第一章 个体生态学 第二节

1、第一章 个体生态学单位名第一节 生态因子的分类及其基本作用规律第二节 生态因子的作用及其生物适应第二节第二节 生态因子的作用及其生物适应一、光的生态作用 二、温度的生态作用三、溶解盐类的生态作用 四、溶解气体的生态作用 五、其他非生物因子的生态作用 一、光的生态作用一、光的生态作用光是地球上生物生存和繁衍的能量源泉；光照强度、光质和光周期对生物的生长发育和地理分布产生深刻的影响。（一）水体的光照条件（一）水体的光照条件1、太阳系数：、太阳系数： 在大气层界面上垂直于太阳光的平面上受到的太阳辐射强度平均为8.10J/（cm2min）2 2、水体光照特点、水体光照特点 （1）射到水面的太阳光一部分

2、(约5%10%)被水面反射，一部分透入水层。 （2）水分子对不同光线的吸收和散射程度不同。最先吸收的是红外线、紫外线和波长长的红色光线，最后被吸收的是波长短的青色和蓝色光线。散射情况则恰好相反。（3 3）当水的深度按算术级数增加时，光照强度则呈指数递）当水的深度按算术级数增加时，光照强度则呈指数递减减。 朗格朗格- -比耳定律比耳定律： 水中不同深度的光照强度： ID和I0分别表示在深度D处和水面的光强；K是平均消光系数或称衰减系数；e为自然对数的底；D是深度。 （4）当水中悬浮物增加或水面被水草、冰雪覆盖）当水中悬浮物增加或水面被水草、冰雪覆盖时，光照减弱。时，光照减弱。透光层透光层：有足够

3、的光可供植物进行光合作用，其光合作用的量超过植物的呼吸消耗。弱光层弱光层：在透光层下方，植物在一年中的光合作用量少于其呼吸消耗。无光层无光层：在弱光层的下方直到水底的水层。（二）光照强度和光合作用（二）光照强度和光合作用 光是绿色植物进行光合作用的首要条件；水生植物光合作用的强度因光照强度的变化而变化。1、饱和光强、饱和光强：植物光合作用的速度不再增大甚至减弱而至于停止时的光照强度，称为饱和光强。 最适光强最适光强：饱和光强的起点就是最适光强。 （1）不同种类其饱和光强（最适光强）不同。）不同种类其饱和光强（最适光强）不同。 淡水浮游藻类中，绿藻最高150 cal/(cm2min)， 硅藻次之

4、100cal/(cm2min)， 蓝藻更次之80 cal/(cm2min)。（2 2）浮游植物饱和光强与纬度有关。浮游植物饱和光强与纬度有关。（3 3）最适光强通常随温度的升高而升高。最适光强通常随温度的升高而升高。 美星杆藻在5时的最适光强为2000 lx，10和17时则分别达到3500和5500 lx。2、光补偿点光补偿点：植物的呼吸作用等于光合作用时的光照强度叫该种植物的补偿点。 补偿深度：补偿深度：水体某一深度，光照度已减弱到使植物在光合作用中所生成的氧量，仅能满足本身呼吸作用中的消耗。 （1 1）补偿深度则是植物向深层分布的界限。补偿深度则是植物向深层分布的界限。 （2 2）不同物种

5、光补偿点的差异。不同物种光补偿点的差异。大型水生植物的补偿点通常在32320 lx之间， 各种藻类 的补偿点可达到0.008 0.021J/cm2s，也就是说约等于可见光总能量的0.2%0.7%。（3）影响光补偿点和补偿深度的因素：影响光补偿点和补偿深度的因素： 温度温度：补偿点随温度的降低而降低。例如几种水生植物的补偿点和温度的关系如下： 透明度透明度：一般说来，补偿深度约为水透明度的两倍。 地理位置和季节周期地理位置和季节周期（四）光谱成分与藻类的色素适应（四）光谱成分与藻类的色素适应1、生理有效辐射、生理有效辐射：可见光部分(波长为380760nm)的大部分光能被植物的色素所吸收和利用。

6、约占太阳总辐射的40%50%。 生理无效辐射生理无效辐射。2 2、不同色素的生态效应、不同色素的生态效应 蓝光：促进蛋白质的合成 红光：促进糖的合成 青光、蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长 红外线是地表的基本热源。 紫外线能杀菌，对生物体造成损伤，促进维生素D的合成。嘧啶二聚体 3、藻类的适应、藻类的适应：（1）形成了各种辅助色素）形成了各种辅助色素。（2）色素种类和分布随光强而变。）色素种类和分布随光强而变。 红藻中的江蓠(Graeilaria verrcosa)在强光照下可消失藻红素而使藻体变为绿色，到弱光条件下又能重新恢复红色色素；某些硅藻生活在水表层时色素体集中在细胞中心，在深

7、层生活时色素体则沿着细胞周围分布。4、光与水生生物的行为、光与水生生物的行为（1）趋光运动与背光运动）趋光运动与背光运动（2）生物对光的反映决定于内在和外在多种因素）生物对光的反映决定于内在和外在多种因素： 光强光强：在0.11000 lx内，尼罗罗非鱼的趋光性随照度的增加而增强，并在101000 lx间达到最大值。当照度低于6000 lx时，海洋原甲藻(Proocentrnm micans)和科瓦裸甲藻(Gymnodininm kovalevskyi)表现趋光运动，当照度达到20 000 lx以上时，则其光合作用受到抑制并表现出背光运动. 光谱组成：光谱组成：鲐鱼对紫色光的趋光率最高，红色次

8、之，白光最低；大型溞在红色光线均匀照射下，几乎在同一位置平静地上下翔游，而在蓝色光线下则不安地四处奔跳。许多虾类对红光趋性较高；枪乌贼对蓝绿光趋性高。 温度温度：通常降低温度可促进动物的趋光性，升高温度则可使趋光运动变为背光运动，例如地中海的一种端足类(Phronima sedentaria)夏季居于300m深度以下，冬季则上升到65m水层。紫贻贝的面盘幼虫在7-15之间呈趋光性，20时则趋光性消失。 动物的年龄和性别动物的年龄和性别：一般说来动物幼龄较高龄更趋光。桡足类、摇蚊幼虫、蓝圆鲹、大多数潮间带底栖动物的浮游幼体等。 很多资料表明，雌体常较雄体更具趋光性，例如在谢王( ) 湖当水层处于

9、全同温状态时， 英勇剑水蚤(Cyclops strenuus sevqnicus)的雄体分布总在雌体之下。 5、浮游生物的昼夜垂直移动、浮游生物的昼夜垂直移动 浮游生物随着昼夜的交替而在水层上下往返游动。 移动方向：夜间从深层上升，白天从表层下降，一昼夜升降一次，另一种情况是在黎明和薄暮两次上升到表层 ，一昼夜有两次垂直移动。 扁平膝口藻(Gonyostomum deplessum)的趋光运动更为明显。无锡河埒口公社一些养鱼池中，这种鞭毛藻类从日出后开始向表层集中，13 00时表层数量达到底层的5倍，此后开始向下层移动，日落后上下水层分布趋于一致。（1 1）光是影响动物昼夜垂直运动的最重要生态

10、光是影响动物昼夜垂直运动的最重要生态因子。因子。 Bogorov(1946)发现在北冰洋没有昼夜交替的夏冬两季，哲水蚤和其他浮游甲壳类都没有进行垂直移动，而在有昼夜变化的春秋两季则出现这种现象 ，Conover(1956)对克氏纺缍水蚤(Acartia clausi)的实验研究，证实了光是控制这种桡足类垂直移动的主要因子。 “最适光强”假说。（2 2）浮游生物昼夜垂直移动的适应意义）浮游生物昼夜垂直移动的适应意义 ： 躲避敌害的捕食；还可避免过强光线的伤害； 夜间到表层取食可以提高食物的质量； 白天下降到深层，在低温下可以提高食物的消化率和节约能量的消耗。 有利于遗传交换。6 6、光对动物生命

11、过程的影响、光对动物生命过程的影响 （1 1）光对动物繁殖的影响）光对动物繁殖的影响 光照时间的长短对很多动物生殖腺的活动有作用。沼生椎实螺(Limnaea palustris)在光照时间11h不产卵，必须日照时间达到13.5 h以上才大量产卵；大头罗非鱼（Tilapia macrocephala)在下雨季节产卵频度显著减少，有时并出现生殖腺退缩的现象。（2）光对动物发育的影响）光对动物发育的影响 比目鱼卵在阴暗处孵化要比在光照下慢12 d；闪光鲟的卵子发育也是在光照下加快，在暗处减慢；大马哈鱼的卵埋藏在河底发育，如暴露在光照下发育就减慢。 光周期也影响发育。狭鳕在黑暗条件下比在自然的昼夜交替

12、条件下卵的孵化率高，发育快。（3）光对动物摄食的影响）光对动物摄食的影响 光对于以视觉摄食的鱼类是必需的生活条件，这些鱼类存在着一个适宜的光强范围，在此范围内摄食最为活跃，摄食量最高。真鲷稚鱼的适宜照度为10-100Lx，仔鱼为1-100lx；鲻幼鱼和大泷六线鱼仔鱼的摄食高峰均在100lx上下。 光周期和光谱组成对摄食也有有影响。 （4）光对动物生长的影响）光对动物生长的影响 中华稚鳖的特定生长率在3000lx到1000lx间随光强的降低而增大，1000300lx间较少变化，300到10lx则急剧增大。 光照时间对生长也有影响，鳟鱼在11.5下，每天用光照射12或18h，比照射6h的生长率明显

13、减小。 光谱成分对动物生命活动也有影响，培养太阳虫时，短波光改为长波光，动物的数量减少。 二、温度的生态作用二、温度的生态作用 （一）温度的作用特点（一）温度的作用特点 温度是水环境中极其重要的因素，在生物的生命活动中起着重要的作用。它直接或间接影响动物的生长 、发育、形态、行为、数量和分布。 水温的分布自北向南增高，同时有日变化和季节变化。水的导热性很小，热量向水体深处传播主要通过因密度不同而产生的对流和风的机械作用。我国28N以北地区的湖泊，10月12月先后出现冰冻。水面结冰后，上层水较冷较轻，底层4较暖较重，出现逆分层。水温变化较缓，海洋2.530，淡水湖泊030。（二）水生生物的极限温

14、度（二）水生生物的极限温度 动物：从稍低于冰点到50左右； 植物：温幅较大些，如某些蓝藻在高达93的温泉中正常生活。1、水生生物按对温度适应性的划分、水生生物按对温度适应性的划分（1 1）广温生物广温生物：温度幅度 10。如菱形藻41(-1130)。大型蚤30（130以上）。 冷水性生物：适温15，一般金藻、硅藻属此，常在春秋大量出现，鲑、虹鳟等冷水性鱼类。 温水性生物：适温1525。我国养殖水体中常见的淡水生物，喜温广温种。 暖水性生物：适温2535。如热带鱼。（2）狭温生物）狭温生物：温幅 10，分为冷水种和暖水种。 如涡虫（Plannaria alpina）温幅仅10（010），南极鱼的

15、耐温幅度20，温幅为7。2、极限温度、极限温度 （1）最高温度：）最高温度：温度超过50，绝大多数生物不能进行全部生命周期或死亡 大多数海洋无脊椎动物只能忍受30的高温，海葵 38。淡水无脊椎动物能忍受4148。蓝藻在8593的水中仍可生存。无色素藻类可忍受7089。 高温致死原因高温致死原因：高温破坏酶系统、呼吸系统、血液系统、神经系统（2）最低温度：）最低温度：生物的温度下限一般为0左右。水生生物对低温比对高温的忍受力强，除暖水种外，很多种类能忍受接近0 的低温。如 ：原生动物-15，椎实螺-3.5，两栖类-1.4，鲈-14.8。 低温致死的原因：温度降到0 以下时，由于组织的脱水，冰晶的

16、形成和细胞结构的破坏引起代谢失调导致生物的死亡。 耐受冻结耐受冻结：动物可以耐受机体中水的结冰，如摇蚊幼虫。 超冷超冷：是指体液的温度下降到冰点以下而不结冰。如小叶蜂-25-30不结冰。3、水生生物对极限温度的适应、水生生物对极限温度的适应 （1）生理适应：）生理适应：酶浓度、组成、活性、体液成分等 物种生存的极限温度不是固定的，如果缓慢地逐步变温，物种生存的极限温度不是固定的，如果缓慢地逐步变温，则有机体常能在原先不能生存的温度中存在一定时间则有机体常能在原先不能生存的温度中存在一定时间。 食蚊鱼实验食蚊鱼实验：若：每小时降3 25 16：耗氧量降低，生活正常；25 10 ，耗氧量降低，且2

17、3天鱼死亡；25 16 养23天（16 ），再16 10 ，未见有 23天内鱼死亡现象，鱼可活40天，最后仍死亡。 同一种动物的耐温能力与栖息地的基础温度或驯化温同一种动物的耐温能力与栖息地的基础温度或驯化温度密切相关度密切相关。 金鱼实验金鱼实验：*一般用半致死温度（LT50）作为温度上限 鱼类增加耐高温的能力所需的时间通常较短。当从较高温度移入较低温度时，就丧失了原先对高温的耐力，但要很慢才能获得抗低温的能力。 外界条件也影响耐温性。（2）形态适应）形态适应 藻类的孢子、水生生物的根茎，孢囊、休眠卵及轮虫的假死等。（3）行为适应）行为适应 冬眠。 夏眠：夏季遇到高温，过分干燥，食物或氧气缺

18、乏等情况下的一种休眠现象。特点是：体温降低，丧失恒温，昏迷状态 温度性移栖：能运动的种类在温度过高或过低的情况下力图离开危险区，这种因回避极限温度而移动的行为称为温度性移栖（thermal migration）。如洄游，迁徙等。 集群：加热，减少散热，形成局部较高温度，如越冬期间的鲤鱼集群。 （三）温度对水生生物生活的影响（三）温度对水生生物生活的影响1 1、温度和水生生物的地理分布、温度和水生生物的地理分布（1 1）从南到北的分布范围受冬季最低温度的限制，从北向南则受夏季最高温度的限制。（2）两极同源两极同源（bipolarity）：南北两半球中高纬度的生物在系统分类上表现有密切的关系，有相

19、应的种、属、科存在，这些种类在热带海区消失。 如曳鳃虫属的尾曳鳃虫（Priapulus caudatus）分布于北极-北温带海区，而刺管曳鳃虫（P. fuberculatospinosus）则栖息于南极-南温带海区。（3）热带沉降热带沉降（tropical submergence）：某些广盐性和广深性的冷水种，其分布可能从南北两半球高纬度的表层通过赤道区的深水层而成为一个连续的分布。2、温度对生物繁殖的影响、温度对生物繁殖的影响 草履虫（Paramecium aurelia）在1416时,每20小时分裂一次，而在1820时可分裂两次 鱼类必须在一定温度以上开始产卵,如鲤鱼18，家鱼也是18。

20、轮虫、枝角类在温度过低过高时为有性生殖，温度适宜时为单性生殖（孤雌生殖）。3、温度对生物发育的影响、温度对生物发育的影响（1）变温动物和恒温动物）变温动物和恒温动物（2）温度与新陈代谢）温度与新陈代谢范霍夫定律:Q10= Tb时的代谢速率/( Tb -10 )时的代谢速率 温度系数（temperature coefficient, Q10）：体温每升高10 时新陈代谢速率的变化。 Q10的一般介于23之间。（3）有效积温法则）有效积温法则 生物完成整个生长发育期或某一发育阶段所需要的昼夜温度总和称某生物或发育阶段的积温。积温。 如鲢鱼不同地区的成熟年龄有所差异，但成熟期的积温（总热量）是一致的

21、，大约需要1800020000度日的积温。 黑龙江省 长江 珠江 成熟年龄 5 4 3 有效积温法则：指发育期的平均温度与发育所经过的有效积温法则：指发育期的平均温度与发育所经过的天数或时数的乘积是一个常数。天数或时数的乘积是一个常数。 K=N(T-C)C生物学零度：生物生长发育的温度下限或生物发育生物生长发育的温度下限或生物发育的起点温度；活动温度减去生物学零度为有效温度。的起点温度；活动温度减去生物学零度为有效温度。T发育的平均温度；N发育历期；K有效积温：某生物在生长发育期或某个发育阶段内某生物在生长发育期或某个发育阶段内有效温度的总和。有效温度的总和。T=C+K(1/N); T=C+K

22、V4 4、温度与生物发育、温度与生物发育 温度对变温动物的胚胎发育有直接影响。温度低，胚胎发育就缓慢，温度升高，发育速度也随之加快。 金鱼的卵巢发育金鱼的卵巢发育(山崎文雄山崎文雄，1965)，实验三周实验三周温度（）10152025卵巢平均重（g）0.40.7512.013.55、温度对动物生长的影响温度对动物生长的影响 （1）乔丹定律乔丹定律（Jordans rule）：一般生长在低温条件下的鱼类趋向于脊椎数目增多和身体增大。 （2）贝格曼定律贝格曼定律（Bergmans rule）：同类的恒温动物，在较寒冷地区的个体要比温热地区的个体大。 中国南北分布的几种兽类头骨长度比较中国南北分布的

23、几种兽类头骨长度比较种类种类颅骨长颅骨长种类种类颅骨长颅骨长mmmm东北虎东北虎331-345华南虎华南虎273-318华北赤狐华北赤狐148-160华南赤狐华南赤狐127-140东北野猪东北野猪400-472华南野猪华南野猪295-354雪兔雪兔95-97华北草兔华北草兔85-89华南兔华南兔67-86几种分布在不同纬度的企鹅身体大小比较几种分布在不同纬度的企鹅身体大小比较种类种类分布纬度分布纬度体长体长金冠企鹅金冠企鹅61N700(Eudyptes chrysolophus)火地岛火地岛盔羽企鹅盔羽企鹅55N500-600(E. crestatus)火地岛火地岛麦克兰企鹅麦克兰企鹅52N7

24、00(Spheniscus magellanicus)福克兰岛福克兰岛加拉帕戈斯企鹅加拉帕戈斯企鹅赤道赤道0490(S. mendiculus)加拉帕戈斯群岛加拉帕戈斯群岛 （3）阿伦定律阿伦定律（Allen rule）：在寒冷地区生活的哺乳动物的四肢、耳、鼻、尾均有明显缩短的趋势。 三、溶解盐类的生态作用三、溶解盐类的生态作用盐度盐度：1kg水中所含溶解盐类的克数。大洋大洋：35，钠和氯，镁、硫酸根，钙。内陆水内陆水：0.01347，主要离子包括钙、镁、钾、 钠、碳酸根、碳酸氢根、氯、硫酸根8 种。表3.2 海 水 的 主 要 和 次 要 组 分 （ 盐 度 ： 34.8） 离 子 重 量

25、百 分 比 Cl 55.04 N a 30.61 SO42 7.68 M g2+ 3.69 Ca2+ 1.16 主 要 组 分 K+ 1.10 99.28 H CO3 0.41 Br 0.19 H3BO3 0.07 Sr2+ 0.04 次 要 组 分 0.71 合 计 99.99 （一）水体的化学分类（一）水体的化学分类 1、天然水体按盐度划分（国际湖沼学会，、天然水体按盐度划分（国际湖沼学会，1958） 淡水（淡水（0.5）；）； 混盐水（混盐水（0.530）；）； 真盐水（真盐水（3040）；超盐水（）；超盐水（40）。）。 2、阿列金分类、阿列金分类 淡水（矿化度淡水（矿化度1g/L）;

26、咸水（咸水（135g/L）；）； 盐水（盐水（35g/L） 3、Beadle（1959） 淡水（淡水（3 ）；低盐水（）；低盐水（320）；）； 中盐水（中盐水（2050）；高盐水（）；高盐水（50）（二）水生生物对盐度变化的适应能力（二）水生生物对盐度变化的适应能力 1、狭盐性生物和广盐性生物、狭盐性生物和广盐性生物 一般说来，大洋或外海的生物多是狭盐性的，沿岸和河口的生物多是广盐性的，淡水生物中有很多种类也是比较广盐性的。 圆形盘肠溞(Chydorus sphericus)、豪猪大口沙蚕(Macrostoma hystrix)和帆口虫(Pleuronema chrysalis)都是典型的广

27、盐性生物，它们在淡水、混盐水和海水中都能生活。 2、水生动物对盐度变化的适应能力通常随年龄的水生动物对盐度变化的适应能力通常随年龄的增加而增强增加而增强。3、盐类组成、温度、环境盐度变化的速率影响水生生、盐类组成、温度、环境盐度变化的速率影响水生生物的耐盐性物的耐盐性 1价氯离子最强烈的参与生物的渗透调节，其浓度常决定海洋动物的耐盐下限和淡水动物的耐盐上限。大型溞和多刺裸腹溞在大洋水的盐度上限为7和10，在里海为9和12，在硫酸盐型的咸海达到10和15。 异色沙蚕在0时能忍耐到2的淡化，在5和20时则可忍耐1和0.59的淡化。 一种多毛类(Mercierela enignatica)当水的盐度

28、急增到40时即死亡，如果逐渐升高则可忍受67的盐度。4、缺盐水体中，生物种数极为贫乏。淡水水体生物、缺盐水体中，生物种数极为贫乏。淡水水体生物种数有随盐度升高而增加的趋势。种数有随盐度升高而增加的趋势。5、混盐水体中生物区系由淡水种、海洋种和半咸水、混盐水体中生物区系由淡水种、海洋种和半咸水特有种组成。种数较海洋和淡水少的多，但某些特有种组成。种数较海洋和淡水少的多，但某些种类个体数量不一定少。盐度种类个体数量不一定少。盐度5-8生物种数最少。生物种数最少。6、海洋动物的种数随盐度的降低和变动减少。超盐、海洋动物的种数随盐度的降低和变动减少。超盐水体生物种数随盐度升高而减少。水体生物种数随盐度

29、升高而减少。（三）水生生物对盐度的适应机制（三）水生生物对盐度的适应机制 1、形态适应、形态适应 形成不透性的外覆物，起到渗透隔离作用，保证体内盐类组成的稳定。如：植物的细胞壁、轮虫的被甲、贝壳、鳞片、外骨骼、羽毛、毛皮等。 2、行为适应、行为适应 主动选择有利的渗透环境。 3、生理适应生理适应 （1）随渗生物随渗生物 体液的化学成分和渗透压随外界环境的变化而变化； 不需要复杂的调节机制和额外的能量消耗即可保持正常的体液浓度； 包括大多数微生物和无脊椎动物。（2）调渗生物调渗生物： 体液各个离子的比例和渗透压恒定，与外界环 境不同； 需要额外耗费相当能量用于渗透调节； 淡水生物和部分海洋生物属

30、此类； 高渗调节和低渗调节。 高渗调节高渗调节：内液渗透压高于外界，如生活在淡水和混盐水中的鱼类（高调生物高调生物）。 问题问题：水不断进入体内 排水排水：借助于发达的排泄器官，如伸缩泡、原肾管、触角腺、马氏管、中肾等。 吸盐吸盐：排泄器官对盐类进行 重吸收；食物中获得溶质； 淡水动物还能主动从环境 中吸收盐类。 低渗调节低渗调节：环境渗透压高于体内。海水鱼类在海水中属于低渗调节（低调生物低调生物）。 问题问题：渗透失水。 补水补水：食物、代谢过程、饮水。 排盐排盐：发达的排泄器官 将饮水中的大量溶质 排泄出去；海洋硬骨 鱼类可通过鳃把多余 的盐排出体外并减少 尿的排出或提高尿液的 浓度；软骨

31、鱼类通过直 肠腺排盐。 举例：卤虫是一种典型的广盐性盐水动物，其体表绝大部分为不透性。在淡水中进行高调生活，当外液浓度达到9左右时内外液等渗。外液继续升高则不管是否摄食都经常喝浓盐水：其中盐类特别是Na+和Cl-被食道壁迅速吸收再通过前10对足鳃排出，从而保持内液的相对稳定。当生活在外液盐度3300之间时，其内液浓度仅变化于525之间。（四）盐度对水生生物生活的影响（四）盐度对水生生物生活的影响1、淡水生物、淡水生物 实验表明当水中盐度稍为升高的情形下（盐度为25），许多种类的代谢、摄食、生长等方面反而有增强的趋势。 2、海洋生物、海洋生物（1）盐度影响海洋生物的摄食、生长和个体大小盐度影响海

32、洋生物的摄食、生长和个体大小 美洲巨蛎(Crassostrea virginica)生活在盐度变化显著的海区时，仅在盐度升高的高潮期间才摄食。一种河口鱼类（Leiostomus xanthurus）在淡水中的摄食率较在混盐水中高50%，生长也加快。Brevoortis tyrannus 幼鱼在低盐度（5-10）水中生长较高盐度（28-34.5）时快33%。（2）盐度影响某些物种的生殖和发育）盐度影响某些物种的生殖和发育 紫贻贝（Mytilus edulis）等的幼体发育较之生殖要求更严格的盐度条件，它们卵的受精可在15-40S中进行，而担轮幼虫只能在30-40S中正常发育。 此外，盐度的变化对

33、于洄游性鱼类来说，还是一种定向因子，盐度的激烈变化可能引起酶反应的变化和影响神经的传导。（五）（五）盐度成分和离子的生态效应盐度成分和离子的生态效应1、盐类成分的作用、盐类成分的作用 钠、钾、镁、钙、铁2、离子的拮抗作用和协同作用、离子的拮抗作用和协同作用 （1 1）拮抗作用拮抗作用 实验：动物培养：将海胆卵培养在浓度和海水相同的氯化钠溶液中，孵化率等于零，在氯化钠溶液中加入1%硫酸钙则孵化率为3%，加入2%硫酸钙孵化率增到20%，加入4%硫酸钙孵化率增高到75%。 钙离子能中和钠、钾离子的毒性，这种现象称为离子的拮抗作用拮抗作用。 镁与钾、钠；钙与镁； 镁与锌； 钾与钠等。 各种盐类混合后解

34、除了毒性的溶液叫做平衡平衡溶液。溶液。（2）协同作用）协同作用：两种溶液混合后产生的毒性等于或大于同浓度两溶液毒性之和。 铜离子和锌离子的协同作用较明显。用0.025 mg/L铜和1.0 mg/L锌在软水中制成的混合硫酸盐溶液较之单独的0.2 mg/L的铜离子和8 mg/L的锌离子，能更快地使黑头呆鱼(Pimephales promelas)等致死。 阴离子中CO32-和OH-有协同作用，如碱度对白鲢幼鱼的毒性随pH的升高而加强。（3 3）离子系数（）离子系数（M/DM/D）:水体中1价阳离子和2价阳离子的比值。四、溶解气体的生态作用四、溶解气体的生态作用（一）溶解氧（一）溶解氧 1 1、水中

35、溶解氧的来源、去路和特点水中溶解氧的来源、去路和特点 （1）氧的来源）氧的来源:大气溶解、水生植物的光合作用、补水带入大气溶解、水生植物的光合作用、补水带入 日本养鳗池中，光合作用占每日氧输入量的89.2%，大气溶解占7.2%，另3.6%系由地下水带入(稻叶俊，1971)。中国无锡市郊高产鱼池光合作用占61%70.2%，大气溶解占29.8%39%，补水带入的氧微不足道。白天，当藻类旺盛生长时，水中溶氧量常达到饱和或过饱和，有时饱和率达到300%400%。 （2）氧的去路：水呼吸、养殖动物呼吸、底质呼）氧的去路：水呼吸、养殖动物呼吸、底质呼吸、逸散到空气中、水底渗漏和排水损失吸、逸散到空气中、水

36、底渗漏和排水损失 无锡市河埒口高产塘氧的消耗中，鱼类呼吸占16.1%，包括细菌和浮游生物的水呼吸占72.9%，底质耗氧占0.6%，逸出占10.4%(雷衍之等，1983)。 （3）水中氧的特点水中氧的特点p含氧量少。含氧量少。 1L大气中有210ml的氧，而1L水中却只有7ml的氧，也就是说只有大气的1/30左右。p常有明显的变化。常有明显的变化。 2、呼吸强度与呼吸系数呼吸强度与呼吸系数（1）耗氧率与呼吸系数的概念）耗氧率与呼吸系数的概念 耗氧率：耗氧率：有机体单位体重在单位时间内的耗氧量。 呼吸系数呼吸系数（RQ） ：有机体呼吸时排出的二氧化碳量和 所消耗的氧气量的比值，又称为呼呼 吸熵吸熵

37、。 RQ= CO2/ O2 0.71RQ 1.00（2）影响呼吸强度的因素：）影响呼吸强度的因素： 内因内因：有机体本身的状况，如物种属性、年龄和 体重、发育期、性别和生理状况等， 外因外因：包括水中溶氧量、水温、盐度、盐类成 分、pH、水流和水质状况、光照、单个或 集群等。u临界氧量临界氧量 当环境含氧量降到一定界限时，动物对氧的呼吸率就发生显著变化，以致不能维持其正常的呼吸强度，这时的含氧量称为临界氧量临界氧量。p不同动物的临界氧量是不同的不同动物的临界氧量是不同的。对于呼吸强度随环境含氧量而改变的那一类型动物，往往没有明显的临界氧量。有调节呼吸能力的动物，其临界氧量随本身的代谢强度以及环

38、境的温度、盐度、pH、CO2含量等因素而变化。 生活于急流中的动物其临界氧量可高达78 mg/L之间，我国池养鱼类多在12 mg/L之间，正常时为2 5 mg/L。p临界氧量的高低和动物血液中血红素与氧的亲和力有关。亲和力越大，临界氧量越低。p接近临界氧量时，动物的呼吸不仅产生量的变化，而且常出现了质的变化，这时呼吸系数逐渐增大。 Sipunealus sp的呼吸系数与水中含氧量的关系的呼吸系数与水中含氧量的关系(自，1955) mg/L水中含氧量水中含氧量11.468.805.401.261.130.81呼吸系数呼吸系数0.691.031.483.408.6010.0u窒息点窒息点 动物在环境含氧量降低到较临界氧量更低的某个界限时开始死亡；这个界限为各种动物的窒息点（氧阈）窒息点（氧阈）。 淡水池塘主养鱼类的氧阈（mgO2/L）一般在0.1 0.8之间，鲫0.1,鲤0.20.3，草鱼0.40.6，鲢鳙0.250.4。 3、生物对呼吸条件变化的适应生物对呼吸条件变化的适应（1）通过增加呼吸频率来保持必要的呼吸强度通过增加呼吸频率来保持必要的呼吸强度。 20斜齿鳊鳃运动和水中含氧量的关系斜齿鳊鳃运动和水中含氧量的关系水中含氧量水中含氧量(mg/L)0.842.483.045.927.099.92每小时鳃运动次数每小时鳃运动次数91008834