水生生物学

马成学 刘曼红 于洪贤 张晶钰

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 什么是水生生物?
    • 1.2 水生生物研究对象都包括哪些?
    • 1.3 水生生物学发展的三个阶段
    • 1.4 国内水生生物学专家和经典分类书籍
    • 1.5 水生生物学研究的现实意义
  • 2 浮游植物
    • 2.1 藻类概述
    • 2.2 蓝藻门
    • 2.3 硅藻门
    • 2.4 金藻门
    • 2.5 黄藻门
    • 2.6 隐藻门
    • 2.7 甲藻门
    • 2.8 裸藻门
    • 2.9 绿藻门
  • 3 浮游动物
    • 3.1 原生动物
    • 3.2 轮虫
    • 3.3 枝角类
    • 3.4 桡足类
  • 4 底栖动物
    • 4.1 底栖动物概述
    • 4.2 环节动物
      • 4.2.1 多毛纲
      • 4.2.2 寡毛纲
    • 4.3 软体动物
      • 4.3.1 腹足纲
      • 4.3.2 瓣鳃纲
    • 4.4 水生昆虫
  • 5 水生维管束植物
    • 5.1 第一节 营养器官
    • 5.2 第二节 繁殖
    • 5.3 第三节 常见种类分类
    • 5.4 第四节 生态分布和意义
  • 6 生物饵料培养
    • 6.1 藻类培养
    • 6.2 浮游动物培养
  • 7 水生生物监测方法
    • 7.1 浮游植物采集定量方法
    • 7.2 浮游动物采集定量方法
    • 7.3 底栖动物调查方法
    • 7.4 水生维管束植物采集定量方法
底栖动物调查方法

一、调查所用的工具及药品

底栖动物的采集工具种类很多,目前国内在采集方法和采集用具上,还没有统一规范,但基本的方法用具是一样的。

1.采集定性定量过程中需要下列器具及药品

水体地形图、深水温度计、彼得生采泥器、一般温度计、带网夹尼器、扭力天平、三角拖网、托盘天平、脸盆、解剖镜、水桶、显微镜、标签、培养皿、铅笔、指管瓶30~50ml、记录本、试剂瓶1000ml、毛巾、广口瓶250ml、纱布、量筒、胶布、抄网、解剖针、分样筛40目、放大镜、 酸度计、塑料带、甲醛、解剖盘、酒精、小镊子、吸管、绳索、毛笔、盘称、滤纸。

2.采样工具主要有以下几种

(1)彼得逊采泥器(Petersongrab)  开口为1∕16㎡,适用于水草不多的湖泊、水库以及地质为非砾石而且较为松软、流速不大的河流(图A)。

(2)索伯网(Surber net)采样面积为0.1㎡左右,适用多砾石,流速较大的河流湖泊,或者流速较大,水深比较浅的溪流(图B)。

(3) D形网或称抄网(D frame net) 由手柄与网体构成。手网采样适于水深小于1.5米的水体或大河的沿岸区,可淌水操作或在岸边、船上等操作。用手抄网可获得半定量和定量大型底栖无脊椎动物样品,特别适于采集定性样品(图C)。

(4)踢网或称手抄网(Kick net或hand screen) 由两个手柄和一个网体构成。踢网采样适于水深小于1米的急流水体中,用踢网可获半定量和定量大型底栖无脊椎动物样品(图D)

(5)三角拖网(Triangulardragnet)三角拖网系铁制具齿的等边三角形的架子,每边长约30㎝,后面装上网箱布。三角拖网主要用于水深超过1.5m的水体的大型底栖无脊椎动物的定性采样(图G)

(6)人工基质(Artificialsubstrate) 适于各种河流、湖泊、水库等水体的采样,特别适于底质多砾石、水体较深而无法使用其他采样工具的水体。一般是在自制的基质框内放入与采样点相同的基质,沉入水底,经过一定的时间后取回即可(图E.F)。

彼得逊采泥器,  B 索伯网,    CD形网,   E和F人工基质,G 三角拖网

二、其他需要采集的数据  

采集过程中,除采集大型底栖无脊椎动物外,还需记录其他数据,如水的流速、DO、温度、水深和宽度、导电率和底质组成(沙、砾石、石块等),以及对样点周边环境的描述(树的遮阴面、土地使用)等。以下资料应在采样的同时尽可能详尽记载。

(1) 调查采样的地貌、地质组成和水文等,了解采样区域的生态特点。

(2) 调查采样点上下游的城市和工矿企业布局,排污情况;或者农业区作物品种、农药、化肥的使用种类、数量和时间。

(3) 详细记载采样点各种小栖境组成情况,填好栖境记载表。


三、 采样点的选择

采样的代表性要强,因此应选择那些水域特性的地区和地带,如水库、江河流域内的库湾部分,水库的近坝区,消落区,沉入水下的旧河床地段等。采样点要反映整个水体的基本状况,因此在选点之前,要根据水体的详细地形图,对其形态及环境进行了解,从而根据不同环境特点(如水深、底质、水生植物等等)设置断面和采样点。断面上设置的点是直线的,每隔一定距离设一采样点。断面上采样点的多寡使环境而酌情增减,通常设断面必须考虑几个因素:如底质、水深、水生高等植物的组成、如水口、出水口、湖湾,以及受污染地区等。断面和采样点的设置多少,是具体情况而定。每一段面积断面上的每一采样点的位置都需标在地图上,采集时可按图上编号顺序进行。

四、采样方法

1.常规采样方法

采样时间视调查任务而定。鉴于底栖动物生长、繁殖的速度比浮游动物较慢,所以,一般每季度采样一次,最低限度应在春季和夏末秋初各采样一次。如水库,需在水库最大蓄水时和最小蓄水时进行。

采样时,应事先记录当时的天气、气温、水温(表层、底层)、透明度、水深,然后进行采样,再记录底质及水生植物情况。

采样时每个采样点上的大型和小型底栖动物各采2次样品。带网夹泥器采得样品后,连网在水中剧烈洗涤摇荡,洗去污泥,网口要保持禁闭,然后提到船上打开,拣出全部螺、蚌、蚬,放入广口瓶中,并贴上标签(写明地点、编号、日期),然后带回室内处理。蚌斗式采泥器采得的泥样,先倒入40目/寸的铜丝分样筛中,然后将筛底放在水中轻轻摇荡,洗去样品中的污泥(若样品量大可分几次洗涤),最后将筛中的渣滓倒入所料袋中,并放入标签,将袋口缚紧带回实验室分检。这一过程也可将采的泥样倾入脸盆中,到岸边筛选,以免采样时间过长。

定量样品采完后,分别在各采样点上采一定数量泥样作定性标本用,还可在沿岸带和亚沿岸带的不同生境中,用抄网捞取一些定性样品。来不及分检的样品,应放入冰箱内保存,以免虫体腐烂不利于分析。

再利用底栖动物进行监测时,用索伯网在浅水湿地采样,一般采集5-6个样。当用彼德逊采泥器时,国内一般是在每个监测点采2-3个平行样。

2001年,美国北卡罗莱那州的环境和自然资源部门对水质快速生物评价采样法进行了改进,改进后的标准采样法可分为以下两种:

2. 溪流(水深不超过1.2m)采样法包括

  ①急流踢网样,2个,在流速不同的区域各设1个,总采样面积约为1m2左右,主要采集毛翅目、蜉蝣目、襀翅目和广翅目等昆虫。

  ②抄网样,集中在堤岸边、根垫和大型水生植物基部,总采集长度(距离)约为10m,面积为3m2左右。主要采集摇蚊幼虫、寡毛类、蜻蜓幼虫、携可移动巢的毛翅目幼虫、泥蛉幼虫、甲壳类和某些蜉蝣幼虫。

 ③周丛生物样,洗刷10~15块有固着生物的部份浸在水体的石块和圆木,主要采集摇蚊幼虫等个体较小的底栖动物。

 ④枯枝落叶堆样,一般选择急流中的枯枝落叶堆,采3~4个样,最好是采已开始分解(腐烂)的老枯枝落叶堆。在底质沙地的大河中,枯枝落叶堆中有很好的水生昆虫多样性,包括大蚊、襀翅目和毛翅目等。

  ⑤目测采样,一般10分钟/1人次,主要采集附着在大石块和大圆木上的毛翅目(蝶石蛾、多距石蛾、舌石石蛾和瘤石蛾等)、鳞翅目(水螟)、摇蚊、软体动物等.

3.大河采样法(Boat sampling)包括

  (1)小型波纳采泥器样,一般在河两边的河岸区和河中间共设3个采样点,每个点采3个平行样。样点应设定在深度超过2m区域,至少保证一个样点的深度在2~3m之间。

  (2)抄网样,在河岸区用抄网进行采集,具体采集方法同溪流采样。

  (3)枯枝落叶堆样,1个。

 (4)目测采样,主要采集大型水生植物和沉水圆木上的底栖动物。

   4. 不同地区的研究工作者在采样方法上有相当的灵活性,如:

(1)通过踢网采样法,只用D形网在急流栖境采集3min,采集距离为30m。

(2)采集小型湖泊湖岸带的底栖动物时,也只用D形网采集,但采集时间延长为10min。

(3) 在平均流速小于0.3m/s的平原溪流中采样时,在100m的采样区域内,用D形网在堤岸边、枯枝落叶堆和水生植物3种小栖境内采集20m,总采样面积约为6m2