第五章 水环境生态学

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1、第五章水环境生态与陆地生态系统的环境相比，水生态系统是以水作为系统的环境因素。水的密度决定了水生生物在构造上的许多特点。由于水的密度大于空气，许多小型生物如浮游生物可以悬浮在水中，借助水的浮力渡过它们的一生。水的比热较大，导热率低，因此水温的升降变化比较缓慢，温度相对稳定，通常不会出现陆地那样强烈的温度变化。水的另一个重要特性是40C时密度最大，低于40C时密度反而变小，因此冰结在水面而不下沉，冰下的水温始终保持在冰点以上（40C），既使在严寒的气候条件下，水生生物仍可在冰层下生活不致冻死，保持着正常的生态功能。水还是一种良好的溶剂，不但酸、碱可以溶解在水中，一些有机物也能溶于水中，这就保

2、证了水生生物得以正常的生长和发育。但是，水中的氧气含量较陆地环境少，光照条件也比陆地差。因此，水中溶解氧的含量和光照常成为水生生物生活和分布的限制因子，水的理化特征使水生生态系统有其独特的系统结构和功能。192第一节　水环境生态特征水生生态系统由水生生物和非生物环境两大部分组成，其中水生生物包括指生产者、消费者、分解者，如图5.1.1所示。气候因子：光照、温度、水分、空气等环境条件　无机物质：C、H、O、N、P及矿物质盐分等有机物质：碳水化合物、蛋白质、脂类及腐殖质等水生态系统生产者：水生大型植物、藻类、光合细菌等水生生物　消费者：原生动物、微型后生动物等无脊椎动物，鱼类等脊椎动物分解者：

3、大部分的细菌和真菌图5.1.1水生生态系统的组成一.生产者水生的高等植物、藻类和自氧细菌等生产者的主要特点是利用太阳等能源，将简单无机物合成为复杂有机物的自养生物。1.水生植物（aquaticvacuolarplants）水生植物一般指水生高等维管束植物，主要有三种生态类型：（1）漂浮植物　　漂浮植物身体组织结构疏松，充满空气，能完全漂浮水面，通过光合作用吸收水中的氮、磷元素及部分重金属，有净化水体的功能，它们在湖泊、池塘和水流缓慢的沟渠中生长，耐有机污染，如凤眼莲、水浮莲、浮萍等（图5.1.2）。凤眼莲（Eichhornia）水浮莲（Pistia）浮萍（Lemna）　　　　　　　图5.1

4、.2　漂浮植物（floatingplants）192另一类根植于水底，叶片漂浮水面的水生植物，称为浮叶植物，如睡莲、莼菜和菱等，如图5.1.3所示。睡莲（Nymphaea）莼菜(Brasenia)菱（Trapa）图5.1.3　浮叶植物（floating-leafplants）（2）沉水植物　　沉水植物生长在各类水体的底部，一般不露出水面。一般要求水体较清洁，有较高的透明度，使光线能透射进水层以进行光合作用。沉水植物有一定的分布深度，一般在5m以内，具体深度与水的透明度有关，光线不足的水底水生植物不能生存，如苦草、金鱼藻、黑藻等（图5.1.4）。苦草（Vallisneria）金鱼藻（Cera

5、tophyllum）黑藻（Hydrilla）　　　　　　　　　　图5.1.4　沉水植物（submergedplants）（3）挺水植物　　　挺水植物是根部植于水底茎叶露出水面的植物，一般较耐有机污染，如菖蒲、香蒲、芦苇等，如图5.1.5所示。192菖蒲（Acorus）香蒲（Typha）　芦苇（Phragmites）　　　　　　　　　图5.1.5　　挺水植物（emergedplants）2．藻类（algae）水域生态系统的生产者在其生态特征上与陆域生态系统差别很大，除了一部分水生高等植物外，各类水域的生产者主要是体型微小但数量惊人的浮游植物——藻类。大部份藻类为单细胞生物，个体较小，代谢率高

6、，繁殖速度快，水体藻类主要有以下九大类：(1)蓝藻门（Cyanophyta）　　蓝藻类的特点是没有色素体，其色素分散在原生质中，蓝藻多喜在水温较高的、含氮及有机质丰富的水体中生长，是水体有机污染的指示生物。常见的有微囊藻、念珠藻和鱼腥藻等，如图5.1.6所示。微囊藻（Microcystis）鱼腥藻（Anabaena）　念珠藻（Nostoc）　　图5.1.6　蓝藻门（2）隐藻门（Cryptophyta）　　多数隐藻类无细胞壁，具有鞭毛，比较耐污。如隐藻（Cryptomonas）和蓝隐藻（Chroomonas）等。（3）甲藻门（Pyrrophyta）192　大部分为海产种类，是鱼类等水生生物的

7、饵料，当海水中数量过多量时，水色变红，形成赤潮。如多甲藻、角甲藻等都是赤潮时常见藻类，如图5.1.7所示。　　　　多甲藻（Peridinium）角甲藻（Ceratium）　　　　　　　　　　　　图5.1.7　甲藻门　（4）金藻门（Chrysophyta）　　金藻色素体呈现金褐色或淡黄色，具有1-2根鞭毛。多数种类喜欢在水较清洁、水温较低和有机质少的水体中生长。单鞭藻（Chromulina）、棕鞭藻（Ochromonas）