第二章浮游动物生物量
的测定方法
水产饵料生物学
概念
? 现存量 (Standing crops)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 (abundance)或(数量)
密度( Density),单位为 ind./L;若以重量表
示则可称为生物量( Biomass,单位为 mg/L。
下面介绍浮游动物生物量测定的一般方法。
一、采 集
? 采集水体中的浮游动物有两种方法:一为用采
水器采水后沉淀分离;二为用网过滤。前者适
用于原生动物、轮虫等小型浮游动物;后者可
用于枝角类、桡足类等甲壳动物。
(1)设站
? 根据浮游动物的分布设站。如果研究目的仅限
于了解水体中浮游动物的丰度而为合理放养提
供依据,那么可根据水体的形态划分不同的区
域,然后根据不同区域所占的份额,按比例取
混合水样。如果研究目的是要了解水体中各区
域浮游动物现存量的分布,以便对渔业生产进
行合理布局,则另当别论。
(2)采水层次
? 由水体的深度决定。切不可只采一个表层或一个底层水样。据夏
季调查,东湖 B站 (水深 4米左右 ),在 2米的水层区,甲壳动物的数
量约占 31%,而 2米以下的水层占 69%左右。同时还发现,在夏季,
一般幼体喜欢在表层,成体则在深层。尽管这种分布格局因时田
地而变,但浮游动物存在垂直分布却是一个普遍现象。由此可见,
如果只取表层水样就不能正确地测算浮游动物的现存量。但是如果每隔 0.5米或 2米取一个水样,则计数工作量又相当大。一个折
衷的办法是每隔 0.5米或 1米,甚至 2米取等量水样加以混合,然后
取出一部分作为浮游动物定量之用。如东湖水深 4,2米,则在 0、
1,2,3,4米五个水层各取 10升水样加以混合,用 25号浮游生物
网过滤后供该站甲壳动物定量之用;依上法各取 1升水样均匀混合
和取其 I升沉淀作为原生动物、轮虫定量样品。
? 许多水库或深水湖泊,水深 20米以上,这种水体在夏季及冬季
存在温跃层 (或称变温层 )。由于在温跃层以下缺乏光照,浮游植物
数量极少,赖以植物生存的浮游动物数量也相应减少。如果从养
殖业角度而言,只取温跃层以上的水层就足够了。
(3)采水量
? 浮游动物不但种类组成复杂,而且个体大小相差也极
悬殊。大的浮游动物,如透明薄皮蚤 Leptodora kindti)
可达 10毫米以上,肉眼可见;小的如原生动物,只有
20一 30微米,只能在足够倍数的显微镜下方能观察清
楚。它们在水体中的数量也极不同。原生动物从几百
个到几万个,一般为几干个;轮虫从几十个到上万个,
一般为几百个;甲壳动物从几个到几百个,一般为几
十个。因此要根据它们在水体中的不同密度而采不同
的水量。
? 目前,最常用的采水量,计数原生动物、轮虫的水
样以 l升为宜,枝角类、桡足类则以 10-50升水样较好。
(4)采集时间
? 采样的时间要尽量保持一致。一般在上午 8,00一 10,00进行为好。
至于采集的次数由研究的目的及人力决定。在长江中下游地区,
如果一年采集 4次,则春、夏、秋、冬各一次;如果一年只采一次,
而且调查的目的主要是为了了解水体中的供饵能力,则应在秋季
(9 10月 )进行为好。这是因为 9— 10月份正是鱼类摄食旺季,为鱼
类生长的最佳时期,如果此时有较高的现存量,则可认为该水体
中有较大的供饵能力,尚可继续增产。
? 浮游动物样品的固定,原生动物和轮虫可用碘液或福尔马林,加
量同浮游植物(一般可与浮游植物合用同一样品。枝角类和桡足
类一般用 5%福尔马林固定。原生动物、轮虫的种类坚定需活体观
察,为方便起见,可加适当的麻醉剂,如普鲁卡因、乌来糖 (尿烷 ),
也可用苏打水等。
二、沉淀和滤缩
? 把水样中的浮游动物浓缩一般采用沉淀和滤缩的方法。
? (1)沉淀法 操作方法与浮游植物定量样品的沉淀和浓缩方法相同。
即在筒形分液漏斗中沉淀 48小时后,吸取上层清液,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。
? (2)过滤法 甲壳动物一般个体较大,在水体中的密度也较 低,
通常用过滤法浓缩水样。在此,有两点值得注意:首先必须用 25
号浮游生物闷作过滤网;其次,应当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。在不得已的情况下,定要先采
定量样品,后采定性标本。如果再次过滤样品时,一定要反复洗
尽后方可应用。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。
三、计 数
? 进行浮游动物计数的主要仪器是显微镜和计数
框,计数原生动 物用 0.1毫升计数框;计数
轮虫和甲壳动物用 l毫升计数框。
(1)原生动物、轮虫的计数
? 计数时,沉淀样品要充分摇匀,然后用定量吸管吸
0.1ml注入 0.1 ml计数框中,在 10× 20的放大倍数下
计数原生动物;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 (参阅浮游植物章节 )。 (2)甲壳动物的计数
甲壳动物指枝角类、桡足类。按上述方法取 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,并洗三次,所得的过滤物亦放入上述瓶中。在计
数时,根据样品中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。在样品中如果挠
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,计数苦干片取其
平均值。然后再换算成单位体积中个体数。无节幼体亦可在 l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浮游动物个数,
? N= Vsn/VVa
? 式中 N—— 升水中浮游动物个体数 (个/升 );
? V— 采样体积 (升 );
? Vs,Va—— 沉淀体积 (毫升 )、计数体积 (毫升 )
? n— 计数所获得的个体数。
? 例如取 1升水样,浓缩至 30毫升,计数之前充分摇匀后吸取 0.1毫升样品,
计数原生动物两片,获得平均值为 50个,吸取 1髦升样品计数轮虫,计数两片
获得平均值为 30个,则
? 1升水个原生动物为
? 30× 50/1× 0.1=15 000 (个 )
? 1升水中轮虫数量为
? 30× 30/1× 1=900(个)
? 又如取 20升水样,经 25号生物网过滤后,滤缩标本全部计数得各种枝角类 50
个;桡足类成体、幼体 80个,无节幼 400个,则
? 1升水中校角类为
? 50/20= 2.5(个 )
? 桡足类为
? 480/20=24个
? 无节幼体如在 1升沉淀样品中计数,则和轮虫一样换算;如在 20升过滤样品中
分次级样品计数,则按同样的原则进行换算。
四、体重的测定方法
? 由于浮游动物大小相差极为悬殊,因此不分大小、类
别而只列出一个浮游动物总数有较大的片面性,不能
客观地评价水体的供饵能力。以武汉东湖为例,若以
个体数表示,原生动物占 85%的以上,甲壳动物处于
微不足道的地位;若以生物量表示,则原生动物仅占
l0-20%,而甲壳动物占 50%以上,为了正确地评价
浮游动物在水生态结构、功能和生物生产力中的作用,
生物量的测算显得尤为必要。目前,测定浮游动物生
物量主要有体积法、排水容积法和直接称重法。
(1) 体积法
? 本方法就是把生物体当作一个近似几何图形,按求积
公式获得生物体积,并假定比重为 1,这就得到体重。
这种方法在原生动物、轮虫中广为应用。轮虫的体形
有圆形、椭图形、球形、矩形、锥形等。在活体情况
下,在解剖镜下将所需的轮虫种类用毛细管吸出,放
在载玻片上,加入适量的麻醉剂 (如苏打水 ),使其呈
麻醉状态;或将玻片上的水徐徐吸去,吸到轮虫仅能
作微小范围运动为止,然后把载玻片放在显微镜下
(不加盖片 ),用目测微尺测量其长和宽;轮虫的厚度
亦可通过显微镜微调进行近似测量。测量长、宽、厚
的方法见图。
举例
? 萼花臂尾轮虫是各类水体中一种最常见的浮游幼虫,体形近似椭
圆形,求积公式为
? V=4/3πr1r2r3
? 式中 V为体积,r1为体长的 1/2,r3 为体宽的 1/2,r2为体厚的 1/2,
并设长为 a=2r1,宽为 b=2r2,厚为 c=2r3,则体积 V=0.52abc,
? 在活体情况下,根据 50个体测定,获得平均体长 a为 233.19μm,
体宽 b为 115.52μm,体厚 c 为 86.8μm。由此计算获得
b=0.65a,c=0.37a,代入上式则获得自变量仅为 a的简化公式
? V=0.125a3=0.13a3
? 因此,在实际工作中,只要测量体长就可直接计算出轮虫的近似
体积,并假定比重为 1,则可求出轮虫的体重。
(2) 排水容积法
? 本方法根据水不可压缩的原理,用类似
Tranten氏描述的装置来测定的。这种设置是
一根改短的滴定管,直径 1.5cm,长 20cm。样
品容器为一管状物,由黄铜框架和孔径为 112
微米的网衣组成。先把该容器放入上述改短了
的,已知液体体积的滴定管中以获得空容器的
体积.然后把采得的浮游动物,放入该容器,
尽量用力摔出粘附在样品空隙中的液体,量其
体积,如此重复 5次,平均后则获得浮游动物
的体积。
(3) 沉淀体积法
? 本方法很简单,把用冈具捞取的浮游动物样品
放在有刻度的滴定管中,经一定时间沉淀后读
出沉淀体积。
? 排水容积法和沉淀体积法所获得的是浮游物
(sesten)的总体积。如果水体中大型浮游动物
占优势,则有较大的正确性;应用本法采水量
要大,样品量越大就越正确。
(4) 直接称重法
? 几何图形法和容积法获得只是近似值。有时误差较大,
直接称重法就是要把测重的生物体,用微量天平直接
称其体重,本方法虽然在技术上存在一定困难,但由
于它的正确性,日益受到人们的重视,已成为普遍接
受的测算方法。浮游动物的湿重由于很难掌握吸水的
程度,以及各种动物本身水分含量的不同,所以亦存
在误差。近来,随着电子天平的问世,由于它的分度
值可达 0.1μg,人们越来越重视测定浮游动物的干重,
并认为它是较为可靠的质量标志。
(1)原生动物、轮虫体重的测定方法
? 当某种原生动物或轮虫种群出现高峰时,用网
捞取并在解剖镜下用适当口径大小的吸管逐个
吸出并放在滤膜上,水要尽量少且越干净越好。
载有原生动物或轮虫的滤膜放在恒温干燥箱中
(70℃ 左右 ),干燥 24小时后,用解剖针把滤膜
上的动物逐个桃出,放在已称重的铂片上,并
迅速地在电子天平上称重,即可获得每个原生
动物或轮虫的平均值。
( 2)甲壳动物体重的测定方法
? 把新鲜的或用 4%福尔马林固定的标本 (如为固定标本,则需在水
中漂洗 1小时 ),通过不同孔径的铜筛作初步分级,筛选出不同的
规格级。然后在解剖镜下,仔细挑选体型正常,规格接近的个体
集中在一起,枝角类测量从头部顶端 (不合头盔 )至壳刺基部;桡足
类测量从头部顶端至尾叉末端的长度,把体长基本一致的个体放
在已称至恒重的盖玻片上。根据个体的大小确定称重个体的数目,
一般为 30-50个,体长小于 0.8mm的个体则称重 150个以 上。如有
电子天平,则称重个体可适当减少。把待称重的标本选好后,用
滤纸吸到没有水痕的程度,迅速在天平上先称其湿重;后在恒温
干燥箱中 (列 ℃ 左右 )干燥 24小时后,再放在干燥器中 2小时,然后
把样品再放在天平上称其干重,并应用统汁方法获得相应的体长
体重回归方程式。
? LgW=blgL+a (W,体重,L:体长 )
? 如隆线蚤 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); 秀体
蚤 a=-1.3771 (0.6462),b=1.7300 (2.0411)。括弧内
为干重。
? 不论原生动物、轮虫或中壳动物,同一种类的体重有
时相差很大,除方法学上问题外,生态环境的不同,
亦是一个重要原因。因此,凡有条件的单位都应对研
究水体中浮游动物的优势种类进行测算。
卵的重量
? 枝角类的卵一般较大,可直接从孵育囊中取出,
称其湿重和干重;桡足类的卵一般较小,但均
为球形,用体积法就可获得较佳的结果。用
目微尺量出卵的平均直径 (D)后,代入球体公
式( V=1/6πD3)便可求出体积 V,在按比重
为 1.05求出卵的重量。
? 桡足类的卵重还可根据怀卵雌体与非怀卵雌体
重量之差获得卵囊的重量,然后再除以卵囊的
卵数,则获得实际卵重。
? 应该指出,浮游动物干重占湿重的百分比变化较大,
从已知的数据来看,桡足类干湿比比值平均变动范围为 9.06— 22.04%,总平均为 13,85%;枝角类为
5.01— 12.40%.一般为 8— 10%。普
? 逼的规律县:个体越大,千湿比值越低;个体越小,干湿比值越高,平均体长为 198— 29 1μm的无节幼体
干湿比比值为 1.67— 15.09% ; 平均为 13.56%;体长
为 300一 500μm的长额象鼻蚤平均干湿比值为 l 2,04
%。体长达 5-12mm的透明薄皮蚤的干湿比值仅为
5.01%。
? 甲壳动物的卵所含的水分较少,且为球形,所以干
湿比值较高,桡足类卵的干湿重比值为 24,35%;枝
角类为 30%。