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一、底栖动物的基本概念二、底栖动物的习见类群三、底栖动物的生活型四、底栖动物在水生态系统中的作用五、大型底栖动物在水质生物监测中的优越性与局限性六、底栖动物研究工作程序七、底栖动物水质评价过程中常用的生物参数一、底栖动物的基本概念1、基本概念底栖动物(zoobenthos或benthicanimal）生活史的全部或大部分时间生活于水体底部水生动物。2、分类2.1起源：原生底牺动物(primary,zoobenthos)次生底牺动物(secondaryzoobenthos）2.2筛网孔径的大小大型底牺动物(macrofauna）小型底牺动物(meiofauna）微型底栖动物(nanofauna）原生底栖动物：直接利用水中溶解氧。如蠕虫，底栖甲壳类，双壳类软体动物等。次生底牺动物：由陆地生活的祖先在系统发育过程中重新适应水中生活的动物。如各类水生昆虫软体动物-肺螺类-椎实螺(Lymnea）。大型底牺动物(macrofauna)：﹥500μm孔径筛网（40目）小型底牺动物(meiofauna)：42μm~500μm微型底栖动物(nanofauna）：﹤42μm孔径筛网Higgins&Thiel,1988;Palmer&Strayer,1996仅为研究方便，与生态习性和分类地位无关国内：大型二、底栖动物的习见类群淡水底栖动物的种类繁多。在无脊椎动物方面包括除棘皮动物外所有较大的门类。在脊椎动物方面，严格地说，一些底栖性鱼类以及有尾两栖类等也应纳入底栖动物的范畴但现在一般研究工作中都不把它们放在其中。三、底栖动物的生活类型：生态分布格局固着动物、穴居动物、攀爬动物、钻蚀动物1、固着动物（sessilebenthos）-污损水底表面或突出物上，终生固着或临时固着终生固着：淡水-壳菜海产-藤壶临时固着：蛭类、摇蚊与石蛾幼虫2、穴居动物（burrowingbenthos）身体的全部或大部分埋藏于疏松的底质中淡水中：线虫、颤蚓科、双壳类、摇蚊幼虫与穴居相适应：体形细长。缺氧：颤蚓、尾鳃蚓、淡水蛏（长的进出水管）3、攀爬动物climbingbenthos爬行于底质表面和攀缘于水底突出物上的动物组成复杂，体型差异大、运动能力和方式不同①在底质表面爬行---------较厚的贝壳或被甲如环棱螺、圆田螺、蟹类、螯虾、蜻蜓幼虫、田鳖、红娘华②在突出物和植物上攀援的种类—体型小、贝壳简单如线虫、仙女虫、觽螺科4、钻蚀动物boringbenthos用机械或化学方法在叫坚硬的物体上钻蚀洞穴如船蛆四、底栖动物在水生态系统中的作用物质分解，陆生生态系统，微生物，水生态系统，大型底栖无脊椎动物物种多样性高，对于维持水生态系统功能的完整性有着至关重要的作用。消费者亚系统，物质循环、能量流动中积极的消费和转移者，并通过摄食、掘穴和建管等扰动活动直接或间接地影响着水生态系统。4.1大型底栖动物的功能群与功能摄食类群底栖动物功能摄食类群（Funtionalfeedinggroup）：根据摄食对象和方法的差异对水生动物进行的一项生态分类，它包括撕食者、收集者、刮食者、捕食者、滤食者。Cummins（1973，1974）水生昆虫，经Barbour及Bod补充。底栖动物功能群：（Funtionalgroup）具有相同生态功能的底栖动物的组合。(1)食性类型;(2)运动能力;(3)摄食方法。浮游生物食者、植食者、肉食者、杂食者、碎屑食者4.1.1底栖动物功能摄食类群①刮食者（牧食者）(ScrapersorGrazers)：主要以各种营固着生活的生物类群为食，如着生藻类等；螺类、仙女虫类。②撕食者(Shredders)主要以各种凋落物和粗有机颗粒（粒径lmm)为食；如蟹类③收集者(Gatherorcollectors)主要取食河底的各种有机颗粒物；如颤蚓和双胃线虫④滤食者(Filter—collectors)以水流中的细有机颗粒物（0.45mm粒径1mm)为食；如双壳类⑤捕食者(Predators)直接吞食或刺食猎物的一类生物。如蜻蜓目和广翅目。4.1.2底栖动物功能群：（Funtionalgroup）①浮游生物食者phanktophagousgroup,Pl。依靠各种过滤器官滤取水体中的微小的浮游生物，如许多双壳类，甲壳类等；②植食者phanktophagousgroup,Ph主要以维管束植物和海藻为饵料，如某些腹足纲、双壳纲和蟹类等；③肉食者carnivoriusgroup,Ca捕食小型动物和动物幼体，如某些环节动物、十足类等；④杂食者omnivorousgroup,Om依靠皮肤或鳃的表皮，直接吸收溶解在水中的有机物，也可取食植物腐叶和小型双壳类、甲壳类，如某些腹足纲、双壳纲和蟹类等；⑤碎屑食者detritivorousgroup,De摄食底表的有机碎屑，吞食沉积物，在消化道内摄取其中的有机物质，如某些线虫、双壳类等。4.2大型底栖动物在水生态系统中的作用1）对藻类数量的调节作用牧食者着生藻类2）对凋落叶的降解作用撕食者森林覆盖率较高的溪流中Wallace（1990，1991）等研究结果表明，大型底栖动物在每年凋落物降解过程中的贡献率为，25-28%，对细颗粒有机物的输出贡献率为56%。3）其他作用集食者，个体数量是最多，捕食性鱼类、捕食性水生昆虫等的最佳食物。当滤食者大量发生时，可以阻止FPOM向下游的运输。捕食者对其它大型底栖无脊椎动物群落的作用主要是下行效应(top-downefects)。大型底栖动物次级生产力的大小对鱼业生产也有比较重要的影响。五、大型底栖动物在水质生物监测中的优越性与局限性5.1优越性1）分布广，易受到各种干扰如水质栖境改变等的影响。2）种类多样性高，对感染的反应范围广，耐污值多样性高。3）许多种类的活动能力差，生活场所固定，因此可以对干扰后的影响进行空间分析。4）有较长的生活周期，能综合反应较长时间段内的水体质量状况。5）已具有完善的半定量野外采样法。数据分析和评价指数。6）易采集，工具简单；许多类群易鉴定，鉴定资料相对完备。5.2局限性1）若用“定量采，样法”评价水质，则需要大量的样本，工作量大，花费大。2）除水质外，大型底栖动物的分布还受其他多种因素如动物地理区、水中小栖境、海拔等的影响。3）群落组成的季节性变化会增加对评价结果的比较和说明的复杂性。4）有些大型底栖动物具有漂流的习性，会对生物指数产生干扰。5）有些类群的鉴定相当困难，从业人员需要一定的专业知识和经验积累。6）对某些干扰，如人类的致病病原体不敏感，不能测出具体的污染物质和污染量。六、底栖动物研究工作程序6、1、1采样（泥）工具定量采样工具：1）彼得生采泥器Petersongrab，1/16m2。1/20m2寡毛类、昆虫幼虫、小型软体动物。6.1底栖动物的野外采集与保存2）埃克曼采泥器Ekmangrab标准150x150x150mm中间型150x150x225mm大型225x225x225mm寡毛类和昆虫幼虫3）波纳采泥器Ponargrab标准230mmx230mm,重20kg;小型150mmx150mm,重6.8kg，它是目前美国最流行的野外采泥器，国内目前还未见使用4）弹簧采泥器靠弹簧作用将左右颚瓣插入沉积物内取样。操作时,把采泥器放在框架上(规格65*55*30cm),将负载板插入导管中,在负载板的下孔中插入一铁销,上孔中插入一长铁杆,另在铁杆下方基架台上放一块三角铁.然后,用铁杆将负载板撬起,左右挂钩分别钩住两颚瓣限动臂上的眼环,使弹簧被压缩受力.这时再把左右颚瓣臂向上推,使之与释放杆上的制动栓卡在一起,两颚瓣即成开放状态.当采泥器平稳降至海底时,由两个启动板的触底带动释放杆将导管周围的环拖起,挂钩即脱落,在弹簧的作用下颚瓣插入沉积物内.此时,制动栓也互相分离.当钢丝绳上提时,两颚瓣闭合将沉积物取入。5）带网夹泥器采样面积为1/6m2,主要用于采集大型的软体动物。6）人工基质采样器为高20cm、直径18cm的圆柱形铁笼用8号和14号铁丝编织而成，网孔面积4-6cm2。使用时笼底先铺一层40目（孔径0.635nm）尼龙筛绢，再放上长约8cm的卵石。7）索伯网Surbernet，0.093m2半定量和定性采集工具1）踢网或称手网(Kick-net,handlescerenorhandlekicknet),踢网是将网的两侧边固定在细木棍上，大小为lmxlm;2）抄网(Sweepnet)是一个带有长柄的采集网，根据网的形状不同，可分为D形抄网(D-framenet,350mmx230mmx400mm)和三角形抄网(Triangularsweepnet);3）枯叶采样桶(Leave-packsievebucket).4）三角拖网5）阿氏拖网Agassiztrawl6）桁拖网采样所用其它工具水体地形图深水温度计一般温度计脸盆解剖镜水桶显微镜标签培养皿铅笔指管瓶记录本广口瓶1000ml纱布量筒胶布解剖针分样筛40目放大镜塑料带甲醛解剖盘酒精小镊子吸管绳索毛笔滤纸6.1.2试剂甲醛溶液（7%淡水）乙醇（75%）甘油加拿大树胶霍氏液Hoyer‘smedium:(Puri胶）配方：阿拉伯树胶30克水合氯醛（水合三氯乙醛）200克甘油（丙三醇）20毫升蒸馏水50毫升配制方法：取阿拉伯树胶30g溶解于50ml蒸馏水中，加入甘油20ml后，再加入水合三氯乙醛200g，充分搅拌均匀，使之完全溶解，置60℃温箱中24h，取出用玻璃棉过滤，转入有色玻瓶中密封备用。淡水甲醛（8%）乙醇（75%）中性甲醛：5%甲醛+水硼酸钠或六次甲基四胺丙三醇乙醇：75%乙醇+5%丙三醇Bouinn固定液：苦味酸7ml+甲醛（40%）75ml+冰乙酸5ml海洋6、1、3采样方法《湖泊富营养化调查规范》金相灿,屠清瑛1990，中国环境科学出版社《水生生物监测手册》，国家环保局，1993，东南大学出版社《水库渔业资源调查规范》，1996，水利部《湖泊生态系统观测方法》陈伟民、黄祥飞等，2005，中国环境科学出版社《水域生态系统观测规范》蔡庆华主编，2007，中国环境科学出版社《海岸带调查技术规范》于洪军等，2005，海洋出版社《海洋调查规范-第6部分：海洋生物调查》，2007，中华人民共和国国家标准GB/T12763.6-2007(1)溪流采样法①急流踢网样：2个，流速不同，1m2左右，毛翅目、蜉蝣目、ji翅目和广翅目等昆虫。②抄网样：堤岸边、根垫和植物基部，长度约为10m，面积为3m2左右.摇蚊、寡毛类、蜻蜓、毛翅目、甲壳类和某些蜉蝣。③周丛生物样：洗刷10-15块石块和圆木(logs)，主要采集摇蚊等个体较小的底栖动物。④枯枝落叶堆样：急流中的，3-4个样，最好是分解(腐烂)的。在底质沙地的大河中，有很好的水生昆虫多样性，包括大蚊、ji翅目和毛翅目等。⑤目测采样：一般10分钟/1人次，主要采集附着在大石块和大圆木上的毛翅目(蝶石蛾、多距石蛾、舌石石蛾和瘤石蛾等)、鳞翅目(水螟)、摇蚊、软体动物等(2)大河采样法(Boatsampling)①小型波纳采泥器样：一般在河两边的河岸区和河中间共设3个采样点，每个点采3个平行样。样点应设定在深度超过2m区域，至少保证一个样点的深度在2-3m之间。②抄网样：在河岸区用抄网进行采集，具体采集方法同溪流采样。③枯枝落叶堆样，1个。④目测采样：主要采集大型水生植物和沉水圆木上的底栖动物。（3）水库、湖泊采样法1）定量样品的采集①用采泥器在沿岸带、敞水带及不同的大型水生植物分布区设置采样点或断面，每个采样点采集2个样品。②如采样点底质为卵石、砾石，上述采样器无法采样，则可用人工基质采样器采集定量样品。采样时各采样点底部应放置两个采样器，放置时间一般为14d。2）定性样品的采集将三角拖网系在船尾，在每个定量样品采集点拖曳一定距离进行采集。（4）河口底栖动物的采集1）潮间带定量：用25x25x20cm样方，每个点采3