很小，能大量捕食细菌等微小生物，一部分种类耐污染，喜欢在有机污染重的水体中生活，如草履虫、钟虫、吸管虫等，都是在污水处理中常见的种类有些种类如砂壳虫（Difflugia）等则喜欢在较为清洁的水体中生存，如图5.1.10所示草履虫（Paramecium） 钟虫（Vorticella） 　　 吸管虫（Suctoria）　　　　　　　 图5.1.10　　原生动物（Protozoa）2. 轮虫（Rotifera）轮虫是一类极微型的淡水多细胞动物，有200多种，主要以微生物天有机碎屑为食，其本身又是鱼苗的上好饵料多数生活于湖泊、池塘天有机质丰富的缓流沟渠中如龟甲轮虫（Keratella）、多肢轮虫（Polyarthra）、痝毛轮虫（Synchaeta）等3. 浮游甲壳动物（Crustacea）（1）枝角类（Cladocera）　　　生活在淡水水体有的种类喜欢在较清洁水体生活，如象鼻溞（Bosmina）、水溞（Daphnia）、网纹溞（Ceriodaphnia）等；另一些种类则喜欢在有机质丰富、细菌数量多的水体中生活，如裸腹溞（Moina）等。

2）桡足类　　　包括哲水蚤（Calanoida）、猛水蚤（Harpacticoida）、天剑水蚤（Cyclopoida）三个类群有的生活在海洋，有的生活在淡水，如图5.1.11所示 水溞（Daphnia） 剑水蚤（Cyclopoida）图5.1.11　桡足类（Copepoda）4. 底栖动物（benthic fauna）底栖动物是指生活在河、湖底泥中或石块、水草上面的无脊椎动物，个体大于0.6mm.涉及的门类较多1）腔肠动物（Coelenterata）：附着石块、水草之上，在水体较为清洁的环境中生活，如水螅（Hydra） （2）扁形动物（Platyhelminthes）：在清水溪流的石块下生活,如真涡虫（Planaria） （3）圆形动物（Nemathelminthes）主要在底泥或植物根部生活，如小杆线虫（Rhabditis） （4）环节动物（Annelida）　　环节动物中寡毛类（Oligochaeta）大部分喜欢在有机质丰富的底泥中生活如颤蚓（Tubifex）等蛭类（Hirudinea）的耐污力强，常在水体有机污染重的环境中生活，如蚂蟥（Whitmania）等。

多毛类（Hirudinea）大部分在河口地区的底泥中生活，较为耐污，如沙蚕（Nereis）等5) 甲壳动物（Crustacea）　　大部分在较清洁或轻度污染的水体中生活，如螃蟹（如中华绒螯蟹Eriocheir sinensis）、虾类（如沼虾Macuobrachiumnipponensis）、钩虾（Gammarus）等 (6) 软体动物（Mollusca）　　生活在河、湖底部淤泥或泥沙中，腹足类具一个螺旋形贝壳，有环棱螺（Bellamya）、田螺（Cipangopaludina）等椎实螺、扁蜷螺等能用肺呼吸空气，又称为肺螺类，较能忍耐低氧环境，如珠蚌（Unio）、无齿蚌（Anodonta）、河蚬（Corbicula）等 (7) 水生昆虫（aquatic insects）　　水生昆虫种类很多，其中大部分是幼虫或稚虫阶段，成虫飞离水体主要类别如下：　襀翅虫（Plecoptera）：喜在清洁的流水环境中生活，如石蝇稚虫（Acroneuria）等 　蜉蝣目（Ephemeroptera）：多喜欢在清洁水体生活，如蜉蝣（Ephemera）稚虫等 　晴蜓目（Odonata）：多生活在清洁水体中，如晴（Libellula）蜓（Aeschna）稚虫等。

　毛翅目（Trichoptera）：多生活在清洁溪流中，如石蚕蛾(Leptocella)幼虫等　广翅目（Megaloptera）：如泥蛉虫（Sialis）等　脉翅目（Neuroptera）：如蛉幼虫（Corydalus）等　双翅目 (Diptera) ：多数属于耐污种类，如摇蚊幼虫（Chiromonus）、蜂蝇幼虫（Eristalis）等　半翅目（Hemiptera）：幼虫成虫都在水中。