第一章实验室研究方法概述

光具有电磁波性和微粒性，这两种特性使得光成为 地球上一切生命的源泉和动力。到达地球表面的太阳 光是由多种波长的波组成，可区分为3个部分：
可见光（400～760毫微米）；
紫外线（290～400毫微米）；
红外光（＞760毫微米）。
在到达地球表面的太阳光中可见光占39％、红外线 占60％、紫外线占1％，这三种光所起的作用各不相 同。紫外光主要能引起变化，具极大的杀伤力；红外 线能引起热效应，具有增温的作用；可见光能影响鱼 类和其它动物的行为和活动节律；
②研究最适温度范围；
③研究鱼类对剧烈温度变化的忍耐力。
二、研究方法与步骤：
①研究鱼类对温度的耐性限度
在确定鱼类生命活动的极限温度界限时，首先应测定 鱼的休克温度限和致死温度限。当鱼从一个适宜的温度 条件下逐渐转变到不适宜的温度下生活，首先它将产生 不舒服的感觉，然后出现侧卧和仰卧的现象，一旦温度 条件好转，鱼将恢复过来，这时的温度叫休克温度。当 休克温度维持下去，则鱼会最终死亡。
鱼的休克温度限和致死温度限是变化的。
鱼最高温度限的测定：
控温箱中——日升温≤2℃——记录个别鱼开始休克 和全部鱼发生休克时的温度——个别鱼和全部鱼死亡时 的温度。
测定鱼的休克和致死低温限：原理同上
②研究突变温度对鱼类的影响 突升温度的影响试验： 动物原生活水温——每0.5-1℃设梯度，形
成温度序列——记录发生死亡、休克、全无休 克现象的3种温度状态。
水生动物耗氧量的测定
测定水生动物耗氧量的仪器装置和方法很 多。
大致可分为： 密封式静水试验、 密封式流水试验、 敞水式静水试验、 敞水式流水试验。
一、密封式静水试验：
耗氧 (m2 g 量 /gO h)(C 0 P C t1)V
其中，C0为初始溶解氧浓度，C1为试验结束时溶 解氧浓度，V为试验水体体积，P为鱼体重量，t为 试验持续时间。
在渔业生产上的应用：渔具的选择；根据鱼 类的趋光性，灯光诱鱼；
二、研究方法：
光因子主要从3个方面影响鱼类及其他水生 动物：光照强度；光谱成分；光照时间。
常用仪器：测量可见光强度（照度计）；测 量热辐射强度（辐射计）；测量光谱成分（光 谱镜、分光计）；光等级器。
可研究：确定鱼类对光照的选择性（适宜照 度试验）；研究鱼类对光色的喜好；研究鱼类 的光阈值；测定鱼类辨认色彩、物体大小、形 状的能力；光照对鱼类活动性、摄食性的影响。
根据实验目的和要求构建系统 包括的主要要素： 饲养装置 用水处理 环境控制 研究对象
确定需控制的环境参数 系统运行调试 引入实验动物、植物 物种的驯化适应
第一章实验室研究方法概述
臭氧消毒—泡沫分离器 流化生化反应器 生化反应器
调配池（温度、pH）
集水池 紫外线消毒装置
自控式固液分离机
流着净化装置ห้องสมุดไป่ตู้
广温性 ( )＝ 指 1 数 tman xdt m 0 tmin
tmanxd t tmndt
热非对(称 )性 tm 指数 tmin
tmaxtmin
其中： n——该温度条件下出现次数（％）； m0——众数（％），鱼出现次数最多的百分数； tmax,tmin,tm——分别为最大、最小和众数温度
研究范围：
针对研究目的、研究尺度、研究对象的不同而各有侧 重。
本课程在个体生态、种群和群落生态、生态系统等层 次上，重点讲授与水产养殖和水生生物相关：
生物能量研究原理与方法； 生物操纵原理与方法； 全生态系统与生态工程原理与方法； 稳定性核素在水生生态系统中的应用及其方法。
第二节：小型实验生态系统的构建
鱼的选择温度以什么为标准？ 平均温度、众数温度：若分布曲线是对称的，
两者相等；若不对称，多用众数温度。 温度分布曲线：曲线的峰度可以表明鱼类的
适应范围，不对称性表明该种鱼类对高温或 低温的生态趋势。 常用广温性指数来表示鱼类对温度适应的范 围，而用热非对称性指数表示鱼类对高温和 低温的生态趋势。
等级适度试验中应注意事项： 应消除其它因子的干扰，鱼被随机引入等级器各区段，有足
够的时间适应试验环境，注意试验动物的驯化温度条件和蓄养时 间。
统计检验：用卡方检验法来检验试验结果的差异是否显著。
热 水 流 向
Brett垂直式温度等级器
冷水流向
原理：通过冷暖水对流形成温度等级
光对鱼类的影响试验
一、光的性质和生态学意义：
注：微生物的耗氧应扣除（设空白对照）；试验应 持续一定时间，一般应使试验后水体中的溶解氧下 降为最初氧饱和度的70％，通常需2小时以上。
养殖池
循环水养殖系统工艺流程示意图
第一章实验室研究方法概述
第三节：主要生态因子检测技术
温度影响试验
一、意义：
温度因子是所有生态因子中最重要的因子之 一，它直接影响水产动物的呼吸代谢、营养、 摄食、生长、繁殖发育、成活、分布及洄游等。
包括3方面内容： ①研究所能忍受的最高和最低温度限，即耐 性限度；
突降温度的耐寒性试验：原理同上。（鱼类 无温度适应过程，是立即放入）
③研究鱼类的选择温度
最适度原理是现代生态学的基本概念之一。
最适温度：如果选择成为可能，则大多数个 体都要选择的那种温度。
确定鱼类最适温度区域的意义（研究鱼类的 分布、活动、驯化、生产）。
选择合适的温度等级器——放入实验鱼，应 是随机分布——开启等级器——每5～30min照 相一次——根据结果制作概率分布图——最后 确定选择温度、广温性指数、热非对称性指数。
水中光照条件和空气中条件大不相同。水中 大量存在地颗粒物质和盐类，吸收和散射进入 的光线，强度大大消弱，光谱成分也发生很大 变化。
一般来说：光谱中长波长（红、黄）光在水 的上层被吸收，而短波长的蓝光、紫外光被吸 收的少，可透入较深的水层。
水体中光照条件的好坏与水的透明度、悬浮 物和溶解物质的多少有关。光对生物的作用主 要表现在光源和热源2方面。
实验生态学（硕士研究生）——
第一章 实验生态学实验室研究方法概述
（4学时）
第一节：概述
实验生态学定义：
关于生态学的实验研究方法的科学，通过野 外的直接干预或实验室内的人工模拟，对自然 生态系统或实验生态系统及其组分进行观察和 研究的一门科学。简言之，实验生态学是一门 使用现代实验理论和技术研究生物之间及生物 与环境之间相互作用的科学。