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1、水生生物学 （形态与分类） 绪 论 水生生物学 广义上说是研究水中生活的各种生物生命活 动的规律和控制利用的科学，包括水生生物形态、 分类、生理、生态各个方面。随着发展不断充实内 容和方向，现已成为水域生态学的同义词。 本课程着重研究水产饵料生物的形态 、分类、个体生态和渔业利用。 内容：包括浮游植物、浮游动物、底栖植 物、底栖动物。在系统分类上主要属于藻 类、水生维管束植物和无脊椎动物。 学习水生生物学的目的就是掌握 水生生物的形态、分类和生态方面的 基础知识，为保护水域生物多样性、 发展水产养殖、合理利用渔业资源等 打下坚实的基础。 我国在水生生物学领域的研究现状 1.分类 华东水生维管束
2、植物、中国淡水轮虫志、 中国海洋浮游硅藻类、中国海洋浮游桡足类、 淡水枝角类、中国淡水藻类等等。 2.渔业资源调查 20世纪50年代 黄海、渤海、海洋综合调查；黑 龙江、长江中、下游、青海湖。 1980年 海岸及海洋资源综合调查；长江、黄河 、黑龙江、珠江。 3.生物饵料培养 单细胞藻类培养、轮虫培养、枝角类（鱼虫）培养 、卤虫培养。 4.特殊类群 微型浮游生物（2-20m ）、超微型浮游生物（ 2m）。这些生物在海洋中数量大、循环快、能 量转换效率高，对海洋初级生产有重要贡献。 本课程所学内容 藻类 Algae：紫菜、海带等 维管束植物 Vascular plant：（俗称水草） 荸荠、睡莲
3、、芦、 菱等 原生动物门 Protozoa：草履虫 腔肠动物门 Coelenterata：珊瑚、水蛭 轮虫动物门 Rotifera：轮虫供应数量的多少决定着鱼苗生长的 快慢和 成活率的高低。 环节动物门 Annelida：沙蚕、颤蚓、蚂蟥 软体动物门 Mollusca：鲍、乌贼、章鱼 节肢动物门 Arthropoda：虾、蟹、蜘蛛、蚊、蝇、蜈蚣 第一篇 浮游植物 在水中营浮游生活的微小植物，通常是浮 游藻类。是水体中鱼类和其它经济动物的直接 或间接的饵料基础，是水域初级生产者，又是 水体中重要的生物环境，其光合作用也是水中 溶氧的主要来源。 浮游植物在决定水域生产性能上具有重要 意义，与渔业生
4、产有十分密切的关系。 第一章 藻类 Algae 六亿年前，藻类仍是当时地球上唯一的绿色植 物，人们称此时期为地球生物史上的藻类时代。今 天藻类植物虽不能称为植物界的霸主，但仍然十分 繁盛，遍布世界。藻类植物在几十亿年的发展中， 各门之间和各门之内的进化关系，都是按着由单细 胞到多细胞，由简单到复杂，由低级到高级的规律 在演化和发展。 定义： 一群具有叶绿素，营自养生活， 没有真正的根、茎、叶分化，以单细 胞的孢子或合子进行繁殖的低等植物 ，又叫孢子植物（spore plant）、叶 状体植物、自养原植体植物。 藻类特点 藻体各式各样。有单细胞、群体、丝状体 、囊状体、叶状体、枝状体等各种类型。
5、 个体大小相差悬殊。绝大多数藻类植物微 小，只有在显微镜下才能看清它们的形态结构， 也有少数种类藻个体较大，如海带可达24米 长，巨藻可达60米以上。 生殖器官一般为单细胞。有的可以是多细 胞的，但缺少一层包围的营养细胞，所有细胞都 能产生生殖细胞。 生活史（生物在一生中所经历的发育和繁殖 阶段的全部过程）有四种基本类型 生活史无生殖，仅有营养生殖； 仅有一个单倍体的植物体，行无性、有性生殖 仅有一个双倍体的植物体，行有性生殖 有世代交替现象（在植物的生活史中，无性和有性两个 世代交替）。 生态习性多样，绝大多数水生，少数气生。 Flagellum 藻类植物在形态、大小上千差万别。 有的像小圆
6、球，有的像小卵，有的像圆盘 ，有的像大头针，有的像铁链、。有 的只有几微米（ m），必须在显微镜下 才能看见；最大的体长可达60米以上。 藻类植物是地球上最重要 的初级生产者。它们合成的有 机碳总量是高等植物的7倍。 藻类的生态习性 藻类在自然界中几乎到处都有分布，主要是生 长在水中（淡水或海水）。在潮湿的岩石上、墙壁和 树干上、土壤表面和下层，也有分布。 在水中生活的藻类，有的浮游于水中，也有的固 着于水中岩石上或附着于其他植物体上。 藻类植物对环境条件要求不高， 适应环境能力强，可以在营养贫乏， 光照强度微弱的环境中生长，在地震 、火山爆发、洪水泛滥后形成新鲜无 机质上，它们是最先的居住者
7、，是新 生活区的先锋植物之一。 有些海藻可以在100米深的海底生活，有些藻 类能在零下数十度的南北极或终年积雪的高山上生 长，有些蓝藻能在高达85的温泉中生活。有的藻 类能与真菌共生形成共生复合体（地衣）。 我们日常所见，井水比较清澈透亮，但池塘里 的水就往往浑浊带颜色，海水也是一样，这就是池 塘和海水里有较多藻类植物的原因。 藻类繁殖方式 1.营养繁殖 Vegetative reproduction 营养体上的一部分由母体分离 出来后又能长成1个新个体式。 2.无性生殖 Asexual reproduction 孢子繁殖spore reproduction： 无性生殖的生殖细胞叫孢子（spo
8、re） 产生孢子的母细胞叫孢子囊（sporangium）； 孢子囊是单细胞的生殖器官。孢子不需结合， 1个孢子可长成1个新个体。 孢子主要有游动孢子（zoospore）、不动孢子（又叫静孢子， aplanospore）和厚壁孢子（akinete）3种。 3.有性生殖 有性生殖的生殖细胞叫配子（gamete），产生配子的母细 胞叫配子囊（gametangium）。配子囊是单细胞的生殖器 官。一般情况下，配子必须两两结合成为合子（zygote）， 由合子萌发长成新个体或合子产生孢子再长成新个体。 同配： 两个配子形状 、结构、大小 、运动能力等 完全相同。 异配： 两个配子形状、结 构相同，但大小
9、和 运动能力不同。 卵配： 两个配子结构相同，但大小、形状 、运动能力不同，大而运动能力迟 缓的为雌配子；小而运动能力强的 为雄配子。 藻类植物是一种古老的绿色低等植物 ，约2万余种，分布甚广。多数生活在淡水 和海水中，少部分生活在土壤、树皮、岩 石等陆地上。 藻类与人类关系密切，但因其大多数 种类个体及其微小，平常不易被人们感觉 它的存在。 一滴池水中的几种淡水藻 6 5 3 1 2 4 1.色球藻 2.念珠藻 3.水绵 4.衣藻 5.硅藻 6.团藻 第一章 蓝藻门 (Cyanophyta) 蓝藻(blue-green-algae)是最原始、最古老 的一群植物，又称蓝绿藻。 大约在35-33
10、亿年前，地球上出现了细菌 和蓝藻。到寒武纪时，蓝藻特别繁盛，称这个 时期为蓝藻时代。 体制：群体或丝状体，很少是单细胞 丝状体由1条或多条藻丝构成。 一 概述 太湖蓝藻爆发 胶鞘 细胞壁 含有黏质缩氨肽，区别于其他藻类 中央区 无细胞核，仅在细胞中央含有相当于细胞核的物质， 无核仁和核膜的分化，也称原核。故蓝藻属原核生物 。 叶绿素A 藻蓝素 藻红素 色素区 贮存物质 蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体 假空泡 蓝藻门特有，可使漂浮又可抵抗阳光照射 异形胞 仅在某些丝状体蓝藻中存在，较为光亮 蓝藻细胞结构示意图 营养繁殖 1个母细胞 2个子细胞 1个母群体 2个或多个子群体 丝体折断 新丝体 较大群体 小群
11、体 孢子繁殖之内生孢子 母细胞增大，原生质体多次分裂，形成许多具薄壁的子细胞， 母细胞壁破裂后全部放出，每个孢子萌发形成一个新个体。 外生孢子：出现于单细胞属类。原生质体在生殖细胞的 顶端自上而下发生缢缩，产生球形小细胞即外生孢子。 厚壁孢子：普通营养细胞的体积增大， 营养物质的积蓄和细胞壁增厚。此种孢 子可长期休眠，以渡过不良环境，环境 适宜时，孢子萌发，分裂形成新的丝状 体。又称休眠孢子。 藻殖段 少数细胞相连成小段细胞， 通常在藻丝体顶端或分枝的 顶端形成。成熟后离开母株 再生长成新的丝状体。 藻殖孢 外部具有厚而有层理的胶鞘 包围，位于母株分枝顶部。 萌发时胶鞘的一端或两端破 裂，发展
12、成新个体。 （一） 色球藻目 通常形成群体，单细胞的藻类很少。群 体呈球形、椭圆形、不规则形、平板状、穿 孔状等。单细胞多呈球形、椭圆形。本目主 要是淡水产，繁殖主要以细胞分裂为主。 1.蓝纤维藻属（指杆藻） 单细胞，或由少数细胞聚集形成群体。群体胶被无色 透明。群体内细胞细长型、纺锤形、椭圆形、圆柱形 ，两端狭小而尖，直而略做螺旋形转成S形或C形， 或不规则弯曲，内含物均匀，淡蓝绿色至亮蓝绿色。 一般不能形成优势种群。 2. 色球藻属 少数种类为单细胞，多数种类为2 、4以至更多个细胞组成的群体。 两个细胞相连处平直， 或出现棱角，这是色 球藻属的重要标志。大多为多个细胞组成的群体， 群体胶
13、被厚。营浮游生活。 3. 聚球藻属 细胞呈圆柱形、卵形或椭圆形。单个 或两个细胞相连在一起，特殊情况下 ，许多细胞才聚合成团块。细胞内含 物为蓝绿色或深绿色，有时含微小颗 粒体。本属种类以善运动而著名。 4. 平裂藻属 植物体为由一层细胞组成的平板状群体。群体内细胞排列规则 ，常每2个细胞两两成对，2对为一组，4组成一小群，许多小 群集合成平板状群体。本属种类个体微小，淡水中常见。 5. 立方藻属 群体中的细胞立方形排列 ，在水体中不常见。 6. 楔形藻属（索球藻、束球藻） 每个细胞和一条胶质柄相连，2个或4个细胞为一组，每组 的胶质柄又互相连接，组成一个由中心发出的放射状系统 。 7. 腔球
14、藻属（囊球藻属） 植物体或大或小，由多数细胞组成群体。群体中空， 球形、椭圆形、长圆形。群体内细胞做辐射状排列。 8. 微囊藻属 植物体由多数细胞组 成，近球形、近椭圆 形、不规则形、穿孔 状群体。细胞呈淡蓝 色、亮蓝绿色、橄榄 绿色，常有假空泡。 微囊藻 生长环境：有机质丰富的水体pH: 89.5 温暖季节繁殖快，生长旺盛，使水成灰绿色， 形成砂絮状水华。微囊藻水华统称为湖靛。 水华：淡水水 体中藻类大量 繁殖的一种现 象，水体呈蓝 、绿或暗褐色 ，是水体富营 养化的一种特 征。 赤潮：海水中 9. 隐球藻属 细胞球形或近球形，包埋在球形、卵形、椭圆形或无定形的 无色、黄色、棕色或蓝色的公共
15、胶质衣鞘中。群体内的细胞 通常2个或4个组成一小群，小群之间不紧贴或稍有间距。细 胞内含物均匀，无假空泡，淡蓝绿色或亮蓝绿色或灰色。 10. 隐杆藻属 植物体由少数或多数细胞聚集形成不定形胶质块状群体 。群体胶被均匀透明。细胞棒状或圆柱形或椭圆形，直 或略弯曲。大多数种类的内含物无颗粒，浅蓝绿色。 （二） 颤藻目 植物体为单列丝状体。无异形胞和厚壁孢子， 以段殖体的形成或丝状体的断裂为主进行繁殖 。 1. 颤藻属 植物体为单个细胞组成的不分支的单条丝状体 。丝状体直或扭曲，能颤动，因此而得名。 颤藻分布极广，淡水、海水、潮湿土表等处，甚至 冷却水管内也可以滋生，成为冷却水管内的主要生 物污垢，
16、造成冷却循环水的污染，滤池堵塞。 2. 螺旋藻属 植物体为单细胞或多细胞组成的丝状体，无胶鞘。细胞 圆筒形，由单细胞或细胞间隔不明显的多数细胞所组成 的螺旋状体。藻体淡蓝绿色，可大量繁殖形成水华。 是蛋白质含量（53%72%）最高的生物，是人类迄今 发现蛋白质含量最高的生物。螺旋藻正逐渐成为人类蛋 白质食品的重要来源。 螺旋藻 具有丰富的叶绿素和能进行很高 光能转化率（18%）的光合作用 1克螺旋藻（干粉） 1公斤各种蔬菜水果营养的总和 3. 席藻属（胶鞘藻） 丝状体顶端稍尖细或大体是等粗的圆筒状。 顶端细胞圆锥形。藻丝外有胶质衣鞘。 4. 鞘丝藻属（林氏藻） 植物体为不分支的单列丝状体，或聚集成团块，以 基部着生。丝状体呈螺旋形弯曲，或弯曲成弧形而 以中间部分着生在他物上，少数以整个丝状体着生 。有的营漂浮生活。胶质鞘坚固，无色、黄色至褐 色或红色，分层或不分层。 5. 束毛藻属 束毛藻为不分支丝状体。由藻丝组成 平行或放射的束状群体。无胶质鞘。
