第7章 水生微生态学
《水产微生态》PPT课件
水中大量的氧气，导致地底层形成无氧环境，硫酸盐还原
菌大量繁殖，产生对鱼虾有毒害作用的硫化氢、酸性物质
等水中有机物、氨及亚硝酸盐含量偏高，严重影响了养殖
动物的生长。养殖地底层的这种环境正好是适于光合细菌
生存的条件。
光合细菌在水产养殖中的作用
光合细菌施入水体后，它可降解水体中的残存饲料、鱼类的粪便及其
陆地生态系统
山地生态系统
水域生态系统
海洋、湖泊、河流、水库、池塘
水产生态系统
水 产 生 态 系 统
非 生 物
因 素
生 物
因 素
养 殖
对 象
其 它
生 物
大
型
生
物
物 理
因 素
微
生
物
化 学
因 素
人 为
因 素
投 饵
肥 料
药 物
微 生
物 制
剂
微生物：一切微小生物的总称
微生物
病
毒
单
胞
藻
类
菌
类
放
线
菌
细
菌
腐
生
利用光能进行光合作用
在厌氧光照条件下，能利用低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖类、芳香族
化合物等低分子有机物作为光合作用的电子受体，进行光能异养生长。
同时将某些有毒物质如 H2S和某些芳香族化合物，进行生物转化，合成无毒、
无副作用且富含各类营养物质的菌体蛋白，改善了生态环境，可提供高质量
的饲料原料 。
光 能 自 养 型
紫
硫
细
菌
光 照
非 硫
紫 色
细 菌
不
《水产微生态》课件
微生态制剂在水产养殖中具有 促进生长、提高免疫力、改善 水质等作用，受到养殖户和科 研人员的关注。
国内外对水产微生态制剂的研 究不断深入，涉及菌种筛选、 发酵工艺、作用机制等方面。
面临的挑战与问题
微生态制剂在水产养殖中的应用 效果受到多种因素的影响，如菌
种、环境、养殖密度等。
微生态制剂的作用机制尚未完全 明确，需要进一步深入研究。
产量。
03
保障人类健康
水产微生态与人类健康密切相关，一些水生生物携带的病原体可能对人
类造成危害，因此保持良好的水产微生态对于保障人类健康具有重要意
义。
水产微生态的种类与分布
种类
水产微生态的生物种类繁多，包括细菌、真菌、藻类、原生 动物等。
分布
水产微生态的分布受到地域、水域环境、季节等多种因素的 影响，不同地区的水域中，水产微生态的种类和数量存在差 异。
通过监测和分析水体中的微生态状况 ，可以及时发现水华发生的迹象，采 取有效措施进行防治，保护水体的生 态安全。
治理黑臭水体
利用微生物技术对黑臭水体进行治理 ，可以有效降低水体中的有机物和氨 氮等污染物含量，改善水质，恢复水 体的生态功能。
生物能源开发中的应用
生物沼气开发
利用畜禽粪便和秸秆等废弃物进 行厌氧发酵，产生沼气作为能源 使用，可以有效减少对化石能源 的依赖，同时解决废弃物的处理
微生态特点
微生态具有多样性、动态性和相互依 赖性等特点，不同生物种群之间相互 依存、相互制约，形成复杂的生态网 络。
水产微生态的重要性
01
维持水生生态系统平衡
水产微生态是水生生态系统的重要组成部分，对维持水生生态系统的平
衡和稳定具有重要作用。
02
《水产微生物学》教学大纲
《水产微生物学》教学大纲一、课程性质与任务本课程是水产养殖专业的专业基础课，属限修课。
微生物学是研究微生物的形态、结构、类群、鉴定以及微生物的生命活动、生态及致病机理等的理论和方法。
它与水产养殖的水质调控、病害防治及饵料学密切相关，所以本课程在水产专业是很重要的专业基础课。
学习本课程的基本任务是在水产养殖实际生产中发掘、利用有益微生物，消灭及控制有害病原微生物，并掌握在养殖过程中微生态的调控方法。
微生物学同时也是一门实践性很强的科学，要充分重视实验课，使学生初步掌握研究微生物的基本方法和实验技术，培养严谨的科学态度与分析解决问题的能力。
二、课程的内容与基本要求（一）理论课内容第一章绪论微生物与微生物学的概念、微生物的主要特征、主要类群、微生物与人类和水产养殖的关系、微生物学的发展及今后的任务。
教学重点：从微生物的特征特性，了解微生物学与水产养殖的关系，从微生物的类群了解整本教材的编写原则及体系。
使学生逐渐进入一个崭新的微生物世界。
第二章原核微生物1）原核生物的形态及细胞的结构2）细菌的繁殖及菌落特征3）放线菌及其它原核生物4）细菌分类与水产常见细菌a. 细菌分类b. 水产常见细菌的分类位置c. 光合细菌第三章真核微生物―霉菌、酵母菌（1）霉菌形态大小、菌落特征、繁殖及生活史、常见类群（2）酵母菌教学重点：a. 掌握霉菌与细菌的差别b. 繁殖方式中孢子繁殖的特点及典型的生活史c. 常见类群（包括水产中常见致病真菌）d. 酵母作为一种很重要的饵料，掌握其生理特性e. 水产病害防治中如何防治致病真菌第四章非细胞生物―病毒（1）病毒的发现和病毒的特征、形态构造（2）病毒的分类（3）病毒的繁殖方式（4）噬菌体的生理特性教学重点：（1）从病毒的形态构造了解致病机理及研究它的特殊方法（2）联系当前虾病的大规模暴发与病毒的关系第五章微生物的营养和培养基（1）微生物营养类型，营养需要（2）微生物培养分离，制作培养基原则要求教学重点：（1）根据微生物的营养类型确定培养基的成分（2）掌握各种培养基的配制原则为实验课中微生物的分离打下基础第六章微生物的生长及控制（1）微生物的一步生长曲线及培养（2）各种理化因素，对微生物的影响（3）抗生素对微生物的作用机理，微生物的抗药性第七章微生物的遗传变异（1）生命遗传的本质――核酸（2）基因突变（3）基因重组（4）基因工程（5）菌种的衰退和复壮教学重点：（1）通过三个经典实验掌握实验设计的思路和方法（2）了解变异的两个途径（3）基因工程的原理（4）菌种保藏原理第八章微生物的生态（1）微生物的分布及水中微生态（2）微生物在自然界在物质循环中的作用（3）微生物与生物环境的关系教学重点：（1）了解水体中的微生物类群及分布，了解养殖池塘中各种微生物的关系（2）微生物在大自然物质循环中的重要作用，从而理解水产养殖中是如何运用这个原理，加速或控物质循环的速度，以确保良好的水质（3）树立微生态观念，充分在水产中运用所学知识稳定住微生态平衡，防治病害微生物暴发第九章传染与免疫（自学）（二）课程应达到的要求1）掌握微生物的类群、形态、结构、鉴定以及生命活动、生态。
水生生态学研究
水生生态学研究水生生态学是一门研究水生环境中各种生物和它们之间相互作用、生态过程、生态系统结构、功能及其演替规律的学科，涉及水中生物、水体、河流、湖泊、湿地等方面的内容。
水生生态学研究对人类理解、保护和管理水生生态系统具有重要的意义。
一、水生生态系统概述1.1 水生生态系统的组成水生生态系统主要包括水中生物（浮游植物、底栖生物、鱼类等）、水体（水质、水流动、温度、光照等）、河流、湖泊、湿地等组成部分。
其中，水生生物是水生生态系统的核心，它们占据了整个系统的生物质量的绝大部分，对水生生态系统起着决定性的作用。
1.2 水生生态系统的特征水生生态系统具有特殊的生态环境特征，这些特征包括水位的变化、水体的流动变化、光线的变化等。
因此，水生环境中的水生生物适应环境的生活方式和行为习惯与陆地生物有很大的不同。
例如，河流中的底栖生物、鱼类等需要在水流中游动或者抓住水草来保持在水流中的位置，这就要求它们具有强大的游泳能力；湖泊中，由于光线的变化和水体温度的变化对浮游生物和水生植物有较大的影响，因此它们有很强的适应能力。
1.3 水生生态系统的功能水生生态系统有着众多的生态功能，如水源涵养、防洪调蓄、土壤保持、生态景观独特等。
水生生态系统可以净化水环境，去除水污染物。
同时，水生生态系统也是各种生物的栖息地，是人类获取水产品的重要来源。
二、水生生态学研究内容2.1 水生生物学水生生物学是水生生态学的重要组成部分，研究水中的各种生物，主要包括浮游植物、底栖生物、鱼类等。
水生生物在水生环境中有着特殊的生存方式和行为习惯，其适应环境的能力和演化历程是水生生态学研究的重点。
2.2 水生生态过程及其演替规律水生生态学研究的重点是水生生态系统中各种生物和水体、土壤等环境要素之间的相互作用和共同影响。
水生生态过程及其演替规律主要研究水生生态系统中各个层次的元素、过程和机制，包括物质循环、能量流动、种群动态、群落演替等。
2.3 水生生态系统结构与功能水生生态系统结构与功能是水生生态学研究的重要方面。
水处理生物学第七章1
平板菌落计数法
★技术要求: 样品充分混匀，操作熟练快速（15~20min完成 操作），严格无菌操作； ★注意事项: 每一支吸管只能用于一个稀释度，样品混匀处 理，倾注平板时的培养基温度； ★适用范围: 中温、好氧和兼性厌氧、能在营养琼脂上生长 的微生物， ★误差: 多次稀释造成的误差是主要来源，其次还有由于样 品内菌体分布不均匀、以及不当操作
电子计数器计数 平板计数法
活菌计数法
液体计数法
特定微生物计数法 薄膜计数法
二、测生长量法
重量法
光密度法（OD）
元素法
测含氮量 测含碳量
细胞物质含量法 其他生理指标法
蛋白质
DNA RNA 生物醌
显微镜直接计数法
• 显微镜直接计数法又称全数法, 是常用的微 生物生长测定方法, 其特点是测定过程快速, 但不能区分微生物的死活。
▪
2、特殊眼镜——预先调节显微镜。
▪
3、定位工具——标记探针。
▪
4、诱敌深入——对目标DNA进行变性。
▪
5、钓鱼——进行原位杂交和杂交后洗涤。
▪
6.看鱼之前——免疫细胞化学染色。
▪
7、看鱼——显微镜观察。
干重法
将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离 出来,然后烘干(干燥温度可采用105℃、 100℃或80℃)、称重。一般干重为湿重的 10%—20%，而一个细菌细胞一般重约1012—10-13g。
DAPI与双链DNA结合时, 主要结合
活菌计数法
• 活菌计数法又称间接计数法, 是通过测
《水生生物学》课件
结论
1 水生生物与人类命运息息相关
水生生物作为生态系统中的重要组成部分，直接影响着人类的生存和发展。
2 需要加强研究与保护
加强对水生生物的研究，加强其保护，是加强生态保护和生态文明建设的必然要求。
生物多样性保护
水生生物的生存状态直接关 系到生物多样性的维护，对 其保护是保护生态系统多样 性的重要措施。
未来发展方向
研究重点
技术手段ห้องสมุดไป่ตู้
• 生态环境变化和生物响应 • 生态系统管理及水生物
资源利用 • 水生生物生理生态基础研究
• 遥感技术 • 基因测序技术 • 生物统计学方法
保护与利用并重
加强水生生物的保护，推动其 合理利用，实现生态、经济、 社会多方面协同发展。
底栖生物
如贻贝、螃蟹等，栖息于河底和海底，对水体循环 有着重要的作用。
中游生物
如鲑鱼、红鳍金枪鱼等，是水体重要的食用鱼类， 也是食物链上的重要环节。
水生生物生态学
1
生态位与生态平衡
生态位是生物种群在生态系统中所占据的位置，而生态平衡指各生物种群之间的 平衡状态。
2
营养关系
食物链、食物网等营养关系在水生生物生态系统中发挥着重要作用，影响着生态 平衡。
水生生物学
水生生物学，是研究存在于水中的生物及其与水环境的关系的学科，涉及水 体生态、水环境保护等方面，其意义重大。
水生生物学概述
定义
水生生物学是研究水中生物及其与水环境相互作 用的科学，具有重要的生态学意义。
研究方法
主要采用生态学和分子生物学等科学方法进行研 究分析。
研究对象
水生生物学研究对象涵盖湖泊、河流、海洋等水 生环境。
水体环境与水生生物
《水产微生物学》课程教学大纲
《水产微生物学》课程教学大纲一、课程基本情况课程编号：137E27F学分：3 周学时：4 总学时：68（课堂教学34 + 实验34）开课学期：2.1开课学院：海洋学院英文名称：Aquaculture Microbiology适用专业：水产养殖专业卓越班课程类别：专业基础平台课课程修读条件：普通生物学、有机化学网络课程地址: 无所属基层学术组织：水产养殖系二、课程简介《水产微生物学》是水产养殖学专业卓越班的专业基础平台必修课程之一，也是很多其他课程的基础或内在重要部分，包括《水产动物疾病诊断学》、《水生病原微生物学》和《水生动物免疫学》等。
微生物学是研究微生物的一门学科，对象包括病毒、原核生物和简单的真核生物。
微生物学涉及多领域的学科，其基础研究主要涵盖生物化学、生理学、细胞生物学、生态学、进化学和临床诊断学等。
本课程是给非微生物专业学生开设的入门级课程，尤其适用于水产养殖和其他农学类专业或环境专业的本科学习。
课程将会介绍微生物的形态、结构和功能及多样性，包括细菌、古生菌、真核微生物和病毒的差异比较；讲解微生物的繁殖（或复制）和生长；讨论微生物的分类和鉴定及其方法；分析微生物在自然界中扮演重要角色，举例讲解细菌在生物地化循环中的作用（陆地、水体中氮元素循环等）和水体中微生物群落与水生动物健康的关系以及其他相关的内容。
《水产微生物学》实验课程主要教授学生如何通过准备培养基、如何操作平板划线分离细菌、革兰氏染色、鞭毛染色、光学显微镜观察和细菌基本生理生化反应等实验操作。
三、教学目标通过这门课程的课堂学习，学生将能掌握微生物基本知识和与基本实验技能，如微生物生长、进化和分类的基本概念，以及了解如何在实验中使用这些概念。
这是一门结合理论知识和实践操作相结合的课程，目的旨在促进学生掌握课堂讲授的微生物学知识，同时练习基本微生物学的操作技能。
课程学习能让学生夯实生物领域的知识基础，为未来更好地学习其他相关课程做好准备。
水生生物学
水生生物学水生生物学：简述有关生活在水中生物生命活动的各种规律、探讨其控制利用的学科。
浮游生物：不能主动地作远距离水平移动的生物，大多体型微小，通常肉眼看不见。
自游生物：形状较大，游泳能力强，能主动的做远距离游泳。
Biomass：水域中单位面积/体积内生物的数量和重量。
生活史：藻类生长、繁殖的整个过程。
第一章：藻类的概述蓝、硅、黄、金、甲、隐、轮、裸、绿、红、褐。
硅、甲、蓝藻--海洋牧草蓝、硅、绿藻--淡水浮游种类中最多分类依据：有无色素体，何种色素体，储存物质，细胞、植物体形态，是否具有鞭毛及数量。
养殖上的意义：供人类使用：海带、紫菜、螺旋藻；鱼类饵料，鱼类产卵避难场所；可以发赤潮、水华，给养殖、水体生态平衡、人类食品、饮水卫生工业用水造成影响；死亡后沉积水底形成有机淤泥--肥源；工业原料。
藻类：具有叶绿素，自养生活，没有真正的根茎叶分化，以单细胞的孢子/合子进行繁殖的低等植物。
水华：小水体、浅水湖泊中大量繁殖使水体呈现颜色。
赤潮：海水中大量繁殖且分泌毒素。
危害：海水缺氧；堵塞动物呼吸道；可分泌毒素。
蛋白核：细胞器；通常有蛋白质核心和淀粉鞘组成，有的无鞘，与淀粉形成有关。
囊壳：某些藻类特殊的细胞壁状的构造，无纤维质，常有钙/铁化合物的沉积，黄/棕/棕红色接合生殖：有两个成熟的细胞发生接合管相结合或由原来的部分细胞壁相结合，在结合处的细胞壁融化，两个细胞或一个细胞的内含物，通过此融化处在接合管中或进入一个细胞中相结合而成合子。
同配生殖：形态上和生理上均相同的两个配子相结合的生殖方式、异配生殖：形态上和生理上不相同的两个配子，大的不活动--雌配子，小的较活动--雄配子。
软配生殖：卵和精子相结合的生殖方式，差别明显，大--卵，小--精子。
营养生殖：单细胞是细胞分裂，群体/多细胞是断裂生殖。
无性生殖：动孢子：细胞裸露，有鞭毛，能运动。
不动孢子：有细胞壁，无鞭毛，不能运动。
拟亲孢子：形态结构上和母细胞相似的不动孢子。
水产微生物—水域微生物生态学
水产微生物—水域微生物生态学第八章水域微生物生态学第一节水体中微生物的分布一、内陆水体中微生物的分布内陆水体的自然环境多靠近陆地。
内陆水体大多是淡水，淡水中的微生物主要来源于土壤、空气、污水、人和动植物排泄物以及动植物尸体等。
特别是土壤中的微生物，常随土壤被雨水冲刷进入江河湖泊。
因此，土壤中所有细菌、放线菌和真菌的大部分，在水体中几乎都能找到。
然而，水体中的微生物种类和数量，一般要比土壤中的少得多。
水域微生物的区系可分以下几类:(1)清水型水域微生物3在洁净的湖泊和水库蓄水中，因有机物含量低，故微生物数量很少(10,10/ml)。
典型的清水型微生物以化能自养微生物和光能自养微生物为主，如硫细菌、铁细菌和衣细菌等，以及含有光合色素的蓝细菌、绿硫细菌和紫细菌等。
(2)腐败型水域微生物上述清水型的微生物可认为是水体环境中“土生土长”的土居微生物。
流经城市的河水、港口附近的海水、滞留的池水以及下水道的沟水中，由于流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工业废水等，因此有机物的含量大增，同时也夹入了大量外来的腐生细菌，使腐败78型水域微生物尤其是细菌和原生动物大量繁殖，每毫升污水的微生物含量达到10,10个。
还有一类是随着人畜排泄物或病体污物而进入水体的动植物致病菌，通常因水体环境中的营养等条件不能满足其生长繁殖的要求，加上周围其它微生物的竞争和拮抗关系，一般难以长期生存，但由于水体的流动，也会造成病原菌的传播甚至疾病的流行。
二、海洋中微生物的分布海洋是地球上最大的水体。
海水与淡水最大的差别在于其中的含盐量。
含盐量越高，则渗透压越大，反之则越小。
因此海洋微生物与淡水中的微生物在耐渗透压能力方面有很大的差别。
海水中常见的细菌主要有假单胞菌属、枝动菌属(Mycoplana)、弧菌属、螺菌属、梭菌属、变形菌属、硫细菌、硝化细菌和蓝细菌的一些种类。
常见的酵母菌有色串孢属(Torula)和酵母菌属。
此外，还有噬菌体、霉菌、藻类和原生动物等。
水生生态学
水生生态学《水生生态学指南：探索水下的奇妙世界》水生生态学，听起来是不是有点神秘又高大上呢？其实呀，没那么复杂，就像咱们平常去河边看鱼、看水草一样，这里面可有着大学问呢。
我有个朋友叫小李，他特别喜欢钓鱼。
有一次我跟他去湖边，他就一边摆弄着鱼竿，一边跟我唠水生生态学。
他说：“你看这湖啊，就像一个大社区。
这里面的鱼啊，就像居民。
不同种类的鱼呢，就好比不同职业的人。
”我当时就笑了，觉得他这个比喻挺有趣的。
他指着那些在水面附近游来游去的小鱼说：“像这些小鱼，就像社区里的小商贩，到处找吃的，灵活得很。
”这湖里面的水草也大有文章。
我另一个朋友小王是学植物学的，他有次看到湖边的水草就跟我讲了起来。
他说：“这些水草可不像咱们陆地上看到的那些草那么简单。
它们是水生生态系统里的生产者呢。
就好比是大工厂，能生产出很多东西。
”我就好奇地问：“能生产啥呀？”他就笑着说：“你看啊，水草通过光合作用，制造出氧气，这氧气就供给湖里面的鱼啊、虾啊这些小动物。
这就像工厂生产出产品，然后卖给居民一样。
”再说说湖底的泥巴吧。
我还有个朋友老张，他是研究土壤的。
有回我们谈到湖底的泥巴，他眼睛一亮说：“这湖底的泥巴啊，就像是这个水生社区的垃圾处理站。
很多东西在水里分解后，最后都沉淀到泥巴里。
而且泥巴里还有很多微生物呢，这些微生物就像是清洁工，把那些脏东西处理掉。
”我就打趣说：“那这清洁工的工作环境可够差的啊。
”老张也乐了，说：“是呀，不过它们可重要了，要是没有它们，这湖啊，早就脏得不成样子了。
”水生生态系统里的动物之间也有着各种各样的关系。
我记得有次看到一只翠鸟在湖边捕鱼。
我就跟小李说：“你看这翠鸟，多厉害，一下就把鱼抓走了。
”小李说：“这就是捕食关系啊。
就像猫抓老鼠一样。
这翠鸟得靠抓鱼才能活下去，鱼呢，就得想办法不被翠鸟抓到，所以它们就躲在水草里或者游得快快的。
”还有那些虾啊，它们有时候会和鱼共生。
有次我在一个小池塘边看到一些小鱼和虾在一起。
水生微生态学PPT课件
第三节 水生微生物的作用
• 一、微生物与能量流 • 微生物在生态系统中作为还原者把绿色植物产生的能量通过食物链进行传递。
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• 二、微生物与食物链 • 通过食物链和食物网关系可看出，细菌在水生动物营养上起着极其重要的作用。 不仅原生动物、轮虫、甲壳动物、软体动物等摄食细菌，一些鱼类也食细菌。 水中细菌多集聚成絮状、片状和块状等聚合体，许多动物不能吃单个细菌但可 吃聚合体。可见细菌是一种营养丰富的食物，目前光合细菌已大量培养，已用 到水产养殖中，既改善水质，防治鱼病，又能做为饲料添加剂，能很好地促进 水产经济动物的生长。
氨
微生物
硝酸盐 （硝化细菌）
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• 4、脱氮作用：（无氧条件下进行）
•
•
N
O3N源自O2NON2O
N2
NH2OH
NH3
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• 5、N转化在水体中的生产意义：施肥增氧促进微生物有氮循环，可促进水生动物的饵料生物的繁殖， 有利于提高水体生产力。
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• （五）硫循环
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• 对虾的蚤状幼体期活菌总数达高峰，随后急剧减少。 • 蚤状幼体期以弧菌为主，达成体期（孵化后126天）则以假单胞菌为主。发育不良的成体对虾则以气单胞
菌居多。
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（四）藻体上微生物的分布
• 一些藻类体上附有细菌。 • 当形成浮游植物水华时，没有细菌存在；硅藻能主动抑制细菌在其表面附着。
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• （3）光合细菌在废水处理中的应用 A.作为浮游动物的饵料 B.作为鱼苗和一般鱼类的饵料或添加剂 C.增强鱼类的抗病性
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《水生生物学》课件
力和疾病传播的风险。
04
水生生物的保育与恢复
水生生物的栖息地保护
河流湖泊保护
保护河流湖泊的水质、水域面积和水流状态，确保水生生物的生 存环境。
湿地保护
湿地是水生生物的重要栖息地，应加强湿地的保护和恢复，维护 湿地生态系统的完整性。
海洋保护
海洋生态系统是水生生物的重要栖息地，应加强海洋保护区的建 设和管理，减少污染和过度捕捞。
水生生物学
目 录
• 水生生物学简介 • 水生生物的多样性 • 水生生物的生存挑战 • 水生生物的保育与恢复 • 水生生物学的未来展望
01
水生生物学简介
水生生物的定义与分类
定义
水生生物是指生活在水中或水域 环境的生物，包括淡水生物和海 洋生物。
分类
水生生物分类主要依据生物的形 态、结构、生理和生态特征，将 水生生物分为鱼类、无脊椎动物 、藻类等。
咸水生物群落
海洋生物群落
海洋是地球上最大的水生生态系 统，其中生活着数以万计的水生 生物，包括鱼类、鲸类、海豚类
、贝类等。
河口湾生物群落
河口湾是河流与海洋交汇的地方， 其水质、盐度、水流速度等因素都 较为复杂，因此河口湾中的水生生 物种类也较为丰富。
珊瑚礁生物群落
珊瑚礁是海洋中的一个特殊生态系 统，由珊瑚虫和其他海洋生物共同 构成，是一个非常脆弱的生态系统 。
而来的。
适应水生环境
水生生物在演化过程中逐渐适应 了水中的环境，发展出了各种适 应水生环境的生理和行为特征。
多样性的形成
随着时间的推移，水生生物的种 类和数量不断增加，形成了各种
不同的生态系统和生物群落。
03
水生生物的生存挑战
水污染对水生生物的影响
《水生生物学》课件
水生生物的生态环境
水域类型
水生生物生活在各种水域中，包 括河流、湖泊、水库、池塘、海 洋等，这些水域具有不同的物理
、化学和生物环境特征。
水深与光照
水深和光照是影响水生生物分布的 重要因素。不同水深和光照条件下 ，生活着不同的水生生物种群。
水温与季节变化
水温是影响水生生物生长、繁殖和 迁移的重要因素。不同季节的水温 变化会影响水生生物的生理活动和 生态行为。
1 2
污染对水生生物的影响
工业废水、农业化肥和城市污水等污染源对水生 生物造成直接伤害或影响其生存环境。
过度捕捞对鱼类资源的影响
过度捕捞导致鱼类资源枯竭，破坏了生态平衡和 生物多样性。
3
水利工程对水生生态系统的影响
水利工程如水库、水电站等改变了河流的自然状 态，对水生生物的栖息地和繁殖造成影响。
03
建立水域生态补偿机制，对受损的水域生 态系统进行补偿，促进生态系统的恢复和 平衡。
生态移民和产业调整
公众宣传教育
对于因生态环境恶化而面临生存困境的水 生生物种群，需要进行生态移民和产业调 整，以减轻对它们的压力。
加强公众宣传教育，提高人们对水生生物 和水域生态环境的认识和保护意识，形成 全社会共同参与保护的良好氛围。
水生生物在药物研发中的应用
生物活性物质
水生生物体内可能含有具有生物活性 的化合物，可用于药物研发。例如， 某些海洋生物中的化合物具有抗癌、 抗炎、抗菌等作用，是药物研发的重 要来源。
生物仿制药
一些水生生物具有特殊的生理机制和 结构，可以作为药物研发的模型或仿 制对象。通过研究这些生物的生理机 制和结构，可以开发出具有相似疗效 的药物。
水生生物学
目录
• 水生生物学简介 • 水生生物的多样性 • 水生生物的生态学 • 水生生物的保育与保护 • 水生生物的应用 • 水生生物学的未来展望
自然环境知识：水生植物的生态学
自然环境知识：水生植物的生态学水生植物的生态学水生植物是一类生长在水中或浅水区域，需要水体提供充足水分和养分以维持正常生长的植物。
这些植物对于水生态系统的平衡和稳定起着关键作用。
在这篇文章中，我们将介绍水生植物的生态学，并探讨它们对水生态系统的影响。
水生植物分类水生植物可以分为浅根水生植物和深根水生植物。
浅根水生植物生长在浅水区域，它们的根系仅在水平面以下一定深度范围内扎根。
深根水生植物的根系可以穿透深层水土并生长到水底深处。
水生植物生态水生植物对水体的影响和功能很多。
首先，它们的根系可以减缓水流速度，防止侵蚀以及保护岸线。
其次，水生植物是水中生产者，可以通过光合作用将阳光转化为生物质，为水生生态系统提供能量和养分。
此外，水生植物还可以吸收水中过多的养分，如氮和磷，从而防止水体富营养化，维持水生态系统健康和稳定。
水生植物对水生态系统的贡献水生植物具有多种重要的功能和影响，在水生态系统中起着关键作用。
它们可以防止水流的侵蚀，保护岸线生态环境和水中物种的生存。
水生植物还可以净化水体中的养分，维持水生态系统的稳定和健康。
此外，它们还是生产者，为水生生态系统提供了养分和能量，是水生生态系统物种多样性的重要组成部分。
总结水生植物是水生态系统中重要的组成部分，对于水生态系统的平衡和稳定起着关键作用。
它们的功能和影响包括减速水流，防止侵蚀，保护岸线环境和水中物种生存，净化水体过剩的养分，维持水生态系统的健康和稳定，提供养分和能量为水生物种繁衍生存。
了解水生植物的生态学，有助于我们更好地保护水生态系统，确保其健康和稳定。
水生生态环境中微型水生物多样性与生态位研究
水生生态环境中微型水生物多样性与生态位研究水是生命之源，其所涵盖的生态环境是极其丰富与多样的。
从自然水体到人工环境，从浅水域到深海洋底，水生生态环境存在着各种各样的微型水生物，它们生态系统中的重要性不容忽视，承载着各种重要的生态功能。
本文将深入探讨水生生态环境中微型水生物多样性与生态位研究。
一、水生生态环境中微型水生物水生生态环境中的微型水生物是指在水体中，个体体型小、种类繁多、数量丰富、多样性显著的水生生物，通常包括浮游动物、浮游植物、细菌、病毒等。
1、浮游动物浮游动物是水生生态环境中最为常见的微型生物之一，它主要包括原生动物、长毛虫、胡肉类、无脊椎动物等。
浮游动物使用外部附肢完成生活活动，个体很小，一般小于0.2毫米，它们成为水体营养链的重要组成部分。
2、浮游植物浮游植物是水生生态环境中的另一个重要组成部分，它们通常是单细胞或多细胞的植物，能够自主制造营养物质。
浮游植物通过光合作用产生有机物质，为水生生态环境中的其他生物提供了重要的食物来源。
浮游植物还能通过吸收废弃物和化学物来净化水体。
3、细菌细菌是水生生态环境中最为普遍的一类微生物，它们具有非常高的适应性和生存力，可以在各种水体环境中生活，而且细菌在水生生态系统中有着重要的生化循环功能，它们能够分解和转化有机废物，推动水生态系统的健康发展。
二、微型水生物多样性与生态位研究1、微型水生物多样性研究水生生态环境中的微型水生物种类繁多、数量众多，因此微型水生物的多样性研究非常重要。
多样性研究，能够通过分子技术和形态特征来判断各类微型生物的系统发育，对微型水生物的生态进化和分类有着重要的研究价值，也可以评估水体生态的健康状况，为保护水生态环境提供重要依据。
2、微型水生物生态位研究在水生生态环境中，不同的微型水生物之间相互影响，通过互相协同作用，维持整个水生态系统的平衡。
微型水生物的研究也需要考虑到其生态位作用，不同微型水生物在水生态环境中有着不同的生态位分布，处于不同的生态位层次。
水体微生物生态
一般海水的含盐量为3%左右，因此海洋中的微生物必须生活在含盐量为2%～4%的环境中，尤以3.3%～3.5%为 最适盐度。海洋中的土著微生物种类主要是一些藻类以及细菌中的芽孢杆菌属、假单胞菌属、弧菌属和一些发光 细菌等。由于发光细菌在有氧存在时发光，而且对一些化学药剂和毒物较敏感，故可用于监测环境污染物。
水体中微生物的来源
水体中固有的微生物 来自土壤的微生物
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
来自生产和生活的微 生物
来自空气的微生物
水体中固有的微生物有荧光杆菌、产红色和产紫色的灵杆菌、不产色的好氧芽孢杆菌、产色和不产色的球菌、 丝状硫细菌、浮游球衣菌及铁细菌等。
由于雨水冲刷地面，将土壤中的微生物带到水体中。来自土壤的微生物有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、氨 化细菌、硝化细菌、硫酸盐还原菌、蕈状芽孢杆菌、霉菌等。
水体中微生物的种类、数量和分 布
淡水微生物
海水微生物
淡水中的微生物多来自于土壤、污水、空气及动植物尸体等，特别是土壤中的微生物，常常随着土壤被雨水 冲刷进入河流、湖泊中。来自土壤中的微生物，一部分生活在营养稀薄的水中，一部分附着在悬浮于水中的有机 物上，一部分随着泥沙或较大的有机残体沉淀到水底淤泥中，成为水体中的栖息者，另外也有很多微生物因为不 能适应水体环境而死亡。因此，水体中微生物的种类和数量往往要比土壤中的少很多。
微生物在淡水中的分布受许多环境因子的影响，最重要的一个因子是营养物质，其次是温度、溶解氧、pH等。 水体中有机物含量高，则微生物数量大；中温水体的微生物数量较低温水体的多。
在较深的湖泊或水库中，由于上下水温不一样而出现分层现象，因此有上层和下层之分，中间层称为温跃层。 温带地区夏季和冬季湖泊温度分层，春秋季湖泊分层破坏致使湖水完全混合。在这种湖泊中微生物具有明显的垂 直分布特征，这是由于光线透入的状况、温度和溶解氧等理化因素的差异造成的。湖水表层由于有充足的光照和 溶解氧含量高，适宜蓝细菌、光合藻类和耗氧微生物生长；在湖泊的一定深度以下，溶解氧含量降低，硫化氢含 量增高，但仍有一定强度的光照，有利于绿螺菌科的光能自养菌、红螺菌科的细菌（但它们依赖还原性有机物， 而不以硫化物作为电子供体）、兼性厌氧细菌的生长：湖泊底层，由严重缺氧的污泥组成，只有厌氧微生物才能 生长。
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第一节 水体中微生物的分布
在江河湖海等淡咸水中均生存着相应的
微生物，其分布有规律性。
水体中有机物和无机物含量、光照强度、温 度、pH、盐度、渗透压、含氧量及有毒物的含 量差异很大，因而各种水域中微生物种类和数
量呈现明显的差异。
水体微生物分布易受季节影响
有机物丰度 无机物丰度 光照强度 温度 pH
在初始降解阶段，弧菌科、肠杆菌科和假单胞菌属
细菌迅速增加；
第二阶段，梭菌属细菌成为优势种类； 饵料被消耗完毕后，不动杆菌、摩拉克氏菌、假单 胞菌占优 池塘中常见的蓝细菌隶属于颤藻属、蓝纤维藻属、 鱼腥藻属、微囊藻属、席藻属等。
二、海水中微生物的分布
嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是 不能生长的。 海水微生物的种类和数量远超淡水微生物总量
2. 温度
0~50℃是多数水生微生物生存的温度范围，过冷或 过热能引起水体中细菌、藻类和真菌等的死亡 微生物在最低温至最高温的范围内，代谢速率随温 度升高而增大
接近于最低或最高温度时，微生物的形态会发生变 化：节杆菌属低于20℃时为G-的菌丝体，在20-26℃时 为G+的节孢子，在26 ℃以上为G+棒状形
第三节 水生微生物在生态系统中的作用
一、
微生物与 能量流、 食物链
光合作用 无机物 分解作用 有机物
生产者：从无机物合成有机物，如植物、微生物
消费者：利用有机物进行生活，如动物
分解者：分解有机物成无机物，如微生物
微生物在生态系统中的地位
1、微生物是有机物的主要分解者；
微生物最大的价值也在于其分解功能。它们分解 2、微生物是物质循环中的重要成员； 生物圈内存在的动物和植物残体等复杂有机物质，并 微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化 最后将其转化成最简单的无机物，再供初级生产者使 3、微生物是生态系统中的初级生产者； 合物都受到微生物的作用。在一些物质的循环中，微 光能营养和化能营养微生物是生态系统的初级生 用。 生物是主要的成员，起主要作用；而一些过程只有微 4、微生物是物质和能量的贮存者； 者，它们具有初级生产者所具有的二个明显特征， 生物才能进行，起独特作用；而有的是循环中的关键 微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能 即可直接利用太阳能、无机物的化学能作为能量来 5、微生物在地球生物演化中的作用； 过程，起关键作用。 量维持的生命有机体。在土壤、水体中有大量的微生 源，另一方面其积累下来的能量又可以在食物链、 微生物是最早出现的生物体，并进化成后来的动、 物生物量，贮存着大量的物质和能量。 食物网中流动。 植物。藻类的产氧作用，改变大气圈中的化学组成， 为后来动、植物出现打下基础。
4. 病原侵袭
噬菌体侵食对应的细菌（富营养水体及污水中） 蛭弧菌感染相应的细菌（淡水和海水都有） 寄生性藻状菌类能侵袭其他真菌种类（Rozella属）
5. 生物体释放活性物质
细菌、藻类和酵母能生产维生素并适时释放至水中 细菌、真菌、原生动物和后生动物等释放酶类至水中 细菌和藻类释放抗生素至水中
微生物在与其他生物共生时，可能抑制、损害其他生物的， 或者被其他生物损害（拮抗）： 噬菌体能裂解相应的细菌，细菌产生的细菌素能杀死近缘 关系的细菌
3. 滤食者
在微生物（细菌、真菌）含量高的水体和沉积物中，
底栖动物（大多数原生动物）以它们为主要食物源
很多后生动物——轮虫、枝角类、桡足类及滤食性鱼 类等也能摄食细菌、真菌和藻类，这些滤食者对水体 中的微生物区系有重大影响
由于天然水体中生物互作的影响，温度效应可能受 到干扰
3. 压力
静水压对微生物的生理生化有着多方面的影响： 在高压下，敏感细菌会出现形态变化，如粘质沙 雷氏菌在1个大气压下呈能动的短棒状，在600个大 气压下呈无运动性的丝状体 50-500个大气压下，发光杆菌属的某些种类在高于 最适温度下发光获促进，而低于最适温度则发光受 抑制
1. pH值
pH通过影响细胞膜上电荷的变化而影响微生物对 营养物质的吸收，影响代谢酶的活性 pH影响水体中细菌和真菌的种群组成：在酸性水 体中真菌比例大，中性或微碱性水体中真菌比例小 pH变化可引起微生物的形态变化： 在偏离最适pH的情况下，某些微生物细胞趋于退 化，呈现不规则的隆起和分支
2. 氧化还原电位
富营养化
水体中氮、磷等元素含量过高而引起水体表层的 蓝细菌和藻类过度生长繁殖
水华：淡水水体中的富营养化
赤潮：咸水水体中的富营养化
严重污 染的水会通 过食物链的 生物放大作 用危害人类 健康
2. 污染物类型
3. 水体自净
水体自净是指水体接纳了一定的污染物后，在物 理、化学剂生物等多种因素的作用下得到净化，水 质恢复至污染前的水平和状态。
藻类胶鞘上，旺盛生长的藻类表面没有细菌生长；水 华形成后，藻类细胞老化时，附着细菌便成倍增加 一些藻体表面分泌的酸和活性物质能抑制或杀死细菌
第二节 环境因素对水生微生物的影响
有助于理解水体中微生物的分布和作用，在实践中
可利用这些环境因素对水生微生物的种群实施控制
物理因素有光照、温度、压力、浑浊度等；
三、生物因素
1. 营养竞争
最快接近可用营养物且尽快吸收的生物成为营养竞
争中的赢家；生长速度快的微生物产生的代谢产物可
能抑制竞争者
在极端环境下或难利用的物质面前，营养竞争居于
次要地位，因为只要少数微生物能利用现存的营养物
2. 微生物间共生与拮抗
不同微生物通过彼此联合的方式实现互利双赢（共生）： 好氧菌通过迅速耗氧制造无氧环境，从而使厌氧菌得以生 长
第七章
水生微生态学Leabharlann 第一节 水体中微生物的分布 第二节 环境因素对水生微生物的影响
第三节 水生微生物在生态系统中的作用
水生微生态学
研究水生微生物与水体环境的相互关系的科学。
海洋、河流、泉流、湖泊和池塘均是典型的水
生生态系统。
微生物区系
在某一固定的空间内，环境因素使得某些类 别的微生物能较好的生长繁殖，其它微生物受 到抑制而形成的微生物群落结构。
四、水生生物体上微生物的分布
1. 水生动物体表
鱼类体表有细菌附着，主要是G-无芽孢杆菌，不 少鱼体表有真菌附着 很多低等动物（包括原生动物、对虾等）体表 有细菌和真菌栖息
2. 鱼类消化道（酸性，富胆汁）
淡水鱼消化道中，嗜水气单胞菌、A型拟杆菌、假单胞 菌属和肠杆菌科的细菌占优； 海水鱼消化道，以弧菌属细菌为主，其次为假单胞菌、 莫拉氏菌、不动杆菌、拟杆菌等 降河鱼优势菌：气单胞菌>>假单胞菌>>弧菌 溯河鱼优势菌：弧菌、假单胞菌>>气单胞菌、假单胞菌
化学因素有pH、盐度、无机质、有机质、溶解性
气体等
生物因素有竞争、捕食、寄生等
一、物理因素
1. 光照
在补偿点之上的水层中，光照能促进绿色植物的生
长繁殖；而较弱的光照下，光能自养菌即可旺盛生长 较强的光照对无色素细菌具有破坏作用： 54000 lx的 光照，4h可杀死硝化杆菌，24h可杀死亚硝化单胞菌 水表层细菌和真菌的抑制性效应一般发生在强日光 辐射处：浑浊水体中，抑制作用仅限于水表至数厘米 处；清澈水体，可伸展至数米之下
3、湖泊与水库水（营养类型）
上层水（深0-10cm），有假单胞菌、柄杆菌、嗜 纤维菌、浮游球衣菌等好氧细菌、真菌和藻类 中层水（20-30cm），有着色菌属、绿菌属等光合
细菌
底层水（30cm以下），有脱硫弧菌、甲烷杆菌、
甲烷球菌等厌氧细菌、原生动物和一些鞘细菌
4、池塘水（富营养）
施肥和投饵对微生物都有很大影响
NO3-
大气 N2
生物固氮 反 N2O 硝 化 NO 作 用 NO2-
NH4+
硫素循环
有机硫化物
硫酸盐
无机硫的还原作用
Ｈ２Ｓ
元素Ｓ
有机硫化物
硫酸盐
Ｈ２Ｓ
无机硫的还原作用
元素Ｓ
磷素循环
磷素循环主要包括无机磷的溶解、无机磷的同 化、有机磷的矿化
三、微生物与水污染
1. 水体的污染
水资源污染日益严重
氧化还原电位影响微生物细胞内许多酶的活性，也
影响细胞的呼吸作用
好氧细菌比厌氧细菌需要更高的氧化还原电位值 微生物活动在不同程度上改变着氧化还原电位：细 菌耗氧致氧还电位降低，光合放氧值氧还电位升高
3. 盐度
盐度高低较大程度上决定水体中的生物群落
盐度偏离，会导致细菌和真菌的世代时间延长， 并引起形态上的改变：阿拉伯海的发光细菌在盐度 10时呈球状，盐度30时呈棒状，盐度75时呈长丝状 盐度对微生物的生理效应是多方面的： 发光细菌在盐度50以上就丧失发光能力，进行稀释 后并不能恢复发光能力，而出现细胞自溶
二、微生物在物质循环中的作用
1、碳素循环 2、氮素循环 3、硫素循环 4、磷素循环
微生物在碳循环中的作用
降解作用 呼吸作用 发酵作用 甲烷形成 光合作用
厌氧碳固定 CO2 发酵 有机物 CH2O 甲烷产生
好氧碳固定 呼吸 CO2 CO氧化 CO 甲烷氧化
H2
甲烷产生
CH4
生物体有机酸 自 然 界 中 的 氮 素 循 环
4. 无机物（除NaCl外）
无机磷和无机氮加剧了细菌和浮游植物之间的竞争：
蓝藻水华通常出现在富含无机氮磷的湖泊中
重金属及其有机复合物通过与酶的巯基结合严重影 响水体微生物的生命活动，具有杀菌和灭病毒作用
5. 有机物
有机物含量与水体微生物数量存在正相关：可同化
的有机物含量高，则细菌总数和腐生菌的数量高
色串孢属、酵母菌属，霉菌，噬菌体，藻类，原
生动物等
三、沉积物中微生物的分布
1. 淡水沉积物
底泥有机质含量高，决定了异养菌数量远超水层 底泥中包含的微生物有细菌，放线菌，真菌 在几厘米深处，底泥中微生物，尤其是腐生菌含