第二章浮游动物生物量的测定方法
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第二章浮游动物生物量的测定方法. 水产饵料生物学. 概念. 现存量 (Standing crops) 是指单位面积或体积中所存在生物体的数量或重量,现存量若以个体数表示则可称为丰度 (abundance) 或(数量)密度( Density ),单位为 ind./L ;若以重量表示则可称为生物量( Biomass ,单位为 mg/L 。下面介绍浮游动物生物量测定的一般方法。. 一、采 集. 采集水体中的浮游动物有两种方法:一为用采水器采水后沉淀分离;二为用网过滤。前者适用于原生动物、轮虫等小型浮游动物;后者可用于枝角类、桡足类等甲壳动物。. (1) 设站.

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概念

  • 现存量(Standing crops)是指单位面积或体积中所存在生物体的数量或重量,现存量若以个体数表示则可称为丰度(abundance)或(数量)密度(Density),单位为ind./L;若以重量表示则可称为生物量(Biomass,单位为mg/L。下面介绍浮游动物生物量测定的一般方法。


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一、采 集

  • 采集水体中的浮游动物有两种方法:一为用采水器采水后沉淀分离;二为用网过滤。前者适用于原生动物、轮虫等小型浮游动物;后者可用于枝角类、桡足类等甲壳动物。


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(1)设站

  • 根据浮游动物的分布设站。如果研究目的仅限于了解水体中浮游动物的丰度而为合理放养提供依据,那么可根据水体的形态划分不同的区域,然后根据不同区域所占的份额,按比例取混合水样。如果研究目的是要了解水体中各区域浮游动物现存量的分布,以便对渔业生产进行合理布局,则另当别论。


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(2)采水层次

  • 由水体的深度决定。切不可只采一个表层或一个底层水样。据夏季调查,东湖B站(水深4米左右),在2米的水层区,甲壳动物的数量约占31%,而2米以下的水层占69%左右。同时还发现,在夏季,一般幼体喜欢在表层,成体则在深层。尽管这种分布格局因时田地而变,但浮游动物存在垂直分布却是一个普遍现象。由此可见,如果只取表层水样就不能正确地测算浮游动物的现存量。但是如果每隔0.5米或2米取一个水样,则计数工作量又相当大。一个折衷的办法是每隔0.5米或1米,甚至2米取等量水样加以混合,然后取出一部分作为浮游动物定量之用。如东湖水深4.2米,则在0、1、2、3、4米五个水层各取10升水样加以混合,用25号浮游生物网过滤后供该站甲壳动物定量之用;依上法各取1升水样均匀混合和取其I升沉淀作为原生动物、轮虫定量样品。

  • 许多水库或深水湖泊,水深20米以上,这种水体在夏季及冬季存在温跃层(或称变温层)。由于在温跃层以下缺乏光照,浮游植物数量极少,赖以植物生存的浮游动物数量也相应减少。如果从养殖业角度而言,只取温跃层以上的水层就足够了。


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(3)采水量

  • 浮游动物不但种类组成复杂,而且个体大小相差也极悬殊。大的浮游动物,如透明薄皮蚤Leptodora kindti)可达10毫米以上,肉眼可见;小的如原生动物,只有20一30微米,只能在足够倍数的显微镜下方能观察清楚。它们在水体中的数量也极不同。原生动物从几百个到几万个,一般为几干个;轮虫从几十个到上万个,一般为几百个;甲壳动物从几个到几百个,一般为几十个。因此要根据它们在水体中的不同密度而采不同的水量。

  • 目前,最常用的采水量,计数原生动物、轮虫的水样以l升为宜,枝角类、桡足类则以10-50升水样较好。


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(4)采集时间

  • 采样的时间要尽量保持一致。一般在上午8:00一10:00进行为好。至于采集的次数由研究的目的及人力决定。在长江中下游地区,如果一年采集4次,则春、夏、秋、冬各一次;如果一年只采一次,而且调查的目的主要是为了了解水体中的供饵能力,则应在秋季(9 10月)进行为好。这是因为9—10月份正是鱼类摄食旺季,为鱼类生长的最佳时期,如果此时有较高的现存量,则可认为该水体中有较大的供饵能力,尚可继续增产。

  • 浮游动物样品的固定,原生动物和轮虫可用碘液或福尔马林,加量同浮游植物(一般可与浮游植物合用同一样品。枝角类和桡足类一般用5%福尔马林固定。原生动物、轮虫的种类坚定需活体观察,为方便起见,可加适当的麻醉剂,如普鲁卡因、乌来糖(尿烷),也可用苏打水等。


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二、沉淀和滤缩

  • 把水样中的浮游动物浓缩一般采用沉淀和滤缩的方法。

  • (1)沉淀法 操作方法与浮游植物定量样品的沉淀和浓缩方法相同。即在筒形分液漏斗中沉淀48小时后,吸取上层清液,把沉淀浓缩样品放入试剂瓶中,最后定量为30或50毫升。一般原生动物和轮虫的计数可与浮游植物的计数合用一个样品。

  • (2)过滤法 甲壳动物一般个体较大,在水体中的密度也较 低,通常用过滤法浓缩水样。在此,有两点值得注意:首先必须用25号浮游生物闷作过滤网;其次,应当有过滤网和定性网之分。避免用捞定性样品的网当作过滤网。在不得已的情况下,定要先采定量样品,后采定性标本。如果再次过滤样品时,一定要反复洗尽后方可应用。同时切记,用25号网过滤的水样,不能 当作计数原生动物或轮虫的定量样品之用。在野外采集时,必须遵循先采定量样品,后捞定性标本的原则。


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三、计 数

  • 进行浮游动物计数的主要仪器是显微镜和计数框,计数原生动 物用0.1毫升计数框;计数轮虫和甲壳动物用l毫升计数框。


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(1)原生动物、轮虫的计数

  • 计数时,沉淀样品要充分摇匀,然后用定量吸管吸0.1ml注入0.1 ml计数框中,在10×20的放大倍数下计数原生动物;吸取1毫升注入1毫升计数框内,在10×10的放大倍数下,计数轮虫。一般计数两片,取其平均值(参阅浮游植物章节)。 (2)甲壳动物的计数 甲壳动物指枝角类、桡足类。按上述方法取10-50升水样,用25号浮游生物网过滤,把过滤物放入标本瓶中,并洗三次,所得的过滤物亦放入上述瓶中。在计数时,根据样品中甲壳动物的多少分若干次全部过数。如果在样品中有过多的藻类,则可加伊红(Eosin-Y)染色。


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无节幼体的计数问题

  • 无节幼体是桡足类的幼体,据初步统计它们的数量占整个桡足类总数的40-90%,平均为75%。无节幼体一般很小,与轮虫相差无几,甚至有的还小于轮虫和原生动物。在样品中如果挠足类数量不多,可和枝角类、桡足类一样全部计数;如果桡足类数量很多,全部过数花时太多,那么可把过滤样品稀释到若干体积后,并充分摇匀,再取其中部分计数,计数苦干片取其平均值。然后再换算成单位体积中个体数。无节幼体亦可在l升沉淀样品中,用轮虫相同的计数方法进行计数。


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  • 换算公式 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:

  • N= Vsn/VVa

  • 式中 N——升水中浮游动物个体数(个/升);

  • V—采样体积(升);

  • Vs、Va——沉淀体积(毫升)、计数体积(毫升)

  • n—计数所获得的个体数。

  • 例如取1升水样,浓缩至30毫升,计数之前充分摇匀后吸取0.1毫升样品,计数原生动物两片,获得平均值为50个,吸取1髦升样品计数轮虫,计数两片获得平均值为30个,则

  • 1升水个原生动物为

  • 30×50/1×0.1=15 000 (个)

  • 1升水中轮虫数量为

  • 30×30/1×1=900(个)                                      

  • 又如取20升水样,经25号生物网过滤后,滤缩标本全部计数得各种枝角类50个;桡足类成体、幼体80个,无节幼400个, 则

  • 1升水中校角类为

  • 50/20=2.5(个)

  • 桡足类为

  • 480/20=24个

  • 无节幼体如在1升沉淀样品中计数,则和轮虫一样换算;如在20升过滤样品中分次级样品计数,则按同样的原则进行换算。


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四、体重的测定方法 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:

  • 由于浮游动物大小相差极为悬殊,因此不分大小、类别而只列出一个浮游动物总数有较大的片面性,不能客观地评价水体的供饵能力。以武汉东湖为例,若以个体数表示,原生动物占85%的以上,甲壳动物处于微不足道的地位;若以生物量表示,则原生动物仅占l0-20%,而甲壳动物占50%以上,为了正确地评价浮游动物在水生态结构、功能和生物生产力中的作用,生物量的测算显得尤为必要。目前,测定浮游动物生物量主要有体积法、排水容积法和直接称重法。


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(1) 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:体积法

  • 本方法就是把生物体当作一个近似几何图形,按求积公式获得生物体积,并假定比重为1,这就得到体重。这种方法在原生动物、轮虫中广为应用。轮虫的体形有圆形、椭图形、球形、矩形、锥形等。在活体情况下,在解剖镜下将所需的轮虫种类用毛细管吸出,放在载玻片上,加入适量的麻醉剂(如苏打水),使其呈麻醉状态;或将玻片上的水徐徐吸去,吸到轮虫仅能作微小范围运动为止,然后把载玻片放在显微镜下(不加盖片),用目测微尺测量其长和宽;轮虫的厚度亦可通过显微镜微调进行近似测量。测量长、宽、厚的方法见图。


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举例 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:

  • 萼花臂尾轮虫是各类水体中一种最常见的浮游幼虫,体形近似椭圆形,求积公式为

  • V=4/3πr1r2r3

  • 式中V为体积,r1为体长的1/2,r3 为体宽的1/2,r2为体厚的1/2,并设长为a=2r1,宽为b=2r2,厚为 c=2r3, 则体积V=0.52abc.

  • 在活体情况下,根据50个体测定,获得平均体长a为233.19μm,体宽b为115.52μm,体厚c 为86.8μm。由此计算获得b=0.65a,c=0.37a,代入上式则获得自变量仅为a的简化公式

  • V=0.125a3=0.13a3

  • 因此,在实际工作中,只要测量体长就可直接计算出轮虫的近似体积,并假定比重为1,则可求出轮虫的体重。


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(2) 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:排水容积法

  • 本方法根据水不可压缩的原理,用类似Tranten氏描述的装置来测定的。这种设置是一根改短的滴定管,直径1.5cm,长20cm。样品容器为一管状物,由黄铜框架和孔径为112微米的网衣组成。先把该容器放入上述改短了的,已知液体体积的滴定管中以获得空容器的体积.然后把采得的浮游动物,放入该容器,尽量用力摔出粘附在样品空隙中的液体,量其体积,如此重复5次,平均后则获得浮游动物的体积。


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(3) 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:沉淀体积法

  • 本方法很简单,把用冈具捞取的浮游动物样品放在有刻度的滴定管中,经一定时间沉淀后读出沉淀体积。

  • 排水容积法和沉淀体积法所获得的是浮游物(sesten)的总体积。如果水体中大型浮游动物占优势,则有较大的正确性;应用本法采水量要大,样品量越大就越正确。


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(4) 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:直接称重法

  • 几何图形法和容积法获得只是近似值。有时误差较大,直接称重法就是要把测重的生物体,用微量天平直接称其体重,本方法虽然在技术上存在一定困难,但由于它的正确性,日益受到人们的重视,已成为普遍接受的测算方法。浮游动物的湿重由于很难掌握吸水的程度,以及各种动物本身水分含量的不同,所以亦存在误差。近来,随着电子天平的问世,由于它的分度值可达0.1μg,人们越来越重视测定浮游动物的干重,并认为它是较为可靠的质量标志。


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(1) 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:原生动物、轮虫体重的测定方法

  • 当某种原生动物或轮虫种群出现高峰时,用网捞取并在解剖镜下用适当口径大小的吸管逐个吸出并放在滤膜上,水要尽量少且越干净越好。载有原生动物或轮虫的滤膜放在恒温干燥箱中(70℃左右),干燥24小时后,用解剖针把滤膜上的动物逐个桃出,放在已称重的铂片上,并迅速地在电子天平上称重,即可获得每个原生动物或轮虫的平均值。


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把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:2)甲壳动物体重的测定方法

  • 把新鲜的或用4%福尔马林固定的标本(如为固定标本,则需在水中漂洗1小时),通过不同孔径的铜筛作初步分级,筛选出不同的规格级。然后在解剖镜下,仔细挑选体型正常,规格接近的个体集中在一起,枝角类测量从头部顶端(不合头盔)至壳刺基部;桡足类测量从头部顶端至尾叉末端的长度,把体长基本一致的个体放在已称至恒重的盖玻片上。根据个体的大小确定称重个体的数目,一般为30-50个,体长小于0.8mm的个体则称重150个以 上。如有电子天平,则称重个体可适当减少。把待称重的标本选好后,用滤纸吸到没有水痕的程度,迅速在天平上先称其湿重;后在恒温干燥箱中(列℃左右)干燥24小时后,再放在干燥器中2小时,然后把样品再放在天平上称其干重,并应用统汁方法获得相应的体长体重回归方程式。

  • LgW=blgL+a (W: 体重,L:体长)


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  • 如隆线蚤 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数: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=-1.0813 (0.8962),b=2.3814 (2.3294); 秀体蚤a=-1.3771 (0.6462), b=1.7300 (2.0411)。括弧内为干重。

  • 不论原生动物、轮虫或中壳动物,同一种类的体重有时相差很大,除方法学上问题外,生态环境的不同,亦是一个重要原因。因此,凡有条件的单位都应对研究水体中浮游动物的优势种类进行测算。


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卵的重量 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数:

  • 枝角类的卵一般较大,可直接从孵育囊中取出,称其湿重和干重;桡足类的卵一般较小,但均为球形, 用体积法就可获得较佳的结果。用目微尺量出卵的平均直径(D)后,代入球体公式(V=1/6πD3)便可求出体积V,在按比重为1.05求出卵的重量。

  • 桡足类的卵重还可根据怀卵雌体与非怀卵雌体重量之差获得卵囊的重量,然后再除以卵囊的卵数,则获得实际卵重。


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  • 应该指出,浮游动物干重占湿重的百分比变化较大,从已知的数据来看,桡足类干湿比比值平均变动范围为应该指出,浮游动物干重占湿重的百分比变化较大,从已知的数据来看,桡足类干湿比比值平均变动范围为9.06—22.04%,总平均为13.85%;枝角类为5.01—12.40%.一般为8—10%。普

  • 逼的规律县:个体越大,千湿比值越低;个体越小,干湿比值越高,平均体长为198—29 1μm的无节幼体干湿比比值为1.67—15.09%; 平均为13.56%;体长为300一500μm的长额象鼻蚤平均干湿比值为l 2.04%。体长达5-12mm的透明薄皮蚤的干湿比值仅为5.01%。

  • 甲壳动物的卵所含的水分较少,且为球形,所以干湿比值较高,桡足类卵的干湿重比值为24. 35%;枝角类为30%。


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