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07 第六章 其他非生物因子.ppt

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本课件讲pH值、水体基底与溶解有机质三类非生物因子。先给出天然水与海水的pH范围及内陆水体按pH的三类划分,再比较狭酸碱性生物与广酸碱性生物的适应幅度,随后说明底质颗粒分级、底栖动物生活方式及溶解有机质的生态意义。

第六章其他非生物因子封面,标示本章涵盖pH值、水体基底与溶解有机质的生态作用
天然水pH值范围对照,海水稳定在8~8.5,内陆淡水多在6~9,沼泽与盐碱湖为两端极端
内陆水体按pH值分类表,列出中碱性、酸性与碱性三类水体的pH范围及代表湖泊
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第1页:第六章其他非生物因子封面

第六章 其他非生物因子
继光、温度、溶解盐类和溶解气体之后,讲述pH值、水体基底(底质)与溶解有机质对水生生物的作用。

第2页:天然水的pH值范围

天然水的pH值
大多数天然水pH在4~10之间,特殊情况可达0.9~12;海水的pH最稳定,一般在8~8.5之间,内陆水体变化幅度大得多。
  • 海水:pH 8~8.5,因碳酸盐体系缓冲而最为稳定
  • 内陆淡水:受二氧化碳平衡体系缓冲,pH多在6~9之间变化
  • 沼泽水:含多量腐敏酸,有时还有硫酸等强酸,pH可降到3~4以下
  • 盐碱性湖:含大量碳酸钠,pH可达9~11
  • 午后浮游植物强烈光合作用时,淡水水体pH可达9~10以上

第3页:内陆水体按pH值的分类

内陆水体按pH值的分类:依水体pH高低划分为中碱性、酸性与碱性三类。

内陆水体按pH值的分类
类型pH范围代表水体
中碱性水体6~10(一般6~9)大多数湖泊、水库、河川
酸性水体<5沼泽之类水体
碱性水体>9盐碱性湖泊,如青海湖、达里湖

第4页:水生生物按pH的分类

水生生物按pH的分类:依对pH适应幅度分为狭酸碱性生物与广酸碱性生物两大类。

水生生物按pH适应性的分类
类别pH适应幅度代表种类
狭酸碱性生物4.5~10.5多数淡水与海洋生物:臂尾轮虫属4.5~11(最适7.0~10.0)、鲤4.4~10.4、青草鲢鳙4.6~10.2
喜酸生物约3.8某些轮虫、原生动物、无色鞭毛类,仅见于水藓沼泽中央部分
喜碱生物偏碱性水体某些蓝藻和软体动物
广酸碱性生物2~12长剑水蚤、卵形盘肠溞;大红摇蚊幼虫可耐pH 2~3至11~12

梭鱼移植到青海湖和达里湖均不成活,pH即为其限制因子,说明广盐性鱼类仍可能受pH限制。

第5页:pH对水生生物的影响

  • 酸性条件对许多动物的代谢作用不利
  • pH变化影响动物摄食,酸性条件下鱼类对食物的吸收率降低
  • pH变化与水生生物的繁殖和发育密切相关
  • pH对有机体的影响常与溶解气体及某些离子浓度共同起作用

第6页:生物栖息基底的作用

基底与介质的差别
介质紧密围绕生物体,如水和空气,为每种生物必不可少;基底是生物生活于其表面或内部的环境物质,浮游生物和许多自游生物可终生无基底。介质一般不因生物活动而变换,基底却较易因动物活动而变换。
基底的作用
在动物生活中起活动基地、附着点、隐蔽场所和营养物质来源等作用;拟态即与基底混杂以免被天敌捕食。缺乏合适基底常成为动物生长发育的限制因子。

第7页:水体基底-底质分类

水体基底(底质)分类:按物理性质分为硬质土壤、软质土壤和草质土壤三类。

水体底质按颗粒粒径的分级
底质类型组成颗粒粒径
软质土壤粘土<0.01 mm
软质土壤淤泥0.01~0.1 mm
软质土壤砂0.1~1.0 mm
硬质土壤砾0.1~1 cm
硬质土壤砾石1~10 cm
硬质土壤石块>10 cm
草质土壤丛生的大型植物—

第8页:底栖动物按基底的划分

底栖动物按基底的划分:无脊椎动物依其与底质的关系,可分为石栖、石草栖、草栖、砂栖、砂泥栖和泥栖动物6类;按生活方式又可分为下列类型。

底栖动物按生活方式的划分
类型生活方式代表动物
固着动物在水体基底营固着生活淡水壳菜、海绵
周丛动物丛生于水生植物、木桩、船身和石块上钟虫、仙女虫、轮虫(Rotaria)
钻蚀动物钻蚀岩石和木材并居于通道内海胆(分泌酸类侵蚀岩石)、船蛆(Teredo navalis)凿木穴居
底埋动物栖息于水底泥砂中寡毛类、水生昆虫幼虫、螺蚌
水底自游动物栖息水底表面并能移动螺类、虾、蟹及一些鱼类

第9页:水体基底的生态意义

水体基底的生态意义:底质适宜与否直接决定底栖动物的存活、分布与繁殖。

背生摇蚊幼虫在不同底质中的死亡率
底质死亡率
粗砂88%
细砂57%
砂泥23%
淤泥16%
武昌东湖铜锈环棱螺在不同底质中的数量(陈其羽,1975)
底质数量(个/m²)
软泥14.3
腐泥5.9
粘土0.9
砂168.0
  • 栖息在不适基质上,底栖生物生活受抑制并逐渐死亡
  • 必要附着物或底质可刺激产卵:比目鱼类需砂底,弹涂鱼类需石底,鲑科与鲟科需在清净砂砾上产卵并埋卵于砂窝,鲤需在 water草上产卵
  • 许多底栖动物吞咽泥土吸取有机质,底质有机质含量与质量有重要生态意义

第10页:溶解有机质的生态意义

  • 作为动物的食物——渗透营养
  • 作为藻类营养,分解后提供营养盐(维生素B12、氮、磷等)
  • 对生物有抑制和毒害作用,如小三毛金藻
  • 螯合作用:改变离子系数、中和重金属毒性
  • 作为化学信息影响水生生物的行为
  • 耗氧产毒气:过量时分解消耗大量氧并产生CO、H₂S、NH₃、沼气等
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