《底栖动物》课件

第七章底栖动物一、基本概念

底栖动物（Zoobenthos或Benthicanimal）是指生活史全部或大部分时间生活于水体底部的水生动物群。

1h底栖动物的习见类群包括：海绵动物门、腔肠动物门、扁形动物门、线虫动物门、环节动物门、软体动物门、节肢动物门和棘皮动物门中的很多物种。是水生态系统结构和功能的重要组成部分。2h底栖动物生态类群的划分：按起源划分：原生底栖动物（Primaryzoobenthos）：从祖先物种出现以来一直生活在水环境中，包括常见的水生环节动物、底栖甲壳类、双壳类等；

次生底栖动物（Secondaryzoobenthos）：由陆地生活的祖先在系统发育过程中，重新适应水中生活的动物，主要包括各类水生昆虫，以及软体动物中的肺螺类（Pulmata），如椎实螺（Lymnea）等。

3h按大小划分：大型底栖动物（Macrofauna）>0.5或1mm42或63μm<小型底栖动物（Meiofauna）<0.5或1mm微型底栖动物（Nanofauna）<42或63μm4h按生活类型划分：

固着动物（Sessilebenthos）穴居动物（Burrowingbenthos）攀爬动物（Climbingbenthos）钻蚀动物（Boringbenthos）

5h固着动物RedFanSpongesBlueSeaFan(Acalycigorgiasp.)Coral辐射对称的体形，以便与周围环境保持平衡。

海绵与珊瑚6h淡水壳菜以足丝固着于坚硬的底质上。身体构造较简单，足完全消失。

7h藤壶藤壶附肢丧失运动功能成为捕食器官。

8h藤壶、淡水壳菜等固着动物常形成群体，过度孳生，经常会损害水体工程建筑或堵塞管道，造成不利影响。

9hHirundinea(leech)临时固着的动物，用吸盘固定。

10h穴居动物

Nematoda(roundworms)Oligochaetes沙蚕身体细长，易于在底质中穿行。

11h双壳类NovaculinachinensisPondMussel

进出水管从水体中取得氧气及悬浮颗粒，肌肉发达的斧足也是在底泥中开凿穴道的一种适应。

12h攀爬动物

TrapeziarufopunctataPanulirus寄居蟹在底质表面爬行的类群个体都较大，常有厚重的贝壳或被甲。

13h田鳖绿水红娘华攀爬类昆虫14h钻蚀动物（仅见于海洋）

WoodthathasbeenboredbyTeredoWorms.船蛆15h根据摄食对象和方法的分类功能群食物颗粒功能亚群主要食物撕食者>1mm咀嚼者和钻食者新鲜维管束植物死亡维管束植物收集者<1mm过滤收集者悬浮藻类和有机碎屑直接收集者沉积有机碎屑刮食者<1mm泛刮食者生物和非生物基质上附着的藻类等有机刮食者附着于生物基质上的藻类等捕食者>1mm吞食者动物全部或部分刺吸者动物细胞和组织液16h二、生活史及化性

1、生殖方式

无性生殖：

出芽生殖（budding）：水螅芽裂生殖（fission）：扁形动物、低等环节动物在中部的某一体节形成芽区（Buddingzone），增生若干新节，前面若干新节形成母体尾部而后面新节则发育为幼体的头部，待幼体成熟后脱离母体。

断裂生殖（fragmentation）：寡毛类、多毛类由虫体自切为若干段，每段再生出新的头部和尾部，形成完整个体。17h

有性生殖在底栖动物中很普遍，不论是雌雄同体还是雌雄异体，一般情况下，生殖时都须经过异体受精，形成受精卵并发育成幼体。不少种类能分泌卵茧（Cocoon），或多或少地将受精卵包裹起来，以利于幼体在其中孵化。18h2、幼体发育

直接发育是幼体孵化后，其形态即与成体无大差异。

间接发育是幼体形态与成体不同，须经简单或复杂的变态阶段。19h昆虫的间接发育20h3、化性

是指某类动物在单位时间（通常为一周年）内出现的世代数。把一年多世代者通称为多化种（multivoltine），一年为二世代者和一世代者则分别称为二化种（bivoltine）和一化种（unicoltine）等等，这种情况常见于水生昆虫。对于世代时间达到或超过两年的种类，则可称两年生、三年生等等，这种现象常见于软体动物。

21h底栖动物周年生产量=一世代生产量×化性22h三、周年生产量

底栖动物是水生态系统中次级生产力的主要贡献者。

测定水体次级生产力的方法有：种群动态参数法生理学方法

P/B系数法。

23h文献报道的我国底栖动物周年生产研究中所得P/B系数（湿重或带壳湿重获得）如下：多化物种：4.0-11.4（X±S.E.=6.0±2.28）一化物种：1.8-7.8（4.1±0.62）多年生物种：0.5-5.4（2.1±0.73）寡毛类：3.6-11.4（6.4±1.46）软体动物（不包括大型蚌类）：0.5-5.4（2.8±0.792）昆虫：1.8-6.6（4.5±0.44）1g干重≈6g湿重1g干重≈20.9kJ1g干重≈0.5gC24h四、底栖动物与环境的关系1、物理因素

底质根据颗粒的大小以及有机质的多寡大体可分为岩石、砾石、粗沙、细砂、粘土和淤泥。其中，粗砂和细砂的底质最不稳定，通常生物量最低。岩石、砾石多见于急流区，经常出现有一定适应性的附着或紧贴石表的种类。粘土和淤泥中富含沉积物碎屑，饵料丰富，故生物量大，但多样性往往不如岩石底质。同一物种在不同底质中的密度有很大的差别。25h表7.2湘江及其支流不同底质底栖动物的密度（D,indm-2）和生物量（B,gm-2）（括号中数据为%）类群仙女虫科颤蚓科蛭科螺类双壳类昆虫幼虫合计卵石DB52000（90.6）4.0(12.5)80(0.1)8.0(25.1)1000(1.7)8.0(25.1)360(0.6)18(56.4)80(0.1)0.9(2.8)3900(6.8)1.0(3.1)57420(99.9)31.9(100.0)粗砂DB0(0)0(0)120(100)0.1(100)0(0)0(0)0(0)0(0)0(0)0(0)0(0)0(0)120(100.0)0.1(100)淤泥DB47780（75.1）12.0(3.0)14720(23.1)42.6(10.8)20(0.03)0.02(0.005)20(0.03)22.0(5.6)580(0.9)303.5(76.8)520(0.8)15.1(3.8)63640(100.0)395.2(100.0)26h流速通常静水水体中的生物量和物种多样性大于流水水体。但有些要求较清水的种类在江河中反而较常见。溪涧由于水流较急，则多为营固着生活的昆虫幼虫，如双翅目中的蚋类。据Cummins（1975）报道，水流速度可以相当精确地控制底质颗粒大小，还能影响颗粒的积累和生物特征。推测水流速度是通过作用于底质等生境来影响底栖动物的。27h

水深一般情况下，底栖动物数量明显地随水深的增加而不断递减。但某些类群则有可能出现不同的趋势，如深度对寡毛类动物分布的影响就不明显，在环境条件适宜时，深水处寡毛类的现存量甚至比浅水区还要高，

28h2、营养元素

以陈其羽等（１９８０）对东湖的研究为例：总氮

底栖动物密度（D,indm-2）和生物量（B,gm-2）对总氮（TN,mgL-1）的关系表示为：D=1863TN-1207；B=13.441TN-9.091（r=0.9998*）。

总磷底栖动物的密度和生物量的对数对总磷（TP,µgL-1）的关系可表示为：lnD=0.046TP+5.04;lnB=0.053TP+0.20（r=0.9982*）。

有机物水中有机物化学耗氧量（COD）与生物量的回归关系为：B=2.28COD-6.22（r=0.9999*）。29h3、水草

动物的密度和生物量与水草的关系主要取决于各类动物的生活习性，大部分螺类、昆虫幼虫和仙女虫类集中于水草区生活，蚌类、摇蚊幼虫和颤蚓类等都有钻泥穴居的习性，与水草的关系并不密切。

30h五、底栖动物在不同性质水体中的种类和数量分布

表7.3湖泊不同类群底栖动物的种类数湖泊盐度（‰）深度（m）种数调查时间寡毛类软体动物昆虫其他合计青海湖12.55.5-28.735111201961-1962新疆柴窝堡湖2.23.220130151985新疆福海0.10.3-14.3911427691985新疆天池0.352.3204061985河南曹岗湖1.40.3-2.1151121291990-1991武汉东湖0.2-0.52.2184154/1131960s湖北保安湖0.2-0.31.5-2.536234171071992-1993湖北西凉湖0.11.8-2.21217384711992-1993湖北洪湖0.2-0.51.0-1.813214618981992-19931、湖泊31h2、河流由于江水中带有大量有机碎屑并逐渐沉积下来，底栖动物中占优势的是以腐败碎屑作为营养的水栖寡毛类。表7.4长江上游干流和支流不同类群底栖动物的种类数（1984年）类群干流支流三峡云阳-重庆香溪大宁河乌江嘉陵江寡毛类12120036昆虫8111348软体动物220020其他120000总计23271391432h3、水库

表7.5水库不同类群底栖动物的种类数湖泊种数调查时间寡毛类软体动物昆虫其他合计新疆红雁池水库11102141985天津团泊洼水库31111161989安徽太平湖水库91142261992-1993湖北丹江口水库7270161985葛洲坝黄柏河库湾5870201984一般情况下，较深水库的底栖动物的物种数较少，主要是寡毛类和昆虫，软体动物少。

33h六、底栖动物在渔业和环境监测上的价值

1、渔业经济价值及渔产潜力的估算

在渔业上，一些底栖动物本身就有很高的经济价值。但底栖动物与渔业的基本关系是作为鱼类的天然饵料，具有较高的能量和物质转化效率。为了在持续利用这一资源的基础上制定渔业生产规划，通常都以底栖动物作为水体渔业生产潜力估算的项目之一。

34h一般认为，若要保护资源而不致于过度开发，底栖动物可供利用的资源量R是其生产量P（一般以年计）与现存量B的差额（即R=P-B），R乘以其在天然条件下对鱼的转化效率C（常取1/6），即得鱼产量F，即：F=（P-B）＊C或F=B＊（P/B-1）C我国底栖动物P/B系数的均值为4.2，但在实际应用时采取P/B=2-3。35h2、在环境生物监测上的运用

底栖动物寿命较长，迁移能力有限，且包括敏感种和耐污种，故能够长期监测有机污染物慢性排放。

Wright（1955）