第13课浮游生物的生态学一(2018.12.18)

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浮游生物的生态学 Ecology of Plankton
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第九章 浮游生物的浮游适应 Adaptations of Pelagic Drifting Loke定律 V= __F__ 6πηr
温度 0℃ 10℃
滞性 18 13
其中：V=沉降速度
20℃
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F=超重（即生物比重和水比重之差）
水的滞性：与温度有关 体阻：与相对表面积和体形有关
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一、减轻身体的密度以增加浮力
（一）产生油滴 （二）分泌气体 （三）增加水分 （四）外壳和骨骼的退化或消失 （五）分泌胶质 （六）降低较重离子的浓度
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（一）产生油滴
例：中华哲水蚤、放射虫、鱼卵及仔鱼、浮游硅藻
Calanus with oil sac
2.根据栖息水域的位置 河口浮游生物 estuarine plankton 近岸浮游生物 neritic plankton 远洋浮游生物 oceanic plankton
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（三）与海流的关系
指示种：不同水团或海流中特有的浮游生物种类称为指示种（指标种）。
主要选择标准 1.选择的指示种对环境条件比较敏感，狭分布 2.种类必须能够正确鉴定 3.选相对比较固定的浮游生物类群
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三、浮游生物的昼夜垂直移动
定义：浮游动物随着昼夜的更替有规律的垂直移 动现象。
1.类型
夜晚上升，白天下降：大多数浮游动物 夜晚下降，白天上升：伶俐大眼剑水蚤，磷虾个别种类，海洋原甲藻 黎明上升，白天下降，傍晚上升，午夜下降：中华哲水蚤
注：不是所有种类都有明显的昼夜垂直移动现象
例：小拟哲水蚤，墨氏胸刺水蚤，克氏纺锤水蚤，日本大眼剑水蚤，拟长腹剑水蚤
飞马哲水蚤和磷虾类：表层产卵，不进行昼夜垂直移动 糠虾：生殖期才进行昼夜垂直移动
综合作用：光度、食物、重力、温度、盐度、压力、含氧量、pH等及内在因素
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四、渔业上的意义
增加捕捞量 ↑
掌握鱼类的饵料及其垂直移动规律
鲐鱼的饵料：太平洋磷虾、细长脚虫戎、中华哲水蚤 白昼深藏，夜晚上升，午夜下沉，黎明上升 白天下网要深，夜晚下网要浅
例：北极浮游生物：北极霞水母、北极箭虫、北方虫虎螺、范氏住囊虫 南极浮游生物：巨鼻哲水蚤、南极磷虾、南极海天使
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（二）与盐度的关系
1.根据浮游生物对盐度变化的适应能力 广盐性浮游生物 euryhaline plankton：忍受的幅度较大 狭盐性浮游生物 stenohaline plankton：敏感
（五）分泌胶质
例：浮游被囊动物 浮游硅藻-海链藻
（六）降低较重离子的浓度
例：胶质浮游动物水母、海樽类，体液中单价氯离子替代两 价硫离子
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二、增加体阻
（一）扩大个体的相对表面积
例：太阳漂流硅藻、龙虾的叶状幼虫
（二）缩小体积
例：浮游生物个体一般均极微小
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（三）许多个体连在一起结成群体以扩大表面积
例：海链藻、角毛藻 纽鳃樽
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2.幅度
种类：枝角类：<1m；桡足类：<10m；磷虾：50m，甚至600m 大小：个体小的幅度小，大型浮游动物幅度大 性别：雌性>雄性 年龄：成体>幼虫和幼体 季节：夏季最大，冬季最小 浮游植物的密度：呼吸、毒素分泌 温度：温跃层，罗氏长腹哲水蚤，只能上升到温跃层；胸刺水蚤
Centropages typieas不能下降超过温跃层
η=水的滞性（与水温有关，温度越高，滞性越小）
r=球形半径 F=kr3，因此V=kr2/6 πη 缺点：仅适用于半径小于60μ的球形浮游生物。
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计算沉降速度的方程式
W.D. Ostwold使用的方程式：
沉降速度=__ 超重
_
水的滞性×体阻
说明：
生物比重越小，则下沉速度越慢，同理如果海水比重越大， 则下沉也就越慢；
决定因素：浮游生物本身的特性、外界环境因素
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一、各类浮游生物的垂直分布情况
1.硅藻：真光层 2.甲藻及其他浮游植物：真光层 3.原生动物：夜光虫-表层；砂壳纤毛虫-上层；有孔虫-100m以
上水层；放射虫-表层至深层都有（1000m以下水层）
4.腔肠动物：上层和漂浮生物（管水母）；少数钵水母分布深层 5.轮虫：上层 6.多毛类：上层
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7.甲壳动物：中上层；少数桡足类（光水蚤）、糠虾
（Gnathophausia)、磷虾（Bentheuphausia）分布于深海
8.浮游软体动物：上层 9. 毛颚动物：300m以上水层；少数分布在深层 10.被囊动物：200m以上水层，少数纽鳃樽栖息于较深水层 11.浮游幼虫：上层水域
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二、浮游生物垂直分布的变化
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夜光虫、真刺唇角水蚤、双刺纺锤水蚤——近岸低盐群落 太平洋磷虾、细长脚虫戎、中华哲水蚤——外海高盐群落 强壮箭虫——黄海水系 百陶箭虫——东海水系 六鳍箭虫、太平洋银币水母、角锚哲水蚤、伯氏平头水蚤——黑潮暖流
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（四）与其他因素的关系
营养盐类：浮游植物生长、繁殖必需
限制因子：一般是无机氮化合物（硝酸氮）、磷酸盐 HNLC：铁限制
内容回顾：浮游生物有哪些特点
生物体缺乏发达的游泳器官，活动受水流或风浪支配，营 随波逐流式漂浮生活，但在一定范围内具垂直移动能力
除部分水母类外，身体体型小，对它们形态结构的研究， 需要借助于解剖镜和显微镜
除生活于气水交界和深海的部分种类具色彩外，一般身体 趋向于透明无色
浮游生物能以各种不同方式适应漂浮生活
2.根据栖息水域的位置 热带浮游生物 tropical plankton 水温大于25℃
例：僧帽水母、帆水母、银币水母、蝶水母、带水母、异足类、海樽类
温带浮游生物 temperate plankton 水温为5-25 ℃
大多数海洋浮游生物
寒带浮游生物 Arctic plankton/Antarctic plankton 水温0-5℃
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3.速度
上升<下降
挪威磷虾：上升92.8m/h，下降128.8m/h 飞马哲水蚤：上升15m/h，下降47m/h 唇角哲水蚤：上升6m/h，下降20m/h
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4.影响昼夜垂直移动的因素
光照：最适光度假说，北极海：极昼和极夜时，哲水蚤无垂直移动 食物和保护作用：摄取食物，逃避敌害 重力因素：向地性和向光性，强光：正反应；弱光：负反应 生物体的内在因素：性腺发育程度
数量：寒带海、温带海较高，热带海较低，越靠近赤道越低；沿海浅水较高， 外海较低
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二、平面分布与环境因素的关系
（一）与温度的关系 1.根据浮游生物对温度变化的适应能力 广温性浮游生物 eurythermic plankton：瓜水母、长腹剑水蚤 狭温性浮游生物 stenothermic plankton：双生水母、北方浮蚕
例：浮游甲壳动物（磷虾、桡足类等）
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第十章 浮游生物的平面分布
一、概述
地理分布
广分布 适应力强 广盐性 广温性 “世界种” cosmopolitan species：可分布到世界各海区的种类。 狭分布 狭温，狭盐 地方种 endemic species 斑块分布
规律：
种类：一般是高纬度海洋中的浮游生物种类较少，低纬度海洋中的浮游生物 种类较多，远洋浮游生物种类较少，近岸较多。远洋浮游生物以永久性浮游 生物为主，近岸还有阶段性和暂时性浮游生物
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（二）分泌气体
例：僧帽水母
Gas sac of Velella, like a sail 8
（三）增加水分
例：腔肠动物：霞水母（浮游）96.5%，海葵（底栖）87.2% 甲壳动物：哲水蚤（浮游）85.7%，褐虾（底栖）74.5%
（四）外壳和骨骼的退化或消失
例：浮游甲壳动物的背甲比底栖种类薄 浮游腹足类的外壳薄或变得很小、消失 浮游有孔虫比底栖种类外壳薄 浮游硅藻的细胞壁比底栖种类薄
1.由海区不同而发生的变化
例：毛颚类 Eukrohnia hamata，冷水种，热带深海，寒带上层
2.季节转换：温度、光照度
例：日本海硅藻，春冬0-5m，夏季5m以下
3.气候变化
例：放射虫：天气好、风平浪静时-表层；气候恶劣，有大风浪时-10m以下水层； 很多浮游动物：阴天-上层，晴天-中、上层
4.昼夜垂直移动 5.垂直环流或上升流 6.食物：毛颚动物-桡足类 7.生殖：上升至表层产卵 8.发育：幼虫和早期幼体-表层，成体-下降，如飞马哲水蚤，磷虾；帆水母相反
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（四）遍生细长刺毛或放射状突出物扩大表面积
例：硅藻、浮游桡足类、底栖动物的幼虫、仔鱼
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（五）形成不同的体形
例：箭虫、硅藻、水母、浮游多毛类、桡足类及卵
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三、主动运动
（一）依靠纤毛或鞭毛的摆动
例：甲藻、砂壳纤毛虫、轮虫、浮游幼虫、栉水母
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（二）依靠肌肉收缩
例：箭虫、海樽类
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（三）依靠附肢的运动
食物：中国毛虾常集中在圆筛藻丰富的海域；毛颚类分布在桡足类密
集的水域
风 水流的注入 近岸地形 结群现象
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第十一章 浮游生物的垂直分布
定义：不同水层的浮游生物，不论在种类上或数量上， 都是不相同的，这种分布称为垂直分布（Vertical distribution）。
一般是：数量随深度的增加而减少，种类随深度的增 加而增加，处于动态之中。