水生生物学 ——
养殖水域生态学
第三章 温度的生态作用
一、环境温度的作用及其特点
? 温度是水环境中极其重要的因素,在生物的生命活动
中起着重要的作用。它直接或间接影响动物的生长,
发育、形态、行为、数量和分布。温度在不同的地理
位置,不同纬度,动物栖息场所的不同深度和高度以
及同一水体不同季节或一天的不同时间都有所差异。
也就是说,温度是变化的。温度对生物的作用主要表
现为:
? (1)直接作用:温度直接影响有机体的代谢强度,特别
是水生动物多为变温动物,对温度的变化很敏感,温
度升高,新陈代谢速度加快,耗氧率增大,生长繁殖,
运动速度和行为反应变快和活跃。
? (2)间接作用:温度影响着食物的丰度和水中的理化状
态,间接支配着生物的生活与生存。
1.温度的特点
? 要了解温度的作用,首先应该了解温度和热量的区别和联系。两者都是表示
热能大小的物理量,但其含义是不同的。温度用摄氏度( ℃ )表示,热量用
卡(使一克水的温度升高 1℃ 所需的能量,Cal)表示,例如当冰完全溶解之
前,温度并没改变,然而,温度的变化可以反映热量的增减过程。
? 地球表面热量的主要来源是太阳辐射。太阳辐射随纬度的增加而减少,水温
的分布也自北向南增高,同时也有日变化和季节变化。水中热的损耗也在水
面进行,其中起主要作用的水体热的回辐射和水的蒸发。
? 由于水的导热性很小,热量向水体深处传播主要通过因密度不同而产生的对
流和风的机械作用。
? 风的混合所能达到的深度按风力大小,水体的形态和面积以及上下层温度而
不同。风力越强,水面越开阔,风的垂直混合越深入,可以使整个水层产生
从水面到水底的全面混合,并使水温趋于一致 —— 全同温。反之,如果水很
深,水面又挡风,则混合只限于在上层进行,这样会出现正分层:湖泊和水
库可分为三层:
? 湖上层:水温较高且垂直变化较小;
? 温跃层:为水温垂直变化十分剧烈的中间层。
? 湖下层:水温较低且较小变化。
? 北部地区水体冬季带都有冰封期。我国北纬 28° 以北地区的湖泊,每年 10月
中旬至 12月自北向南先后出现冰冻。水面结冰以后,上层水较冷较轻,底层
4℃ 水较暖较重,因而出现逆分层现象。
2.佛列耳湖泊分类(三类九型)
? ( 1)热带湖:表面温度全年在 4℃ 以上。 Ⅰ,底层水温常年保持在 4℃ 上
下; Ⅱ,底层水温 4℃ 上下,冬季有一次垂直混合; Ⅲ,底层水温与表层
相似,常年进行着水层的垂直混合。
? ( 2)温带湖:表面水温在 4℃ 上下变化着。 Ⅰ,底层水温常年保持 4℃ ;
Ⅱ,底层水温 4℃ 上下,春秋各有一次垂直混合; Ⅲ,底层水温与表层水
温相近,除结冰期外经常进行垂直混合。
? ( 3)极地湖:表面水温全年不超过 4℃ 。 Ⅰ,底层水温常年保持 4℃ ; Ⅱ,
底层水温 4℃ 上下,夏季有一次垂直混合。 Ⅲ,底层水温与表层水温相近,
除结冰期外经常进行混合。
? 上述湖泊分型与深度有关,Ⅰ, Ⅱ 是水较深的湖,Ⅲ 型是浅湖。我国大
多数大型湖泊,如洞庭湖、鄱阳湖、太湖、洪泽湖等均属温带的第三型
湖。镜泊湖,青海湖以及北方的一些深水水库属第二型,春秋两季上下
水温相似,夏冬分层。吉林山区的小而深的火山口湖属第一型,如金川
大龙湾。
? 流水水体的温度特点是,1、垂直差异小,2,水平差异明显,3,水温
和气温接近。
? 总之,水温的变化较缓。海洋 2.5~ 30℃ 。淡水湖泊在 0~ 30℃, 但超盐
水体( -7.5℃ )和温泉例外( 70~ 93℃ )。
4,周期变形的生物学意义:
? ( 1)浮力学说:夏季水温升高降低了水的粘
度,因而也降低了浮力,浮游生物的角刺和突
起的变化是增加体阻由此增大浮力的一种适应。
? ( 2)有人认为,周期变形是动物防御敌害的
一种适应。如萼花臂尾轮虫的后棘刺能防御晶
囊轮虫的吞食,又如蚤属的头盔主要主要也是
一种防御适应。
复习思考题
? 1,佛列耳等按温度情况怎样进行湖泊分类? 我
国湖库多属于那几类? 试举例说明?
? 2,根据对温度的要求,水生生物怎样划分?
? 3,何谓极限温度? 其作用机制是怎样的? 水生
生物对极限温度有那些适应?
? 4,与陆生生物相比较,温度与水生生物地理分
布的关系有何特点?为什么?
? 5,温度对水生生物的生长、发育有何影响?
? 6,周期性变温对水生生物的生命活动有何积极
意义? 为什么?