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1、第三章第三章水细菌生态水细菌生态 广义地说，水微生物包括细菌、真菌、放线菌、广义地说，水微生物包括细菌、真菌、放线菌、蓝藻和原生动物。本章以细菌为重点，讨论微生物在蓝藻和原生动物。本章以细菌为重点，讨论微生物在水生态系统物质循环中的作用。水生态系统物质循环中的作用。一、细菌的形态一、细菌的形态 1、基本形状：球状、杆状、螺旋状、基本形状：球状、杆状、螺旋状2、结构：、结构：细胞壁细胞壁 细胞质膜细胞质膜 原生质体原生质体 内含物内含物类核体类核体 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 荚膜荚膜 芽胞芽胞细菌的内生孢子细菌的内生孢子二、细菌在水生态系统中的分布二、细菌在水生态系统中的分布水细菌数量分布主要受营养物
2、基质的限制。水细菌数量分布主要受营养物基质的限制。1、浮游细菌的数量和生物量随湖泊的生产力提浮游细菌的数量和生物量随湖泊的生产力提高而增长。高而增长。2、季节变动：温带湖泊中冬季浮游细菌生物量、季节变动：温带湖泊中冬季浮游细菌生物量低低 3、分层的深水湖泊中，细菌生物量在湖上层最、分层的深水湖泊中，细菌生物量在湖上层最高，温跃层和湖下层的上面最低。高，温跃层和湖下层的上面最低。三、细菌在碎屑食物链中的作用三、细菌在碎屑食物链中的作用（一）初级生产大部分转化为碎屑（一）初级生产大部分转化为碎屑（二）细菌是整个水生态系统中最重要的消费者（二）细菌是整个水生态系统中最重要的消费者（三）细菌的生产力（
3、三）细菌的生产力 1、硫细菌的光合作用、硫细菌的光合作用 CO2+2H2O太阳能太阳能 1/6 C6H12O6+H2O+2S 2、细菌的化学合成作用、细菌的化学合成作用 3、细菌的异营养化、细菌的异营养化（四）细菌对碎屑的分解（四）细菌对碎屑的分解 1、对溶解有机物质的分解、对溶解有机物质的分解 2、对颗粒有机物质的分解、对颗粒有机物质的分解四、细菌新陈代谢类型及其在物质循环中的作用四、细菌新陈代谢类型及其在物质循环中的作用 1、自养细菌：以、自养细菌：以CO2为碳源，包括为碳源，包括 （二）细菌的新陈代谢活动（二）细菌的新陈代谢活动 细菌性光合作用细菌性光合作用 化学合成的氧化作用化学合成的
4、氧化作用 发酵作用发酵作用 细菌的呼吸作用细菌的呼吸作用无机化能自养菌无机化能自养菌无机光能自养菌无机光能自养菌有机化能自养菌有机化能自养菌（一）细菌的营养类型（一）细菌的营养类型五、细菌与水生动物的关系五、细菌与水生动物的关系DOM 浮游植物浮游植物 小型小型 微型微型和（硅藻）和（硅藻）微微微微型型 浮游动物浮游动物（桡足类等）（桡足类等）原生动物原生动物（鞭毛虫类、纤毛虫类）（鞭毛虫类、纤毛虫类）异氧浮游细菌异氧浮游细菌鱼类鱼类有机粪便和有机粪便和分泌产物分泌产物经典食物链经典食物链微型生物食物环微型生物食物环死亡死亡微型生物食物环的结构及其经典食物链的关系示意图微型生物食物环的结构及其
5、经典食物链的关系示意图第四章第四章浮游植物浮游植物 浮游植物（浮游植物（planktonplankton）大多数是单细胞藻类，）大多数是单细胞藻类，它们是水生态系统中占优势的初级生产者，通过光它们是水生态系统中占优势的初级生产者，通过光合作用将无机物（如硝酸盐、磷酸盐）转换成为新合作用将无机物（如硝酸盐、磷酸盐）转换成为新的有机化合物（如脂肪和蛋白质），由此启动了水的有机化合物（如脂肪和蛋白质），由此启动了水体食物链。体食物链。一、一、浮游植物概论浮游植物概论 （一）浮游植物的体型（一）浮游植物的体型 1、根足型（变形虫型）、根足型（变形虫型）：无细胞壁，具伪足，可运无细胞壁，具伪足，可运动动
6、 2、鞭毛型（游动型）：具鞭毛和细胞壁、周质或囊、鞭毛型（游动型）：具鞭毛和细胞壁、周质或囊壳壳 3、胶群体型（不定群体型）：不运动，营养繁殖、胶群体型（不定群体型）：不运动，营养繁殖 4、球胞型（不游动型）：孢子繁殖，浮游藻类中普、球胞型（不游动型）：孢子繁殖，浮游藻类中普遍遍 5、丝状体型：包括分枝和不分枝两种、丝状体型：包括分枝和不分枝两种（二）浮游植物的结构和生殖方式（二）浮游植物的结构和生殖方式 1、细胞结构是藻类分类的主要依据、细胞结构是藻类分类的主要依据 2、生殖方式：、生殖方式：多细胞种类：断裂繁殖多细胞种类：断裂繁殖 营养繁殖营养繁殖单细胞种类：一分为二单细胞种类：一分为二
7、无性繁殖：孢子繁殖无性繁殖：孢子繁殖有性繁殖：配子结合形成合子，长成个体有性繁殖：配子结合形成合子，长成个体（三）浮游植物各门概述（三）浮游植物各门概述1、蓝藻门（蓝细菌或蓝绿藻）、蓝藻门（蓝细菌或蓝绿藻）2、隐藻门、隐藻门3、甲藻门、甲藻门4、金藻门、金藻门5、黄藻门、黄藻门6、硅藻门、硅藻门7、裸藻门、裸藻门8、绿藻门、绿藻门蓝藻绿藻二、二、浮游植物悬浮机制浮游植物悬浮机制（一）浮游植物的下沉速率（一）浮游植物的下沉速率（二）悬浮适应机制（二）悬浮适应机制 适应因素：体型大小、密度和体型阻力适应因素：体型大小、密度和体型阻力适应途径：分泌粘液适应途径：分泌粘液形成气囊状物质，如伪空胞形成气
8、囊状物质，如伪空胞形成比重小的代谢物质，如积累脂肪形成比重小的代谢物质，如积累脂肪增加表面积，如表面的刺和突起增加表面积，如表面的刺和突起三、三、浮游植物的时空分布浮游植物的时空分布（一）垂直分布（一）垂直分布（二）水平分布（二）水平分布与营养盐分布有关与营养盐分布有关藻类水团分布沿岸带藻类水团分布沿岸带 河口区河口区 敞水带敞水带（以哈纳斯湖为例）（以哈纳斯湖为例）数量、生物量随水深增加呈递减趋势数量、生物量随水深增加呈递减趋势蓝、绿藻分布于中、上层水域，下以硅藻为主蓝、绿藻分布于中、上层水域，下以硅藻为主四、四、浮游植物群落的季节演替浮游植物群落的季节演替 （一）一般规律（一）一般规律浮游
9、植物季节性变化的原因：演替和次序变化浮游植物季节性变化的原因：演替和次序变化冬季：少数耐寒种为优势种冬季：少数耐寒种为优势种春季：浮游植物大量增殖，以硅藻为主，形成春季水华春季：浮游植物大量增殖，以硅藻为主，形成春季水华夏季：生物量下降夏季：生物量下降秋季：常出现小的硅藻增殖秋季：常出现小的硅藻增殖（二）我国一些湖泊浮游植物群落的季节变化（二）我国一些湖泊浮游植物群落的季节变化五、五、浮游植物群落及其生存对策浮游植物群落及其生存对策（一）生长和生存策略（一）生长和生存策略生存策略：选择与选择生存策略：选择与选择、选择的种类一般细胞小，最大生长素率高，往往、选择的种类一般细胞小，最大生长素率高，
10、往往是富营养型水域的特征表现。例如硅藻是富营养型水域的特征表现。例如硅藻、选择的种类一般个体较大，最高生长速率较低，、选择的种类一般个体较大，最高生长速率较低，竞争力强，是寡营养型水体的特征表现。例如甲藻竞争力强，是寡营养型水体的特征表现。例如甲藻（二）藻类种群多样化（二）藻类种群多样化浮游生物的反论浮游生物的反论六、六、浮游植物个体生理生态研究的几个问题浮游植物个体生理生态研究的几个问题第五章第五章浮游动物浮游动物 浮游动物（浮游动物（zooplanktonzooplankton）是指悬浮在水）是指悬浮在水中的水生动物。它们或者完全没有游泳能力，中的水生动物。它们或者完全没有游泳能力，或者游
11、泳能力微弱，不能作远距离的移动，也或者游泳能力微弱，不能作远距离的移动，也不足以抵拒水的流动力。浮游动物的种类组成不足以抵拒水的流动力。浮游动物的种类组成极为复杂，包括无脊椎动物的大部分门类和底极为复杂，包括无脊椎动物的大部分门类和底栖动物的浮游幼虫。在养殖业和生态系统研究栖动物的浮游幼虫。在养殖业和生态系统研究中占重要地位的一般有原生动物、轮虫、枝角中占重要地位的一般有原生动物、轮虫、枝角类和桡足类等。类和桡足类等。一、原生动物（一、原生动物（Protozoa）（一）形态特征（一）形态特征 形态特征：单细胞，或群体，细胞有形态和功能上的分形态特征：单细胞，或群体，细胞有形态和功能上的分化化（
12、二）营养（二）营养 方式方式自养：自身带色素，进行光合作用自养：自身带色素，进行光合作用异养：以细菌、藻类、其他动物和碎屑为食异养：以细菌、藻类、其他动物和碎屑为食（三）生殖方式（三）生殖方式无性生殖：环境条件良好时出现，有裂殖、出芽等无性生殖：环境条件良好时出现，有裂殖、出芽等有性生殖：环境条件差或种群连续进行较长时间的无性有性生殖：环境条件差或种群连续进行较长时间的无性 生殖后出现，主要由接合、配子生殖等生殖后出现，主要由接合、配子生殖等（四）分类（四）分类肉鞭亚门肉鞭亚门纤毛亚门：动基片纲、寡膜纲、多膜纲纤毛亚门：动基片纲、寡膜纲、多膜纲鞭毛总纲：植鞭纲、动鞭纲鞭毛总纲：植鞭纲、动鞭纲肉
13、足总纲：根足纲、辐足纲肉足总纲：根足纲、辐足纲夜光虫夜光虫砂壳虫砂壳虫草履虫草履虫二、轮虫二、轮虫（一）形态特征（一）形态特征 1、头冠、头冠 2、特化咀嚼囊和角质化咀嚼器、特化咀嚼囊和角质化咀嚼器 3、原肾管分列体两旁、原肾管分列体两旁（二）食性（二）食性 滤食：以微型藻类、细菌和有机碎屑为食滤食：以微型藻类、细菌和有机碎屑为食 捕食：以原生动物和小型轮虫为食捕食：以原生动物和小型轮虫为食（三）生殖（三）生殖 无性：孤雌生殖无性：孤雌生殖 有性：形成休眠卵有性：形成休眠卵 轮虫动物门轮虫动物门 轮轮 虫虫车轮虫车轮虫（四）分类（四）分类尾盘亚纲：尾盘总目尾盘亚纲：尾盘总目真轮虫亚纲真轮虫亚纲
14、蛭态总目蛭态总目单巢总目：游泳目、神轮目单巢总目：游泳目、神轮目囊型单趾轮虫囊型单趾轮虫矩形龟甲轮虫矩形龟甲轮虫三、枝角类三、枝角类（一）形态特征（一）形态特征 1、体短，左右侧扁，分节不明显；、体短，左右侧扁，分节不明显；2、有两瓣透明的介质披包在外；、有两瓣透明的介质披包在外；3、头部有显著的黑色复眼，并带、头部有显著的黑色复眼，并带 有水晶体；有水晶体；4、第二对触角发达、第二对触角发达(有羽状刚毛有羽状刚毛)，枝角状。枝角状。（三）生长发育（三）生长发育 无性：孤雌生殖无性：孤雌生殖 有性：经多代孤雌生殖后发生，产生休眠有性：经多代孤雌生殖后发生，产生休眠卵卵（二）食性（二）食性 滤食
15、性：以酵母菌、细菌、单胞藻、原生动物滤食性：以酵母菌、细菌、单胞藻、原生动物及有及有 机碎屑为食机碎屑为食 捕食性：以胸肢捕食捕食性：以胸肢捕食（四）分类（四）分类 单足部：单足部：透明薄皮溞透明薄皮溞 (体长不侧扁、游泳肢无外肢体长不侧扁、游泳肢无外肢)仙达溞总科（胸肢仙达溞总科（胸肢6对，同形，全为叶片状）对，同形，全为叶片状）真枝角部：真枝角部：盘肠溞总科盘肠溞总科 (胸肢胸肢5 6对对,前前2对呈执握状，对呈执握状，其余叶片状其余叶片状)大眼溞总科（躯干和胸肢均裸出壳瓣外）大眼溞总科（躯干和胸肢均裸出壳瓣外）晶莹仙达溞晶莹仙达溞长额象鼻溞长额象鼻溞（二）食性（二）食性滤食性：哲水蚤滤食
16、性：哲水蚤掠食性：猛水蚤，剑水蚤掠食性：猛水蚤，剑水蚤刮食性：剑水蚤刮食性：剑水蚤混合型：兼有滤食和掠食食性，部分剑水蚤混合型：兼有滤食和掠食食性，部分剑水蚤（三）生长发育（三）生长发育有性生殖，受精卵有性生殖，受精卵 无节幼体无节幼体 桡足幼体桡足幼体 成体成体 三、桡足类三、桡足类（一）形态（一）形态 体节：一般体节：一般11节，头部与胸部第一节愈合，节，头部与胸部第一节愈合，称为头胸部称为头胸部 附肢：共附肢：共11对，头部对，头部6对，胸部对，胸部5对对（四）分类（四）分类哲水蚤目哲水蚤目剑水蚤目剑水蚤目猛水蚤目猛水蚤目猛水蚤猛水蚤剑水蚤剑水蚤哲水蚤哲水蚤 1、周日垂直迁移、周日垂直迁移 夜迁移：黄昏上移，日出下移，最普遍夜迁移：黄昏上移，日出下移，最普遍 晨昏迁移：每日晨昏两次晨昏迁移：每日晨昏两次 反向迁移：白天升至表层，夜间下移，不常见反向迁移：白天升至表层，夜间下移，不常见四、浮游动物垂直迁移四、浮游动物垂直迁移 2、季节性垂直迁移、季节性垂直迁移加拿大不列颠哥伦比亚沿岸新哲水蚤生活周期加拿大不列颠哥伦比亚沿岸新哲水蚤生活周期