水域生态学
水域生态学教材外来种和生物入侵
目录
CONTENTS
• 引言 • 外来种的种类和来源 • 生物入侵的过程和机制 • 生物入侵的后果和影响 • 防止和控制生物入侵的策略和措施 • 案例研究
01
CHAPTER
引言
生物入侵的定义
生物入侵是指非本地物种由于种种原 因，如自然扩散、人为引入等，在新 的生态环境中建立种群，并对引入地 的生态环境造成负面影响的过程。
06
CHAPTER
案例研究
案例一：水葫芦的入侵和影响
总结词
水葫芦是一种常见的水生植物外来种， 对水域生态系统产生了显著的影响。
VS
详细描述
水葫芦原产于南美洲，由于其繁殖能力强 、适应性广，被广泛传播至世界各地。在 中国，水葫芦也成为了外来入侵种之一。 水葫芦的快速繁殖会占据水面，影响本地 水生植物的生长，破坏原有的生态平衡。 此外，水葫芦的死亡和腐烂也会导致水质 恶化，影响水生生物的生存。
THANKS
谢谢
案例三：巴西龟的入侵和影响
要点一
总结词
要点二
详细描述
巴西龟是一种常见的乌龟外来种，对水域生态系统产生了 较大的影响。
巴西龟原产于北美洲，被广泛饲养为宠物。然而，由于人 们的弃养和放生，巴西龟在中国也成为了外来入侵种之一 。巴西龟适应性强，繁殖速度快，对水域生态系统产生了 较大的影响。巴西龟会摄食鱼类、甲壳动物、软体动物等 水生生物，导致生态平衡被破坏。此外，巴西龟也是一些 人畜共患病病原体的宿主，对人类健康也构成了威胁。
外来种对本地生态的影响
01
02
03
生态破坏
外来种可能会成为入侵物 种，大量繁殖并对本地物 种构成威胁，破坏本地生 态平衡。
养殖水域生态学复习资料
养殖水域生态学复习资料一、名词解释1.养殖水域生态学:养殖水域生态学是研究养殖水域中水生生物与环境相互关系的科学2.生态因子:环境因子中一切对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子3.限制因子：在众多环境因子中，任何接近或超过某生物的耐受性限制而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因素4.耐受性定律:生物对环境的适应存在耐受限度的法则5.浮游昼夜垂直移动:无论是海洋或淡水水体中，都可以见到浮游生物随着昼夜的交替而在水层上下往返游动的情况6.范霍夫定律:体温决定有机体的代谢强度，一般温度每升高10℃，化学过程的速率加快2-3倍。
即Q10=2-37.积温:生物特别是植物生长发育时也需要一定的温度总量，才能完成其某一发育期或整个生活周期8.周期性变性（季节变异）:是指同一种浮游生物在一年不同的季节或经过若干个世代以后在形态上发生的变化9.贝格曼定律:低温可以延缓恒温动物的生长，由于性成熟的延缓，动物可以活得更久些，故同类的恒温动物，在较寒冷地区的个体要比温热地区的个体，个体大有利于保存体温，个体小便于散热10.随渗生物（变渗生物）:体液的化学成分和渗透压随外界环境的变化而变化，由于海水的盐度高而稳定，并且各种离子的比例稳定且和生物体液相近，不需要复杂的调节机制和额外的能量消耗即可保持正常的体液浓度11.呼吸系数（呼吸熵、RQ）：有机体呼吸时排出的二氧化碳量和所消耗的氧气量之比12.种群密度:是指单位面积或单位容积内有机体的量13.阿利氏规律:每一物种都存在着最适的种群密度，并按照环境的具体条件而改变其最适密度，也就是说种群密度也是物种的适应特征之一14.r-选择:这类生物的种群密度很不稳定，很少达到环境所能负载的最高负荷量–K值。
一般保持在S型生长曲线的上升段。
这类生物通常出生率高，寿命短，个体小，常常缺乏保护后代机制，子代死亡率高，但具有较大的扩散能力15.K-选择:它们的种群密度比较稳定，经常处于k值周围，这类生物通常出生率低，寿命长，个体大，具有较完善的保护后代的机制，子代死亡率低，但一般扩散能力也较低16.生殖对策（繁殖策略）：是物种适应环境变化保证种群延续的策略，是生态对策的一部分17.生物群落:是指生活在同一生境中彼此相互作用的各种生物种群的集合体18.竞争:指两个或多个种群当所需的环境资源或某种必需的环境条件受到限制时所发生的相互关系19.物种多样性:指群落是哪些动植物组成的、组成群落的物种名录及各物种种群大小或数量，是生物群落的基本特征之一，是衡量群落多样性的基础20.红树林生态系统:以红树林为主的生物群落与生境组成的统一体称为红树林生态系统21.鱼产力（鱼产潜力）:指在水域中不投饵、不施肥的条件下，完全依赖水域中天然饵料生物、无机物质和有机物质可以转化为鱼产品的能力22.渔获量:单位时间内从水域中捕获鱼类的总重量，又称鱼类捕捞量23.水华（水花、藻花）：是指一定的营养、气候、水文条件和生物环境下，由于水体中氮、磷等营养元素过多，导致某些藻类异常增殖，使水体呈现明显藻色，并形成肉眼可见的藻类聚集体的现象24.赤潮：是海洋或近岸海水养殖水体中某些微小的浮游生物在一定条件下暴发性增殖而引起海水变色并使海洋动物受害的一种生态异常现象25.生物入侵（生态入侵、生物污染）：是指由人类活动有意或无意引入历史上该区域尚未出现过的物种，从而可能造成入侵地生物群落结构与生态功能的巨大变化二、名词解释或填空1.生境:具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境2.饱和光强(饱和照度):水生植物光合作用的速率不再增大甚至减弱而至于停止时的光照强度，称为饱和光强3.最适光强(最适照度)：饱和光强的起点就是最适光强4.光补偿点:植物的呼吸作用等于光合作用时的光照强度叫该种植物的光补偿点5.窒息点（氧阈）:动物在环境含氧量降低到较临界氧量更低的某个界限时开始死亡，这个界限为动物的窒息点6.群落演替:这种在一个区域内，群落由一个类型转变为另一类型的有顺序的演变过程7.高斯原理:由于竞争的结果，生态位相同的两个种群不能永久共存8.共生现象:两个物种在一起生活，之间关系密切程度不同，有的是对双方无害，更多的情况是对双方或其中一方有利，这种两个不同生物钟之间的关系总称为共生现象9.生态系统:指生物群落与其生境相互联系、相互作用、彼此间不断的进行着物质循环、能量流动和信息联系的统一体10.生态演替:就是生态系统的结构和功能随时间改变。
水域生态学：06 水环境--湿地
• Wet Meadow (草甸): Grassland with waterlogged soil near the surface but without standing water for most of the year.
分
Conifer (针叶树)Swamps: 白杉white cedar,西方金钟
柏northern white cedar,加拿大铁杉eastern hemlock, 北美白松eastern white pine,北美脂松pitch pine,厚皮 刺果松, 火炬松loblolly pine, 黑云杉black spruce
《湿地公约》中的定义
• 不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼 泽地，泥炭地或水域地带，静止或流动的 淡水、半咸水、咸水水体，包括低潮时水 深不超过6 m的水域；同时还包括邻接湿 地的河湖沿岸、沿海区域以及位于湿地范 围内的岛屿或低潮时水深不超过6 m的海 水水体
• 按此定义，湿地包括湖泊、河流、沼泽 (森林沼泽和草本沼泽)、滩地(河滩、湖 滩和沿海滩涂)、盐湖、盐沼以及海岸带 区域的珊瑚礁、海草区、红树林和河口等 类型
4.2 湿地
Wetlands
4.2.1 Definition
Wetland 通常指开阔水域
(open-water habitats) 以及季节性或永久性淹水 的(waterlogged)陆地; 由 于土地使用上的冲突 (conflicting)，湿地范围 的界定是有争议的 (controversial)。湿地包 括从永久淹水的区域到生 长季节某些时期阶段性水 饱和并生长有水生植物 (hydrophytic)的地区。
水域生态学PPT课件
③分解者 主要指细菌和真菌。它们把已死生物的各种复杂物质，分解为可供生产 者和消费者吸收利用的有机物和无机物，因而在海洋有机和无机营养再 生产过程中起着重要作用。同时它们本身也是许多动物的直接食物。
④有机碎屑 来源于未被完全摄食或消化的食物残余、浮游植物在光合作用的过程中 所产生的一部分低分子有机物以及陆地生态系统输入的颗粒性有机物， 也作为食物为某些动物所利用。
生态循环
水生生态系统在其代谢过程中，能量沿着不同的食物链逐 级传递。由于消费者本身的呼吸作用，每通过一级便有部 分损失。通过食物链的环节越多，能量的损失就越大，生 态效率就越低。死亡的有机物为细菌所分解，释放出的无 机营养物又被绿色植物所重新利用。于是，伴随着能量从 日光到生物体的单向流动，营养物质在环境与生物之间的 循环在生态系统中不断地往复进行。
水域污染
危害： 1.恶化海洋生态环境 2.造成渔业的减产减收 3.毒害其他海洋生物 4.危害人类健康
防治途径： 1.严控陆源污染 2.优化海洋沿岸带生物群落结构 3.加强有毒赤潮生物的预测预报 4.加强对海运和工程的监督评估
水生生物资源利用与保护
生物多样性问题面临的严重威胁： 1、过度捕捞； 2、环境污染； 3、生境破坏； 4、生物入侵
生物方式
1、漂浮生物：生活在水体表面膜上或附于表面膜下的生物群。分 布于海水或淡水，尤以海水中为多。有一定运动能力。包括细菌、 单细胞藻类及许多门类的无脊椎动物和脊椎动物
2、浮游生物：生活于水中而缺乏有效移动能力的漂流生物，游动 速度往往比它自身所在的洋流流速来得缓慢，因而不能有效地在水 中灵活游动。，
水生生物资源保护： a．天然渔业对象的数量保护 b.养殖种类种质资源保护 c. 慎重引种驯化 d．保护栖息地，建立保护区
水域名词解释复习(1)
1.生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学。
（1869年haeckell提出）2.水域生态学：研究养殖水域中水生生物与环境相互关系的科学。
3.环境：是某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括生物生存的空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
4.环境因子：构成环境的各要素成为环境因子。
5.生态因子：环境因子中一切对生物的生长，发育，生殖，行为和分布有直接或间接影响的因子6.光周期现象：由于太阳高度角的变化，地球上各地区的日照长短在一年内的不同季节存在着周期性变化。
日照长度的周期性变化，对动植物有重要的生态作用。
地球上的动植物，由于长期生活在这种周期性变化的光照环境中，经过漫长的自然选择和进化，形成了各自对这种周期性变化的适应方式，这就是生物中普遍存在的光周期现象。
7.冷害：一种农业气象灾害，是在农作物生长季节，0℃以上低温对作物的损害，往往又称低温冷害。
冷害使作物生理活动受到障碍，严重时某些组织遭到破坏。
8.冻害：是农业气象灾害的一种。
即作物在0℃以下的低温使作物体内结冰，对作物造成的伤害9.生物学零度（发育阈温度）：是指生物生长发育的温度下限或生物发育的起点温度、即是指有机体必须在温度达到一定界限以上，才开始发育和生长，一般将这一界限称为生物学零度或发育阈温度。
10.积温：生物特别是植物生长发育时需要一定的温度总量，才能完成其某一发育期或整个生活周期。
通常把生物完成其整个生长发育期或某一发育阶段需要的温度总和称为某生物或发育阶段的积温。
11.有效积温：某生物在整个生长发育或某一发育阶段内有效温度的总和。
有效温度：是指活动温度（高于物理学零度的温度）减去生物学零度。
12.物侯：生物长期适应温度条件的周期性变化，形成与此相适应的生长发育节律，这种现象称为物候现象，主要指动植物的生长、发育、活动规律与非生物的变化对节候的反应。
（例如，植物的冬芽萌动、抽叶、开花、结果、落叶；动物的蛰眠、复苏、始鸣、交配、繁育、换毛、迁徙等，均与节候有密切关系。
水域生态学绪论
水域生态学
3. 地球环境是脆弱的，虽然人类能按需求影响或 改变地球环境。但是地球环境是脆弱的，经不 起人类的盲目滥改滥用。古代有发达的人类文 明，可从生态学的角度来考察其消失的原因。
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一、生态学的定义、研究对象、研究方法 和研究意义
(一)定义
生态学（ecology）一词是德国生物学家 Haeckel于1869年首先提出来的。 “ecology”来源于希腊文的两个词根oikos 和logos，前者表示住所或栖息地，后者表 示学问，因此生态学的一般定义是：研究 生物有机体与其栖息地环境之间相互关系 的科学。
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此外，生态学与其他学科相互渗透，形成一系列 的边缘学科，如化学生态学(chemical ecology)、 数学生态学(mathematical ecology)和经济生态 学(economical ecology)，等等。这些交叉学科 对推动生态学的发展具有重要意义。例如:
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Odum（1971）指出，从互相依存、互相作用 和生存的观点看，上述组织层次的“谱”不 可能有明显的断裂，而且每个层次都有自己 的特点。另一方面，下一个较低层次的知识 只能部分地说明上一个层次的特性，但不能 预测后者的所有特性。正如我们只知道氢和 氧的性质却不能推测水的性质一样，不能从 各个分离的种群知识来推测生态系统的特性。 因此，我们既要研究森林（整体），又要研 究树木（部分），Fidleman把这个重要法则 称为“整合层次的理论”（theory of integrative levels）。
养殖水域生态学知识要点
知识要点绪论：生态学的概念、提出。
第一章个体生态学环境、生态因子、限制因子、生态幅（广生、狭生）、耐受性定律、最小因子定律、光补偿点、补偿深度、饱和光强、最适光强、协同作用、拮抗作用、乔丹定律、贝格曼规律、阿伦定律、有效积温法则（计算）、离子系数、适应组合。
水生生物对盐度的适应机制——渗透压调节水体的光照特点极限温度的对生物的作用机制，水生生物对极限温度的适应。
第二章种群生态学种群的概念和基本特征种群的结构（阿利氏规律、分布型、年龄分布和性比等）种群密度（出生率、死亡率、存活率）生命表（概念、计算）、存活曲线（概念、类型）和种群增长率（内禀）种内关系的类型及其效应原因和意义（集群）种群增长模型（逻辑斯谛增长）生态对策（概念及差异）种群动态（生态入侵）第三章群落生态学群落的概念和基本特征物种多样性含义、指数及影响水域物种多样性的因素种间关系（类型）、高斯假说、生态位原理群落交错区和边缘效应第四章生态系统生态学生态系统的概念和特征生态系统的组成和结构（食物链、食物网、生态金字塔）生态系统的功能（初级生产、次级生产、次级生产模式图、生态效率的概念）生态演替（顶级群落、演替系列、水生原生演替系列－湖泊植物群落演替过程）生态平衡第五章生态系统的物质循环和能量流动物质循环类型水循环（驱动力、分布特点、收支、生态学意义）氮循环（固氮、收支）碳循环（海洋生物泵的概念、过程及其吸收CO2缓解温室效应的机制）粒径谱、生物量谱、微生物环的概念第六章水域生态系统的天然生产力群落净产量、水柱呼吸量初级生产力的测定方法（黑白瓶）决定和影响初级生产力的因素水体初级生产力的分布趋势新生产力的概念水体渔产力的影响因素和提高途径第七章水域富营养化和赤潮水域富营养化（概念、成因、危害、防治）赤潮（概念、成因、过程、危害、防治）第八章水域生态系统的生物多样性水域生物多样性面临的威胁水生生物资源的保护。
水域生态学——精选推荐
⽔域⽣态学养殖⽔域⽣态学绪论⽣态学的定义⽣态学（Ecology）是研究⽣物（有机体）与其环境之间相互关系的科学。
上述⽣态学的定义是德国⽣物学家赫克尔（Haeckel,1866（9））⾸次提出的。
⽣态学诞⽣以来出现的三次飞跃：个体⽣态学种群⽣态学群落⽣态学⽣态系统⽣态学养殖⽔域⽣态学（Aquatic Ecology for Aquaculture）就是研究养殖⽔域中⽔⽣⽣物与环境相互关系的科学。
第⼀章个体⽣态学1.⽣态因⼦分类及其基本作⽤规律⽣态因⼦：环境中直接或间接影响⼀种或⼏种⽣命有机体的任何部分或条件称为⽣态因⼦。
限制因⼦：在众多环境因⼦中，任何接近或超过某⽣物的耐受性极限⽽阻⽌其⽣存、⽣长、繁殖或扩散的因素称为限制因⼦。
适应：是物种的特性，即⽣物有适应环境变化的能⼒，也就是说当外界条件变化时⽣物能保持本⾝结构的完整性和功能的稳定性最适度：⽣物平均产量最⾼⽽变异系数最⼩时的某环境因⼦的量称为最适度。
⽣态幅（ecological amplitude）⼜称⽣态价（ecological valence）、耐性限度或适应幅度，是指每种⽣物有机体能够⽣存的环境变化幅度，即最⾼、最低⽣态因⼦（或称耐受性下限和上限）之间的范围。
2．光能影响有机体的理化变化，从⽽产⽣各种各样的⽣态学效应。
(1)光对动物和植物的⽣存提供能量的来源。
(2)光直接影响植物的光合作⽤和⾊素的形成。
没有光，绿⾊植物难以⽣存。
⽔环境的光照条件远远不及陆地，即使在⽔的上层，光照强度也较空⽓中⼩得多，在⽔体的深处则是永远⿊暗的。
因此光在⽔⽣植物的⽣活中具有特别重要的⽣态意义。
(3)动植物对光的刺激都会产⽣⼀定的反应，如视觉、繁殖、发育、⾏为、分布等。
(4)光对于动物的重要意义，⼀⽅⾯是通过植物和影响其他环境因素的动态⽽产⽣的间接关系，另⼀⽅⾯主要起着信号作⽤，对于动物的⾏为和⽣理上有很⼤影响。
在有些情况下光是动物⽣活中所需要的环境因⼦之⼀。
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生物学解释
对于一般产量模型的结果可以有这样的生物学解释：① 接近种群最大密度时，繁殖效率减小，实际补充个体数 小于小密度群体的补充个体量，在这种情况下减少了的 群体将增大补充量；②食物补充受限制时，大群体比小 群体食物转变为鱼肉的效率小，大群体的每一个体获得 食物少，大部分用来维持生命，小部分用来生长。 一般产量模型只在资源处于平衡的条件下才成立，而 生产实际中很少能这样。在计算产量时没有鱼体大小的 差异，没有季节的差异，与实际情况相差较大。因为捕 大鱼与捕小鱼，产卵前捕和产卵后捕效果肯定是不一样 的。所以一般产量模型在理论上的指导意义较大，具体 应用时主要是后面叙述到的一些模型。
4．渔业资源在自然状况下的变异
渔业资源作为一种群体，其增长形式符合种群的 一般增长模式。一种是J型增长，即dN /dt=rN。 另一种是S型增长，即dN/dt=rN(1-N/K)。一般情 况下，如果没有人为对自然资源的干扰，资源量 将在达到环境容纳量后呈平衡或围绕此限度上下 波动。
二、渔业资源管理的模型
2．渔业资源的特点
（1）新旧更替和自身调节能力 可以通过繁殖、生长、死 亡而进行更替。 （2）游动性 一般来说，渔业资源不象农产品固定不动， 而是游动的。 （3）波动性 由于环境的影响，渔业资源量是波动的。 （4）生产潜力较低 和其他类型生态系统相比，水生态 系统初级生产力低，食物链损失大。 （5）产量的有限性 渔业资源的产量是有限的，这是水 环境的局限性所决定的。
3．渔业资源的基本单位
渔业资源的基本单位一般是群体（stock）。 人对于群体有各种定义，费鸿年等将群体的定义 综合为：鱼类群体是可充分随机分配的个体群所 组成的，具有时间或空间的生殖隔离以及独立的 洄游系统，在遗传离散性上保持着个体群的生态、 形态、生理性状的相对稳定，是水产资源研究和 管理的基本单元。
动态库模型（dynamic pool mdel）
是在一般产量模型基础上认为鱼类种群是个体的总和。一年中可捕的 鱼群是进人可捕年龄后所有各龄鱼中生存部分的总和。 对于每一龄鱼，t时间后剩下的数量可用关系式表示为： Nt＝Re-(F+M)t 式中Nt为存活到t时间的补充量，t为补充量进人渔捞范畴后的时间，R 为进人捕捞范围时间的补充量， F为瞬时渔捞死亡率， M为瞬时自 然死亡率。 假设补充量，自然死亡率和外界条件恒定，则产量可以表示为各龄组 的总和∑Nt。 如果假设R＝1，则 Nt为存活到t时间的补充量R的分数，对于某一特定 年龄组 Yt＝Nt×Wt×F 式中Yt为t时间的产量，Nt为活到t时间的补充量，Wt为存活到t时间补充 量的平均体重，F为渔捞死亡率。
动态库模型
所有年龄组加起来即可得到总的产量 Y ＝ ∑ Nt×Wt×F 式中Y为1年的总产量，tc为进人渔捞的年龄。
如果对鱼类的自然生活情况有所了解，知道最初 的补充量，自然死亡情况和体重的增长，可以对 不同渔捞强度下将获得怎样的产量进行预测。
第二节 渔业资源的管理
一、渔业资源的基本概念 二、渔业资源管理的模型 三、渔业资源管理的目标 四、渔业资源现状的评估
1．渔业资源的定义
渔业资源指水域中蕴藏的具有经济、社会、美 学价值，在现在或将来可以通过渔业得以利用的 生物资源（费鸿年、张诗全，1990）。按栖息 的水域，渔业资源可以分为江、河、湖、海的资 源。按生物的分类系统可以分作鱼类、甲壳类、 软体动物、藻类、哺乳动物等资源。按栖息的水 层可以分作上层、中下层、岩礁渔业资源等等。
渔业资源的管理是从渔业资源变动的生物学特点 出发，经过具体的模型模拟，通过对捕捞活动进 行控制来实现的。 1．量模型
一般产量模型（general production model）是从种群增长的逻辑斯 谛模型出发，假设种群处于平衡状态，希望取得最大鱼产量的同时能 维护资源量的现状而不衰减。其基本原理如下： 对于逻辑斯谛增长的种群来说，种群生物量 (B)的增长为Δ B； Δ B＝dB/dt＝rB（B∞-B）／B∞ 式中r为内禀增长率。如果为了种群的稳定和延续，在捕捞时只捕捞增 长的部分则种群仍可维持在原来的水平，产量Y=Δ B=rB（B∞一B）／ B∞。对于这样一个方程，产量Y有最大值 Y=rB∞／4 。由于此时仍可保 持种群的稳定和持续发展 ，因此，此时 Y 称最大持续渔产量 MSY （maximum sustainable yield）这时的生物量最合适，为：Bopt = B∞/2。 如果产量Y=F· B, F为渔捞死亡率，则F=r/2。
三、水生生物资源
按照上述对资源的定义和分类来理解水生生物资源 的含义，则水生生物资源包括有两部分，一部分是水产 品或者说是渔业产品，某种程度上它属于—种量的资源， 另—部分是水体的生物物种资源，即生物多样性资源。 因此水生生物资源的含义是水体中的 鱼、虾、贝、藻 等各类群的生物物种，和它们的生物量(渔业产品)资源。 本章节的内容也将按这两部分来展开。其中，渔业资源 主要侧重于管理，生物多样性资源主要侧重于保护。
二、资源分类
1. 不会用尽的资源(inexhaustible): 如原子能、风力、太阳 能等 2. 会用尽的资源(exhaustible) (1)可更新的资源(renewable) a．农业土壤 b 土地上的产品，包括农产品、森林、动物等 c．水体的产品，如渔业产品 d. 人类产品，包括物质和精神产品 (2)不可更新的资源(nonrenewable) a．化石燃料; b．生物物种
水域生态学
第十六章 应用生态学 问题03 水域生态系统的保护
第一节 资源概述
一、资源的定义 二、资源的分类 三、水生生物资源
一、资源的定义
资源一般情况下指自然资源。Owen认为：自然 环境中的任何部分，土壤、水、陆地、森林、野 生生物、矿物或者人口等．所有人类可以利用来 改善其生活的东西都可以称作自然资源。