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水域生态学养殖水域生态系统的结构与功能第十三章1感谢你的欣赏2019-10-10第一节河流生态系统

河流本身有一定渔业价值,同时又是许多湖泊、水库、池沼的水源,对后者的非生物环境和生物群落都有重要的影响。

我国河流众多,江河总面积约占内陆水域总面积的45%。其中内流河多分布于西北地区,以湖泊为尾闾最后消失在陆地上,外流河系多分布于东部地区。源于青藏高原东南侧者多为源远流长的巨河大川。如黄河、长江、怒江、澜沧江、雅鲁藏布江等,分别注入太平洋和印度洋;缘于我国中部第二阶梯的有黑龙江、辽河、海河、淮河、西江等;缘于东部沿海第三阶梯的河流有鸭绿江、闽江、瓯江等,河流流程较短。

2感谢你的欣赏2019-10-10水平分布沿着河流纵向可以分为上游、中游和下游三个部分,三部分在流速、底质和水量上都有明显不同。上游流速最大,水的侵蚀和搬运作用最为强烈。侵蚀作用使河床的深度逐渐加深,由于较轻的物质随水流运走。上游的底质通常由石砾构成。中游水流速度减慢,因而沉积作用加强,由于支流水的汇入、水量增多。下游流速最弱,河水挟带的质粒在这里大量沉积,形成浅滩,深槽和三角州等,通常沿着河长交替分布着浅滩和深槽,在河口出现三角洲。

3感谢你的欣赏2019-10-10主要限制因子

河流的形态影响河中生物的分布。在水深的河槽环境条件较稳定,动植物均较丰富,浅滩生活条件极不稳定,生物最为贫乏。水流和底质是决定河流生物群落结构和分布的主要因素。上游流速大,底栖生物多聚集在不易被水流冲走的大石块上。由于水流湍急,浮物生物很少,只有一些着生种类被冲落水中,形成以硅藻为主的偶然性浮游生物。

中下游随着流速的减弱,底质也发生变化。砂底群落种类较少,泥底群落生物种、量都较丰富,常有水草丛生并形成草丛群落。

4感谢你的欣赏2019-10-10一、非生物环境

1.流量和水位

2.含砂量

3.透明度

4.水温

5.水的含盐量和主要离子

5感谢你的欣赏2019-10-10二、生物群落

(一)浮游生物

(二)底栖生物

(三)鱼类

6感谢你的欣赏2019-10-10河流浮游植物特点河流浮游植物主要是由相通的静水水域流进的,在本河流中仅在水流微弱的河湾中可以形成,此外就是由被水流冲刷而悬浮水中的底生藻类所组成。一般情况下在山溪急流或山区河流上游因水流湍急,浮游植物几乎全为底生藻类,且种、量皆少;中、下游随着水流的减弱和支流的汇集,浮游植物种类和数量均有增高。

7感谢你的欣赏2019-10-10珠江水系

珠江水系西江、北江、东江及支流的上游,凡流速达到1—3米/秒,河底均为卵石和跞石,石上附生卵形藻、曲壳藻、针杆藻、异端藻、等片藻之类底生硅藻和一些丝状绿藻,浮游植物主要也由这些藻类组成,生物量极低;到了中下游的平原河段,流速大减,底质转为淤泥或细砂,一些真性浮游种类开始发展起来,绿藻中如衣藻、小球藻、栅藻、盘星藻等,甲藻中如多甲藻、角藻都很常见,生物量也明显增高。西江干流在广西江段,上游流速不高,且水源来自各方面,其中也包括湖泊和池塘等,带进一些外源性浮游生物,因而生物量较高。

8感谢你的欣赏2019-10-10黄河、长江等浮游植物黄河干流也是中游进入黄土高原后,水的含砂量急增以致浮游植物生物量降到极低点,呈现下游最高,上游次之,中游最低的情况。长江浮游植物生物量在上游和中游各出现一个峰,总趋势是从上游逐渐往下游递减,到近河口区又稍见回升,这种情况可能与水的污染有关。

我国河流浮游植物量从0.1到20—30mg/L升。黑龙江水系各河通常较高,淮河干流及内蒙古一些河流也较高,黄河、长江以珠江水系各河一般偏低。

9感谢你的欣赏2019-10-10河流浮游动物特点河流浮流动物的种量都较少,并且多是由周围静水水域流进的。原出于冰雪融化的山区河流没有真正的浮游动物,在平原河流中可能出现一些习见的轮虫、桡足类和枝角类。浮游动物的种、量都与流速和会砂量成反比。如黄河中游由于流急和多泥砂,浮游动物量平均仅0.039(0.003~0.0095)mg/L。我国四大河流浮游动物量的平均值以长江最高,0.908(0.34~5.16)mg/L,组成上桡足类和枝角类居多,黑龙江次之,0.63(0.12~1.7)mg/L,以轮虫为主,珠江0.433,以轮虫和桡足类居多,黄河最低,0.128(0.04~0.29)mg/L,以轮虫和桡足类为主。

10感谢你的欣赏2019-10-10底栖生物

河流底生群落的特征主要取决于流速和底质,深度和透明度也有重要影响。根据底质的不同,可以分为五种基本类型:

1.石底群落

2.草丛群落

3.粘土群落

4.砂底群落

5.淤泥群落11感谢你的欣赏2019-10-101.石底群落

生活于水流湍急的坚硬基质上,以固着生物为主,所有成员都有抵抗水流和从急流中取食的适应,并且对氧气的要求都很高。植物主要为苔藓类和某些藻类[水树藻(Hydrurus)、串珠藻(Ratraehospermum)和多种硅藻],它们一般呈丝状或身体延长,紧附于石头上,常复有粘液或胶质鞘以减少水的摩擦和保护藻体。动物种类十分丰富,除了许多习见的固着动物外,还有多种昆虫及其幼虫(蜉蝣幼虫等)和高等甲壳动物、软体动物等。石底群落中的动物一般背腹扁平以减少对水的阻力,常有尾丝、鳃叶之类构造来增大与基质的接触面,具有附着或吮吸器官使本身不被水流冲走,并有特殊的取食器官。石底群落不但种类多,生物量也大,每平方米可达50~250g。但在浑浊的山区河流,生物量较低。12感谢你的欣赏2019-10-102.草丛群落多分布于水流缓慢的淤泥底质上,常见的水草为各种眼子菜、金鱼藻等。水草既是固着生物的附着基底,又是一些动物的食物,还能减缓水的速度。动物种类与石底群落接近。

13感谢你的欣赏2019-10-103.粘土群落

粘土底质通常作狭带状,分布于受冲蚀的土质河岸附近。生物栖居于粘土表面或挖掘洞穴和孔道在其中生活。属于前一类的如蚊蚋幼虫和某些软体动物,属后一类的如某些蜉蝣幼虫和摇蚊幼虫。有些甲壳动物本身不挖掘孔道,但生活于其他动物挖掘的洞穴或孔道中。粘土群落的生物量可能很大,每平方米可达50g。

14感谢你的欣赏2019-10-104.砂底群落

通常分布于水流较大处,在平原河流占较大面积。生物种类极少,常见的为某些肉食性摇蚊幼虫、寡毛类蠕虫和底埋生活的甲壳类(某些糠虾和钩虾),有时还出现球蚬、豌豆蚬(Pisidium)等。藻类仅在浅处出现。砂底群落成员都具有一系列特殊适应,使本身能在经常被搅动的基质上生活。如有分泌粘质的器官,借粘质而附着,有坚固的外覆物,能迅速在砂质中钻掘活动等。砂底群落种类少,但生物量有时很大,每平方米可达9000~170000个。

15感谢你的欣赏2019-10-105.淤泥群落

在平原河流极常见。生物的种和量都很丰富,如寡毛类、摇蚊和其他昆虫幼虫以及蚌类等数量都较大,生物量可达每平方米40g。所有成员对低氧都有较大的适应性。我国主要河流底栖动物量一般下游高于上游,但黄河情形特殊,呈现上游>下游。这点取决于河水的含砂量。上游虽处于高寒地区,但水质清晰,含砂量少,中游由于水流减缓泥砂沉淀,而下游一直处于泥浆状态,泥砂含量很高。

16感谢你的欣赏2019-10-10(三)鱼类河流中自游生物主要是鱼类,鱼类组成在不同地理纬度的河流间有所不同,这在很大程度上决定于河流的大小、流域面积、主河道长度和类型等。一般在急流河流多为带有吸盘和硬鳍的鱼类如爬岩鳅和呈流线型游速快能抵抗急流的鱼类或能隐藏在岩石缝隙中鱼类;缓流河流鱼类更多些。总之河流鱼类在不同河流差异较大,就我国河流鱼类而言,仍是以鲤科鱼类为主,鱼类群落组成与湖泊类似。河流中鱼类生物量在不同的河流差异很大,与河流营养盐含量、水流大小、地理纬度等有关,如国外河流鱼类生物量范围在35~2166kg/hm2之间,多瑙河主河道鱼类生物量达35kg/hm2,而韦梅河鱼类生物量为1010~2660kg/hm2。

17感谢你的欣赏2019-10-10三、能流和生物生产力

在河流上游从集水区和地下水带入的DOM和落叶、陆生植物腐烂形成的腐屑等是生态系物质和能量的主要源泉。DOM沉积在水中石头表面(光面和暗面都有)形成一个粘液层,上面丛生藻类和微生物,为水生动物提供重要的饵料基础。在森林和草原地区的河流,落叶是最重要的能源,年均输入量(干重)可达1~5g/m2,并且陆生昆虫粪粒也占一定份量。

在河流下游底生藻类和水草增多,水深的河湾浮游植物也有生长,自生初级产量开始占一定比重。藻类可被动物直接利用,水草主要形成腐质后被利用。例如,位于森林区的熊溪(BearBrook),由于阳光受挡,河里完全没有藻类和大型植物,唯一自生初级产量为苔藓植物,但仅占输入能源的0.2%,其余99.8%均为外来有机质。所有输入有机质66%以溶解和悬浮状态流出,其余均为细菌所分解利用。动物产量(干重)只有4.8g/m2(83.74kJ/m2)的昆虫。这种河流系统几乎全靠外来能源供应,只起了运输有机质的作用。

18感谢你的欣赏2019-10-10银泉河另一例子为奥当姆(Odum,1957)对美国佛罗里达州银泉河的研究。该河有热水流入,常年水温为21~25℃,由于水温稳定,群落组成也较稳定。主要生产者为一种慈姑(Sagittaria)和附生硅藻与蓝藻。一级消费者(Λ2)为鲻鱼、拟龟(Psendemysspp.)和小型无脊椎动物;二级消费者(Λ3)为太阳鱼、鲶鱼、肉食性昆虫和其他底栖动物;三级消费者(Λ4)为狗鱼等。全年太阳辐射能为71.18×105

kJ/m2,被吸收的有17.17×105

kJ/m2。初级毛产量总值87.09×103

kJ/m2,净产量为34.89×103

kJ/m2。在净产量中大型植物占33%,周生藻类占67%,浮游植物微不足道,外来有机质仅为初级产量的5.4%(图14-1)。内生和外来的有机质(39.44×103

kJ/m2)有54%左右为细菌分解利用,35%随水流出,仅11%(14.10×103

kJ/m2)为植食性动物(Λ2)所利用。

Λ2总产量为6146kJ/m2,Λ2/Λ1能量效率为16.7%。Λ3摄食26%Λ2产量(1603.54kJ/m2)并提供本身280.52kJ/m2产量。Λ3/Λ2能量效率为17.5%。Λ4摄食31%Λ3(87.92kJ/m2)并提供本身产量25.12kJ/m2,能量效率为28.5%19感谢你的欣赏2019-10-1020感谢你的欣赏2019-10-10第二节

湖泊生态系统

湖泊由湖盆和淹浸湖盆的湖水构成。湖水的来源包括雨水、地表水和地下水。湖泊是淡水渔业的主要基地,是主要的水产养殖生态系统.21感谢你的欣赏2019-10-10一、生境特点—水温湖水温度的水平分布,自南向北随纬度的增高而递降,但同时又与所处海拔高度和湖泊本身形态有关。在高纬度、高海拔地区年平均水温最低,如新疆赛里木湖面高程2072m,年均水温仅7℃,7月份也不过11~19℃;西藏的高山湖纳木错湖,高4718m,7月份表面水温仅10.3℃,而纬度与纳土错湖相近的平原湖泊,7月份平均水温多在25℃

以上。

22感谢你的欣赏2019-10-10(二)含盐量通常用离子总量或矿化度来表示,对于有机质含量不多的天然水,同一水样的矿化度值较离子总量值稍小,但两者大致尚可相互比较。矿化度受地区自然条件的制约,我国湖泊矿化度地区分布的特点是:1.东部平原湖区矿化度低。长江中下游水量充沛,湖水的矿化度大多在200mg/L以下,低的只有30~40mg/L。如鄱阳湖矿化度一般在70mg/L左右,最低的仅23.7mg/L。从长江中下游向北,湖水矿化度有随纬度而增高的趋势。2.云贵高原湖泊区和黄河、海河流域湖泊的矿化度稍高,一般都超过200mg/L。如云南的抚仙湖离子总量平均316.6mg/L,异龙湖为355.2mg/L。3.蒙新高原湖区和青藏高原湖区,由于气候干燥,湖水的含盐量较高,大多在1~20g/L之间,已出现许多盐水湖。

23感谢你的欣赏2019-10-10(三)透明度透明度随湖水化学成分的不同和水中悬浮物质和浮游生物的多少而变化。在自然条件相近的情况下,湖泊透明度是深水湖泊大于浅水湖泊,咸水湖大于淡水湖。我国的湖泊透明度大小差别十分明显,透明度最大的达14m(藏南的玛旁雍错湖),最小的仅0.1m,如长江中下游的一些浅水湖。

24感谢你的欣赏2019-10-10(四)主要离子、硬度、碱度淡水湖中阴离子以重碳酸根为主,阳离子以钙离子为主,湖水的硬度和碱度一般与离子总量正相关。长江中下游湖水的硬度不及1.5mmol/L,云贵高原和黄淮海平原的湖泊都超过2.2mmol/L。总碱度的区域性也很明显。珠江和长江水系湖泊的碱度一般较低,如太湖为1.22mmol/L,巢湖为1.02mmol/L。黄河水系和云贵高原岩溶地区湖水的碱度都高于3mmol/L,东北地区湖水碱度相差较大,镜泊湖仅0.65mmol/L,连环湖则高达5.89mmol/L。25感谢你的欣赏2019-10-10(六)有机物耗氧量(COD)珠江水系和长江水系的COD较低,如巢湖仅1.8mg/L,太湖为4.8mg/L,东北湖泊的COD普遍高于珠江和长江水系,多数在3~15mg/L之间,大体说来,我国湖水的COD有一个从南向北增加趋势。

26感谢你的欣赏2019-10-10(七)营养盐类

主要为氮化合物、磷酸盐和硅酸盐

(1)

氮化合物我国湖泊的氮化合物常以硝酸氮(NO3-)为主,约占无机氮总量的75%,含量在0.01~1.01mg/L之间,绝大多数湖泊的含量在0.2~0.5mg/L之间。铵态氮(NH4+)次之,约占无机氮总量的23%,为0.01~0.02mg/L,亚硝酸氮(NO2-)含量最低,仅占2%,为0.01~0.12mg/L。我国东北和长江中下游地区湖泊的无机氮含量较其它地区的湖泊丰富。

27感谢你的欣赏2019-10-10(1)

磷酸盐我国湖泊磷酸盐含量不高,表现明显的磷限制。极大多数湖泊均在0.02~0.06之间,仅呼伦池、五大连池等少数湖泊含量略高,分别为0.24、0.20mg/L。(2)

二氧化硅我国湖泊二氧化硅含量普遍丰富,淡水湖含量一般为3~10mg/L,高的达10mg/L以上,如五大连池、月亮泡、呼伦池等湖泊的含硅量分别为13.7、18.8和21.31mg/L,也以东北和长江中下游地区的湖泊为高。28感谢你的欣赏2019-10-10(八)溶解气体天然湖泊除少数污染严重或浅水湖冬季冰下缺氧外,一般溶氧都很丰富。湖水中溶氧、CO2和pH值都有明显的时空分布,其分布和变化情况与湖泊形态有密切联系。

29感谢你的欣赏2019-10-10二、生物群落

湖泊中浮游植物包括浮游细菌和浮游藻类。浮游藻类是浮游植物的主要成分,包括蓝藻门、隐藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、裸藻门和绿藻门等的一些种类。其中以蓝藻、硅藻和绿藻门的种最多。每个湖泊记载的种类属数多在几十到一百多个以上,一般说来多水草的浅水湖出现的种类常较深水湖为多,大湖常较小湖为多。

30感谢你的欣赏2019-10-10湖泊浮游植物生物量特点我国湖泊浮游植物生物量相差极为悬殊,最低的如西藏纳木错湖和新疆的赛里木湖均不到0.1mg/L,高的如连环湖,忙牛泡超过40mg/L,但大多数湖泊,约在1~10mg/L之间。

四大水系浮游植物量分布总的趋势和初级生产力一样,也是从南向北增高。在生物量组成上一般以硅藻、蓝藻和绿藻为主,个别情况下以鞭毛藻类占优势

31感谢你的欣赏2019-10-10

各类湖泊按生物量组成特点可分为以下5种类型:

1.硅藻型生物量中硅藻占显著优势,又可分为两类:

①高寒地区贫营养型湖,如鄂陵湖、扎陵湖、羊卓雍湖等,除硅藻外绿藻、金藻也有相当比重;

②水有一定交换率的中或富营养湖,如金鸡湖、玄武湖、五大连池、大兴凯湖等。

2.蓝藻型生物量中蓝藻占显著优势,如镜泊湖、连环湖、茂兴湖、异龙湖、达里湖等,常有总量越高蓝藻所占百分比越大的趋势。

3.绿藻型生物量中绿藻占显著优势,如小兴凯湖、可鲁克湖、抚仙湖等,多为中营养型湖。4.甲藻型生物量中甲藻占显著优势,如红碱淖、纳木错湖、英犭茶湖、梅家荡等。5.混合型

由两个门以上的藻类共占优势,如赛里木湖、草海、前进湖、扎龙湖和东平湖以绿藻和硅藻为主,太湖和乌梁素海以蓝藻和硅藻为主,鲤鱼泡以绿藻和甲藻为主,哈素海以裸藻和硅藻为主,忙牛泡以绿藻、蓝藻和硅藻为主。

32感谢你的欣赏2019-10-10(二)湖泊浮游动物特点我国湖泊浮游动物生物量在80年代以前的资料多以数量(个/L)表示,一般每升湖水中原生动物数千个,轮虫几百个,枝角类10几个至几十个不等,桡足类10~100个不等。80年代以后才注重测定生物量(mg/L),据80年代初的资料,贫营养型平均0.96(0.16~2.19)mg/L。中营养型2.10(0.28~17.6)mg/L。富营养型3.59(0.59~3.52)mg/L。从地域分布来看,黑龙江水系湖泊最高,平均为3.44(1.54~7.06)mg/L,而黄河、长江和珠江三水系变动于0.26~4.77mg/L之间。

33感谢你的欣赏2019-10-10浮游的原生动物有肉足虫纲和纤毛纲的一些种类。肉足虫常见的有变形虫、表壳虫、匣壳虫、砂壳虫等等。纤毛虫常见种类有片状漫游虫、栉毛虫、焰毛虫、斜管虫、草履虫、膜袋虫、钟虫、累枝虫、弹跳虫、筒壳虫、似铃壳虫、游仆虫、尖毛虫等。轮虫常见的种类有角突臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫、壶状臂尾轮虫、螺形龟甲轮虫、矩形甲轮虫、尖削叶轮虫、前节晶囊轮虫、对棘同尾轮虫、异尾轮虫、针簇多肢轮虫、奇异巨腕轮虫、长三肢轮虫等。枝角类常见种类有长肢秀体溞、大型溞、隆线溞、长刺溞、蚤状溞、透明溞、僧帽溞、老年低额溞、方形网纹溞、微型裸腹溞、多刺裸腹溞、长额象鼻溞、矩形尖额溞、点滴尖额溞、圆形盘肠溞等。

桡足常见种类有汤匙华哲水蚤、大型中镖水蚤、咸水北镖水蚤、直刺北镖水蚤、白色大剑水蚤、锯缘真剑水蚤、英勇剑水蚤、近邻剑水蚤、广布中剑水蚤、台湾温剑水蚤、透明温剑水蚤等。

34感谢你的欣赏2019-10-10(三)水生大型植物

淡水湖最常见的水生维管束植物有挺水植物:芦苇、菰、蒲草、荆三棱、水葱等;漂浮植物:满江红、浮萍、凤眼莲、槐叶萍等;浮叶植物有:芡实、莲、睡莲、杏菜、菱等;沉水植物:轮叶黑藻、金鱼藻、马来眼子菜、菹草、蓖齿眼子菜、轮藻等。湖泊中水生大型植物大多数仅分布于淡水湖中,个别种类生长在盐度较低的内陆盐水湖环境中,如沟草、菹草、角果藻、蓖齿眼子菜等。

35感谢你的欣赏2019-10-10湖泊大型底栖动物

湖泊大型底栖动物包括环节动物、软体动物、甲壳动物、昆虫类等,我国湖泊底栖动物的主要优势种类有:环节动物:中华颤蚓、苏氏尼鳃蚓、霍甫水丝蚓、扁蛭类(Glossiphonia)、宽体金钱蛭(Whifmaniapigra)等;软体动物:中国圆田螺、中华圆田螺、环棱螺类、纹沼螺、方格短沟蜷、萝卜螺类、扁卷螺类、圆顶珠蚌、剑状矛蚌、背瘤丽蚌、背角无齿蚌、蚶形无齿蚌、褶纹冠蚌、河蚬等。甲壳动物:腺介虫(Cyprissp)、钩虾、秀丽白虾、中华小长臂虾、米虾类、日本沼虾等。昆虫类:羽摇蚊、雕翅摇蚊、多足摇蚊、环足摇蚊、粗腹摇蚊、长跗摇蚊等的幼虫以及毛翅目、半翅目、鞘翅目的幼虫和成虫。

36感谢你的欣赏2019-10-10(一)初级生产力

湖泊初级产量由浮游植物、底生藻类、水生大型植物和自养细菌构成。各种成分所起的作用大小与水体的深度有密切联系。除了浅水湖沼或湖泊的沿岸带,大型植物和底生藻类可在年产量中占主要地位以外,一般均以浮游植物为主要成分。湖泊水越深,浮游植物的作用越显著。有些咸水浅湖,因盐度高,水草不能丛生,初级产量主要由浮游植物和底生藻类组成

(表15—1)。

37感谢你的欣赏2019-10-10湖泊的次级生产力湖泊的次级生产力以自生的初级产量为基础。在沿岸带腐质链占绝对优势,水草是主要生产者,其生活时分泌的胞外产物和死后淋滤形成的大量DOM大部分被细菌利用,另一部分通过物理过程形成无定形腐屑。水草死体在动物和微生物作用下碎裂和降解为粗腐屑并提高含氮量。细菌和腐屑被饵料动物利用并转化为鱼产量。浮游植物和水草上附生藻类的初级产量或通过胞外产物或直接被动物所利用,最后也转化为鱼产量。位于森林地区的湖泊,落叶和风刮入的POM在沿岸带也起一定作用。

38感谢你的欣赏2019-10-10湖心区浮游植物初级产量在湖心区浮游植物初级产量是物质和能量的主要来源,湖越深浮游植物的作用越大。但即使在这种情况下,通过腐质链的能流也是大于牧食链的。据Newell(1984)的估算,甚至初级产量有80%被直接利用,仍然有10%(沉淀)+10%(分解)+40%(Λ2的粪)=60%能量进入腐质链,湖泊富营养化程度越高,进入腐质链的能量越多。例如据

HillbrichtLlkowske(1979)材料,在波兰贫营养型湖浮游动物食物中微藻占50%,细菌加腐屑也占50%,在富营养湖则细菌占70%~85%,腐屑占10%~20%,微藻仅占5%~15%。

39感谢你的欣赏2019-10-10何志辉(1987)湖泊分类1.贫营养型湖:一般分布于高原或山区,或在气候极为潮湿且土壤贫瘠的地区,面积较大,水较深,如青藏高原的颚陵湖、扎陵湖、纳木错湖,新疆赛里木湖,云南的抚仙湖,珠江水系的澄碧河水库,锦江水库等等。2.富营养型湖:一般分布于平原或城郊,通常水浅,外源性有机质和营养盐类较丰富,如东北平原高肥力土壤带的镜泊湖、连环湖、龙风山水库,内蒙古半干旱地区的呼伦湖、乌梁素海,位于城郊的武汉东湖、苏洲金鸡湖、南京玄武湖等等。3.中营养型湖:初级生产力一般1~3gO2/m2·d,浮游植物量一般为1~7mg/L,通常以甲藻和硅藻占优势的湖库,暂列为中营养型。如洞庭湖、鄱阳湖、黄河中下游的东平湖、刘家峡水库,云贵高原的草海、邛海等等。

40感谢你的欣赏2019-10-10第三节水库生态系统

水库可由不同方式建成,但主要是在河流上筑坝栏蓄径流而成的,下面所要讨论的也就是这一类水库。其他形式的水库,其非生物环境和生物学情况和湖泊相近。由于是在河流中建成,水库兼备有河流和湖泊的征象。水库和河流相似点是:有相当部分的水团沿一定方向流动;和湖泊的相似点是:水的交换很慢。但是水库同河流及湖泊又有很大的差异。它和河流的不同点是:在一年的大部分时间内,水的流动只限于上层,底层并没有流动,和湖泊的不同点首先在于库盆的不对称,越向下游水越深;此外水库的水位变化也远较湖泊剧烈。

41感谢你的欣赏2019-10-10水库特点水库按其使用目的,通常有三类,即发电用的水电站水库、灌溉水库和饮用水库。作为发电用的水库,水位在春夏比较稳定,而在秋冬时期由于江河水量少,发电强度又增大,水位降到一年的最低点。作为农业灌溉用的水库,由于用水量多的时间是夏季,水位也在夏季降到最低点。饮用水水库的水位则主要决定于降水情况。由于水库综合有河流和湖泊的特征,所以其中水文情况可能同时显示出河流和湖泊的特点。例如,当一股暖水由河流注入水库时,这股水因密度小浮在原有的水的上面;这时在水库中就有两层水,上层具有河水的特征,下层具有湖水的特征。

42感谢你的欣赏2019-10-10水库分区由于库盆的不对称,水库中的物理、化学和生物情况都是不均匀的。因此,水库可以划分为在物理化学情况上不同的三个区段:(1)近堤区这是水库中最深的部分,水淹浸了整个河滩。这个区段的物理化学情况和湖泊十分相似。夏冬两季都发现由于水温的垂直分布而引起的整个水层区的分层现象。在底层水由于淤泥的沉积,一年的大部分时间内也发现氧的不足。淹水的河滩土壤和冲刷两岸的雨水带入的有机质的矿质化,丰富了水中含有的营养盐类,在近堤区的沿岸,沉水植物很发达,但是反之由于浅水带的面积很小,挺水植物通常不发达。(2)中间区水较浅,沿岸浅水带宽大,因之挺水植物极发达;反之其他生物(特别是需要日光的藻类)受其影响则不发达。由于植物残体的分解常产生泥炭泥沉淀,有许多地点氧气情况极为不佳。(3)上流区

水更浅,有显著的水流,各项情况接近于河流;常呈全同温情况,溶解物质和气体的垂直分布十分均匀,水底淤泥不多。由于沿河河滩砂质土壤中很少有机化合物,注入的河水中有机物也不多,所以上游区水中的营养物质十分贫乏。但水流的存在保证了这一带高额的含氧量

43感谢你的欣赏2019-10-10一、非生物环境

(一)水位和面积

(二)水流

(三)水温和透明度

(四)水化学

44感谢你的欣赏2019-10-10二、生物群落

水生生物情况和水库的形态及物理化学特点有着直接的联系,水库的植物和动物区系基本上是起源于由河流的,但随着水库情况的发展,强烈地改变了河流生物的生活条件,因而也大大地改变了生物界的组成。那些适应于急流生活和高度需氧的生物几乎完全消失;代之而起的是通常生活在静水或微流水水体的种类的大量发展。水库的生物界在种类上远较河流丰富。

45感谢你的欣赏2019-10-10水库浮游植物种类组成水库浮游植物首先是在原河流生活的藻类中发展起来的,以后从支流、河滩、水洼等水体以及风的传播增添一些新种类,并使原有种类进行改组。虽然水库浮游植物群落形成过程很快,但究竟水域的历史较短,并且由于很少水草,生境趋于单纯化,因此出现的种数一般较湖泊为少。比如,黑龙江水系22个湖泊中见到浮游藻类146属,而在39个水库中仅见到113属。不同地区不同类型的水库在浮游植物生物量及其组成上差别很大,但在种属组成和主要种类上都很接近。优势种和习见种都是一些广泛分布的普生性种类。特别是颗粒直链藻、飞燕角藻和铜绿微囊藻3个种在我国各水系的大多数水库中都是最常见且生物量很大的优势种。

46感谢你的欣赏2019-10-10水库浮游植物生物量我国水库浮游植物生物量从不到1mg/L到每升几十毫克,差别极悬殊,主要取决于集水区的土壤、岩石和植被状况、水的交换率、水域形态、当地的气候条件等等。例如黑龙江省龙风山水库、泥河水库、宋集屯水库等,库区为森林植被和农田,集雨面积大,外源性有机质和营养盐类十分丰富,浮游植物生物量都达到10~12mg/L,同省区的石人水库由于水中含大量泥砂和其它悬浮物,降低透明度影响光合作用,浮游植物生物量仅2.8mg/L。刘家侠水库和冯家山水库均因水的交换率过高,浮游植物生物量仅0.65和1.16mg/L。珠江流域水库常因集水区岩石、土壤条件较差和雨水的淋溶,水中营养物质贫乏,浮游植物生物量一般不到1~2mg/L,远低于北方的大部分水库。

47感谢你的欣赏2019-10-10水库中浮游动物常见种类通常水库浮游动物的形成过程要经过2~4年,库水的浑浊度对浮游动物情况有十分重要的影响。当库水的浑浊度很高时,浮游动物量急减,其分布常常仅局限于近堤区。大风或暴雨后大量悬浮水中的泥砂常使浮游动物大量死亡,特别是枝角类有时死亡率达80~90%。水库中的浮游动物常见种类有原生动物:累枝虫(Epistylissp.)、筒壳虫(Tintindium)、似铃壳虫(Tintinnopsossp.)、砂壳虫(Difflugia);轮虫:针簇多肢轮虫、壶状臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫、角突臂尾轮虫和螺形龟甲轮虫等;枝角类:柯氏象鼻氵蚤、长刺氵蚤、秀体氵蚤、微型裸腹氵蚤等;桡足类:广布中剑水蚤、温剑水蚤、近邻剑水蚤、大型中镖水蚤及其无节幼体等。

48感谢你的欣赏2019-10-10我国水库浮游动物生物量我国水库浮游动物生物量约在0.1~10mg/L之间。按生物量计,以枝角类、桡足类占优势,原生动物和轮虫相对地不如湖泊和池溏的多。如清河水库1970~1979年浮游动物平均生物量为1.95mg/L,其中桡足类约占44%,枝角类占40%,轮虫原生动物约占16%。浮游动物量中游上游高于下游,夏季最高,秋季次之。

49感谢你的欣赏2019-10-10水库水生大型植物水库建成后因水位上升原有水生植物和陆生植物都被淹死,因而沿岸植物都是重新发展起来的。水库大型植物只能从邻近水域中得到种子,因此当有支流从其他湖泊或沼泽流进时,沿岸植物较易丛生并首先在支流入口处或库湾中形成。在最初阶段对于沿岸植物发展的最重要条件是水位稳定,一般夏季水位变动超过1m时就有不良的作用,但冬季水位的下降没有影响。水的浑浊度过大时,由于光照不足和水底土壤不稳定,沿岸植物也不发达.水库首先出现的通常是泽泻,水芹之类借种子传播的种类,以后蒲草、席草、芦苇等用根和地下茎繁殖的多年生种类也逐渐定居;在浮叶植物中半水生的蓼类常首先生长起来。水库大型植物区系的形成时间很长,小型水库要5年以上,大型水库常达10~20年之久。在发展过程中后期,营养条件和种间关系起着主导作用,通常优势种逐渐更替。水库中高等植物的强烈发展,可导致水体的沼泽化,但是沿岸植物对于水库中生物的发展起了良好的作用。在丛生高等植物的水库,浮游生物和水底生物都比较丰富,并且这些植物丛还是许多鱼类的产卵场所。反之,高等植物不发达的水库中,鱼类的种类和数量都比较少。

50感谢你的欣赏2019-10-10底栖动物第一阶段特点在水库形成之初,原来流水性种类如虾类、蜉蝣幼虫、毛翅目幼虫等由于水流减慢、淤泥下沉和溶氧量的下降,除在上游区尚可见到以外,其他区段逐渐绝迹,同时某些在土壤生活的两栖性种类,特别是寡毛类开始在淹水土壤出现。因此第一阶段水库底栖动物的特点是由水生种类和土壤种类形成的混合群落,总生物量较低。51感谢你的欣赏2019-10-10第二阶段的特点第二阶段的特点是摇蚊幼虫,特别是大红摇蚊幼虫的滋生。常常在水库建成的当年秋季以前,这种幼虫就已经到处广布了,这时颤蚓等寡毛类仅在原来河床有泥砂沉淀的部分存在。摇蚊幼虫所以很快在水库发展起来的原因与其生物学特点有关。首先较大型的摇蚊其成虫可以在空中飞行相当距离,直接把卵产到水中并且一年可生殖几次。早期幼虫是浮游性的,易于随水流扩播,并且食性又很广泛,既能滤食又能捕食。它们对低氧及水质条件又有很大的适应能力。但是如果水库中水流较强且不断向外排水,那么由于浮游幼虫不断被水流带走,摇蚊幼虫群落就难于形成或延迟到第二年在水流微弱区段小规模发展。第二年后栉虾、钩虾、蛭类、贝类等的数量也逐渐增多。52感谢你的欣赏2019-10-10第三阶段的特点第三阶段也是群落的稳定化阶段。一般要经3~4年后,某些适应于当地生活条件的种类开始占优势,同时总种数和生物量都下降,仅在原河床地带因颤蚓类的繁殖生物量才见上升。53感谢你的欣赏2019-10-10在水库中移殖底栖饵料动物容易由于原有河川种类的消迹而新种类又较难入栖、所以即使营养水平不高的水库,其底栖动物群落也多是不饱和的,因此在水库中移殖底栖饵料动物容易得到经济效果。由于水较深,且水草匮乏,底栖动物种、量一般少于湖泊,特别是软体动物更少。底栖动物的主要类群是寡毛类和摇蚊幼虫,寡毛类是山谷型水库和水库深水区的优势类群,并发展成非常单纯的种群,如湖北潭口水库,未采到昆虫,但寡毛类的密度为2830ind/m2,生物量为3.16g/m2;在平原型水库和水库的浅水区昆虫较多,如太平湖水库的上游、中游和库湾地区摇

蚊占优势,而在下游则以寡毛类为主。水库底栖动物的密度和生物量差别较大,如湖北省30座大中型水库的密度平均值为7-4407个/m2,平均生物量为0.001-5.85g/m2。

54感谢你的欣赏2019-10-10(三)鱼类区系的形成

水库的形成,从根本上改变了河流鱼类的生活条件。各种鱼类对于这种变化的反应是不同的。那些在急流中生活和繁殖的鱼类如真鲦(Leuciscusleuciscus)、爬岩鱼(Ggastromyzon)等在水库中不能找到适宜的条件,通常都离开水库而上溯到河流去。它们的数量在水库的最初二、三年即已急剧减少。相反地,在静水或微流水中生活和繁殖的鱼类(鳊、鲤、狗鱼等等)则迅速地在这里发展起来。此外,除去原河流的鱼类以外,在该河流域的湖泊中生活的鱼类,也有可能进入水库。

55感谢你的欣赏2019-10-10水库鱼类演替在水库形成的最初一年,对于在水草上产卵的鱼类,创造了极好的发展条件。因为被淹没的大片陆地上丛生陆生植物,为产卵场提供了广阔的面积。如果水库的水位需在二年内达到设计高度,那么在第二年由于新的陆地被淹没,产卵条件还是很优良的。第一年鱼卵和稚鱼的成活率也比较高,因为这时在水库中栖息的鱼类还不多,卵和稚鱼被敌害吃掉的机会也比较少。但是,此后由于水库的水位不稳定,被淹浸的陆地植物又腐败了,常干涸的沿岸带内水生植物的繁殖也极微弱,使草丛产卵性鱼类的生物条件大大地恶化了。这时那些对产卵附着物选择严格的经济鱼类如鲤、鳊等将处于极恶劣的条件下,而一般野杂则能利用去年的植物的残体以及冲进水库的陆生植物残体作为产卵附着物。产卵期间水位的下降也有不良影响,这会使已产出的鱼卵干死。由于水库中水位状况的这种特点,水库鱼类区系在自然形成过程中,无经济价值的野杂鱼在数量上将逐渐占优势。因此,必需采取措施以保证水库鱼类区系能与渔业利益相适应地定向形成。56感谢你的欣赏2019-10-10三、生物生产力和利用

我国水库普遍放养鲢、鳙等滤食性鱼类,可直接滤食大型浮游植物,使食物链大为缩短,特别是鳙鱼在水库中既能充分利用大型浮游植物,又能有效地利用以外来有机质为主要能源的浮游动物,这点可能是许多水库中鳙产量高于鲢的主要原因。

57感谢你的欣赏2019-10-10第四节

养鱼池生态系统

养鱼池是一种人工生态系统,它具备天然生态系统的一切共性,但在人类控制和影响下,在结构和功能上又有其特点:58感谢你的欣赏2019-10-10养鱼池生态系统结构功能特点1.养鱼池面积小、水浅,易受天气及人类活动的影响,非生物环境的变化很大。同一池塘在一个生长期内可经历贫营养型、中营养型、富营养型到腐营养型的不同阶段。由于冬季常排干水,又具有间歇性水体的许多特点。2.生物群落不是自然发展起来的,主要在人类的支配和影响下形成,种类组成趋于单纯化,种间的相互适应能力一般较差,优势种突出。3.生产者几乎全由浮游植物组成,大型消费者中鱼类都是人工放养的,浮游动物和底栖动物大多是由具保护性结构,易于扩布,世代时间短、繁殖快、生态辐广的种类组成。微型消费者中细菌、鞭毛藻类非常丰富。4.初级生产力高,外来有机质量大,食物链短、鱼产力高。5.由于生境易变和群落组成的简单化,降低了系统本身的自动调节能力,生态系统的稳定性较差。59感谢你的欣赏2019-10-10一、非生物环境

(一)面积和深度

池大水深,生境变化较缓,鱼类活动空间大,但池过大不便管理,一般不超过20~30亩,而从10亩左右较好。水过深了易形成温跃层,国内主张不超过2~3m深,但在密养条件下鱼在水中游动本身起了搅拌器作用,使用增养机也能破坏水团分层,因此水深达到了3~4m仍是有利于高产的。

60感谢你的欣赏2019-10-10(二)水温池水温度随气温而变化,但昼夜温差和季节温差均比气温小得多。我国主要养殖鱼类的适温范围多在20~32℃之间,15~20℃间尚可生长。因此全年15℃以上的生长期天数和20℃以上的天数的长短都是高产塘的重要指标。

61感谢你的欣赏2019-10-10(三)光照条件

特别重要的有下列两个指标:1.日照长度和实际日照时数北方地区生长期虽短,但每天日照时间和实际日照时数都较长。比如:广东生长期达330天,而生长期日照时数仅50~600小时,黑龙江省生长期仅165天,实际日照时数则达到700小时。这样在光照条件方面弥补了温度条件的不足。2.水的透明度透明度既表示光透入水中的程度,又大致反映浮游植物的密度,太大和太小都不好,一般以20~40cm较好。62感谢你的欣赏2019-10-10(四)池水运动风流、波浪、密度流、鱼群游物引起的涡流均可促进水层的垂直混合,有利于溶氧和养分的上下交流,提高鱼产力,开动增氧机也能起到这样的作用。63感谢你的欣赏2019-10-10(五)溶解盐类通常为淡水,但盐度2~3以内的微盐水更有利于鱼的生长,总碱度以1.5~3.5mmol/L为佳,总硬度宜与碱度相近。64感谢你的欣赏2019-10-10(六)溶解气体溶氧变幅极大,可以从<1mg/L到过饱和,时空分布极显著。溶氧量变幅大说明水中物质循环强烈,鱼产力高。氨在水中形成NH3和NH4,NH3有剧毒,安全浓度应在0.05mg/L以下。水温和pH升高时,总氨中NH4比值增大,这时总氨浓度不变却可能致毒。硫化氢为极毒气体,在北方盐碱地池塘有时产生并致毒。主要是在水中有机质多,水温高,pH7~9,透明度低时,在缺O2条件下,水较深的老鱼池中硫酸盐还原而形成。

65感谢你的欣赏2019-10-10其它因子(七)pH值通常在7~9之间。10以上短时间(中午和午后)尚可,长时间则有危险。pH日变幅大的也是高生产力的标志。

(八)有机物耗O2量有机质是水肥度标志,但过多又会恶化氧气情况,高产塘C0D多在15~60mg/L之间。

(九)营养盐类无机氧达到1~2mg/L即可,磷酸盐一般应为无机量的1/5以上,我国高产塘通常缺磷。

(十)池底淤泥

具有供肥,保肥和调节水质的作用。但淤泥过多又易恶化水质,造成下层水氧债高,可能引起泛塘。一般以保持10~15cm厚度为宜。

66感谢你的欣赏2019-10-10二、生物群落

(一)浮游植物养鱼池生境多样,多变,各类生态习性的藻类均有出现的可能性,但优势种类则较有限。我国高产塘习见优势种类多为富贫养型到腐营养型指示种:甲藻和隐藻门:隐藻、膝口藻、裸甲藻等;蓝藻门:鱼腥藻、拟鱼腥藻、微囊藻等;绿藻门:衣藻、小球藻、栅藻、四角藻、十字藻、空星藻等;裸藻门:裸藻等;金藻门:棕鞭藻、单鞭金藻等;硅藻门:小环藻、针杆藻、菱形藻、舟形藻等。67感谢你的欣赏2019-10-10鱼池按生物量比例划分如果按藻类生长期总生物量中所占的比重来划分鱼池,则基本上属两种类型:

1.以隐藻为代表的鞭毛藻类塘。

2.蓝藻长期占优势的蓝藻塘。

68感谢你的欣赏2019-10-10鞭毛藻塘鞭毛藻塘中鞭毛藻类一般占浮游植物总量的60%以上,有时达到80~90%,硅藻和绿球藻类(Chlorococcales)近常也占相当比重。群落生物量多在20~100mg/L之间,生长期平均值多为30~50mg/L。东北养鱼池浮游植物量较高,平均值可超过100mg/L,最高值可达200~300mg/L以上。这点和东北鱼池水较浅,土质肥沃、肥源充足和生长期日照时间较长有关。

69感谢你的欣赏2019-10-10蓝藻塘蓝藻塘在北方较干旱地区水质微盐碱化的鱼池中较常见,一般多是投饵施肥不定时定量且很少注换水的池塘。浮游植物量常超过100mg/L,蓝藻占绝对优势,浮游动物量一较低。但是鱼腥藻和拟鱼腥藻等固氮蓝藻塘都是最高产塘。除了鞭毛藻类塘和蓝藻塘以外,绿藻塘在常施化学肥料的鱼池较常见,在一般池塘仅短期存在;硅藻塘、裸藻塘和金藻塘仅在短期出现。

70感谢你的欣赏2019-10-10(二)浮游动物(二)浮游动物由四大类组成,优势种大多是习见的普生种:1.原生动物种类多而现存量通常不大。中国养鱼池中以纤毛虫为主,主要种类有:简壳虫、弹跳虫、侠盗虫、钟形虫、喇叭虫等。2.轮虫类种类和现存量都较多,主要种类有:萼花臂尾轮虫、壶状臂尾轮虫、角突臂尾轮虫、晶囊轮虫、庞毛轮虫、裂足轮虫、三肢轮虫、多肢轮虫、泡轮虫、龟甲轮虫等等。3.枝角类种类不多但现存量有时很大,主要种类有:大型氵蚤、隆线氵蚤、长刺氵蚤、裸腹蚤、秀体蚤等等。4.桡足类

经常存在,现存量或多或少。主要种类均属于剑水蚤类和镖水蚤类。

池浮游动物量差别很大,低的不及1mg/L,高的达100mg/L以上,同一池塘变幅可达几百倍。

71感谢你的欣赏2019-10-10(三)底栖动物淡水底栖动物包括环节动物、软体动物、甲壳动物和水生昆虫等。在养鱼池中由于缺乏水草和受到强大的鱼类摄食压力的影响、软体动物和甲壳动物难以长时间存在,底栖动物主要由能够钻埋底泥中或鱼类难以取食的寡毛类环节动物和昆虫幼虫等组成。水生寡毛类中常见的是各种水蚯蚓,特别是水丝蚓(Limnodrilus)、管水蚓(Aulodrilus)、颤蚓(Tubifex)、带丝蚓(Lumbriculus)等属的种类。水生昆虫中最重要的是摇蚊科幼虫,主要为羽摇蚊(Chironomus)、长跗摇蚊(Tanytarsus)、雕翅摇蚊(Glyptotendipes)、前突摇蚊(Procladius)等属种类。其他水生昆虫多为鱼类的敌害,主要有蜻蜓目、鞘翅目和半翅目的幼虫或成虫。72感谢你的欣赏2019-10-10养鱼池底栖动物现存量及其组成养鱼池底栖动物的现存量及其组成,只有过少量的调查工作,一般只限于对摇蚊幼虫和水蚯蚓等饵料生物的定量研究。据Λяхнович(1964)对白俄罗斯155成鱼池的调查,底栖动物平均量从0.62到106.7g/m2,相差达200倍以上。但60%的鱼池都在1~10g/m2之间,10~50g/m2的占12%,仅一个池超过100g/m2,在组成上以摇蚊虫为主(77.8~99.8%),并且其比重有随总量的增高而增大的趋势。其他作者关于苏联养鱼池底栖动物平均量的记载多在2~20g/m2之间。Wirzhubski等(1953)报道以色列高产塘生长期底栖动物量平均为3.7~10.9g/m2。中国养鱼池底栖动物量还很少研究。据对辽宁省海城养殖场和金州鱼种场几个以鲤为主的混养池的测定,底栖动物量平均为0.06~52.7g/m2,以摇蚊幼虫为主。金州鱼种场摇蚊幼虫占总量的89.5~91.7%,其余为寡毛类。各池初期底栖动物量都很高,1个多月后随着鲤的生长和幼虫的羽化,总量很低或等于零。

73感谢你的欣赏2019-10-10(四)鱼类群落养鱼池中鱼的种类组成和种群的数量配比全部受人力支配,基本上由一些能最合理地利用食物和空间、互利或偏利的经济鱼类组成。我国主要池养鱼类有鲢、鳙、草、青、鲮、鲤、鳊、鲂、鲫、罗非鱼等,其中鲢、鳙为上层鱼,草鱼、鳊、鲂、罗非鱼为中下层鱼、青鱼、鲮、鲤、鲫为底层鱼,这些鱼混养可充分利用池塘空间,从食性上看,鲢、鳙食浮游生物、草鱼、鳊、鲂主要食草类,青鱼食软体动物,鲮食腐屑和附生藻类,鲤、鲫食底栖动物和腐屑、罗非鱼主要食腐屑和浮游植物,混养一起能最充分的利用各种食物鲢资源。草鱼和鲢、鳙是互利的,草鱼食草其粪便肥水有利于鲢鳙的生长,鲢鳙滤食浮游生物和细菌,改善水质对草鱼有利。鲤和鲢也是互利的。鲤通过食鲢的粪便而利用浮游植物,而本身翻动底泥促进水底有机质的分解而肥水,对鲢有利,其他池养鱼类之间的关系也是利多于害。从数量上说,南方池塘通常以鲢、鳙、鲮、草、青鱼为主,配搭罗非鱼,北方常以鲤为主。

74感谢你的欣赏2019-10-10能流模型镇赉高产鱼池庄河青堆虾池75感谢你的欣赏2019-10-10第五节

河口湾生态系统

河口湾(estuary)是海水和淡水交汇和混合的水区,按Pricharol(1967)的定义:河口湾是一个与外海相连的半封闭的沿岸水体,其中海水和陆地排出的淡水相混合并受到潮汐的强烈影响。河口湾除河口外,有时还包括沿岸海湾、潮沼和其他海岸积水水体,可看作海水与淡水生境的过渡区或群落的交错区(ecotone),但有其独特的理化和生物特征,是一种多变化、高生产力的生态系统。

76感谢你的欣赏2019-10-10研究意义河口湾是水产资源的宝库,许多鱼类、贝类、甲壳类在此生活,许多经济动物利用河口湾作为繁殖场所和幼体肥良海区,因此,也是海水增养殖重要基地。另一方面河口湾又是一种最易受人类活动的影响和破坏的生发系统,研究对这种生态系的合理利用和保护在国内外已引起广泛注意。

77感谢你的欣赏2019-10-10河口湾分类1)正性河口湾,流入的淡水量大于水面蒸发量。淡水与海水混合使近水面的海水盐度下降,而下层盐度较高,形成盐度的垂直分层。这是温带河口湾的特点。2)负性河口湾,水面的蒸发量大于流入的淡水量。进入的海水与少量淡水混合并稍受稀释,但高蒸发量使表层水盐度升高下沉,形成一种底层流流出河口,这类河口湾广泛分布于热带。3)中性河口湾,流入的淡水量等于蒸发量,形成稳定的盐度垂直分层,这类河口湾很罕见。

78感谢你的欣赏2019-10-10一、非生物环境

(一)盐度

(二)水温

(三)透明度

(四)底质

(五)其他理化因子

79感谢你的欣赏2019-10-10(一)盐度-垂直分层温带习见的正性河口湾,水的盐度形成,其中有四种情况:

a.强分层:一般在大河河口,河水迳流量远大于潮流,这两股不同水文特性的水流交汇和推移时,则迳流在上、潮流在下、沿着不同方向流动,上下层之间常有一盐跃层(halocline)存在。

b.中度分层:如果河水迳流和潮流强度相近,由潮汐作用产生的湍流与河水局部混合,形成盐度分层,但上下水层盐度差较小。c.完全混合如果潮流强度明显大于迳流,水从表层到底层充分混合并使全水团的盐度与海水接近,不存在垂直分层。

d.超盐水河口湾

有时淡水流入量很少,潮差也很小,而蒸发量很大,这样的河口湾由于蒸发浓缩到某季节使盐度高于海水,这是一种特殊类型的河口湾。上述盐度的垂直分布情况与水的深度有关。水深时分层明显,水浅时混合加强,分层减弱80感谢你的欣赏2019-10-10盐度纵向分段河口湾盐度还有明显的纵向分段,从河向海盐度递增:a.河头段,即淡水进入河口处,盐度不超过5,底质为细泥;b.上游段,位于河口湾上游,盐度5~18,底质为淤泥;c.中游段,位于河口湾中游,盐度18~25,底质以淤泥为主,在水流较强处有砂质沉淀;d.下游段,位于河口湾下游,盐度25~30,以砂质沉淀为主,在水流缓弱处有泥质沉淀;e.口外段潮流进入河口的入口处,盐度与海水相同,底质为砂砾或石砾。河口湾盐度的纵向分布有明显的周期性变化,雨季低盐区扩大,每月两次大潮时高盐区扩大。在河口中部盐度的变化最为强烈。

81感谢你的欣赏2019-10-10(二)水温河口水容量较外海及其附近沿岸水体更为多变。首先,河口水容积较小而表面积较大,在一般的大气条件下更易受气温的影响,升温和降温都较快。其次,因受河流的影响,河水温度的昼夜变化和季节变化都大于海水,所以河口水温与沿岸海水相较冬季较低而夏季较高。越靠近河头,年温差越大,到口外段温差最小,在河口中心区由于潮汐变化的影响,温度变化最为剧烈。水的温差也有垂直变化,表层水温差最大,深层水最小。

82感谢你的欣赏2019-10-10透明度和底质(三)透明度:由于河口水中含有大量悬浮物,所以水的混浊度一般很高,透明度低。河水流量最大时,河口水的透明度最低。口外段全系海水,透明度最高。(四)底质:

河口湾的水底沉淀来自海水、河水和周围陆地的冲刷物。海水在河口入口处因流速开始降低,首先使较粗的悬浮颗粒沉落,同样地河水也将较粗的颗粒沉落在河头或河流中,而在海水和河流淡水的交汇区,由于水流减缓以及两种水团混合时的絮疑作用,细淤泥也逐渐下沉。所以河口湾的底质主要由松软的泥质构成,其中含有大量颗粒有机质。83感谢你的欣赏2019-10-10(五)其他理化因子

河口虽然不断地有潮流和江河迳流汇合和流动,在河道中央流速有时每小时可达数氵里,但由于三面受陆地包围,风刮起的波浪不大,特别是水浅,不能形成大浪,所以,大多数情况下是风平浪静的。由于河水和潮流的不断流动,加上水浅和水生植物的光合作用,河口湾中溶氧十分丰富,但在分层期有时出现底层缺氧情况。虽然河口湾的盐度从口外到河头递减,但各种离子含量的变化未必和盐度一致(图18—1)。如碱度从海向河只有微弱的变化,而硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐等浓度从海向河反而上升。溶解有机质量也是河水高过海水。大多数微量元素在海水和河水中含量相近,因而在河口湾中分布也较均匀。pH值一般波动于7~8之间。

84感谢你的欣赏2019-10-10二、生物群落

(一)河口湾生物的来源和分布

(二)浮游植物

(三)浮游动物

(四)底生植物

(五)底栖动物

(六)自游动物

85感谢你的欣赏2019-10-10(一)河口湾生物的来源和分布1)寡盐生物主要为淡水生物,一般分布于河头段盐度5以内,有时也能在上游段出现。如长江口占优势的淡水生物有:浮游生物:盘星藻、栅藻、直链藻、近邻剑水蚤等。底栖生物:秀丽白虾、日本沼虾、一种蚬(Corbiculasp)等。鱼类:长吻鮠、白鲟、大银鱼、铜鱼等。86感谢你的欣赏2019-10-10(2)真正河口生物主要生活于河口中部盐度5~30之间,一般是海洋起源的,由于竞争压力而难在海洋中出现。如长江口主要种类有:浮游生物:中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)、异常角刺藻(Chaetocerosabnormir)、中鼓藻(Bellerocheamalleus)、火腿许水蚤,中华华哲水蚤,江湖独眼钩虾等。底栖生物:安氏白虾、黑龙江河兰蛤(Polamocorbulaamurensis)等。鱼类:凤鲚、梭鱼、鲻、梅花鲈等。87感谢你的欣赏2019-10-103)广盐性海洋生物从中游段到海洋入口都有分布,一般生活于盐度18以上,少数可在低到5处出现。如长江口主要种类有:浮游生物:菱形海线藻(Thalassionemanitzschioides)、长柱根管藻、精致真刺水蚤、肥胖箭虫等。底栖生物:葛氏长臂虾、周氏新对虾、鹰瓜虾、三疣梭子蟹等。鱼类:银鲳、黄鲫、斑、菊黄东方鲀等。88感谢你的欣赏2019-10-104)狭盐性海洋生物和洄游性生物

4)狭盐性海洋生物通常局限于盐度25~30以上的口外段,属典型海洋生物,大潮时可能进入下游段。5)洄游性生物

包括产卵洄游时途径河口湾的鱼类,如鲑、鳗鲡等以及幼体在河口肥育成长的虾蟹和鱼类、乌类等。89感谢你的欣赏2019-10-10河口湾生误区系特点大量观测资料表明:河口湾中生物的种数要较邻近的海水和淡水水体少得多。这首先是盐度的影响,因为淡水生物不耐河口的高盐度而海洋生物又难适应河口的低盐度。真正的河口种与淡水种和海洋种比较,种数都低得多。此外河口湾存在的地质年代还不长,生物区系尚未充分发展,并且河口湾大多是宽广的一片泥滩,小生境较少,这些都可能影响到物种的丰富度。由于海洋动物对低盐度的耐性要较淡水动物对高盐度的耐性大得多,所以河口湾动物以海洋动物占多数,真正的河口生物也都是海洋起源的。一般说来,河口湾生物种类组成比较复杂,物种的多样性指数较高,我国黄河口、长江口和珠江口鉴定的浮游植物种数分别为103、64和224种,浮游动物为66、105和133种,底栖动物191、153和456种

,自游生物144、189和

356种。

90感谢你的欣赏2019-10-10(二)浮游植物通常以硅藻类最占优势,特别是中肋骨条藻有时可占浮游植物总个数80%以上,在盐度5~15中繁殖最盛,常被看作河口水的指示种。但当盐度>27时常被豪猪刺冠藻所取代。其他硅藻如双尾藻(Ditylum)、角刺藻、小环藻、直链藻、菱形藻等属也很常见。夏季甲藻常占优势,主要有角藻、多甲藻、裸甲藻等。在低盐度上游区绿藻、蓝藻、隐藻有时数量较多。河口湾浮游植物量差别极大,从近于零到3mgChla/m3之间变动(Boynton等,1982)。在河水迳流量大,不分层的河口中生物量最高。季节分布总趋势与近岸水域相似,即春秋各有一次高峰,夏季低,但又因具体条件而有变化。如长江口浮游植物量以8月最高,平均8.75mgChla/m3,6月次之,11月到翌年4月降到2mgChla/m3。高生物量区一般分布于盐度10~25海区表层水。

91感谢你的欣赏2019-10-10(三)浮游动物-1北温带河口浮游动物的一个特点是数量大、种类少。在种类组成上通常以桡足类占优势,主要种类多属于真宽水蚤(Eurytemora)、纺缍水蚤(Acartia)、许水蚤(Schmacheria)、歪水蚤(Tortanus)、伪水蚤(Pseudodiaptomus)、哲水蚤(Calanus)等属。其余如原生动物、水螅水母类、栉水母类、毛颚类及其他甲壳类也常进入河口,有时数量很大。此外到了多毛类、贝类、蟹类等底栖动物的繁殖盛期,它们的浮游幼体数量激增,成为浮游动物中的优势种群。92感谢你的欣赏2019-10-10浮游动物由于受到河水迳流和潮流的冲刷和高浑浊度的影响,河口浮游动物的发展受到限制,生物量一般在每立方米几十到几百毫克之间,其季节分布甚为多样且无规律。这是因为河口浮游动物的食物来源除浮游植物外还有大量的腐屑和细菌,其生物量变动较少依赖于浮游植物的丰度;其次作为近岸水域暂时性浮游动物重要成员的底栖动物幼体,因种类不同出现的季节也不一样。然而,总的说来,在不同的区域还是有一定的变化趋势。比如,位于高纬度的河口湾,浮游动物量一般在水温高的夏季有一到几个高峰,冬季出现低谷。温带区域夏季由于大量底栖动物幼体的加入而出现高峰,冬季最低,但也有春季高峰夏季低谷的报道。同一水体高峰的出现期逐年不同,没有明显的规律。例如长江口1986年1~4月浮游动物量降到最低点,月平均不超过90mg/m3,4月份仅51mg/m3,此后逐月上升到7月份达到高峰(月均720mg/m3),此后又下降到12月月均100mg/m3。

93感谢你的欣赏2019-10-10(四)底生植物河口底生植物包括挺水植物、沉水显花植物和底生藻类。由于河口大部分地区底质为泥质,不适于大型藻类附着,加上水的浑浊度很大,较深处植物已难生长,所以植物区系比较贫乏,但有些区段生物量很高。挺水植物丛生于水最浅的潮间带,形成大片盐沼。主要种类有:芦苇、簏草、海三棱簏草、灯心草、盐角草、碱荠、大米草等,在热带区域盐沼则为红树林群丛所取代。盐沼挺水植物的最大生物量(干重)可达300~923g/m2。沉水显花植物分布在低潮面以下海区,形成水下海草床。主要种类有大叶藻、海龟草(Thalassia)、海神草(Cymodocea)等,生物量(干重)可超过1000g/m2。大型底生藻类主要种类有石莼、浒苔、刚毛藻、硬毛藻(Chaetomorpha)等绿藻和墨角藻、泡叶藻等褐藻,分布于岩石基质上。微型底生藻类则以硅藻为主,种类很多,主要在泥底上部1cm处生活,由于能进行昼夜垂直移动,有时可在基质下18cm处见到。硅藻等微型藻类也常附生在沉水植物体上。

94感谢你的欣赏2019-10-10(五)底栖动物河口湾栖动物种类和数量都很丰富,主要由贝类、环节动物、棘皮动物、甲壳动物等组成。贝类主要有各种牡蛎、蛤类、樱蛤、贻贝和小型螺类,如长江口和黄河口常见且数量大的有:伊豆明樱蛤、光滴形蛤、织纹螺等等。环节动物主要为多毛类,如不倒翁虫(Sternaspisscectata)、长项沙蚕、长吻沙蚕(Glycerachirori)、拟特项虫(Paralacydoniaparadoxa)等,有时海蚯蚓和颤蚓的数量也很多。棘皮动物习见的有钩倍棘蛇尾(Amphioplusancistrotus),滩栖阳遂足(Amphiura

vadicoa)等。甲壳动物有各种钩虾、糖虾、虾类和桡足类、介形类等。此外自由生活的纽虫类有时数量很大,在生物量中也起相当作用。

95感谢你的欣赏2019-10-10底栖动物-2河口底栖动物的现存量一般远较海洋和淡水为高,但不同水体差别很大,有时达到很高的程度。如德国Weser河口湾一种多毛类的密度达20000个/m2,生物量1090g/m2无灰分干重;美国Carolina南部一个河口湾,一种牡蛎的密度1000~4400个/m2,生物量达404g/m2无灰分干重。在英国Lynher河口湾,由纽虫类、桡足类和微型多毛类构成的小型底栖动物(meiofauna)生物量达到2646gC/m2。我国长江口和黄河口底栖动物量不高,分别为21.75g/m2和25.8~50.8g/m2湿重。河口底栖动物种、量的时空分布与沉积物类型、组成、沉积速度和迳流量大小等有密切关系,例如长江口底栖动物的水平分布显示距河头越近种和量越低的特点。这是因为长江径流摧带大量泥砂入海,江水与海水相遇时流速降低,悬浮物大量沉淀。近河头处沉积速率高,形成了极不稳定的环境,一些行动迟缓和底内穴居的种类易被淹埋,滤食性种类又因滤食条件恶化而减退,因而底栖动物的种和量都减少。越近外海,水的理化特性和沉积环境都趋于稳定,种数和个体数都增多。黄河口底栖动物生物量和密度的分布,一般也是从河头往外海逐增。96感谢你的欣赏2019-10-10

(六)自游动物

包括鱼类和一些无脊椎动物,有时还出现海豹、海豚之类哺乳动物和鸟类。自游动物中终生在河口湾生活的种类较少,多数是在生殖期或幼年期在河口湾暂住的阶段性种类。如长江口67种鱼类中,终生在河口湾生活的有:凤鲚、前颌间银鱼、鱼俊、鲈、蝌蚪鰕虎鱼、弹涂鱼、弓斑东方鲀、双斑东方鲀等,约占鱼类总种数10%,其中凤鲚为优势种。其余鱼类中,占优势的有银鲳、棘头梅童鱼、刀鲚、小黄鱼、带鱼等。无脊椎动物有67种,主要种类有三疣梭子蟹、安氏白虾、脊尾白虾、葛氏长臂虾、虾蛄、枪乌贼等。自游动物生物量秋季最高,26248kg/km2,鱼类占78%,无脊椎动物占22%,冬季最低301kg/km2,鱼类占71.4%,无脊椎动物占28.6%。

97感谢你的欣赏2019-10-10

(一)初级生产力

河口湾是初级产量特别丰富的海区,据Strachal等(1977)的估算,年初级产量外海平均50gC/m2·a,近岸水域100,上升流区300,而河口湾达到1000gC/m2·a,这是因为河口湾可以同时从海洋、河流和毗邻陆地得到养分,因此氧,磷等营养盐类不会缺乏,但水的浑浊度常是初级产量的限制因子。河口湾的生产者除浮游植物外,还包括盐沼中的挺水显花植物、海草场中的沉水植物和各种底生藻类。

98感谢你的欣赏2019-10-10(二)次级生产力河口湾次级生产力有3个特点:1)外来有机质是初级消费者的主要食物源泉,浮游植物的作用甚至不及底生植物;2)进入的能量主要被底栖动物所利用,浮游动物仅起次要作用;3)鸟类、哺乳类等野生动物在终产

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