水生生物學(xué)養(yǎng)殖水域生態(tài)學(xué)

關(guān)于水生生物學(xué)養(yǎng)殖水域生態(tài)學(xué)第1頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)

水生動(dòng)物的次級(jí)生產(chǎn)

在單位時(shí)間內(nèi)由于動(dòng)物和微生物的生長(zhǎng)和繁殖而增加的生物量或所貯存的能量即為次級(jí)產(chǎn)量。在水體生物生產(chǎn)過(guò)程中，具有重大意義的次級(jí)產(chǎn)量是細(xì)菌、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物和魚類

第2頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月食物必須具備的兩個(gè)條件水生動(dòng)物必須以現(xiàn)成有機(jī)質(zhì)為食物，其食物包括藻類、大型植物、微生物、動(dòng)物和腐屑。食物必須具備的兩個(gè)條件：

(1）在化學(xué)成分上有全面的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，一種食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不足可由另一種食物加以補(bǔ)充；（2）易于獲得，并且動(dòng)物體內(nèi)又具有相應(yīng)的消化酶能加以消化和吸收。食物能量=維持生命過(guò)程(呼吸、血液循環(huán)、運(yùn)動(dòng)、消化食物、排泄等)+體質(zhì)的積累。第3頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月外源性營(yíng)養(yǎng)和內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)（1）外源性營(yíng)養(yǎng)：動(dòng)物必須從外界獲得有機(jī)質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)，在絕大多數(shù)情形下如此。（2）內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)：以本體內(nèi)部的有機(jī)質(zhì)或共生的藻類所產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)，在特殊情況下如此。如魚類越冬期和產(chǎn)卵洄游期即以內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)為主，各種動(dòng)物當(dāng)缺乏食物處于饑餓狀態(tài)時(shí)也進(jìn)行內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)。內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)只是在特殊環(huán)境下的適應(yīng)方式，并且必須以外源營(yíng)養(yǎng)中得到的物質(zhì)為基礎(chǔ)。因此動(dòng)物主要的和基本的營(yíng)養(yǎng)方式還是外源性營(yíng)養(yǎng)。第4頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)物耐饑餓能力各種動(dòng)物對(duì)饑餓的忍受能力是很不同的，有些種類在饑餓情況下可活幾個(gè)月甚至幾年之久，有的則只能活幾個(gè)小時(shí)。間斷性取食的動(dòng)物較經(jīng)常性攝食的更耐饑餓，如蛭類(Pontobdellamurlcata)在沒有食物情況下可活800d，幽蚊幼蟲可活150d，枝角類則幾小時(shí)就餓死。有機(jī)體貯存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越多越耐餓，如鯉魚的含脂量從0.15%增到4.25%，越冬期耐餓能力從141d增到191d。溫度越高，動(dòng)物越不耐饑餓，如櫛蝦在溫度10～14℃時(shí)可耐120～150d，15～18℃時(shí)僅耐70～90d。第5頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月補(bǔ)償生長(zhǎng)由于自然界捕食者和獵物結(jié)構(gòu)與功能的多樣性，及其空間和季節(jié)分布以及生態(tài)因子的易變性，大多數(shù)動(dòng)物會(huì)遭受饑餓或營(yíng)養(yǎng)缺乏，即是動(dòng)物肌體生長(zhǎng)發(fā)育的脅迫，其中最明顯的現(xiàn)象之一是饑餓引起的生長(zhǎng)停滯或負(fù)增長(zhǎng)，當(dāng)脅迫條件改善或消失，動(dòng)物表現(xiàn)出一個(gè)快速的爆發(fā)性的生長(zhǎng)，被稱為補(bǔ)償生長(zhǎng)（compensatorygrowth)。補(bǔ)償生長(zhǎng)是高等動(dòng)物經(jīng)受一段時(shí)間環(huán)境脅迫后，回復(fù)到正常環(huán)境一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的超長(zhǎng)生長(zhǎng)現(xiàn)象。它普遍發(fā)生在貝類、甲殼類、魚類、鳥類和哺乳類等。第6頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月判斷食物的數(shù)量和水生動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)條件的幾個(gè)概念（1）餌料資源：水體中存在的能作為食物的所有動(dòng)物、植物和微生物和腐質(zhì)稱為餌料資源。（2）餌料基礎(chǔ)：水體餌料資源中能作為某動(dòng)物食物的那一部分稱為該動(dòng)物的餌料基礎(chǔ)，如仔魚的餌料基礎(chǔ)主要為浮游動(dòng)物，濾食性枝角類和輪蟲的餌料基礎(chǔ)為細(xì)菌、藻類和腐質(zhì)等。（3）供餌力：餌料基礎(chǔ)中實(shí)際被動(dòng)物利用的那一部分。（4）餌料保證度：食物數(shù)量和動(dòng)物種群需要量的對(duì)比。

第7頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(一)食性和食物的選擇性

水生動(dòng)物的食性可按取食方法、食物成分、取食水區(qū)、食譜廣狹和在營(yíng)養(yǎng)作用的不同而進(jìn)行劃分。水生動(dòng)物對(duì)食物通常是具有一定程度的選擇能力。目前存在的餌料、飼料，食物，食料四個(gè)相近的概念，以用餌料為好。第8頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月水產(chǎn)餌料生物的價(jià)值-藻類和動(dòng)物水生動(dòng)物的餌料基礎(chǔ)是指藻類和高等植物，動(dòng)物，細(xì)菌和真菌。溶解有機(jī)質(zhì)和腐屑四大類。

藻類：從生態(tài)系統(tǒng)看，藻類是水體的最重要的餌料資源。是大多數(shù)水生動(dòng)物的基礎(chǔ)餌料，而高等植物的作用較小，少數(shù)動(dòng)物食之，如草魚、櫛蝦等。藻類營(yíng)養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、脂肪、糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且富含維生素等，所以其餌料意義重大。

動(dòng)物：以動(dòng)物為食的淡水動(dòng)物也較多，如纖毛蟲，晶囊輪蟲，疣毛輪蟲，劍水藻，薄皮蚤及許多魚類等。動(dòng)物性餌料的營(yíng)養(yǎng)豐富，在氨基酸組成上更接捕食者。甲殼類特別是水蚤營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較全面，是養(yǎng)魚業(yè)的良好餌料。

第9頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）食性按季節(jié)而改變自然環(huán)境條件的季節(jié)性變化，也能促進(jìn)動(dòng)物的食性發(fā)生相應(yīng)的季節(jié)變化。低緯度地區(qū)不明顯，而在高緯度地區(qū)，氣候和食物蘊(yùn)藏量的季節(jié)性變化顯著，于是動(dòng)物的食性發(fā)生明顯的季節(jié)變化。如黑龍江白鰱，春秋兩季以腐質(zhì)為主要食物，夏季卻以浮游植物為主要食物。姥鯊在春夏季食浮游生物，鰓耙細(xì)長(zhǎng)，冬季進(jìn)入深水層，取食底棲動(dòng)物，鰓耙脫落。動(dòng)物食性的季節(jié)變化原因主要是食物蘊(yùn)藏量的波動(dòng)和食物的可獲得性。動(dòng)物對(duì)這兩種變化的適應(yīng)不只是改變食性，而且還以其他方式來(lái)適應(yīng)，如越冬前的肥育、貯脂、冬眠、貯藏食物、遷徙和洄游等。此外動(dòng)物一般在食物豐富的季節(jié)繁殖。第10頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10%轉(zhuǎn)化律群落中第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(Λ1)的能量傳遞效率就是以前所指的光能利用率，一般不超過(guò)1%～5%。

次級(jí)生產(chǎn)的能量傳遞效率林捷曼(Lindenan，1942)首先提出一個(gè)10%轉(zhuǎn)化規(guī)律，即從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量平均只有10%可以傳遞下去。Slobodkin(1959,1962)在實(shí)驗(yàn)控制條件下研究三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈的能量傳遞，得出5%～15%的變化幅度，平均也是10%。據(jù)Богоров(1965)計(jì)算，世界海洋浮游植物年產(chǎn)量約5.500億t，浮游動(dòng)物年產(chǎn)量約530億t，也近于10%轉(zhuǎn)化律。

第11頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10%只是大樣品的平均值或趨勢(shì)，實(shí)際幅度按具體條件可能有較大變化。一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中消費(fèi)者的種數(shù)越多，則轉(zhuǎn)化率越高。因?yàn)槟骋环N動(dòng)物無(wú)論其數(shù)量多大，由于本身攝食適應(yīng)性的限制，不能充分利用前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物，而另一種動(dòng)物則常常能利用剩余的食物。能量在群落中的傳遞效率通常有沿著營(yíng)養(yǎng)級(jí)向上增加的趨勢(shì)。因?yàn)橐詣?dòng)物性食物為食時(shí)，食物中碳和氮的比率及其他生物化學(xué)特性都和攝食者本身的需要更接近，因而利用率較高。

第12頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)原蘇聯(lián)10個(gè)湖泊和兩個(gè)水庫(kù)的統(tǒng)計(jì)(表9—28)，在生長(zhǎng)期中第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(Λ2)的產(chǎn)量和初級(jí)產(chǎn)量(Λ1)之比，除一個(gè)腐殖質(zhì)型的圓湖和兩個(gè)水庫(kù)由于外源性有機(jī)質(zhì)很多比值較高(17.2%～43.0%)以外，其余九個(gè)湖泊為4.3%～16.2%，平均為10.3%。第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)產(chǎn)量和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)產(chǎn)量之比為3.0%～37.6%，平均為15.8%。這些數(shù)字既表明不同水體中能量轉(zhuǎn)化效率差別很大，也說(shuō)明了總的趨勢(shì)是10%～20%并且沿著營(yíng)養(yǎng)級(jí)向上增加。

第13頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月浮游動(dòng)物對(duì)浮游植物產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化率高于同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的底棲動(dòng)物。植食性浮游動(dòng)物對(duì)浮游植物毛產(chǎn)量平均轉(zhuǎn)化7.1%，對(duì)凈產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化率應(yīng)該近于10%。肉食性浮游動(dòng)物對(duì)初級(jí)毛產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化率平均1.2%，約相當(dāng)于植食性浮游動(dòng)物能量的17%，植食性底棲動(dòng)物對(duì)初級(jí)毛產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化率平均2.3%，對(duì)凈產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化率應(yīng)在3%左右。肉食性底棲動(dòng)物對(duì)初級(jí)毛產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化率僅0.3%，約相當(dāng)于植食性底棲動(dòng)物能量的13%。這些平均值再次表明10%轉(zhuǎn)化律是有道理的。

第14頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月腐質(zhì)鏈的能量轉(zhuǎn)化率關(guān)于腐質(zhì)鏈的能量轉(zhuǎn)化率，還研究得不多。一般按能量每經(jīng)一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)只剩下10%的原理估計(jì)，初級(jí)產(chǎn)量沿腐屑鏈的傳遞效率是很低的。如1000J的初級(jí)產(chǎn)量經(jīng)過(guò)細(xì)菌、原生動(dòng)物到較大形動(dòng)物后，只剩下10J。但是營(yíng)養(yǎng)級(jí)間10%轉(zhuǎn)化率實(shí)際上是針對(duì)牧食鏈的，并且即使牧食鏈中從生產(chǎn)者到消費(fèi)者間的能量轉(zhuǎn)化率也是在小于10%到大于40%之間變化著。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)，某些微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)的K1常超過(guò)50%，原生動(dòng)物、纖毛蟲的K1平均約35%(Хлебович

，1979)，浮游動(dòng)物K1值也常達(dá)20%～30%。按此計(jì)算，1000J的初級(jí)產(chǎn)量經(jīng)腐屑鏈到較大型動(dòng)物不是剩下10J，而是30～50J左右。如果細(xì)菌直接被枝角類等濾食，那么轉(zhuǎn)化率也接近于10%。當(dāng)然，這只是實(shí)驗(yàn)條件下的特殊情況。

第15頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量損耗情況，可以估算一下次級(jí)生產(chǎn)過(guò)程中牧食鏈能量轉(zhuǎn)化效率的最大限度。假定在最佳條件下，前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的成員全部可以供作食物(無(wú)效能等于零)，餌料基礎(chǔ)90%為后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用，食物的吸收率達(dá)到90%，同化的能量中60%用于增重，那么能量的轉(zhuǎn)化效率為：0.9×0.9×0.6=0.49可見，即使在最好的條件下，牧食鏈級(jí)間能量的傳遞也不過(guò)50%，而實(shí)際上則很難超過(guò)30%。

第16頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)習(xí)思考題1.試述餌料資源，餌料基礎(chǔ)，供餌力和餌料保證度這幾個(gè)概念的含意和相互間的聯(lián)系。2.怎樣劃分水生動(dòng)物的食性?3.水生動(dòng)物對(duì)食物的選擇性是由那兩種特性組成的，用什么公式來(lái)表示選擇指數(shù)?4.何謂日糧?日糧受那些因素影響?5.食物的同化效率取決于那些因素?6.食物的同化速率概念在水生動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究中有何特殊意義?它取決于那些因素?7.從生物能量學(xué)觀點(diǎn)，代謝分為哪幾類?各類代謝之間以及與總代謝有何關(guān)系?8.生長(zhǎng)效率因那些因子的影響而變化?對(duì)各因子的作用詳加分析。9.浮游動(dòng)物及其各大類的生物量、生產(chǎn)量、P/B系數(shù)分布狀態(tài)如何?10.底棲動(dòng)物及其各大類的生物量、生產(chǎn)量、P/B系數(shù)分布狀況如何?11.淡水生態(tài)系的能流和能量效率的特點(diǎn)和規(guī)律如何?第17頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月參考題目--11.甲殼動(dòng)物（……）補(bǔ)償生長(zhǎng)研究進(jìn)展。2.某生態(tài)因子(……)對(duì)某魚(……)、某蝦(……)、某藻（……）、某貝（……）的存活生長(zhǎng)、攝食和能量收支的影響。3.試述全球變化對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)的影響。4.試論放養(yǎng)魚類對(duì)水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化的影響。5.引進(jìn)種(……)的