淡水浮游生物

科普中国-科学百科 2018-02-22

  淡水浮游生物是指生活于淡水中而缺乏有效移动能力的漂流生物,其中分有淡水浮游植物及淡水浮游动物。部分浮游生物具游动能力,但其游动速度往往比它自身所在的洋流流速来得缓慢,因而不能有效地在水中灵活游动。淡水浮游生物发布于湖泊、池塘、河流等,通常是互相隔离的,淡水群落一般分为流水和静水群落两大类。1

  简介

  不论在海洋或者湖沼中,浮游着各种生物,除了极少数体型较大、肉眼可见的种类以外,它们多数是个体微小,必修用显微镜才能看见;而且由于缺乏甚至完全缺乏行动器官,运动能力十分弱,有的只能随波逐流地浮游在水面上,或悬浮在水中作极微弱的浮动,因此称为浮游生物。

  包括两大类,分别为浮游植物和浮游动物;而如果按生活环境来分,可分为淡水浮游生物、河口浮游生物、海洋浮游生物;按垂直分布来分,分为上层浮游生物、中层浮游生物、下层浮游生物;按浮游时期长短来分,为永久性浮游生物、阶段性浮游生物、暂时性浮游生物。

  淡水浮游植物

  淡水浮游植物主要由藻类、细菌和藻状菌植物中的一些种类组成。与淡水渔业有关的浮游植物类群主要有蓝藻门、绿藻门、裸藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门和甲藻门等七类。 1

  基本特征

  (1) 体型。浮游植物一般都是小型,肉眼难以看到,需借助显微镜方能观察其细微结构。它们有的是单细胞体,有的是群体,有的则是丝状体,丝状体种类大多不分枝。浮游植物的细胞主要有球形、椭圆形、卵形、圆柱形、纺锤形、纤维形等各种形状;另外,有些种类的细胞扁平、阔展成四方形、三角形、圆盘形、板片形等,这样的形状具有较大的相对面积,更容易悬浮于水中。

  (2) 细胞结构。在细胞结构方面,浮游植物通常都有细胞壁,但裸藻类无细胞壁,仅有一层由原生质特化的表膜。细胞内部,除蓝藻类以外,都具有真核。在细胞质中,因种类不同而含有不同的色素。主要色素有叶绿素、黄色素、胡萝卜素和藻色素。各种浮游植物的色素由多种色素配合而成,由于色素的种类以及配合比例的不同,使得各种浮游植物具有不同的体色。除蓝藻类以外,浮游植物的色素均集结成色素体。

  (3) 运动。有些浮游植物具有鞭毛,可以自由游泳;有些则不具鞭毛,不能游动,只能随水漂浮。具有鞭毛的浮游植物,其鞭毛的数目、长短及着生部位,因种类而不同。

  (4) 繁殖。浮游植物的繁殖能力很强,繁殖方式有三种类型,即营养繁殖、无性繁殖和有性繁殖。营养繁殖和无性繁殖比较普遍,有性繁殖仅绿藻类具有。

  分类

  一、蓝藻门( Cyanophyta )

  蓝藻门约有 150 属 1500 种。植物体通常呈蓝色或蓝绿色,有单细胞体、群体和丝状体等不同体型。构成植物体的细胞均为原核细胞。

  (1)分布

  本门植物分布广泛,但大多数都生活于淡水中,成为淡水浮游植物的重要组成部分。生活在淡水中的浮游蓝藻,在温暖季节里常大量繁殖、集聚水面形成“水华”。形成水华的蓝藻主要有:微孢藻(Microcystis )、项圈藻(Anabaena )、螺旋藻(Spirulina )、节旋藻( Artrospira )、拟项圈藻(Anaba-enopsis )、腔球藻( Goelosphaerium )、尖头藻( Raphidio-psis )、颤藻( Oscillatoria )、片藻(Merismopedia )、席藻( Phormidium )等 10 多个属。

  (2)经济意义

  以往人们认为蓝藻不能为鱼类消化利用,不适宜作为鱼类饲料。但在我国南方蓝藻常年大量出现的鱼池中,鱼类生长良好。据陕西水产研究所试验结果,用螺旋项圈藻(Anabaena spiroides )饲养白鲢、有极为良好的效果。而且用同位素标定测定消化情况,表明能够被白鲢消化、吸收。又据国外材料介绍,草鱼和鲤鱼也可以消化吸收蓝藻;爪哇罗非鱼( Java tilapia )可以完全消化拟项圈藻;香鱼( Chanos chanos )可以消化颤藻、林氏藻( Lyngbya )、胶鞘藻(Phormiaium )和螺旋藻等蓝藻类。因此,过去那种认为蓝藻不能为鱼类消化利用的概念应该予以纠正。

  然而大多数蓝藻,特别是那些小型的单细胞藻类,对鱼类的消化情况较差。微胞藻和项圈藻生长过盛时,在夜间消耗大量水中氧气,使水中含氧量下降,同时它们死亡分解后,能产生有毒物质,从而导致鱼类致病或死亡。所以对浮游蓝藻在淡水鱼类养殖上的作用,不能一概而论。

  二、 裸藻门( Euglenophyta )

  本门约有 40 属、 800 多种,除胶柄藻属( Colacium )外,都是无细胞壁、有鞭毛、能自由游动的单细胞藻类。常见属种有裸藻属( Euglena )、扁裸藻属( Phacus )和囊裸藻属( Trachlo-monas )等。 (1) 分布。裸藻门植物主要分布在淡水中,特别在有机质丰富的小水坑和小水洼内最为常见,营浮游生活。本门植物喜强光和较高的水温,在温暖季节常大量繁殖使水呈绿色,并浮在水面上形成暗灰色或黄绿色的水华。

  (2) 经济意义。过去人们认为裸藻是鱼类不能消化的种类,但据不少渔民经验,认为池中裸藻出现,表明水质轻肥,对鱼类生长有利。近年来国内外的研究工作也表明,裸藻是白鲢容易消化的食物,其中如

  血红裸藻(Euglena sanguinea )还是一种优质饵料。当然,也有一些种类不易为鱼类消化,如绿裸藻( Eu-glena sp. )

  三、绿藻门( Chlorophyta )

  本门是藻类植物中最大的一门,约有 350 属、 5000 ~ 8000 种。植物体通常呈草绿色。形态多种多样,有单细胞体、群体、丝状体和叶状体等不同体型。

  (1) 分布。绿藻门植物绝大多数的种类分布于淡水中,江河、湖泊、溪流、池塘、沟渠、甚至积水坑中都有分布。许多单细胞体、群体和丝状体种类,漂浮在水中,营浮游生活,是淡水浮游植物的重要组成部分。淡水中常见的有团藻目( Volvoca-les )、四孢藻目( Tetrasporales )、绿球藻目( Chlorococcales )和接合藻目( Conjugales )等,其中绝大多数种类营浮游生活。

  (2) 经济意义。绿藻种类繁多,常大量繁殖形成水中优势种,是水生动物和养殖鱼类直接或间接的饵料。小型绿球藻类是浮游动物的良好食物,丝状体种类常为鲤鱼、鲫鱼所直接摄食。但水中如果绿藻繁殖过多,能引起水中气体含量不稳,不利于鱼类生活。在鱼苗池中,当日光增强、绿藻类过分繁殖时,使水中氧气饱和,鱼苗易生气泡病。另外,水网藻(Hydrodictyon )大量繁殖时,能妨碍鱼苗正常活动,甚至使游入其中的鱼苗囚死。 5四、金藻门( Chrysophyta )

  本门约有 70 属、 250 种,植物体多为单细胞体和群体,具鞭毛,营浮游生活。淡水中常见的浮游属种有金藻属( Chromuli-na )、鱼鳞藻属( Mallomonas )、钟罩藻属( Dinobryon )、赭球藻属( Ochromonas )及合尾藻属( Synura )等。本门植物的植物体常呈金黄褐色。

  (1) 分布。金藻类主要分布于淡水中,营浮游生活。淡水种类大都喜欢生活于软水及透明度较大的清水中,多出现于水温较低的春秋季节,夏季的数量明显减少。在水中,金藻类大多分布在中下层,就湖泊而言,多出现湖泊的中央区域,近岸区域的数量不多。采集金藻,要在早春、晚秋低温季节,到山溪、水库和湖泊等清洁水域,常可采集到大量金藻。但本门中能运动的种类大多没有细胞壁,采来的标本不易保存,通常须用活体标本进行种类鉴定。

  (2) 经济意义。金藻类多数种类原生质体裸露,并含有白糖素、油滴等丰富的营养物质,成为鱼类容易消化的饵料。尤其在早春、晚秋低温季节正值其它藻类数量锐减之时,金藻类恰在此时大量繁殖,更显示它在鱼类养殖上的意义。

  五、 黄藻门( Xanthophyta )

  本门约有 75 属、 370 余种,植物体通常呈黄绿色,大多数种类是不运动单细胞体或群体。

  (1) 分布和习性。黄藻门植物主要为淡水产,喜欢生活于半流动、较清洁的软水中。淡水中常见的浮游属种有黄球藻属( Gloeobotrys )、葡萄藻属( Botryoccus )、黄丝藻属( Tribo-nema )、变形藻属(Chloramoeba )和顶刺藻属(Centritractus )等。

  (2) 经济意义。本门植物大部分种类可作为鱼类的天然饵料,但丝状体属种(如黄丝藻)和有胶被的属种(如葡萄藻),鱼类食后不易消化。本门种类如果在水中大量繁殖,其它浮游藻类就会大量减少。 本门植物多出现于寒冷季节,常混杂于其它藻类中。

  六、硅藻门( Bacillariophyta )

  本门约有 155 属、 5400 余种。植物体为单细胞体或群体,群体有丝状、带状、星状和放射状等。本门植物的细胞壁含硅质,由上、下两壳套合而成。

  (1) 分布。淡水中的硅藻以羽纹目( Pennales )的种类最多,而且常见。其中有不少浮游种类。硅藻门植物通常喜低温,在光线极其充分而温度又较低的春秋两季,常能大量繁殖。就地区分布情况来说,温度低的温带、寒带、高山、高原等地区的种类多,数量大。

  (2) 经济意义。硅藻是鱼类和其它水产动物的饵料,是水域食物链中的重要环节。然而,有时硅藻大量繁殖,水中营养物质突然减少,会导致硅藻大量死亡,而使水体发生腥臭,不利于鱼类生存。

  七、甲藻门( Pyrrophyta )

  本门共有 135 属、 1000 余种。植物体大都为能游动的单细胞体,体型略成球形、椭圆形等,体色通常为黄绿色或金黄褐色。

  (1) 分布。本门的淡水浮游种类均来自隐藻纲( Cryptophy-ceae )。隐藻纲喜欢生活于含有机质多,硬度大的池塘、小型湖泊和水库中,温暖季节尤其多见。

  (2) 经济意义。淡水中的隐藻纲植物,是肥水养鱼池中最常见的优势种类,大部分种类都能被鱼类消化利用,是淡水养鱼的重要天然饵料之一。

  淡水浮游动物

  淡水浮游动物主要由原生动物、轮虫、枝角类和桡足类等四类组成。它们在淡水鱼类的饵料生物中,占有相当大的比例,绝大部分鱼类的幼鱼和花鲢终生都以浮游动物为饵料。1

  基本特征

  淡水的浮游动物,除了主要营浮游生活外,都能兼营底栖生活,即在成年时期,有时会沉到水底或暂时附着在水生植物或其它物体上。

  浮游动物的食物,主要是细菌、有机碎屑、浮游植物和其它种类的浮游动物。 在繁殖方面,浮游动物的繁殖力很强,生殖方式有无性繁殖和有性繁殖两种。

  淡水中各种浮游动物,都有特殊方法适应外界不良条件,如在干旱或寒冷气候条件下,原生动物能形成孢囊,轮虫能形成休眠卵等。

  分类

  一、原生动物( Protozoa )

  原生动物是一类由单细胞构成的微小动物,共有 30000 余种,有不少种类生活在淡水中,营浮游生活,常见属种有变形虫、表壳虫(Arcella )、太阳虫(Actinophrys )、栉毛虫(Didinium )、漫游虫(Litonotus )、草履虫、喇叭虫( Stentor )等。

  (1) 分布和习性。原生动物由于体形小,孢囊又能抵抗干旱,所以极易为风力和动物传播,又由于生活周期很短,即使在仅仅存在几天的雨后积水坑中也能繁殖后代,所以几乎任何有水的地方都有原生动物的存在,而且大多数种类都是普生性的种类。

  原生动物以单细胞藻类、细菌、其它原生动物以及各种有机碎屑作为食物,所以在富含藻类和细菌的静水水体中,原生动物的种数和个体数都很丰富,反之,在水质清彻的流水中,则很少能见到它们。 温度对原生动物个体数量的影响十分显著,大多数原生动物最适的温度范围是 16 ~ 25 ℃,但是即使在 10 ℃以下和 28 ℃以上的水中,原生动物种类组成仍然相似。因此,夏季和冬季水体中原生动物的差别主要在个体数量方面。

  (2) 经济意义。原生动物中许多种类是淡水鱼类、贝类的天然饵料,可以直接或间接地被鱼类所利用。另外,由于原生动物以细菌、有机碎屑为食物,因而能促进水体净化。

  二、轮虫动物门( Rotifera )

  轮虫是一类体型很小的多细胞动物,体长仅 100 ~ 500 微米,已知约 1500 种。淡水轮虫在我国分布最普遍的有螺形龟甲轮虫( Keratella cochlearis )、矩形龟甲轮虫(Keratella qua-drata )、针簇多肢轮虫( Polyarthra trigla )、长三肢轮虫(Filinia longiseta )、前节晶囊轮虫(Asplanchina priodo-nta )、梳状疣毛轮虫(Synchaeta pectinata )、颤动疣毛轮虫(Synchaeta tremula )、角突臂尾轮虫(Brachionus angula-ris )、萼花臂尾轮虫( Brachionus caliciflorus )等 21 种。

  (1) 形状。多数轮虫体型纵长,少数为袋形或近圆球形。轮虫身体分为头冠部、躯干部和足部三部分。其头冠部的纤毛不停摆动,有如车轮不停地运转,从而获得了轮虫这一名称。

  (2) 分布。轮虫中约有 75% 的种类生活在淡水中,其中有少数种类营浮游生活。绝大多数轮虫是普生性种类。我国常见的 21 种轮虫,在世界其它国家也同样普遍存在。浮游轮虫具有高度的生态耐性,从很浅的池沼到深水湖中都能生存。

  (3) 经济意义。轮虫以单细胞藻类、有机碎屑、原生动物、小型桡足类以及不同种类的轮虫为食,同时它们又是鱼类和其它水生动物的饵料。特别当鱼苗卵黄囊消失后,开始主动寻食时,轮虫是最适口的天然饵料,有些成鱼(如鳙鱼)也吃很多轮虫,而且消化良好。

  轮虫能利用鱼类所不能利用的藻类,是淡水水域生态系统食物链上的重要环节,对提高水域生产力具有重要意义,与淡水养鱼的关系十分密切。

  三、枝角类( Cladocera )

  枝角类通称水蚤,是一类小型甲壳动物,体长平均为 1 毫米,通常用肉眼可以看到。全世界枝角类有 500 ~ 600 种。淡水常见属种有水蚤、薄皮蚤(Leptodora )等。

  (1) 形态。枝角类体短,左右侧扁,分节不明显,身体被两瓣透明的壳瓣复盖着。头部有显著的黑色复眼,第二触角十分发达,枝角状,为主要游水器官。

  (2) 分布和习性。枝角类大多数生活在淡水中,少数生活在海洋里。淡水中的种类一般生活在水流缓慢、水质肥沃的水域,湖泊、池塘中的数量常较水库、江河为多。枝角类大多营浮游生活。

  枝角类的取食方式分为猎食性和滤食性两类。猎食性的种类不多,如薄皮蚤和大眼蚤( Polyphemus pediculus )等,主要猎食原生动物、轮虫、小型甲壳动物及大型藻类。滤食性种类占大多数,主要滤食酵母、细菌、单细胞藻类及有机碎屑等。

  (3) 经济意义。枝角类常见种类并不多,但数量很大,是淡水鱼类的天然饵料的主要组成部分。特别在鱼苗放养的中、后期,枝角类是最重要的天然饵料。之所以如此,是由于枝角类体内含有丰富的蛋白质,其中含有鱼类需要的全部氨基酸。此外,枝角类还含有鱼类生长发育所必需的脂肪和钙质。人工养殖鲤鱼时,如完全喂以枝角类,代谢强度就可提高 100% 。只用枝角类饲喂鲟鱼、白鲑的幼鱼时,不但生长良好,对高温、缺氧、污染等不良环境条件的抵抗能力也增强。如只用一种其它活饵料,则幼鱼生长不良,易患各种疾病。所以淡水养鱼的鱼产量与枝角类有着十分密切的依从关系。

  四、桡足类( Copepoda )

  是一类小型甲壳动物,体长不超过 3 毫米。全世界的桡足类共有 7500 种,淡水常见属种有剑水蚤、真剑水蚤( Eucyclops )等。

  (1) 形态。桡足类身体纵长,分节明显,没有显著的被甲。身体分节,分头胸部和腹部,头胸部具有 1 对发达的小触角和 5 对胸肢,腹部无附肢,其末端具 1 对尾叉。

  (2) 分布和习性。桡足类一般营浮游生活,大部分种类分布于海洋,少数种类分布于淡水中。淡水中的桡足类是浮游动物中的一个重要组成部分。

  桡足类取食方式也分为滤食性和捕食性两类。滤食性种类主要滤食细菌、有机质碎屑、单细胞藻类等。捕食性种类则捕食原生动物、轮虫、枝角类、水蚯蚓、其它桡足类等。有些种类,如剑水蚤,还捕食鱼卵和出膜不久( 3 ~ 5 天)的仔鱼。

  (3) 经济意义。桡足类分布广,数量多,也是淡水鱼类的重要天然饵料。但它们的繁殖速度比轮虫和枝角类慢,并且运动迅速,幼鱼不易捕到。此外有的种类伤害鱼卵和仔鱼,进行人工孵化时,必须注意这一点,以免影响孵化率

  本词条内容贡献者为:

  刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院

责任编辑:科普云

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