水生生物采集定量法-03浮游動(dòng)物生物量的測(cè)定方法

1、第二章浮游動(dòng)物生物量第二章浮游動(dòng)物生物量的測(cè)定方法的測(cè)定方法水產(chǎn)餌料生物學(xué)概念n現(xiàn)存量(Standing crops)是指單位面積或體積中所存在生物體的數(shù)量或重量，現(xiàn)存量若以個(gè)體數(shù)表示則可稱為豐度(abundance)或（數(shù)量）密度（Density），單位為ind./L；若以重量表示則可稱為生物量（Biomass，單位為mg/L。下面介紹浮游動(dòng)物生物量測(cè)定的一般方法。 一、采一、采 集集 n采集水體中的浮游動(dòng)物有兩種方法：一為用采水器采水后沉淀分離；二為用網(wǎng)過(guò)濾。前者適用于原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)等小型浮游動(dòng)物；后者可用于枝角類、橈足類等甲殼動(dòng)物。 (1)設(shè)站設(shè)站 n根據(jù)浮游動(dòng)物的分布設(shè)站。如果研究目的

2、僅限于了解水體中浮游動(dòng)物的豐度而為合理放養(yǎng)提供依據(jù)，那么可根據(jù)水體的形態(tài)劃分不同的區(qū)域，然后根據(jù)不同區(qū)域所占的份額，按比例取混合水樣。如果研究目的是要了解水體中各區(qū)域浮游動(dòng)物現(xiàn)存量的分布，以便對(duì)漁業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行合理布局，則另當(dāng)別論。 (2)采水層次采水層次 n由水體的深度決定。切不可只采一個(gè)表層或一個(gè)底層水樣。據(jù)夏季調(diào)查，東湖B站(水深4米左右)，在2米的水層區(qū)，甲殼動(dòng)物的數(shù)量約占31，而2米以下的水層占69左右。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在夏季，一般幼體喜歡在表層，成體則在深層。盡管這種分布格局因時(shí)田地而變，但浮游動(dòng)物存在垂直分布卻是一個(gè)普遍現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，如果只取表層水樣就不能正確地測(cè)算浮游動(dòng)物的現(xiàn)存量。但

3、是如果每隔0.5米或2米取一個(gè)水樣，則計(jì)數(shù)工作量又相當(dāng)大。一個(gè)折衷的辦法是每隔0.5米或1米，甚至2米取等量水樣加以混合，然后取出一部分作為浮游動(dòng)物定量之用。如東湖水深42米，則在0、1、2、3、4米五個(gè)水層各取10升水樣加以混合，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)過(guò)濾后供該站甲殼動(dòng)物定量之用；依上法各取1升水樣均勻混合和取其I升沉淀作為原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)定量樣品。n 許多水庫(kù)或深水湖泊，水深20米以上，這種水體在夏季及冬季存在溫躍層(或稱變溫層)。由于在溫躍層以下缺乏光照，浮游植物數(shù)量極少，賴以植物生存的浮游動(dòng)物數(shù)量也相應(yīng)減少。如果從養(yǎng)殖業(yè)角度而言，只取溫躍層以上的水層就足夠了。 (3)采水量采水量 n浮游動(dòng)物

4、不但種類組成復(fù)雜，而且個(gè)體大小相差也極懸殊。大的浮游動(dòng)物，如透明薄皮蚤L(zhǎng)eptodora kindti)可達(dá)10毫米以上，肉眼可見(jiàn)；小的如原生動(dòng)物，只有20一30微米，只能在足夠倍數(shù)的顯微鏡下方能觀察清楚。它們?cè)谒w中的數(shù)量也極不同。原生動(dòng)物從幾百個(gè)到幾萬(wàn)個(gè)，一般為幾干個(gè)；輪蟲(chóng)從幾十個(gè)到上萬(wàn)個(gè)，一般為幾百個(gè)；甲殼動(dòng)物從幾個(gè)到幾百個(gè)，一般為幾十個(gè)。因此要根據(jù)它們?cè)谒w中的不同密度而采不同的水量。n 目前，最常用的采水量，計(jì)數(shù)原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)的水樣以l升為宜，枝角類、橈足類則以10-50升水樣較好。 (4)采集時(shí)間采集時(shí)間 n采樣的時(shí)間要盡量保持一致。一般在上午8：00一10：00進(jìn)行為好。至于采集

5、的次數(shù)由研究的目的及人力決定。在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，如果一年采集4次，則春、夏、秋、冬各一次；如果一年只采一次，而且調(diào)查的目的主要是為了了解水體中的供餌能力，則應(yīng)在秋季(9 10月)進(jìn)行為好。這是因?yàn)?10月份正是魚(yú)類攝食旺季，為魚(yú)類生長(zhǎng)的最佳時(shí)期，如果此時(shí)有較高的現(xiàn)存量，則可認(rèn)為該水體中有較大的供餌能力，尚可繼續(xù)增產(chǎn)。n浮游動(dòng)物樣品的固定，原生動(dòng)物和輪蟲(chóng)可用碘液或福爾馬林，加量同浮游植物（一般可與浮游植物合用同一樣品。枝角類和橈足類一般用5%福爾馬林固定。原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)的種類堅(jiān)定需活體觀察，為方便起見(jiàn)，可加適當(dāng)?shù)穆樽韯?，如普魯卡因、烏?lái)糖(尿烷)，也可用蘇打水等。 二、沉淀和濾縮二、沉淀和濾縮

6、n把水樣中的浮游動(dòng)物濃縮一般采用沉淀和濾縮的方法。n(1)沉淀法 操作方法與浮游植物定量樣品的沉淀和濃縮方法相同。即在筒形分液漏斗中沉淀48小時(shí)后，吸取上層清液，把沉淀濃縮樣品放入試劑瓶中，最后定量為30或50毫升。一般原生動(dòng)物和輪蟲(chóng)的計(jì)數(shù)可與浮游植物的計(jì)數(shù)合用一個(gè)樣品。n(2)過(guò)濾法 甲殼動(dòng)物一般個(gè)體較大，在水體中的密度也較 低，通常用過(guò)濾法濃縮水樣。在此，有兩點(diǎn)值得注意：首先必須用25號(hào)浮游生物悶作過(guò)濾網(wǎng)；其次，應(yīng)當(dāng)有過(guò)濾網(wǎng)和定性網(wǎng)之分。避免用撈定性樣品的網(wǎng)當(dāng)作過(guò)濾網(wǎng)。在不得已的情況下，定要先采定量樣品，后采定性標(biāo)本。如果再次過(guò)濾樣品時(shí)，一定要反復(fù)洗盡后方可應(yīng)用。同時(shí)切記，用25號(hào)網(wǎng)過(guò)濾的

7、水樣，不能 當(dāng)作計(jì)數(shù)原生動(dòng)物或輪蟲(chóng)的定量樣品之用。在野外采集時(shí)，必須遵循先采定量樣品，后撈定性標(biāo)本的原則。 三、計(jì)三、計(jì) 數(shù)數(shù) n進(jìn)行浮游動(dòng)物計(jì)數(shù)的主要儀器是顯微鏡和計(jì)數(shù)框，計(jì)數(shù)原生動(dòng) 物用0.1毫升計(jì)數(shù)框；計(jì)數(shù)輪蟲(chóng)和甲殼動(dòng)物用l毫升計(jì)數(shù)框。 (1)原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)的計(jì)數(shù) n計(jì)數(shù)時(shí)，沉淀樣品要充分搖勻，然后用定量吸管吸0.1ml注入0.1 ml計(jì)數(shù)框中，在1020的放大倍數(shù)下計(jì)數(shù)原生動(dòng)物；吸取1毫升注入1毫升計(jì)數(shù)框內(nèi)，在1010的放大倍數(shù)下，計(jì)數(shù)輪蟲(chóng)。一般計(jì)數(shù)兩片，取其平均值(參閱浮游植物章節(jié))。 (2)甲殼動(dòng)物的計(jì)數(shù) 甲殼動(dòng)物指枝角類、橈足類。按上述方法取10-50升水樣，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)過(guò)

8、濾，把過(guò)濾物放入標(biāo)本瓶中，并洗三次，所得的過(guò)濾物亦放入上述瓶中。在計(jì)數(shù)時(shí)，根據(jù)樣品中甲殼動(dòng)物的多少分若干次全部過(guò)數(shù)。如果在樣品中有過(guò)多的藻類，則可加伊紅(Eosin-Y)染色。 無(wú)節(jié)幼體的計(jì)數(shù)問(wèn)題 n無(wú)節(jié)幼體是橈足類的幼體，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)它們的數(shù)量占整個(gè)橈足類總數(shù)的40-90，平均為75。無(wú)節(jié)幼體一般很小，與輪蟲(chóng)相差無(wú)幾，甚至有的還小于輪蟲(chóng)和原生動(dòng)物。在樣品中如果撓足類數(shù)量不多，可和枝角類、橈足類一樣全部計(jì)數(shù)；如果橈足類數(shù)量很多，全部過(guò)數(shù)花時(shí)太多，那么可把過(guò)濾樣品稀釋到若干體積后，并充分搖勻，再取其中部分計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)苦干片取其平均值。然后再換算成單位體積中個(gè)體數(shù)。無(wú)節(jié)幼體亦可在l升沉淀樣品中，用輪蟲(chóng)

9、相同的計(jì)數(shù)方法進(jìn)行計(jì)數(shù)。n換算公式 把計(jì)數(shù)獲得的結(jié)果用下列公式換算為單位體積中浮游動(dòng)物個(gè)數(shù)：nN= Vsn/VVan式中 N升水中浮游動(dòng)物個(gè)體數(shù)(個(gè)升)；n V采樣體積(升)；n Vs、Va沉淀體積(毫升)、計(jì)數(shù)體積(毫升)n n計(jì)數(shù)所獲得的個(gè)體數(shù)。n 例如取1升水樣，濃縮至30毫升，計(jì)數(shù)之前充分搖勻后吸取0.1毫升樣品，計(jì)數(shù)原生動(dòng)物兩片，獲得平均值為50個(gè)，吸取1髦升樣品計(jì)數(shù)輪蟲(chóng)，計(jì)數(shù)兩片獲得平均值為30個(gè)，則n 1升水個(gè)原生動(dòng)物為n 3050/10.1=15 000 (個(gè))n1升水中輪蟲(chóng)數(shù)量為n3030/11=900（個(gè)）n 又如取20升水樣，經(jīng)25號(hào)生物網(wǎng)過(guò)濾后，濾縮標(biāo)本全部計(jì)數(shù)得各種枝

10、角類50個(gè)；橈足類成體、幼體80個(gè)，無(wú)節(jié)幼400個(gè), 則n 1升水中校角類為 n50/202.5(個(gè))n橈足類為n 480/20=24個(gè)n無(wú)節(jié)幼體如在1升沉淀樣品中計(jì)數(shù)，則和輪蟲(chóng)一樣換算；如在20升過(guò)濾樣品中分次級(jí)樣品計(jì)數(shù)，則按同樣的原則進(jìn)行換算。 四、體重的測(cè)定方法四、體重的測(cè)定方法n由于浮游動(dòng)物大小相差極為懸殊，因此不分大小、類別而只列出一個(gè)浮游動(dòng)物總數(shù)有較大的片面性，不能客觀地評(píng)價(jià)水體的供餌能力。以武漢東湖為例，若以個(gè)體數(shù)表示，原生動(dòng)物占85%的以上，甲殼動(dòng)物處于微不足道的地位；若以生物量表示，則原生動(dòng)物僅占l0-20，而甲殼動(dòng)物占50以上，為了正確地評(píng)價(jià)浮游動(dòng)物在水生態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和生物

11、生產(chǎn)力中的作用，生物量的測(cè)算顯得尤為必要。目前，測(cè)定浮游動(dòng)物生物量主要有體積法、排水容積法和直接稱重法。 (1) 體積法體積法 n本方法就是把生物體當(dāng)作一個(gè)近似幾何圖形，按求積公式獲得生物體積，并假定比重為1，這就得到體重。這種方法在原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)中廣為應(yīng)用。輪蟲(chóng)的體形有圓形、橢圖形、球形、矩形、錐形等。在活體情況下，在解剖鏡下將所需的輪蟲(chóng)種類用毛細(xì)管吸出，放在載玻片上，加入適量的麻醉劑(如蘇打水)，使其呈麻醉狀態(tài)；或?qū)⒉Ｆ系乃煨煳?，吸到輪蟲(chóng)僅能作微小范圍運(yùn)動(dòng)為止，然后把載玻片放在顯微鏡下(不加蓋片)，用目測(cè)微尺測(cè)量其長(zhǎng)和寬；輪蟲(chóng)的厚度亦可通過(guò)顯微鏡微調(diào)進(jìn)行近似測(cè)量。測(cè)量長(zhǎng)、寬、厚的方法

12、見(jiàn)圖。 舉例n萼花臂尾輪蟲(chóng)是各類水體中一種最常見(jiàn)的浮游幼蟲(chóng)，體形近似橢圓形，求積公式為nV=4/3r1r2r3n式中V為體積，r1為體長(zhǎng)的1/2，r3 為體寬的1/2，r2為體厚的1/2，并設(shè)長(zhǎng)為a=2r1，寬為b=2r2，厚為c=2r3, 則體積V=0.52abc.n在活體情況下，根據(jù)50個(gè)體測(cè)定，獲得平均體長(zhǎng)a為233.19m，體寬b為115.52m，體厚c 為86.8m。由此計(jì)算獲得b=0.65a,c=0.37a，代入上式則獲得自變量?jī)H為a的簡(jiǎn)化公式nV=0.125a3=0.13a3n因此，在實(shí)際工作中，只要測(cè)量體長(zhǎng)就可直接計(jì)算出輪蟲(chóng)的近似體積，并假定比重為1，則可求出輪蟲(chóng)的體重。 (2

13、) 排水容積法排水容積法 n本方法根據(jù)水不可壓縮的原理，用類似Tranten氏描述的裝置來(lái)測(cè)定的。這種設(shè)置是一根改短的滴定管，直徑1.5cm，長(zhǎng)20cm。樣品容器為一管狀物，由黃銅框架和孔徑為112微米的網(wǎng)衣組成。先把該容器放入上述改短了的，已知液體體積的滴定管中以獲得空容器的體積然后把采得的浮游動(dòng)物，放入該容器，盡量用力摔出粘附在樣品空隙中的液體，量其體積，如此重復(fù)5次，平均后則獲得浮游動(dòng)物的體積。 (3) 沉淀體積法沉淀體積法 n本方法很簡(jiǎn)單，把用岡具撈取的浮游動(dòng)物樣品放在有刻度的滴定管中，經(jīng)一定時(shí)間沉淀后讀出沉淀體積。n排水容積法和沉淀體積法所獲得的是浮游物(sesten)的總體積。如果

14、水體中大型浮游動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)，則有較大的正確性；應(yīng)用本法采水量要大，樣品量越大就越正確。 (4) 直接稱重法直接稱重法 n幾何圖形法和容積法獲得只是近似值。有時(shí)誤差較大，直接稱重法就是要把測(cè)重的生物體，用微量天平直接稱其體重，本方法雖然在技術(shù)上存在一定困難，但由于它的正確性，日益受到人們的重視，已成為普遍接受的測(cè)算方法。浮游動(dòng)物的濕重由于很難掌握吸水的程度，以及各種動(dòng)物本身水分含量的不同，所以亦存在誤差。近來(lái)，隨著電子天平的問(wèn)世，由于它的分度值可達(dá)0.1g，人們?cè)絹?lái)越重視測(cè)定浮游動(dòng)物的干重，并認(rèn)為它是較為可靠的質(zhì)量標(biāo)志。 (1)原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)體重的測(cè)定方法 n當(dāng)某種原生動(dòng)物或輪蟲(chóng)種群出現(xiàn)高峰時(shí)，用

15、網(wǎng)撈取并在解剖鏡下用適當(dāng)口徑大小的吸管逐個(gè)吸出并放在濾膜上，水要盡量少且越干凈越好。載有原生動(dòng)物或輪蟲(chóng)的濾膜放在恒溫干燥箱中(70左右)，干燥24小時(shí)后，用解剖針把濾膜上的動(dòng)物逐個(gè)桃出，放在已稱重的鉑片上，并迅速地在電子天平上稱重，即可獲得每個(gè)原生動(dòng)物或輪蟲(chóng)的平均值。 （2)甲殼動(dòng)物體重的測(cè)定方法 n把新鮮的或用4福爾馬林固定的標(biāo)本(如為固定標(biāo)本，則需在水中漂洗1小時(shí))，通過(guò)不同孔徑的銅篩作初步分級(jí)，篩選出不同的規(guī)格級(jí)。然后在解剖鏡下，仔細(xì)挑選體型正常，規(guī)格接近的個(gè)體集中在一起，枝角類測(cè)量從頭部頂端(不合頭盔)至殼刺基部；橈足類測(cè)量從頭部頂端至尾叉末端的長(zhǎng)度，把體長(zhǎng)基本一致的個(gè)體放在已稱至恒重

16、的蓋玻片上。根據(jù)個(gè)體的大小確定稱重個(gè)體的數(shù)目，一般為30-50個(gè)，體長(zhǎng)小于0.8mm的個(gè)體則稱重150個(gè)以 上。如有電子天平，則稱重個(gè)體可適當(dāng)減少。把待稱重的標(biāo)本選好后，用濾紙吸到?jīng)]有水痕的程度，迅速在天平上先稱其濕重；后在恒溫干燥箱中(列左右)干燥24小時(shí)后，再放在干燥器中2小時(shí)，然后把樣品再放在天平上稱其干重，并應(yīng)用統(tǒng)汁方法獲得相應(yīng)的體長(zhǎng)體重回歸方程式。n LgW=blgL+a (W: 體重，L:體長(zhǎng)) n如隆線蚤a=-1.1326 (0.9312), b=3.2430 (2.7654)； 大型蚤a=-1.0897 (0.8186)，b=2.8032 (2.7472)； 裸腹蚤 a=-1.

17、0813 (0.8962)，b=2.3814 (2.3294); 秀體蚤a=-1.3771 (0.6462)， b=1.7300 (2.0411)。括弧內(nèi)為干重。n不論原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)或中殼動(dòng)物，同一種類的體重有時(shí)相差很大，除方法學(xué)上問(wèn)題外，生態(tài)環(huán)境的不同，亦是一個(gè)重要原因。因此，凡有條件的單位都應(yīng)對(duì)研究水體中浮游動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種類進(jìn)行測(cè)算。 卵的重量 n枝角類的卵一般較大，可直接從孵育囊中取出，稱其濕重和干重；橈足類的卵一般較小，但均為球形， 用體積法就可獲得較佳的結(jié)果。用目微尺量出卵的平均直徑(D)后，代入球體公式（V=1/6D3）便可求出體積V，在按比重為1.05求出卵的重量。n橈足類的卵重還可根據(jù)懷卵雌體與非懷卵雌體重量之差獲得卵囊的重量，然后再除以卵囊的卵數(shù)，則獲得實(shí)際卵重。 n應(yīng)該指