一,水体的化学分类
1000克水中溶解盐类的克数称盐度,以盐类的克数表示,按照测 定方法的不同,有时也可用离子总量或矿化度(g/L或mg/L)等来 表示.根据国际湖沼学会1958年的方案,天然水体按盐度可划分 为淡水(<0.5),混盐水(0.5～30),真盐水(30～40)和超盐水 (≥40),其中混盐水又可分为寡盐水(0.5～5),中盐水(5～18) (18 30) 和多盐水(18～30). 我国水文部门通常按阿列金分类法分为淡水(矿化度<1 g/L), 咸水(1～35 g/L)和盐水(>35 g/L). Beadle(1959)将内陆水划分为淡水(<3),低盐水(3～20), 中盐水(20～50)和高盐水(>50),在淡水中又划分出亚盐水 (0.5～3.0). 以上分类体系中淡水的盐度上限在0.5到3.0之间.以1作为界限的 依据是水开始有咸味,但这因人的味觉而有差异.以3为界限的依 据是在这个界限以内生物区系与淡水没有明显差别.
水生生物学——养殖水域生态学 养殖水域生态学 水生生物学
第四章 溶解盐类的生态作用
概述
水是一种很好的溶剂,因此天然水或多或少总是溶 解有各种盐类,气体,有机质等.地球上不同水体 的含盐量差别很大,大洋的盐度平均为35,内陆 水则在0.01～347之间.海水中的主要离子是钠和 氯,镁,硫酸根,钙也有相当数量.内陆水的主要 离子包括钙,镁,钾,钠,碳酸根,碳酸氢根,氯 硫酸根8种;这些主要离子的量决定着水的盐度. 此外天然水还含有各种微量元素,几乎地球上已发 现的元素在水中都能见到.无论是水的总含盐量或 离子成分,对水生生物的生活和分布都有重要的影 响.
褶皱臂尾轮虫也是内陆盐水的重要生物资源,主要产于低盐和中盐水体, 用作鱼虾类开口饵料已有30多年历史. 当前世界各地海水养殖业中,已有60多种鱼类和18种甲壳类的苗种培育 中用这种轮虫作为活饵料. 蒙古裸腹溞 是大连水产学院80年代从内陆盐水开发利用的一种新的海水 鱼虾类活饵料.这种溞生态适应性广,易于大量培养,繁殖快,种群可达 很高密度,大小适口且营养丰富.在海水鱼类育苗试验中已取得预期成效, 可望作为海产鱼类苗种继轮虫和卤虫无节幼体之后的主要活饵料(何志辉 等,1997). 卤蝇(Ephydra)遍布于盐湖岸边和湖滩.卤蝇蛹堆积在湖滩或漂浮湖面, 含有丰富的蛋白质和氨基酸,资源量很大,也是待开发的生物资源. 某 些盐水藻类营养丰富,资源量大,有重大的开发潜力.如螺旋藻 (Spirulina)可分布到盐度>50的水体,含有丰富的蛋白质,氨基酸,核 (Spirulina) 50 酸等,被誉为21世纪人类最佳食品,盐藻含丰富的β—胡罗卜素和甘油, 是良好的食物和药物原料. 盐度5以内的亚盐水湖和寡盐湖有很大的渔业价值.这类湖初级生产力和 鱼产力都较高.由于微咸水对淡水动物的生长有促进作用,习见淡水鱼类 在这里能正常生长,发育,如内蒙的乌梁素海,岱海和前述的前进湖都是 重要渔业基地.但有些碳酸钠型湖因pH值和碱度过高对饵料生物和淡水 鱼类有抑制作用并导致渔业价值的下降. 我国一些经济鱼类耐碱度的能力为:青海湖裸鲤>瓦氏雅罗鱼>鲫>鲤> 尼罗罗非鱼>草鱼>鲢,鳙(史为良,1981),对高碱度湖泊可引入耐碱 性的鱼类.盐度5到15的中盐湖仍有渔业潜力,但必须采用特殊的经营方 式.
复习思考题
1. 水体的化学分类体系如何?对淡水的含义有几种观点? 2. 根据渗透关系的特点,水生生物可分为那几类?各类是怎样 保持体液化学组成的稳定性? 3. 水生生物对盐度变化的适应能力依那些条件而改变? 4. 为什么说盐度5～8是水生生物耐盐性的生理界限? 5 8 ? 5. 盐度对淡水生物的生活有何影响? 6. 水的盐类成分有何生态作用? 7. 何谓离子的拮抗作用和协同作用? 8. 内陆盐水水体的非生物环境和生物群落有那些特点?其生物 资源的利用前景如何?
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阿列金分类法
天然水又可按主要离子成分来划分,国内常 用阿列金分类法,根据优势阴离子划分为碳 酸盐,硫酸盐和氯化物三个类型,再根据每 一型中优势阳离子划分为钙,镁和钠三个组.
Hammer分类法
鉴于各类型中常出现优势离子混杂的过渡性 情况,Hammer(1986)提出按含量超过阴 离子总量25%的二种阴离子再分为8个亚型, 如碳酸盐—氯化物型,氯化物—硫酸盐型等 等;同理可按一种或二种阳离子进一步划分, 如NaClSO4,MgNaSO4Cl等等.
Macan(1963)总结美州,非洲和亚洲含不同离子组成和比例的盐水湖材 料后指出内陆盐水动物区系的相似性和许多种类的广泛世界性分布.但各 大洲也有一些特殊种类.如在澳大利亚各州习见的卤虫为拟卤虫 (Parartemia)所取代,蒙古裸腹溞为旧大陆公认的盐水裸腹溞,而在美 州盐水中则分布着另一种裸腹溞 ——赫钦孙裸腹溞 (Moina hutchisoni).在桡足类,水生昆虫和贝类方面各地盐水中也有一些特产 种类. 内陆盐水生物资源已逐渐引起人们的注意,首先是卤虫资源的开发利 用.美州的印地安人和非州一些居民很早就利用卤虫作为食物.自1950 年卤虫无节幼体用作鱼虾类苗种的活饵料以后,大大地促进了海水养殖的 发展.卤虫休眠卵易保存和运输,随用随孵,迄今尚未发现有另一种天然 饵料或人工配合饲料可以完全取代.由于世界各国水产养殖事业的迅速发 展,对卤虫休眠卵的需要量大增,卤虫卵已供不应求,价格昂贵,因而促 进人们进一步研究其生物学,生态学和资源状况.一个国际性多学科的 "国际卤虫研究"(ISA)于1978年开始活动,1979年召开了卤虫研究的 国际会议.在比利时设立的卤虫参考中心(ABC)从作为水产养殖活饵料出 发,集中研究卤虫的生物学,卵的加工孵化,不同地理品系卤虫的特征以 及大量培养和生产技术等等. 我国50年代后期开始研究沿海盐田卤虫资源的开发,80年代开始研究 内陆盐水卤虫资源的利用,90年代以来对新疆,青海,内蒙盐湖的卤虫 生态和资源作了大量调查研究,据任慕莲等(1996)的估测,我国有卤虫 生存的内陆盐湖当在100处以上,面积可达4000km2,卤虫年资源量可 达60 000～80 000t(鲜重),卵的年资源量接近1000t(成品).
盐水浮游动物也是由原生动物,轮虫,鳃足类和桡足类组成.据赵文等 (1995)的研究,原生动物特别是纤毛虫类是我国三北地区内陆盐水浮游 动物重要组成部分,其种数随着盐度升高趋于减少,但密度和生物量却有 随盐度而增大的趋势,在所调查的28个水体中有17个水体原生动物密度 和浮游动物总密度之比超过30%,个别高盐水体原生动物生物量占浮游 动物总量的74.6%～86.3%.轮虫在三北地区盐水中数量有时可达 2000个/L以上,生物量达10～18 mg/L.主要种类有褶皱臂尾轮虫,壶 状臂尾轮虫,环顶巨腕轮虫,方尖削叶轮虫(Notholca acuminata quadrata)等13种,三北地区盐水浮游甲壳类中主要种类有卤虫,蒙古 裸腹溞 ,大型溞 ,点滴尖额溞 (Alona guttata),亚州后镖水蚤 (Metadiaptomus asiaticus),近邻剑水蚤,等刺温剑水蚤 (Thermocyclops kawamurai)等12种,各水体的生物量(不计卤虫)在 0.1～13.13 mg/L之间. 内陆盐水底栖动物主要由介形类,划蝽,水蝇及其幼虫,摇蚊幼虫, 伊蚊幼虫等组成,在这方面国内还很少研究. 内陆盐水的生物区系不仅含有很多淡水种类,而且盐水生物和真盐生 物按其亲缘关系也是和淡水种关系密切,而和海洋或海源半咸水种较少联 系,如高盐湖常见的介形类主要属于淡水产的 Cyprinae 亚科;轮虫, 水生昆虫等都是淡水起源的,还有少数种类,如某些等足类和螺类也是从 陆地或半陆地移入的.淡水动物体表的不透性较海洋动物为高,这是它们 较易入栖盐水水体的一个原因.此外淡水动物多具休眠卵之类的保护性结 构,不仅有利于扩大分布,也保证本身在极端盐度和干旱情况下得以存活.