淡水浮游生物的调查方法

8.3 淡水浮游生物的调查方法

淡水浮游生物调查有定性调查和定量调查两种类型。定性调查是指采集浮游生物进行属种鉴定的过程，其目的在于了解水体中浮游生物的种类组成、出现季节及其分布状况。定量调查是指采集浮游生物，确定个体数目或重量的过程，其目的在于探明各种浮游生物在水体中的数量及其变化情况。定性调查是定量调查的基础，定量调查则是定性调查的发展和补充，二者相辅相成，在实践中常相互结合进行。

一、调查用品用具

(1)网具

①浮游生物定性网：用于表层50厘米内各种浮游生物的定性采集。由铜环、缝在环上的圆锥形筛绢网袋及连在网袋末端的集中杯（网头）三部分组成（其外形见本书图2-3）。由于浮游生物大小各不相同，为了采全各种浮游生物，应使用25#、20#、13#三种规格。其中25#网适于采集个体较小的浮游植物，其网孔大小为0.064毫米；20#网适于采集一般浮游植物及中小型浮游动物，其网孔大小为0.076毫米；13#网适于采集大型枝角类和桡足类等浮游动物，其网孔大小为0.112毫米。中学生开展本项活动时，可以只用20#网进行采集。

定性网可以自己裁剪制作，裁剪时可按图8-1所示方法进行。如网口直径为20厘米，其半径为10厘米，可依c=2rπ公式计算，从a到b的弧长为62.8厘米，a至c为网的长度即60厘米，这样就可按照图8－1中的1与2所示方法进行裁剪。缝合时，应该用细针，以免网上留下针孔，造成浮游生物自针孔流失。网衣应该用10厘米宽的白布条固定在铜环上，使筛绢不与铜环直接接触。在网的末端装配集中杯。为了使网衣坚固耐用，最好在缝合处加缝2厘米宽的白布条。

定性网各部分的尺寸规格，依型式不同而有差别，其尺寸规格见表8-1。

表8-1 浮游生物定性网规格

单位：厘米

②浮游生物定量网：用于表层50厘米内各种浮游生物的定量采集。其组成、质地、规格尺寸和制作方法与定性网基本相同。二者有两点区别。一点是定量网前端有两个金属环（前小后大），两环间有一圈帆布，称为上锥部（附加套），用途在于减少由于曳网时浮游生物着逆流向外而流失；另一点是网身较定性网略长（图8-2）。

定量网有大小不同类型，各类型规格尺寸见表8-2。

表8-2 浮游生物定量网规格

单位：厘米

(2)采水器：用于采集50厘米以下水层中的浮游生物。采水器种类较多，常用的有瓶式采水器、北原式采水器和颠倒式采水器三种。中学生可使用瓶式采水器进行采集。

瓶式采水器又称采水瓶，通常须自行制做。其制做方法是：取容量为1升的广口瓶，瓶底附加一重量约1500克的铅块或铁块，使瓶可以沉没水中。瓶口加橡胶塞，塞上穿3个孔，1孔插温度计；1孔插入1根较长的玻璃管，管的下端要接近瓶底这是进水管；1孔插入1短玻璃管，其下端应恰好位于橡胶塞的下端，这是排气及出水管。两根玻璃管的上端，均露出橡胶塞上5厘米左右。用1根长约23厘米、口径比玻璃管稍大的橡胶管，将两根玻璃管连接起来，接于出口管的一端要扎紧，以免脱落，接于进水管的一端不扎紧，保持松动状态，并在橡胶管靠近进水管的部位系上1根细绳，以便采水时可以拉脱橡胶管，使水样流入瓶中。两根玻璃管的直径应在10毫米以上，以便使水流入较快，而且较大的浮游动物也不易逃脱。在广口瓶上，用粗铅丝做1个环，系上1根粗线绳，绳上做好尺度标记。

用瓶式采水器采集时，将瓶塞塞紧，并将进水管的上端用水沾湿，套好橡胶管。然后手持粗绳，将瓶沉入水中，根据尺度标记，至需要采集的深度，轻拉细绳，使橡胶管与进水管脱开，水便从进水管进入瓶中，而瓶内空气则从排水管排出。约3～5分钟后，待温度稳定，将瓶提出水面，先记录水温，再将水样由出水管倒出。

瓶式采水器制做简单，使用方便，但采水深度不大，一般只适合于5米深度以内的水域。另外，由于进水管的管口不大，不易采得大型浮游动物。因此应与定量网配合使用。

(3)沉淀器：用于沉淀已固定的水样，沉淀器可以1000毫升广口瓶或分液漏斗代用。

(4)计数框：用于在显微镜下统计浮游生物的数目。

(5)测微尺：测量视野面积。

(6)鲁哥氏液和福尔马林液：用于固定水样中的浮游生物（鲁哥氏液的配制方法见本书第二章第五节）。

(7)其它：显微镜、虹吸管、30毫升定量瓶、标本瓶等

二、定性调查

1.采样

(1)浮游植物采样。采集浮游植物时，可用25#定性网在选定的采集样点上进行水平拖取。在水库和中、小型湖泊采集时，可将定性网缚于船上，以慢速拖曳，时间一般为10～20分钟。如在坑塘等小水体中，可将定性网缚于长2米的竹竿上，将网置于水中，使网口在水面以下深约50厘米处，做“∞”形反复拖曳，拖曳速度每秒约20～30厘米，时间为3～5分钟。然后将网提起抖动，待水滤去后，打开集中杯，倒入贴有标签的标本瓶中。如果采样点距离学校较近，可将样品分装两瓶，1瓶按100毫升样品加入1.5毫升鲁哥氏液的比例进行固定，也可用4％福尔马林液固定样品，留作日后进行属种鉴定，另1瓶不进行固定，带回学校作活体观察之用。

(2)浮游动物采样。采集浮游动物的方法与上述浮游植物的采集方法相同。在网具方面，采集原生动物和轮虫可用25#定性网，但采集枝角类和桡足类，则应改用13#—18#的定性网捞取。

2.观察鉴定

将新鲜或固定的水样，置于显微镜下进行属种鉴定。对于优势种应该鉴定到种，一般种类可鉴定到属。鉴定结束后，应将鉴定的种类列出名录。对中学生来说，观察鉴定各种浮游生物是一件难度很大的工作，教师应结合观测点的浮游生物种类，事先向学生讲解它们的形态、结构特征，使学生对各类浮游生物有所了解。在镜检定性时，应参照淡水浮游生物图谱一类资料，进行种类鉴定。如果鉴定到种属有困难，可按蓝藻、裸藻、绿藻、金藻、黄藻、硅藻、甲藻、原生动物、轮虫、枝角类和桡足类等大类进行鉴定。

三、定量调查

1.采样

(1)浮游植物采样。在每个样点上，根据水的深度用采水器采集水样。如果水深不超过2米，可以在半米处取水；如果水深2～3米，可分别在表层（离水面半米）及底层（离水底半米）各采一次水样；如水深在3米以上，则应增加中层采水，大约每隔1米半左右，加采一个水样。每次所采水样取1000毫升，立即加入15毫升鲁哥氏液固定，留作室内定量分析之用。

(2)浮游动物采样。对于湖泊、水库等大型水域中的浮游动物，可用中型20#定量网垂直拖取。其方法是将网放在距水底0.5米处，然后垂直上拖，以0.5米/秒的均匀速度拖取。

网自水中提出后，应将网口露出水面，不能再次浸入水中，而网衣部分，应反复入水，摆动冲洗，再行起水，如此反复数次，待网中水滤去后，打开集中杯，将样品置于收集瓶中，加入鲁哥氏液或福尔马林固定。定量网的上述采样，其水样体积计算方法可按πr2×H公式推算水样体积（r为网口直径，H为拖取的深度）。

对于坑塘等小型水域，可用舀水的方法采集水样，并及时进行固定。

2.水样的沉淀浓缩

将已固定的水样，放入1000毫升沉淀器中静置24小时，使其充分沉淀。然后缓慢吸出上层清液，将剩下的20毫升左右的沉淀物转入30毫升定量瓶中，再用吸出的清液冲洗沉淀器3次，每次的冲洗液仍转入定量瓶中，并使最终容量为30毫升。如果标本需长时间保存，应加入3～4毫升福尔马林。定量瓶外应贴上标签，标签格式如下：

水样瓶标签

在沉淀浓缩过程中，应注意虹吸沉淀清液的速度，一般吸完980毫升水样，应将时间控制在20～30分钟之间，不应过快，以免搅动了沉淀而前功尽弃。如万一搅动了沉淀，则应重新沉淀。

3.样品的定量

浮游生物定量的方法很多，现行的方法主要有以下三种。

(1)个体计数法。又分为滴水计数法和视野计数法两种。①滴水计数法。本项工作进行的方法步骤是：用测微尺测量显微镜的视野直径，备用；选择1个管口较平、管径较细的滴管，用小量筒测出其每毫升的平均滴数，备用；定量时，将样品充分摇匀，用滴管快速取出一滴样品，滴在载玻片上，加盖盖玻片，用液体石蜡封好盖玻片四周，置于显微镜下进行计数；计数时，一般最好计数半片，如果数行数，则应顺盖下去的方向，来回数等距离的数行；每份样品计数两次，误差不超过5％即可，如超过则需计数第三片。

计数完毕后，按以下公式求算每升水中浮游生物的个数：

a 视野直径；

b 盖玻片边长；

c 浓缩后的样品体积数（ml）；

d 定量用的滴管每毫升含有的滴数（以每毫升含25滴左右为适宜）；

m 数得的个体数目；

n 观看的行数（标本稀少时，可数等距离的2～3行）；

L 采样的毫升数。

滴水计数法的要点是快吸快滴，如有误差，多半出在滴管的使用方法上。另外，浮游动物的个体较大，用本方法对浮游动物进行定量统计时，应使用管径较粗的吸管。

②视野计数法。本项工作进行的方法步骤是：将定量瓶中的样品摇匀，吸出0.1毫升，用0.1毫升的计数框，在400～600倍显微镜下观察计数；每瓶要计数2片。取其平均值；每片规定计算100个视野，同一样品的两次计数结果与其均数之差超过平均值±15％，需再计数一片。上述3片计数值中，如两个近似值与其平均数之差不超过±15％，即可作为计数结果。

计数完毕后，按下列公式，求算1升水中浮游生物的个体数：

N 1升水中浮游生物的个体数；

C s计数框面积（mm2）；

F s每个视野的面积（mm2）；

F n计数过的视野数；

V 1升水样经沉淀浓缩后的体积（ml）；

U 计数框的体积（ml）；

P n每片计数出的浮游生物个体数。

可用常数K代替，上述公式可简化为：N＝K·Pn。

用个体计数法进行定量时，既要计算全体浮游生物的个体数，也要计算每个种（属）浮游生物的个体数，以便于分种（属）进行统计。

(2)容积测定法。本法又分为沉淀法和排水法两种。

①沉淀法。将浮游生物样品倒入量筒中，静置24小时，计算沉淀于量筒底的浮游生物容积。由于浮游生物的沉淀很疏松，所以本方法不太准确。

②排水法。较沉淀法复杂。其方法步骤如下：取1片筛绢型号须与采集网的型号一致（或所使用的筛绢不会将浮游生物漏出），将其浸水后，用滤纸将水吸干（干的程度以挪动滤纸后没有水印为准），用镊子卷起筛绢，放入盛有清水的小量筒中，记下水体升高的数，取出筛绢，放在漏斗上，倒入已浓缩的浮游生物，待水滤出后，将包有浮游生物的筛绢放在滤纸上吸干，然后再放入小量筒中，记下水位升高数字，前后两次记数差，即为浮游生物的体积。由于淡水浮游生物的比重，可认为同淡水的比重近似，可以将体积单位（毫升）变为重量单位，即毫克/升（因为1毫升的水相当于1000毫克重）。用此法所得浮游生物的容积，是沉淀法的20％。

(3)重量测定法。本法又有湿重法和干重法两种。

①湿重法。以筛绢将浮游生物过滤，并吸掉多余水分，然后称其重量。

②干重法。将过滤的浮游生物样品，放在烘箱中烘干，然后称重（一般干重为湿重的10％）。

容积测定法和重量测定法具有方法简便、迅速的优点，但两者都只能测定所采集的各种浮游生物的总体积和总重量，无法测出每一种浮游生物的数值。而用个体计数法既能计算出每种浮游生物的个体数，又可换算成每种浮游生物的体积和重量。其方法是先在显微镜下用测微尺测出每种个体的体积，然后乘以每种的个体数，所得数值，即可作为每一种的体积或重量。但个体计数法比较复杂，而且需要较长时间才能计算清楚。因此，中学生在进行浮游生物定量工作时，可根据活动开展的目的，确定使用某种方法。如果是一般了解淡水浮游生物的特点，可用容积测定法和重量测定法；如果是制定某一水域的养殖方案，则应采用个体计数法，以便能求算出每种（属）或每类浮游生物的个体数、体积和重量。

4.记录

用个体计数法进行定量工作，还应按表8-3的格式进行记录。

表8-3 浮游生物种（属）个体数量记录表

水域名

称

年

月日

水温

气温

用其它方法进行定量工作，也应以采样点为单位，记录其全部浮游生物的体积或重量。