水生生物学 —— 养殖水域生态学
第四章 溶解盐类的生态作用
概述
? 水是一种很好的溶剂,因此天然水或多或少总是溶
解有各种盐类、气体、有机质等。地球上不同水体
的含盐量差别很大,大洋的盐度平均为 35,内陆
水则在 0.01~ 347之间。海水中的主要离子是钠和
氯,镁、硫酸根,钙也有相当数量。内陆水的主要
离子包括钙、镁、钾、钠、碳酸根、碳酸氢根、氯、
硫酸根 8种;这些主要离子的量决定着水的盐度。
此外天然水还含有各种微量元素,几乎地球上已发
现的元素在水中都能见到。无论是水的总含盐量或
离子成分,对水生生物的生活和分布都有重要的影
响。
一、水体的化学分类
? 1000克水中溶解盐类的克数称盐度,以盐类的克数表示,按照测
定方法的不同,有时也可用离子总量或矿化度 (g/L或 mg/L)等来
表示。根据国际湖沼学会 1958年的方案,天然水体按盐度可划分
为淡水 (< 0.5)、混盐水 (0.5~ 30),真盐水 (30~ 40)和超盐水
(≥40),其中混盐水又可分为寡盐水 (0.5~ 5)、中盐水 (5~ 18)
和多盐水 (18~ 30)。
? 我国水文部门通常按阿列金分类法分为淡水 (矿化度< 1 g/L),
咸水 (1~ 35 g/L)和盐水 (> 35 g/L)。
? Beadle(1959)将内陆水划分为淡水 (< 3),低盐水 (3~ 20),
中盐水 (20~ 50)和高盐水 (> 50),在淡水中又划分出亚盐水
(0.5~ 3.0)。
? 以上分类体系中淡水的盐度上限在 0.5到 3.0之间。以 1作为界限的
依据是水开始有咸味,但这因人的味觉而有差异。以 3为界限的依
据是在这个界限以内生物区系与淡水没有明显差别。
阿列金分类法
? 天然水又可按主要离子成分来划分,国内常
用阿列金分类法,根据优势阴离子划分为碳
酸盐,硫酸盐和氯化物三个类型,再根据每
一型中优势阳离子划分为钙、镁和钠三个组。
Hammer分类法
? 鉴于各类型中常出现优势离子混杂的过渡性
情况,Hammer(1986)提出按含量超过阴
离子总量 25%的二种阴离子再分为 8个亚型,
如碳酸盐 — 氯化物型、氯化物 — 硫酸盐型等
等;同理可按一种或二种阳离子进一步划分,
如 NaClSO4,MgNaSO4Cl等等。
? 盐水浮游动物也是由原生动物、轮虫、鳃足类和桡足类组成。据赵文等
(1995)的研究,原生动物特别是纤毛虫类是我国三北地区内陆盐水浮游
动物重要组成部分,其种数随着盐度升高趋于减少,但密度和生物量却有
随盐度而增大的趋势,在所调查的 28个水体中有 17个水体原生动物密度
和浮游动物总密度之比超过 30%,个别高盐水体原生动物生物量占浮游
动物总量的 74.6%~ 86.3%。轮虫在三北地区盐水中数量有时可达
2000个 /L以上,生物量达 10~ 18 mg/L。主要种类有褶皱臂尾轮虫、壶
状臂尾轮虫、环顶巨腕轮虫、方尖削叶轮虫 (Notholca acuminata
quadrata)等 13种,三北地区盐水浮游甲壳类中主要种类有卤虫、蒙古
裸腹溞,大型溞,点滴尖额溞 (Alona guttata)、亚州后镖水蚤
(Metadiaptomus asiaticus)、近邻剑水蚤、等刺温剑水蚤
(Thermocyclops kawamurai)等 12种,各水体的生物量 (不计卤虫 )在
0.1~ 13.13 mg/L之间。
? 内陆盐水底栖动物主要由介形类、划蝽、水蝇及其幼虫、摇蚊幼虫、
伊蚊幼虫等组成,在这方面国内还很少研究。
? 内陆盐水的生物区系不仅含有很多淡水种类,而且盐水生物和真盐生
物按其亲缘关系也是和淡水种关系密切,而和海洋或海源半咸水种较少联
系,如高盐湖常见的介形类主要属于淡水产的 Cyprinae 亚科;轮虫、
水生昆虫等都是淡水起源的,还有少数种类,如某些等足类和螺类也是从
陆地或半陆地移入的。淡水动物体表的不透性较海洋动物为高,这是它们
较易入栖盐水水体的一个原因。此外淡水动物多具休眠卵之类的保护性结
构,不仅有利于扩大分布,也保证本身在极端盐度和干旱情况下得以存活。
? Macan(1963)总结美州、非洲和亚洲含不同离子组成和比例的盐水湖材
料后指出内陆盐水动物区系的相似性和许多种类的广泛世界性分布。但各
大洲也有一些特殊种类。如在澳大利亚各州习见的卤虫为拟卤虫
(Parartemia)所取代,蒙古裸腹溞为旧大陆公认的盐水裸腹溞,而在美
州盐水中则分布着另一种裸腹溞 —— 赫钦孙裸腹溞 (Moina
hutchisoni)。在桡足类、水生昆虫和贝类方面各地盐水中也有一些特产
种类。
? 内陆盐水生物资源已逐渐引起人们的注意,首先是卤虫资源的开发利
用。美州的印地安人和非州一些居民很早就利用卤虫作为食物。自 1950
年卤虫无节幼体用作鱼虾类苗种的活饵料以后,大大地促进了海水养殖的
发展。卤虫休眠卵易保存和运输,随用随孵,迄今尚未发现有另一种天然
饵料或人工配合饲料可以完全取代。由于世界各国水产养殖事业的迅速发
展,对卤虫休眠卵的需要量大增,卤虫卵已供不应求,价格昂贵,因而促
进人们进一步研究其生物学、生态学和资源状况。一个国际性多学科的
,国际卤虫研究, (ISA)于 1978年开始活动,1979年召开了卤虫研究的
国际会议。在比利时设立的卤虫参考中心 (ABC)从作为水产养殖活饵料出
发,集中研究卤虫的生物学、卵的加工孵化、不同地理品系卤虫的特征以
及大量培养和生产技术等等。
? 我国 50年代后期开始研究沿海盐田卤虫资源的开发,80年代开始研究
内陆盐水卤虫资源的利用,90年代以来对新疆、青海、内蒙盐湖的卤虫
生态和资源作了大量调查研究,据任慕莲等 (1996)的估测,我国有卤虫
生存的内陆盐湖当在 100处以上,面积可达 4000km2,卤虫年资源量可
达 60 000~ 80 000t(鲜重 ),卵的年资源量接近 1000t(成品 )。
? 褶皱臂尾轮虫也是内陆盐水的重要生物资源,主要产于低盐和中盐水体,
用作鱼虾类开口饵料已有 30多年历史。
? 当前世界各地海水养殖业中,已有 60多种鱼类和 18种甲壳类的苗种培育
中用这种轮虫作为活饵料。
? 蒙古裸腹溞 是大连水产学院 80年代从内陆盐水开发利用的一种新的海水
鱼虾类活饵料。这种溞生态适应性广,易于大量培养,繁殖快,种群可达
很高密度,大小适口且营养丰富。在海水鱼类育苗试验中已取得预期成效,
可望作为海产鱼类苗种继轮虫和卤虫无节幼体之后的主要活饵料 (何志辉
等,1997)。
? 卤蝇 (Ephydra)遍布于盐湖岸边和湖滩。卤蝇蛹堆积在湖滩或漂浮湖面,
含有丰富的蛋白质和氨基酸,资源量很大,也是待开发的生物资源。 某
些盐水藻类营养丰富、资源量大,有重大的开发潜力。如螺旋藻
(Spirulina)可分布到盐度> 50的水体,含有丰富的蛋白质、氨基酸、核
酸等,被誉为 21世纪人类最佳食品,盐藻含丰富的 β— 胡罗卜素和甘油,
是良好的食物和药物原料。
? 盐度 5以内的亚盐水湖和寡盐湖有很大的渔业价值。这类湖初级生产力和
鱼产力都较高。由于微咸水对淡水动物的生长有促进作用,习见淡水鱼类
在这里能正常生长、发育,如内蒙的乌梁素海,岱海和前述的前进湖都是
重要渔业基地。但有些碳酸钠型湖因 pH值和碱度过高对饵料生物和淡水
鱼类有抑制作用并导致渔业价值的下降。
? 我国一些经济鱼类耐碱度的能力为:青海湖裸鲤>瓦氏雅罗鱼>鲫>鲤>
尼罗罗非鱼>草鱼>鲢、鳙 (史为良,1981),对高碱度湖泊可引入耐碱
性的鱼类。盐度 5到 15的中盐湖仍有渔业潜力,但必须采用特殊的经营方
式。
复习思考题
? 1,水体的化学分类体系如何?对淡水的含义有几种观点?
? 2,根据渗透关系的特点,水生生物可分为那几类?各类是怎样
保持体液化学组成的稳定性?
? 3,水生生物对盐度变化的适应能力依那些条件而改变?
? 4,为什么说盐度 5~ 8是水生生物耐盐性的生理界限?
? 5,盐度对淡水生物的生活有何影响?
? 6,水的盐类成分有何生态作用?
? 7,何谓离子的拮抗作用和协同作用?
? 8,内陆盐水水体的非生物环境和生物群落有那些特点?其生物
资源的利用前景如何?
第四章 溶解盐类的生态作用
概述
? 水是一种很好的溶剂,因此天然水或多或少总是溶
解有各种盐类、气体、有机质等。地球上不同水体
的含盐量差别很大,大洋的盐度平均为 35,内陆
水则在 0.01~ 347之间。海水中的主要离子是钠和
氯,镁、硫酸根,钙也有相当数量。内陆水的主要
离子包括钙、镁、钾、钠、碳酸根、碳酸氢根、氯、
硫酸根 8种;这些主要离子的量决定着水的盐度。
此外天然水还含有各种微量元素,几乎地球上已发
现的元素在水中都能见到。无论是水的总含盐量或
离子成分,对水生生物的生活和分布都有重要的影
响。
一、水体的化学分类
? 1000克水中溶解盐类的克数称盐度,以盐类的克数表示,按照测
定方法的不同,有时也可用离子总量或矿化度 (g/L或 mg/L)等来
表示。根据国际湖沼学会 1958年的方案,天然水体按盐度可划分
为淡水 (< 0.5)、混盐水 (0.5~ 30),真盐水 (30~ 40)和超盐水
(≥40),其中混盐水又可分为寡盐水 (0.5~ 5)、中盐水 (5~ 18)
和多盐水 (18~ 30)。
? 我国水文部门通常按阿列金分类法分为淡水 (矿化度< 1 g/L),
咸水 (1~ 35 g/L)和盐水 (> 35 g/L)。
? Beadle(1959)将内陆水划分为淡水 (< 3),低盐水 (3~ 20),
中盐水 (20~ 50)和高盐水 (> 50),在淡水中又划分出亚盐水
(0.5~ 3.0)。
? 以上分类体系中淡水的盐度上限在 0.5到 3.0之间。以 1作为界限的
依据是水开始有咸味,但这因人的味觉而有差异。以 3为界限的依
据是在这个界限以内生物区系与淡水没有明显差别。
阿列金分类法
? 天然水又可按主要离子成分来划分,国内常
用阿列金分类法,根据优势阴离子划分为碳
酸盐,硫酸盐和氯化物三个类型,再根据每
一型中优势阳离子划分为钙、镁和钠三个组。
Hammer分类法
? 鉴于各类型中常出现优势离子混杂的过渡性
情况,Hammer(1986)提出按含量超过阴
离子总量 25%的二种阴离子再分为 8个亚型,
如碳酸盐 — 氯化物型、氯化物 — 硫酸盐型等
等;同理可按一种或二种阳离子进一步划分,
如 NaClSO4,MgNaSO4Cl等等。
? 盐水浮游动物也是由原生动物、轮虫、鳃足类和桡足类组成。据赵文等
(1995)的研究,原生动物特别是纤毛虫类是我国三北地区内陆盐水浮游
动物重要组成部分,其种数随着盐度升高趋于减少,但密度和生物量却有
随盐度而增大的趋势,在所调查的 28个水体中有 17个水体原生动物密度
和浮游动物总密度之比超过 30%,个别高盐水体原生动物生物量占浮游
动物总量的 74.6%~ 86.3%。轮虫在三北地区盐水中数量有时可达
2000个 /L以上,生物量达 10~ 18 mg/L。主要种类有褶皱臂尾轮虫、壶
状臂尾轮虫、环顶巨腕轮虫、方尖削叶轮虫 (Notholca acuminata
quadrata)等 13种,三北地区盐水浮游甲壳类中主要种类有卤虫、蒙古
裸腹溞,大型溞,点滴尖额溞 (Alona guttata)、亚州后镖水蚤
(Metadiaptomus asiaticus)、近邻剑水蚤、等刺温剑水蚤
(Thermocyclops kawamurai)等 12种,各水体的生物量 (不计卤虫 )在
0.1~ 13.13 mg/L之间。
? 内陆盐水底栖动物主要由介形类、划蝽、水蝇及其幼虫、摇蚊幼虫、
伊蚊幼虫等组成,在这方面国内还很少研究。
? 内陆盐水的生物区系不仅含有很多淡水种类,而且盐水生物和真盐生
物按其亲缘关系也是和淡水种关系密切,而和海洋或海源半咸水种较少联
系,如高盐湖常见的介形类主要属于淡水产的 Cyprinae 亚科;轮虫、
水生昆虫等都是淡水起源的,还有少数种类,如某些等足类和螺类也是从
陆地或半陆地移入的。淡水动物体表的不透性较海洋动物为高,这是它们
较易入栖盐水水体的一个原因。此外淡水动物多具休眠卵之类的保护性结
构,不仅有利于扩大分布,也保证本身在极端盐度和干旱情况下得以存活。
? Macan(1963)总结美州、非洲和亚洲含不同离子组成和比例的盐水湖材
料后指出内陆盐水动物区系的相似性和许多种类的广泛世界性分布。但各
大洲也有一些特殊种类。如在澳大利亚各州习见的卤虫为拟卤虫
(Parartemia)所取代,蒙古裸腹溞为旧大陆公认的盐水裸腹溞,而在美
州盐水中则分布着另一种裸腹溞 —— 赫钦孙裸腹溞 (Moina
hutchisoni)。在桡足类、水生昆虫和贝类方面各地盐水中也有一些特产
种类。
? 内陆盐水生物资源已逐渐引起人们的注意,首先是卤虫资源的开发利
用。美州的印地安人和非州一些居民很早就利用卤虫作为食物。自 1950
年卤虫无节幼体用作鱼虾类苗种的活饵料以后,大大地促进了海水养殖的
发展。卤虫休眠卵易保存和运输,随用随孵,迄今尚未发现有另一种天然
饵料或人工配合饲料可以完全取代。由于世界各国水产养殖事业的迅速发
展,对卤虫休眠卵的需要量大增,卤虫卵已供不应求,价格昂贵,因而促
进人们进一步研究其生物学、生态学和资源状况。一个国际性多学科的
,国际卤虫研究, (ISA)于 1978年开始活动,1979年召开了卤虫研究的
国际会议。在比利时设立的卤虫参考中心 (ABC)从作为水产养殖活饵料出
发,集中研究卤虫的生物学、卵的加工孵化、不同地理品系卤虫的特征以
及大量培养和生产技术等等。
? 我国 50年代后期开始研究沿海盐田卤虫资源的开发,80年代开始研究
内陆盐水卤虫资源的利用,90年代以来对新疆、青海、内蒙盐湖的卤虫
生态和资源作了大量调查研究,据任慕莲等 (1996)的估测,我国有卤虫
生存的内陆盐湖当在 100处以上,面积可达 4000km2,卤虫年资源量可
达 60 000~ 80 000t(鲜重 ),卵的年资源量接近 1000t(成品 )。
? 褶皱臂尾轮虫也是内陆盐水的重要生物资源,主要产于低盐和中盐水体,
用作鱼虾类开口饵料已有 30多年历史。
? 当前世界各地海水养殖业中,已有 60多种鱼类和 18种甲壳类的苗种培育
中用这种轮虫作为活饵料。
? 蒙古裸腹溞 是大连水产学院 80年代从内陆盐水开发利用的一种新的海水
鱼虾类活饵料。这种溞生态适应性广,易于大量培养,繁殖快,种群可达
很高密度,大小适口且营养丰富。在海水鱼类育苗试验中已取得预期成效,
可望作为海产鱼类苗种继轮虫和卤虫无节幼体之后的主要活饵料 (何志辉
等,1997)。
? 卤蝇 (Ephydra)遍布于盐湖岸边和湖滩。卤蝇蛹堆积在湖滩或漂浮湖面,
含有丰富的蛋白质和氨基酸,资源量很大,也是待开发的生物资源。 某
些盐水藻类营养丰富、资源量大,有重大的开发潜力。如螺旋藻
(Spirulina)可分布到盐度> 50的水体,含有丰富的蛋白质、氨基酸、核
酸等,被誉为 21世纪人类最佳食品,盐藻含丰富的 β— 胡罗卜素和甘油,
是良好的食物和药物原料。
? 盐度 5以内的亚盐水湖和寡盐湖有很大的渔业价值。这类湖初级生产力和
鱼产力都较高。由于微咸水对淡水动物的生长有促进作用,习见淡水鱼类
在这里能正常生长、发育,如内蒙的乌梁素海,岱海和前述的前进湖都是
重要渔业基地。但有些碳酸钠型湖因 pH值和碱度过高对饵料生物和淡水
鱼类有抑制作用并导致渔业价值的下降。
? 我国一些经济鱼类耐碱度的能力为:青海湖裸鲤>瓦氏雅罗鱼>鲫>鲤>
尼罗罗非鱼>草鱼>鲢、鳙 (史为良,1981),对高碱度湖泊可引入耐碱
性的鱼类。盐度 5到 15的中盐湖仍有渔业潜力,但必须采用特殊的经营方
式。
复习思考题
? 1,水体的化学分类体系如何?对淡水的含义有几种观点?
? 2,根据渗透关系的特点,水生生物可分为那几类?各类是怎样
保持体液化学组成的稳定性?
? 3,水生生物对盐度变化的适应能力依那些条件而改变?
? 4,为什么说盐度 5~ 8是水生生物耐盐性的生理界限?
? 5,盐度对淡水生物的生活有何影响?
? 6,水的盐类成分有何生态作用?
? 7,何谓离子的拮抗作用和协同作用?
? 8,内陆盐水水体的非生物环境和生物群落有那些特点?其生物
资源的利用前景如何?