水生生物学---绪论

水生生物学Hydrobiology曾令清重庆师范大学生命科学学院进化生理与行为学实验室()电话：[phone]，Email：[e-mail]课程性质与目的本课程是生科院生物科学、生物技术三年级本科生开设的专业教育的选修课。本课程的主要目的：通过学习使学生掌握水生生物学的基础理论，培养学生用科学观点认识水生生物与环境的关系；掌握水生生物形态分类的基本知识和常见种类的主要特征；掌握水生生物的研究方法；为今后从事相关的科研和生产奠定良好的基础。课程简介本课程按水生生物的生态类群（浮游植物、浮游动物、底栖动物、鱼类和大型水生植物）系统讲授水生生物的形态特征、生殖发育、系统分类、生态分布和经济意义等方面的知识。并对重要类群和重要类群中代表性种类进行详细介绍。教学基本过程在教学过程中教师讲解清楚基础知识、基本原理以及进行相关研究的基本方法；学生在学的过程中要积极主动，通过学习了解水生生物的生态类群，各生态类群中的门类组成、生态分布和经济意义，重要门类的主要类群、主要类群的重要种类；在此基础上掌握重要门类的基本特征、重要类群的形态结构、生殖发育、分类体系等知识，并通过课程学习，培养分析问题、解决问题的能力。课程评价本课程教学采用课堂讲授（ppt课件）和讨论式的教学方法，结合课堂讨论。考试形式：试卷、课堂论文和调查报告。考试范围为课堂讲授内容。总成绩：平时成绩（出勤30%和课堂讨论10%）40%+考试成绩60%。参考教材和阅读书目参考教材：刘建康主编，高级水生生物学，科学出版社，1999。阅读书目：赵文主编，《水生生物学》，中国农业出版社，2005何志辉主编，《淡水生物学》（上下册），农业出版社，1982年梁象秋主编，《水生生物学》，中国农业出版社，1996年何志辉.《淡水生态学》，中国农业出版社，2000本课程讲授内容绪论（2学时）第1章水环境（8学时）第2章浮游植物(藻类)(2学时)第3章浮游动物（2学时）第4篇底栖动物（2学时）第5篇水生大型植物（2学时）第6篇水体生物生产力（2学时）第7章鱼类形态、摄食和繁殖（6学时）第8章水污染生物学（4学时）第9章学术报告（2学时）期末考核（2学时）绪论本章的学习重点1.明确水生生物学的定义2.明确学习水生生物学的目的和意义3.了解水的特性，对水生生物的影响4.了解水生生物在水体中的主要分布位置及其环境特点5.水生生物的栖息环境及其生态类群的划分和特点一、水生生物学的定义、内容、任务1、定义：水生生物学是研究水生生物的形态、结构、在分类系统中的地位及其与生活环境之间的相互关系的科学。（1）水生生物：指生活于水中的动、植物，包括浮游植物、浮游动物、底栖动物、水生高等植物等（2）环境因子：生物因子（种内和种间关系）非生物因子（温度、光、O2、CO2、pH、盐类等）BacteriumEuglenaterricolaEukaryotesYZProrocentrumminimumEpifluorescencemicrographsshowingsomerepresentativelabellingsofredtidealgaeusingFITC-conjugatedlectins.(saclebar=20μm)Lectinname:ConAACDH03AMTWATCI01GIXM01PhaeocystispouchetiiPseudo-nitzschiaspConAAlexandrium梨形环棱螺（BellamyapurificataHeude)香蒲水草2、划分：淡水生物学和海水生物学淡水生物学(FreshwaterBiology/Limnology)：研究内陆水体中生物与环境之间关系的一门科学。3、研究内容（学习内容）（1）水生生物栖息环境的研究（2）水生生物的基础知识（3）水生生物的生态学研究（4）生理学研究（5）水生生物的一般调查和研究方法4、研究对象：广义：狭义：藻类、小型淡水无脊椎动物、高等水生植物形态分类为主，种内关系、种间关系、与环境之间的关系个体、种群、群落和生态系统鱼类经济海藻经济贝类经济甲壳动物棘皮动物腔肠动物任务：认识水体中的现象变化规律，掌握水生生物的形态和分类特征、生态分布、出现季节以及在水生态系统中的作用，并了解水生生物与渔业的关系。目的：利用掌握的知识为提高水体生产力（鱼产量）和改进产品质量提供科学依据。5、学习本课程的任务、目的和意义6.学习意义①生物资源的直接利用②水体生产性能和生产潜力的估价③放养指标的确定（种类、尾数、搭配比例）④水质评价：（污染指示生物的数量分布）⑤污水处理：净化污水⑥其它：水利工程对环境影响、地质学研究二、水生生物学发展史海洋湖川池沼二、水生生物学发展史人类在与海洋、湖川、池沼各类水域的接触和利用中逐渐发现和记录了水生生物的种类及其分布和生活史，当然，首先被注意的的是鱼类和其他大型生物。水生生物学的相关知识也就应运而生。1、产生因素（1）与渔业有关（2）与养鱼业发展有关（3）工业发展的需要和航海业的发展：污水中接种小球藻30天后，水中的铬全部消失。指示生物：颤蚓5000条/m2,严重污染1000-5000条/m2,中度污染100-999条/m2,轻度污染2、发展概况（1）国外研究概况A）派出海洋调查船对世界各大洋进行考察。1872-1876年英国皇家组织“挑战号”调查船对太平洋、大西洋进行了调查，出版报告50余册。1889年荷兰韦伯（Weber）率“西坡加”（Siboga）船对热带太平洋进行调查，出报告60余册。B）海洋生物和淡水生物站的建立1871年俄国的塞瓦斯托波尔建立第一个海洋生物站；1891年莫斯科的格鲁波克湖建立了第一个淡水生物站；1897年丹麦的建立了淡水生物研究室；1905年奥地利建立了罗斯全生物站。a.亚里斯多德（384-382BCAristotle）建立了分类系统，到18世纪初，才有从事水生生物的形态、分类工作b.列文虎克（Leeuwenhoek1632-1723）研制出显微镜。c.林奈（C.Linnaaeus）在“自然系统”一书中确定了双命名法，为现代分类奠定了基础。d.德国浮游生物学家亨生（V.Hensen）创用了（1887）“Plankton”一词。1889年率“国家”号调查船北大西洋采集浮游生物，出版论文和专著数十余册。C）分类方面的工作Forbes在1815年用底拖网采集并观察了海岸底栖生物的分带现象。Muller于1845年在德国沿海用浮游生物网采集浮游生物并进行浮游生物研究。瑞士学者Forel(福莱勒)于1869年(1841-1912)研究了日内瓦湖的底栖动物;早期在水生生物形态分类研究中作过较多贡献的还有Sars(1900-)等等。C）分类方面的工作列文虎克(Leewenhoek，1632-1723)研制和改善显微镜后，微型和小型生物才得以深入研究。其本人首先发现轮虫和一些单细胞生物。D）出版各种相关专著a.日内瓦湖底栖动物的研究（1869）b.瑞士湖泊的调查研究，为世界上第一部湖沼学教科书（1901）c.1895年萨斯（G.O.Sars）出版了挪威甲壳动物。d.湖泊营养类型的研究（1929）e.日本淡水生物学f.20世纪50年代集中研究了内陆水体生产力的问题，包括理化因子测定，种类组成，食物关系，种群动态，群落生物量和生产量，生态系统中物质循环和能量流动。g.目前各国在水生生物方面采用遥测技术，电子计算机等。三、我国的研究状况三、我国的研究状况A）研究简史a、在公元前1600年殷朝就有记载，明朝李时珍的“本草纲目”中对水生生物的形态、习性作了描述，开始了零星资料的积累。b、直至20世纪20-30年代起，才对各种水体进行了规模不等的区系调查和形态描述。新中国成立以后，研究工作才得以开展。c、解放前：限于分类工作。d、解放后：成立了水产学院，水产研究所，各种专著的出版，对各水体进行调查，浮游生物的培养，有害生物的杀灭，淡水生物资料的积累和污染生态学的发展等。e、1956年出版“湖泊调查基本知识”一书，为我国第一部水生生物（湖沼学）指导书。B）取得的成绩1.区系分类研究的新进展裴鉴、单人骅（1952）的《华东水生维管束植物》饶钦止等(1955)的《湖泊调查基本知识》杨德渐、孙瑞平(1988)的《中国近海多毛环节动物》金德详等(1965)的《中国海洋浮游硅藻类》蒋燮治、堵南山(1979)的《中国动物志--淡水枝角类》郑重等(1965)的《中国海洋浮游桡足类》沈嘉瑞等(1979)的《中国动物志--淡水桡足类》胡鸿钧等(1980)的《中国淡水藻类》蒋燮治等（1983）的《西藏水生无脊椎动物》郑重等(1984)的《海洋浮游生物学》朱浩然等（1997）的《中国淡水藻志--色球藻目》王家楫(1961)的《中国淡水轮虫志》齐雨藻等（1995）的《中国淡水藻志--硅藻门中心纲》饶钦止(1988)的《中国淡水藻志》施之新等（1999）的《中国淡水藻志--裸藻门》沈韫芬等（1999）的《原生动物学》长江黄河珠江2.以渔业利用为目的，进行内陆水域的生物学调查在海洋方面，上世纪50年代，中科院海洋所对黄、渤海进行综合调查。1958年《全国海洋综合调查》，1980年进行全国海岸及海洋资源综合调查等；在内陆水域方面，50年代中苏合作对黑龙江进行综合考察。中国科学院水生生物研究所对长江中、下游的湖泊调查，青海湖调查，80年代初由各省、市水产研究机构和几所水产高等院校协作，对长江、黄河、黑龙江、珠江四大水系的渔业资源进行综合调查。大连海洋大学等单位开展了内陆盐水及其生物资源的调查和利用的研究。这些工作为水产饵料生物的区系和分布提供了丰富资料，华农水产的工作等。3.对某些种类的生长繁殖、和种群数量变动等问题进行了研究4.固氮蓝藻的培养以及在农业渔业中的应用研究5.水体施肥、有害生物的防治6.渔业为目的：进行水体生态系和生态学管理的研究7.出版了一些淡水生物的基础读物，大中专教材、翻译和介绍国外先进经验及理论在单胞藻培养方面，中国海洋大学、中国科学院水生所、海洋所等建立了比较完整的藻种室，可随时为生产、科研单位进行藻类培养提供种源；水生所进行了固氮蓝藻的培养和在农业、渔业中利用的研究；海南、广东建起了多处螺旋藻培养基地，其产品已广泛应用于水产品育苗生产中；曾被视为害藻的螺旋鱼腥藻(Anabaenaspiroides)经陕西省水产研究所多年研究，证实其为鲢易利用的优质饵料，并在大面积培养方面做了大量工作。在轮虫培养方面，继上世纪50年代引进日本工厂化培养技术后，近年，李永函等利用广泛蕴藏于水体沉积物中的休眠卵，在土池中大量增殖轮虫获得成功，并已在淡、海水苗种生产中，特别是河蟹土池生态育苗中得到应用。8、生物饵料培养、利用取得成效枝角类作为“鱼虫”，早在我国民间养鱼中采用。十几年前何志辉等从晋南采集到盐水枝角类—蒙古裸腹溞（Moinamongolica）驯化于海水中，并对其生物学和培养方法进行了深入的实验研究，为大规模增殖作为海水苗种生产新的活饵料奠定了基础。随着沿海卤虫资源的急剧下降，内陆盐湖资源开发已引起人们的关注。上世纪末，由黑龙江、新疆、内蒙古等水产研究所，对西北地区盐湖卤虫资源进行了为期4年的调查，发现有卤虫的盐湖31处，水面1620km2，为卤虫资源利用开拓了新领域。8、生物饵料培养、利用取得成效螺旋藻培养基地室内工厂化室外敞池培养利用轮虫培养枝角类培养卤虫资源调查C）学科动态相关学科：水生生物学、渔业生物学、水文学、生态学、生态工程学、景观生态学、流域生态学、系统生态学、经济生态学、淡水生态学、保护生物学、环境生物学、水污染生态学、微生物污染生态学、淡水辐射生态学国外：系统能量流动人工测定转向自动化仪器，计算机处理生化遗传学方法的引入国内：亟待加强各方面研究D)研究机构及研究人员介绍中国科学