水生生物学考研复习笔记.pdf
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1、水生生物学 一、绪论 水生生物: 是指生活于水体(淡水或海水)中的各种生物。 水生生物学: 是研究水体中(淡水或海水)生命科学现象和生物学过程、规律,并探讨其控制和利用的一门科学。 二、水资源与环境 1. 中国水资源的特点 数量上:“总量不少,人均不多” 空间分布上:“南方多、北方少,东部多、西部少” 时间分配上:“夏秋两季多,冬春两季少,各年之间变化大 ” 2. 天然水的主要化学特性 成分: 常量成分、溶解气体、营养元素、有机物、微量元素、有毒物质。 1. 天然水是一个多组分、多相的运动变化着的混合体系 2.不同形态的天然水含盐量悬殊 3.天然水都具有一定的酸碱性 4.天然水都具有一定的缓冲
2、能力 5.天然水都具有一定的硬度和碱度 6.天然水都具有一定的氧化还原能力 7.天然水都具有水生生物生长所需的营养元素 8.天然水都具有水生生物呼吸作用所需的 O2和光合作用所需的二氧化碳 CO2 9.天然水都具有一定的自净能力 10.海水常量成分具有恒定性的特点 3.透明度?补偿深度? (浮游藻类的悬浮机制 ) 透明度: 测定时将圆盘沉入水中,在不受阳光直射条件下,圆盘刚刚看不见的深度,即为透明度 。 补偿深度 :有机物的分解速率等于合成速率的水层深度称为补偿深度。 4. 阐述北方典型淡水湖泊温度的四季分布特点。 春、秋季全同温;夏季正分层;冬季逆分层 5.天然水的混合作用有哪些? 水的混合
3、作用对水中溶解气体、营养盐类、主要离子的分布、变化等都会产生影响。对于一般的湖泊池塘,引起水体混合的主要因素有两个,一是风力引起的涡动混合,一是因密度 差引起的对流混合。 6.水生植物的营养元素 常量必需元素: N、 P、 K、 Ca、 Mg 、 S、 C、 H、 O 微量必需元素: Fe、 Mn、 Cu、 Zn、 B、 Mo、 Cl等 7.Redfield比值? C:N:P=106:16:1 106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H+(+微量元素 +能量 ) C106H263O110N16P+138O2 C106H263O110N16P表示的并不是分子式而是化学式,也可
4、表示为 (CH2O)106(NH3)16H3PO4。 三、藻类 1. 浮游生物 : 在海水或淡水中能够适应浮游生活的动植物群落,它们易于在风和水流的作用下作被动运动。 (1984年命名 ) 包括浮游动物和浮游植物。 浮游植物 是 生态学单位 ,包括所有生活在水中营浮游生活的微小植物,一般指浮游藻类。 2.藻类的主要特征 ( 1)藻类是低等植物,分布广,绝大多数生活于水中 。 ( 2)个体大小相差悬殊,小球藻 3-4 m ,巨藻长 60m。 ( 3)具叶绿素 chlorophy11,能进行光合作用的自养型生物 。 ( 4)没有真正的根、茎、叶的分化,又称叶状体植物。 ( 5)繁殖器官简单,以单细
5、胞的孢子或合子进行繁殖,无胚,又叫孢子植物 spore plant。 总之,藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。 3. 色素( pigment)和色素体( chromoplast ) 色素成分可分为 4大类: 叶绿素( chlorophyll) 胡萝卜素( carotene) 叶黄素( lutein) 藻胆素( phycobelin) 各门藻类因所含色素不同,因此藻体呈现的颜色也不同 : 绿藻门为鲜绿色 金藻门呈金黄色 蓝藻门多为蓝绿色等 除蓝藻和原绿藻外,色素均位于色素体 内 : 色素体是藻类光合作用的场所,形态多样,有杯状、盘状、星状、片状、板状和螺旋带状等。 色素体位于细胞中心(轴
6、生)或位于周边,靠近周质或细胞壁(周生)。 4、藻类繁殖方式 营养繁殖: 不经过任何生殖细胞(配子或者孢子)而进行的繁殖方式。养料充足、温度适合环境中进行。 无性(孢子)繁殖: 通过产生不同类型的孢子来进行繁殖。产生孢子的母细胞叫孢子囊,孢子不需要结合,一个孢子可长成一个新的植物体。 有性繁殖: 通过生殖细胞配子的结合形成合子,合子萌发(经减数分裂)形成新的植物体,或由合子产生孢子,再由孢子萌发成新 个体。有 同配生殖、异配生殖、卵配生殖、接合生殖 。 5. 生态分布和意义 生态分布: 根据藻类生活环境的特点及其与环境的关系,可分为三大生态类群: 1、浮游藻类(又称浮游植物) 2、底栖藻类 3
7、、流水中的藻类 1.浮游藻类 个体小,种类、数量多,包括绝大部分藻类,浮游藻类是鱼类和其它动物直接或间接的饵料,是水体的初级生产者,水体中生物环境重要组成部分,对水体的理化性状、生物生产量和经济动物产量都有极为重要的影响。引起淡水水华 (water bloom) 和海水赤潮( red tide) 。 2、底栖藻类 营固着或附着生活的藻类。红藻、褐藻、轮藻和绿藻门的大型种类是底栖藻类的基本组分,在水底形成藻被层。小型底栖藻类是周丛生物的主要成员,对杂食性和刮食性鱼类具有重要的饵料意义。裸藻、衣藻在阳光充足的温暖季节,在河湾、湖泊潮湿地表大量繁殖,形成绿色斑块状藻被层,有的绿藻甚至可在冰封的雪地上
8、形成红色、褐色或绿色的藻被层。 3、流水中的藻类 由底栖和浮游的藻类组成能在急流中生活和繁殖,同细菌和微型动物一起形成粘土层,具有巨大的吸附力,能吸附污染水体中的有机物并由生物群使之矿化,对流水的净化起到很大的作用。 2)经济 意义 1、 2、 3 1. 藻类的渔业和工农业价值 肥源:固氮蓝藻固氮,轮藻、褐藻 饵料:螺旋藻、硅藻和绿藻的种类 工业用:褐藻,硅藻土 -吸附剂、滤过剂、磨光剂 水华、赤潮的危害: 有害藻类的异常发生:小三毛金藻、有毒甲藻、寄生藻 2. 藻类可作为水污染的指示生物 用藻类群落组成来判断水质状况: 用作氧化塘法进行污水处理:光合作用,利用水中的 N 、 P等营养盐,放出
9、氧气对水体有机物的分解、水体净化具有一定的作用:藻类、细菌和原生动物等组成生物膜 。 3. 藻类的医药和食用价值 海藻的医学价值:神农本草经、名医别录、本草纲目 食用、药用的藻类有紫菜、海带、江蓠、麒麟菜发菜等。 卡拉胶、琼胶等可作为通便剂和胶合剂等。另外很多微藻含有蛋白质、维生素、糖蛋白、虾青素等。 四、蓝藻门 蓝藻特点:特有假空泡(伪空泡),充满气体,调节细胞上浮、下沉 ,可使漂浮又可抵抗阳光照射;无细胞核 段殖体: 许多丝状蓝藻藻丝分出短的分段,是由两个营养细胞间生出胶质隔片或由间生异形胞断开后形成的若干短的藻丝分段。 五、绿藻门 1. 形态构造与特征 2.生态分布及意义 90生于淡水,
10、仅 10生于海水。管藻目多生于海水,而接合藻纲则只生活于淡水中。 石莼、浒苔具有较大的经济价值,可以食用也可提取胶质、糊精作为粘着浆料。浮游藻类如小球藻属、扁藻属等为海产经济动物幼体的饵料。 分布相当广,凡是阳光照射的潮湿环境,都能见到不同种类的绿藻。绿藻是藻类植物的重要组成部分,是鱼池浮游植物的主要成分。不仅作为滤食性鱼类的饵料,也是鱼池生物环境的重要组成部分。绿藻在净化水体、保护水域环境方面也具一定意义。 六、硅藻门 1.主要特征 体制: 多单细胞,丝状体、群体(放射状、带状、链状) 色素 : Chla、 c、 -胡萝卜素、硅藻黄素、岩藻黄素等 色素体: 黄绿或黄褐色,粒状、片状、分枝或星
11、状 同化产物 : 脂肪 2. 形态构造 具硅质细胞壁,内层果胶质,外层硅质 细胞壁:上下两壳,大上壳,小下壳。 上下壳:壳面、壳套、相连带、 间生带 、 隔片 3.硅藻的生态分布和意义 1) 硅藻的饵料意义 1海洋初级生产力 ; 2.海洋动物及其幼体直接或间接的饵料 ; 3.人工大量培养硅藻,如中肋骨条藻、三角褐指藻、牟氏角毛藻、新月菱形藻等 。 2) 常见赤潮硅藻简介 : 骨条藻、菱形藻、盒形藻、角毛藻 、根管藻、海链藻等 。 硅藻的工业价值 : 硅藻土、化石硅藻 金藻门 形态构造主要特征: 无细胞壁,多有 2条鞭毛, 1个细胞核 色素:叶绿素 a、叶绿素 c、 -胡萝卜素,金藻素 常见种类
12、: 黄群藻、三毛金藻 生态分布和意义: 淡水水体,生活于透明度较大,温度较低,有机质含量低的水体。水生动物天然的饵料 。 黄藻门 形态构造和特征: 有单细胞、群体、多细胞丝状体和多核管状体。单细胞或群体的细胞壁,多数由 U形的两节片套合而成,丝状体或管状体的则由 H形套合而成。细胞壁主要成分是果胶化合物。 光合色素无叶绿素 b,主要是叶绿素 a、叶绿素 c、 -胡萝卜素和叶黄素 。 常见种类 :异球藻目、异丝藻目、异管藻目、绿胞藻目、 生态分布和意义 :大多数生活于淡水中,仅少数分布于海水或半咸水中,淡水种类喜生活在半流动的软水水体中。营固着生活或漂浮于水面。是海水养殖育苗的饵料 。 隐藻门
13、形态构造: 单细胞,大部分不具有纤维素细胞壁,多数种类有鞭毛,能运动,有背腹之分。色素:叶绿素 a、叶绿素 c、 -胡萝卜素和藻胆素。 常见种类: 蓝隐藻、隐藻、红胞藻、半胞藻、尖隐藻 生态分布和意义: 海水、淡水均有分布,喜生于有机物和氮丰富的水体。 隐藻是水肥、水活、好水的标志 。 甲藻门 形态构造: 多数单细胞,少数丝状体或由单细胞连成的各种群体。具有 2条顶生或腰生鞭毛,可运动,因此通常被称为双鞭藻。 细胞壁 :纵裂甲藻类,细胞壁由左右两片组成,无纵沟和横沟。横列甲藻类,细胞裸露或具纤维素细胞壁,细胞壁由许多小板片组成。表示甲藻纤维质 小板嵌合而成的细胞壁上下甲板片的数目、形状、和排列
14、方式的式子称为甲片式,为分类的重要依据之一。上下甲和纵横沟的板片组成如下: 上甲板片,包括:顶孔板、顶板、沟前板、前 间插板 下甲板片,包括:沟后板、底板、后间插板 横沟。纵沟。 色素和色素体: 叶绿素 a、叶绿素 c、 -胡萝卜素和四种叶黄素(环甲藻素、新甲藻素、甲藻黄素、硅甲藻素)、甲藻素、绿色素、墨角藻黄素 。 细胞核 : 染色质排列成串珠状,整个有丝分裂过程中核膜不消失,不形成纺锤体,有的种类细胞核不含碱性蛋白。甲藻是介于原核生物和真核生物之间的所谓间核生物 。 鞭毛: 2条等长或不等长鞭毛 常见种类 :纵裂甲藻目、夜光藻、裸甲藻 。 生态分布和意义: 多数种类生活于海洋中,其产量可作
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