水生生物学 —— 养殖水
域生态学
第六章 其他非生物因子
一,pH值 (氢离子浓度 )
天然水的 pH值大多数在 4~ 10之间, 特殊情况
可达到 0.9~ 12之间 。 海水的 pH最稳定, 一
般在 8~ 8.5之间 。 内陆水体的 pH变化辐度就大
得多, 沼泽水由于含多量古敏酸, 有时还有硫
酸或其他强酸的存在, 可使 pH降到 3~ 4以下,
有些盐碱性湖, 由于含有大量碳酸钠, pH可达
9~ 11。 但是一般淡水水体由于二氧化碳平衡体
系的缓冲作用, pH多在 6~ 9之间变化, 有时由
于浮游植物的强烈光合作用, pH在午后一段时
间可达 9~ 10以上 。
内陆水体按 pH值的分类
1 中碱性水体 pH在 6~ 10之间变化, 由
于二氧化碳平衡系统的缓冲作用, 一般
pH6~ 9。 大多数湖泊, 水库, 河川均属
此类;
2 酸性水体 pH<5,系沼泽之类;
3 碱性水体 pH > 9,一些盐碱性湖泊属
此类,如青海湖、达里湖等。
水生生物按 pH的分类
1.狭酸碱性生物 。 主要出现于中碱性水体, 生活的
pH幅度为 4.5~ 10.5之间 。 常见的淡水生物和海洋生物都属于
这一类 。 例如 臂尾轮虫属 的 pH幅度多在 4.5~ 11之间, 而以 7.0~ 10.0最
适 。 鲤鱼 为 4.4~ 10.4,青, 草, 鲢, 鳙 四大家鱼均为 4.6~ 10.2。 海洋
生物环境中 pH较稳定, 所以将梭鱼移植到青海湖和达里湖均不成活, pH
是限制因子 。
某些酸性和碱性水中的生物也是狭酸碱性生物 。 前者称喜酸生物, 如某
些轮虫 (Elosauorallii),原生动物 (Hyalosphaenia)和无色鞭毛类 (某
些素裸藻 ),它们仅在 pH3.8的水藓沼泽的中央部分出现;后者称喜碱生
物, 如某些蓝藻和软体动物 。
2.广酸碱性生物,它们在酸性水体和中碱性水体中
都可见到。 例如长剑水蚤 (Cyclops longuidus)和卵形盘肠溞即属此类;
某些昆虫幼虫是非常强的广酸碱性生物,如大红摇蚊幼虫既能忍受低到
2~ 3的 pH值,又能忍受高到 11~ 12的 pH值。
pH 对水生生物的影响
1,酸性条件对许多动物的代谢作用不利 。
2,pH的变化影响动物的摄食,通常在酸
性条件下,鱼类的食物吸收率降低。
3,pH的变化对水生生物繁殖和发育也有
密切的关系。
4,pH对有机体的影响和溶解气体及某些离
子浓度有关。
(一)生物栖息基底的作用
1.基底与介质的差别
介质是紧密围绕着生物有机体的,而基底是生物有机体生活
在其表面或其内部的环境物质。介质是每种生物必不可少的,
它们不是生活在水里就是生活于空气中,但有些生物则可以
没有基底,如浮游生物和许多自游生物,终生浮游水中而不
需要任何基底,介质一般不会由于生物的活动而变换,由空
气到水中,或由水中到陆地,是生物长期进化的结果,但基
底却比较容易地由于动物的活动而变换。
2.基底的作用
基底在动物的生活中通常起着 活动 基地, 附着点, 隐蔽场所,
营养物质来源 等方面的作用。生物的拟态,就是与基底混杂
而不易被天敌捕食。绝大多数动物没有一定的基底就无从进
行生命活动,缺乏合适的基底常成为动物生长发育的限制因
子。
(二)水体基底 -底质
水体基底主要是底质, 按其物理性质可
分为硬质土壤和软质土壤, 此外还可根
据丛生的大型植物划分一类 ——草质土壤 。
软质土壤由粘土 (< 0.01mm)、淤泥
(0.01~ 0.1mm)和砂 (0.1~ 1.0mm)等小颗粒
组成;硬质土壤由砾 (0.1~ 1 cm)、砾石
(1~ 10 cm)和石块等大颗粒组成。
底栖动物按基底的划分
无脊椎动物按其与底质的关系可分为石栖动物, 石草栖动物,
草栖动物, 砂栖动物, 砂泥栖动物和泥栖动物 6类 。
一般分为以下几种类型:
( 1) 固着动物,在水体基底营固着生活的动物 。 如淡水壳
菜, 海绵 。
( 2) 周丛动物,丛生在水生植物, 木桩, 船身和石块上的
动物, 如钟虫, 仙女虫, 轮虫 ( Rotaria),
( 3) 钻蚀动物,具有特殊的机能, 可以钻蚀坚硬的岩石和
木材, 并生活在自己钻蚀的通道内的动物 。 如海胆分泌酸类
侵蚀坚硬的岩石 。 船蛆 ( Teredo navalis) 凿木穴居 。
( 4) 底埋动物,栖息于水底泥砂中, 如寡毛类, 水生昆虫
幼虫, 螺蚌等 。
( 5) 水底自游动物,栖息水底表面能移动的动物, 如螺类,
虾, 蟹等及一些鱼类 。
水体基底的生态意义
1.底栖生物如栖息在不适的基质上,生活就要受到抑制并
逐渐死亡 。 背生摇蚊 (Chironomus dorsalis)幼虫在粗砂中死
亡率达 88%,细砂中为 57%,砂泥中为 23%,淤泥中仅 16%。
武昌东湖中铜锈环棱螺在不同底质中的数量 (个 /m2)为:
软泥 14.3,腐泥 5.9,粘土 0.9,砂 168.0(陈其羽,1975)。
2.必要的附着物或底质有时能刺激动物产卵,缺少这些条
件产卵就不能进行甚至使卵巢退化萎缩。比目鱼类终生或
在产卵期需要砂底;弹涂鱼类需要石底产卵以便产出的卵
附着在石头上;鲑科和鲟科鱼类需要在清净的砂砾上产卵,
并把产出的卵埋置于砂窝中;鲤鱼需要在水草上产卵。
3.许多底栖动物吞咽泥土,并吸取泥中的有机质为 营养,
因此底质中的有机质含量和质量也有重要的生态意义。
溶解有机质 生态意义
1.作为动物的食物 -渗透营养;
2.做为藻类营养和分解后提供营养盐,Vb12、
N,P等;
3.对生物有抑制和毒害作用:小三毛金藻
4.螯合作用 改变离子系数和中和重金属毒性
5.溶解有机质可作为 化学信息,影响水生生物
的行为
6.耗氧产毒气,溶解有机质过多,分解时消耗
大量氧并产生 CO,H2S,NH3,沼气等。