水生生物学#95;高等教育#x2d;生物学.pptxVIP

水生生物学 Hydrobiology;绪论 水生生物学的定义： 研究水环境中生命现象和生物学过程的一 门科学。;水生生物学的发展简史:;?20世纪以后，水生生物学的研究中心逐渐转向生态、生理 方面。;0;水生生物学领域的中国科学院院士;水生生物学的研究范畴;第一章水环境;表L1地球水的分布;水是地球上分布最广的物质 之一。但是从宇宙的角度来 看，水并不普通，地球是迄 今为止我们所知道的唯一的 表面存在液态水的星球。;Gliese 581恒星」 体积为太阳的1/3 ，温度低50倍;水生生物主要生活在地表水环境中。;—、水的结构与性质 水的结构;Water molecule;物质固态形式的密度小于液态形式的情况是 非常少见的，水的这一特征对淡水和海水生物都 很重要。在寒冷的气候条件下，漂浮的冰面形成 隔离层，使下面的水层不会迅速降温，使水生生 物能够生活在冰层下面的水中。;水的性质 ?水的热学性质 潜伏热高 热容高 蒸发冷却现象 ?水的溶解性 通用溶剂;!=;透明度的测量:;水色的测量:;（二）水体的分层、稳定性和颠覆;水体的稳定性和颠覆 水体的稳定程度取决于上层水与深层水的密度差异。 差异小时，水体的稳定性低。;三、水环境的物质循环;有机物质循环;水环境中的有机物质有两种来源:;水体中的有机质以可溶态、悬浮态和沉积物有机质的形 式存在。 其中部分有机质又以不同的形式和途径脱离水体。如： ?可溶的和悬浮的有机质会随出水径流流出；;;n;图Ll湖泊有机物质循环系统示意图;水环境中的有机物含量也是水体受污染程度的重要;碳循环;水中碳的来源是从大气中溶解的co2,包括 ?地球生物呼吸和分解作用;碳循环的途径;沉积到深水底部的一部分有机质是很难降解的物质, 它们可能长期埋藏在那里，开始成为化石能源的过程。;地球生物呼吸和分解作用;氮循环;天然水体中氮的存在形式：溶解游离态*、no3-n;溶解游离态氮气是天然水体中氮的最丰富形式，主 要来自空气中吨的溶解，由于N?是一种隋性气体，在水 中的溶解度很小，并且与温度和压力有关，地表水中的 游离氮的含量接近饱和值。;在通气良好的天然水域，no3-n是含氮化合物的 稳定形式，在各种无机化合态的氮中占优势，因为它 是含氮???质氧化的最终产物，但在缺氧水体中可受反 硝化菌的作用而被还原。;天然水中NO?-通常比其他形式的无机氮的含量 要低：它是NH4+-N和NO3-N之间的一种中间状态，可 以作为N H/-N的氧化和NO3.N的还原的一种过渡形式, 而且在自然条件下，这两种过程受微生物的作用而活;I￥;II;天然水中氮的来源： ?降水、地表水和地下水的注入;;图1.3天然水体中氮的循环;氨化作用:;RM;同化作用:;硝化作用:;!=;脱氮作用:;Io脱氮作用的详细生化机理尚不清楚，一般认为可;还原产物随具体还原条件而不同O;据估计，每年进入生物圈的固定态氮（包括高能 固氮与生物固氮）有90%以上都经脱氮作用而离开生 物圈以气态形式回到大气。;在海洋中，有一部分氮沉入深海，离开循环进入贮;人类活动对水体氮循环产生了非常大的影响，主要 是以硝酸盐的形式输入，污染着江河湖泊和海洋。这些 硝酸盐的来源包括人类生活污物、农业肥料和畜牧业的 粪尿等。;人工养殖水域，往往由于养殖生物的密度过高而排泄;磷循环;天然水体中磷的存在形式按溶解性可分为：溶解 无机磷、溶解有机磷和颗粒磷等。;溶解无机磷又分:;无机缩聚磷酸盐很容易水解成正磷酸盐:;溶解于天然水中的有机磷的性质还不完全清楚。;天然水中悬浮的颗粒物质含有无机磷酸盐和有机 磷，这两部分很难加以分开。;0.;各种形式的磷化合物中，凡能被水生植物吸收利 用的部分称为有效磷。溶解无机正磷酸盐是对各种藻;参与天然水体中磷循环的因素有:;生物有机残体的分解矿化;沉积物中的磷多以Fe、Al和Ca等磷酸盐、有机态 磷以被胶粒粘土吸附固定的磷酸盐形态存在。;间隙水中可溶性有效磷的浓度大于底层水中的;水生生物的分泌与排泄;水生植物的吸收利用;若干非生物学过程;Illi;图L4湖泊中磷的循环;3.5