02+水环境--术语 水域生态学课件
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水体环境概述PPT(共 58张)
（3）温度：因工业废水的排放引天然水体温度上升，严重 的可形成热污染（thermal pollution ）。
（4）悬浮固体：指水体中胶体或细小的悬浮固体；可降低水体 的透明度和藻类的光合作用，限制水生生物的正常运动， 减缓水底活性，导致水体底部缺氧，使水体同化能力降低。
13
*化学类
(1) 无机无毒物质 A 酸、碱及一般无机盐类
28
29
3.耗氧有机物对水体的危害 主要是对渔业水产资源的破坏
①导致水体缺氧，局部水域水质恶化； ②含氮有机物可能导致水体富营养化。
30
二.水体富营养化过程
1.水体富营养化概述
(1)定义
营养化(Eutropbication)是一种氮、磷等植物营养物质 含量过多所引起的水质污染现象。
水体富营养化：由于水体中氮、磷等营养物质的富集，引 起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，使鱼类 或其他生物大量死亡，水质恶化的现象。(图)(表3-8)
3.污染物的衰减和转化 进入水环境中的污染物可以分为两大类： 保守物质和非保守物质 此过程中污染物质总量与浓度均发生变化
20
二. 河流水体中污染物扩散的稳态解（P78）
稳态：污染物在水体某一空间位置的浓度不随时间变化的状态 条件：河流水体处于稳定流动状态、污染源连续稳定排放。
21
三. 河流水质模型（Water Quality Model）
河流-“水华”
海洋-“赤潮”
(2)类型：
天然富营养化——湖泊的自然消亡；历时漫长 人为富营养化——时间短；营养物质主要来自城市
31
32
2.植物营养物氮、磷在水体中的转化
(1)含氮化合物在水体中的转化 (完全循环)
有机氮转化：氨化过程+硝化过程；反硝化过程(缺氧) NH3
（4）悬浮固体：指水体中胶体或细小的悬浮固体；可降低水体 的透明度和藻类的光合作用，限制水生生物的正常运动， 减缓水底活性，导致水体底部缺氧，使水体同化能力降低。
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*化学类
(1) 无机无毒物质 A 酸、碱及一般无机盐类
28
29
3.耗氧有机物对水体的危害 主要是对渔业水产资源的破坏
①导致水体缺氧，局部水域水质恶化； ②含氮有机物可能导致水体富营养化。
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二.水体富营养化过程
1.水体富营养化概述
(1)定义
营养化(Eutropbication)是一种氮、磷等植物营养物质 含量过多所引起的水质污染现象。
水体富营养化：由于水体中氮、磷等营养物质的富集，引 起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，使鱼类 或其他生物大量死亡，水质恶化的现象。(图)(表3-8)
3.污染物的衰减和转化 进入水环境中的污染物可以分为两大类： 保守物质和非保守物质 此过程中污染物质总量与浓度均发生变化
20
二. 河流水体中污染物扩散的稳态解（P78）
稳态：污染物在水体某一空间位置的浓度不随时间变化的状态 条件：河流水体处于稳定流动状态、污染源连续稳定排放。
21
三. 河流水质模型（Water Quality Model）
河流-“水华”
海洋-“赤潮”
(2)类型：
天然富营养化——湖泊的自然消亡；历时漫长 人为富营养化——时间短；营养物质主要来自城市
31
32
2.植物营养物氮、磷在水体中的转化
(1)含氮化合物在水体中的转化 (完全循环)
有机氮转化：氨化过程+硝化过程；反硝化过程(缺氧) NH3
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
水域生态学课件第二节 初级生产力zm(共17张PPT)
第四页，共17页。
第二节 初级(chūjí)生产力
第五页，共17页。
初级(chūjí)生产力
• 1，初级生产力的概念 • 2，决定初级生产力的因素 • 3，初级生产力的测定方法 • 4，浮游植物初级生产力 • 5，其他(qítā)生物的初级生产力 • 6，生物圈的初级生产力和光能利用效率
第六页，共17页。
1，初级(chūjí)生产力的概念
• 1，初级生产力的定义 • 2，水体的初级生产过程 • 光合作用(guānghé-zuòyòng) • 化合作用
第七页，共17页。
2，决定初级(chūjí)生产力的因 素
• 1，现存(xiàncún)量 • 2，光照 • 3，水温 • 4，营养盐类 • 5，垂直水流 • 6，动物滤食
第十四页，共17页。
5，其他(qítā)生物的初级生产力
• 1，水草 • 现存(xiàncún)量 • 生产量和呼吸量 • 2，底生或周生藻类
第十五页，共17页。
6，生物圈的初级(chūjí)生产力和光能利用 效率
第十六页，共17页。
初级(chūjí)生产力
• 1，初级生产力的概念(gàiniàn) • 2，决定初级生产力的因素 • 3，初级生产力的测定方法 • 4，浮游植物初级生产力 • 5，其他生物的初级生产力 • 6，生物圈的初级生产力和光能利用效率
• 此法的缺点是设备和技术较难掌握，此外藻类分泌 出的溶解有机质(胞外产物)流入滤液中，可能产生 巨大的误差。因此，必须同时测定滤液中的放射性。 如不需要区分细胞和胞外产物的产量时，可将曝光 (bào guāng)后的水样不经过滤直接测定其放射性。
• 一般认为14C法所得数值为净产量或接近于净产量， 但也有作者认为仍属于毛产量，可能是介于两者之 间的一种数值。
第二节 初级(chūjí)生产力
第五页，共17页。
初级(chūjí)生产力
• 1，初级生产力的概念 • 2，决定初级生产力的因素 • 3，初级生产力的测定方法 • 4，浮游植物初级生产力 • 5，其他(qítā)生物的初级生产力 • 6，生物圈的初级生产力和光能利用效率
第六页，共17页。
1，初级(chūjí)生产力的概念
• 1，初级生产力的定义 • 2，水体的初级生产过程 • 光合作用(guānghé-zuòyòng) • 化合作用
第七页，共17页。
2，决定初级(chūjí)生产力的因 素
• 1，现存(xiàncún)量 • 2，光照 • 3，水温 • 4，营养盐类 • 5，垂直水流 • 6，动物滤食
第十四页，共17页。
5，其他(qítā)生物的初级生产力
• 1，水草 • 现存(xiàncún)量 • 生产量和呼吸量 • 2，底生或周生藻类
第十五页，共17页。
6，生物圈的初级(chūjí)生产力和光能利用 效率
第十六页，共17页。
初级(chūjí)生产力
• 1，初级生产力的概念(gàiniàn) • 2，决定初级生产力的因素 • 3，初级生产力的测定方法 • 4，浮游植物初级生产力 • 5，其他生物的初级生产力 • 6，生物圈的初级生产力和光能利用效率
• 此法的缺点是设备和技术较难掌握，此外藻类分泌 出的溶解有机质(胞外产物)流入滤液中，可能产生 巨大的误差。因此，必须同时测定滤液中的放射性。 如不需要区分细胞和胞外产物的产量时，可将曝光 (bào guāng)后的水样不经过滤直接测定其放射性。
• 一般认为14C法所得数值为净产量或接近于净产量， 但也有作者认为仍属于毛产量，可能是介于两者之 间的一种数值。
水环境概述(PPT 42页)
罗湖区银湖路知名别墅区颐园的会所游泳池，罗湖区莲塘鹏兴花园及 鹏兴花园6期的游泳池，罗湖区国都花园游泳池存在大肠菌群超标。
福田区中心区的天健世纪花园游泳池存在游离性余氯指标不合格的问 题，这一指标过低，意味着不能起到消毒作用；过高则对人体产生刺 激症状，对环境造成影响。
黄埔雅苑游泳池则存在尿素超标的问题。因为尿素主要来自人体的尿 液和汗液，不及时补充适量的新水，尿素含量将很可能超标。
我国水资源空 间分布很不均 匀。
三、世界性的水荒
1、世界性水荒日益严重。每过15年淡水消耗量就要增长1倍，有些国家平均每 10年增长二倍。 2、水资源为中国发展的重要制约条件。中国城市的年缺水量将达到 2×1010m3，日缺水量约为55×106m3。全国共缺水398×108m3，北方缺 水占2／3。黄淮海平原、辽河中下游、山西能源基地等为重点缺水地区。
第五节 污水处理技术概述
二、污水处理流程 一级处理主要去除呈悬浮状的固体物质，BOD 去除30％左右，不宜排放，需二级处理。 二级处理常采用生物法，去除率（BOD）可达 90％以上，含量可降至20～30mg／L，一般污水 均能达到排放标准。 深度处理是以污水回收、复用为目的，需进一 步去除悬浮物、无机盐类及其他污染物质。 三、污泥处理、利用与处置 污泥不仅含有病原微生物、寄生虫卵及重金属 离子等，也可能含有氮、磷、钾、有机物等。 若不加妥善处理，就会造成二次污染。
4.人工游泳池在开放时间内应每日定时补充新 水，保证池水水质有良好的卫生状况 .
游泳池池水水质常规检验项目及限值
《游泳池水质标准》（CJ244-2007）
项目 浑浊度
尿素 总大肠菌群
（36±1℃,24h）
化合性氯
水温
标准值
福田区中心区的天健世纪花园游泳池存在游离性余氯指标不合格的问 题，这一指标过低，意味着不能起到消毒作用；过高则对人体产生刺 激症状，对环境造成影响。
黄埔雅苑游泳池则存在尿素超标的问题。因为尿素主要来自人体的尿 液和汗液，不及时补充适量的新水，尿素含量将很可能超标。
我国水资源空 间分布很不均 匀。
三、世界性的水荒
1、世界性水荒日益严重。每过15年淡水消耗量就要增长1倍，有些国家平均每 10年增长二倍。 2、水资源为中国发展的重要制约条件。中国城市的年缺水量将达到 2×1010m3，日缺水量约为55×106m3。全国共缺水398×108m3，北方缺 水占2／3。黄淮海平原、辽河中下游、山西能源基地等为重点缺水地区。
第五节 污水处理技术概述
二、污水处理流程 一级处理主要去除呈悬浮状的固体物质，BOD 去除30％左右，不宜排放，需二级处理。 二级处理常采用生物法，去除率（BOD）可达 90％以上，含量可降至20～30mg／L，一般污水 均能达到排放标准。 深度处理是以污水回收、复用为目的，需进一 步去除悬浮物、无机盐类及其他污染物质。 三、污泥处理、利用与处置 污泥不仅含有病原微生物、寄生虫卵及重金属 离子等，也可能含有氮、磷、钾、有机物等。 若不加妥善处理，就会造成二次污染。
4.人工游泳池在开放时间内应每日定时补充新 水，保证池水水质有良好的卫生状况 .
游泳池池水水质常规检验项目及限值
《游泳池水质标准》（CJ244-2007）
项目 浑浊度
尿素 总大肠菌群
（36±1℃,24h）
化合性氯
水温
标准值
自然地理--水环境ppt课件
• 读”某大洋某季节局部洋流分布示意图”,完成12- 13 题。 12.图示洋流环流系统最有可能出现的月份是( ) • A.4月 B.7月 C.11月 D.1月 13.甲海区洋流向东流的主要动力是( ) • A.东北信风 B.东北季风 • C.西南季风 D.东南信风
• 解析:第12题,从经纬度和海陆轮廓判断甲处 海域是北印度洋,且此时海水呈顺时针方向 流动,故是在北半球夏季。第13题,北印度洋 洋流夏季受西南季风影响,呈顺时针方向流 动,故C项正确。 • 答案:12.B 13.C
(4)世界洋流的分布(掌握主要洋流名称)
读“某海域等深线和表层年平均等温线分布
图”，完成9～10题。
9．甲处海底地形是 A．大陆架 A．日本暖流 10．乙处洋流可能是
( (
) C．海岭 ) D．海盆
B．大陆坡
B．阿拉斯加暖流
C．巴西暖流
D．东澳大利亚暖流
(5)对地理环境的影响: ①对气候的影响： 促进高、低纬度间热量的输送和交换，调节
（2008）构建模式图， 探究地理基本原理、过 程、成因及规律，是学 习地理的方法之一。读 图2，回答 4．如果该图为海陆间水循环模 式，S线代表地球表面，则 A．环节①参与地表淡水资源的补给 B．环节②是陆地自然带形成的基础 C．环节③使大洋表面海水的盐度降低 D．环节④的运动距离与下垫面无关
(二)河流水 1、主要补给(源)类型、特征、我国主要分布: 主要补给源:雨水、积雪融水、冰雪融水、湖 泊水、地下水 （1）雨水补给—最主要的补给形式: 雨风区最典型。 （2）季节性积雪融水补给： 春季补给，受积雪量和气温影响，我国主要 分布在东北。
①南、北半球的中低纬度海域 --以副热带海区为中心的大洋环流: 北顺南逆；西暖东寒(以大洋为中心) ②北半球的中高纬度海域 --以副极地海区为中心的大洋环流: 逆时针；西寒东暖 ③南半球40°S～60°S的海域 --环绕地球的西风漂流: 自西向东；寒流
水域生态学课件Community Ecology(中文版)
2020/7/7
2. 种间关系 Interspecific interactions
➢积极关系Positive interactions
• 互利共生(Mutualism) • 偏利共栖 (Commensalism) • 促进作用 (Facilitation): Enhancement
of a population of one species by the activities of another, particularly during early succession.
• 个体论 individualistic concept (Gleason 1926,1939)认为群落结构和功能仅仅表达各 物种的相互作用，并未反映任何超越物种水 平之上的组织。
2020/7/7
群落的不同观点
➢整体观预言群落是封闭的(closed) ：
– 物种分布是同时发生的(coincident) – 群落间边界(群落交错区 ecotones)是明确的
➢Mutualism: 双方互利的共生合作关系 (The type of symbiosis in which both species profit from the association).
• 专性互利共生obligate when the participating species are fully dependent on one another
distinct
➢个体观预言群落是开放的open :
– 物种分布是不相关的(independent) – 群落间边界是模糊的(diffuse)
2020/7/7
群落的不同观点
➢中间的观点或混合的观点
– 接受个体论的观点：大多数的相互作用是敌对 的，群落是物种偶然的集合；
2. 种间关系 Interspecific interactions
➢积极关系Positive interactions
• 互利共生(Mutualism) • 偏利共栖 (Commensalism) • 促进作用 (Facilitation): Enhancement
of a population of one species by the activities of another, particularly during early succession.
• 个体论 individualistic concept (Gleason 1926,1939)认为群落结构和功能仅仅表达各 物种的相互作用，并未反映任何超越物种水 平之上的组织。
2020/7/7
群落的不同观点
➢整体观预言群落是封闭的(closed) ：
– 物种分布是同时发生的(coincident) – 群落间边界(群落交错区 ecotones)是明确的
➢Mutualism: 双方互利的共生合作关系 (The type of symbiosis in which both species profit from the association).
• 专性互利共生obligate when the participating species are fully dependent on one another
distinct
➢个体观预言群落是开放的open :
– 物种分布是不相关的(independent) – 群落间边界是模糊的(diffuse)
2020/7/7
群落的不同观点
➢中间的观点或混合的观点
– 接受个体论的观点：大多数的相互作用是敌对 的，群落是物种偶然的集合；
《水域生态学》课件
水资源再生利用
水资源再生利用是保障水资源可持续发展的重要手 段。
未来方向和挑战
技术发展
• 利用先进技术提高水生态系统的监测、管理 和治理水平。
• 应用数学和计算模型来研究和预测水生态系 统的变化。
综合治理
• 需要全面综合治理水资源，实现环境、社会 和经济可持续发展。
• 需要加强国际合作、落实环境保护协议等。
浮游植物
• 常见于淡水中 • 可作为放养鱼类的一种有机营养源
浮游动物
• 是淡水和海水生态系统的重要组成部分 • 食中 的作用
1
碳循环
水生态系统通过光合作用和呼吸作用，在碳循环中起着重要作用。
2
氮循环
水生态系统中的生物能够固定氮元素，控制生态系统的氮含量。
水质
1
浑浊度和色度
浊度和色度是水质的重要指标，可通过
溶解氧和氨氮
2
人工和自动监测系统进行测量。
溶解氧和氨氮水平是生物生存和活动的
关键指标，对于淡水和海水生态系统都
很重要。
3
PH值和电导率
PH水平和电导率可用于衡量水体的酸碱 度和电导性，有助于评估水质。
水生态学基本概念
生态系统
生态系统由生物和非生物因素组成，相互作用 形成一个生态系统。
河口三角洲
河口三角洲是河流和海洋交汇处，生态系统复杂。
沼泽
沼泽是淡水生态系统中的一种重要湿地，有助于水 质净化。
水生态系统中的生产者和消费者
自养生物
自养生物利用光合作用进行生态系统中的生物和非生物元素的循环。他们是海洋食物链的基础。
浮游生物
浮游生物主要是一些微小的无脊椎动物，对于海洋生态系统的运作有着重要的作用。
水域生态学-各类水域生态系统的特点PPT教学课件
珠江水系
珠江水系西江、北江、东江及支流的上游，凡 流速达到1—3米/秒，河底均为卵石和跞石，石上附 生卵形藻、曲壳藻、针杆藻、异端藻、等片藻之类 底生硅藻和一些丝状绿藻，浮游植物主要也由这些 藻类组成，生物量极低；到了中下游的平原河段， 流速大减，底质转为淤泥或细砂，一些真性浮游种 类开始发展起来，绿藻中如衣藻、小球藻、栅藻、 盘星藻等，甲藻中如多甲藻、角藻都很常见，生物 量也明显增高。西江干流在广西江段，上游流速不 高，且水源来自各方面，其中也包括湖泊和池塘等， 带进一些外源性浮游生物，因而生物量较高。
日常管理技术
换水 投饵 通气和搅池 清底和倒池 病害的防治
培育水体的主要环境因子
水温 溶解氧 盐度 光照 PH值 氨态氮 重金属离子 浑浊度
七、稚参培育技术
（一）附着基 （二）稚参培育密度及控制 （三）饵料 （四）稚参培育管理技术 （五）稚参培育环境 （六）稚参敌害与病害的防治技术
附着基
•
种类
在制定上述模型中，Pomeroy假定各营养级的能量转化效率如下：
细菌50%(DOM为浮游细菌和底生细菌均分)
小型浮游动物17%
食腐屑底栖动物33%
大型浮游动物19%
肉食性鱼类和底栖动物10%
肉食浮游动物13%
Pomeroy所估算的鱼产量和鱼现存量较实际为低。其他研究者认为原因 可能是：1.用14C测定的初级生产力偏低，特别是当微型浮游植物为主 时，可能偏低一个数量级；2.所采用的能量转化效率也可能偏低。
（九）两个重要的生态学特性
排脏与再生 夏眠
第二节 刺参人工育苗技术
一、基本设施及要求
（一）育苗室及饵料室 （二）培育池 （三）沉淀池 （四）砂滤池 自然砂滤过滤池
水域生态系统PPT课件
• 1、水生态系统的第一个显著特征是水作为生物的 栖息环境。水的理化性质决定了水生态系统中的 生物成份与陆地生态系统有明显的区别。
• 2、强大的溶解能力使得天然水域中含有很多溶解 状态的无机和有机物质，可被水生生物直接利用；
• 3、水环境中的温度状况比陆地上稳定，有利于水 生生物的生长发育；
2010/2011/1
2010/2011/1
0
上升流生态系统
• 深层海水缓慢上升的现象称 为上升流现象。
• 当季风沿海岸线吹刮时，在 岛屿和海岬的背风侧会产生 大片的上升流，暗礁周围和 北半球较强的逆时针流旋中， 以及水团的边界处，都会产 生局地的上升流。
• 上升流可把深海区的海水营 养盐带到表层提供了丰富的 饵料使该海区成为渔场。
• 浅海带：水深在200m左 右，主要是大陆架。
• 上涌带：可以将许多矿 物质带到浅海带或远海 带的表层.
• 远洋带：包括了表层、 中层、深层和极深的海 底。
2010/2011/1
0
特殊的海洋生态系统
• 黑潮流域生态系统 • 上升流生态系统 • 河口生态系统 • 潮间带生态系统 • 红树林生态系统 • 珊瑚礁生态系统 • 海岸带湿地生态系统 • 深海热泉生物群落
11.6%
– 食浮游生物鱼类 1.5%
– 捕食性鱼类
0.1%
• Neuwrck从Erken湖中获得如下数据（湿重/秋季）
•
mg/cm2
%
– 初级生产者
160
100
– 初级消费者
43
27
– 次级消费者
7
4.4
– 终极消费者
0.01
0.006
2010/2011/1
0
水域生态系统类型
• 2、强大的溶解能力使得天然水域中含有很多溶解 状态的无机和有机物质，可被水生生物直接利用；
• 3、水环境中的温度状况比陆地上稳定，有利于水 生生物的生长发育；
2010/2011/1
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上升流生态系统
• 深层海水缓慢上升的现象称 为上升流现象。
• 当季风沿海岸线吹刮时，在 岛屿和海岬的背风侧会产生 大片的上升流，暗礁周围和 北半球较强的逆时针流旋中， 以及水团的边界处，都会产 生局地的上升流。
• 上升流可把深海区的海水营 养盐带到表层提供了丰富的 饵料使该海区成为渔场。
• 浅海带：水深在200m左 右，主要是大陆架。
• 上涌带：可以将许多矿 物质带到浅海带或远海 带的表层.
• 远洋带：包括了表层、 中层、深层和极深的海 底。
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特殊的海洋生态系统
• 黑潮流域生态系统 • 上升流生态系统 • 河口生态系统 • 潮间带生态系统 • 红树林生态系统 • 珊瑚礁生态系统 • 海岸带湿地生态系统 • 深海热泉生物群落
11.6%
– 食浮游生物鱼类 1.5%
– 捕食性鱼类
0.1%
• Neuwrck从Erken湖中获得如下数据（湿重/秋季）
•
mg/cm2
%
– 初级生产者
160
100
– 初级消费者
43
27
– 次级消费者
7
4.4
– 终极消费者
0.01
0.006
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水域生态系统类型
第二章 水环境基本理论 ppt课件
36
组 总硬度（0.1mmol/L） 类 型 含盐量（0.1g/L）
37
课堂分析
38
课后习题
• 黄河中游 • 长江 • 密西西比河 • 科罗拉多河 • 尼罗河 • 安大略湖 • 巢湖
P363 水质类型
39
第三节 天然水环境主要物理性质
一、天然水的光学特性 二、天然水的电导率 三、天然水的依数性 四、天然水的分层特点
13
二、海水常量成分恒定性原理
1819年Marcet在分析了北冰洋、大西洋、地中海、黑 海、波罗的海、中国海和白海等多处海水水样后，提出 了“全世界一切海水水样，都含有同样种类的成分，这 些成分之间只有盐含量总值不同的区别”。
Dittmar 从“H．M．S．Challenger”号调查船在环 球航行所采集的77个水样分析中也证实了Marcet结论的 正确性。
P0' W
PW 0(10.0005S3) 7
kP 6 a .5 S 9 5 0 .2 t 5 0 C S 4
45
四、天然水的分层特点
天然水最大密度时的温度与冰点温度
t=-1.35℃ S=24.9
t fo C 0 . 0 1 0 . 03 S 5 7 . 2 7 1 1 2 5 9 S 2 0 5 9
【11种常用人工海水配方】
21
天然水的许多物理化学性质，如电
主 要 离
导率、依数性、无机物的溶解度以 及它们对水生生物生命活动的影响 等等都与实际的溶存形式有关。
子
存
自由离子
在
形
离子对
式
络合离子
22
23
P29-P31
活
离子氛
度
与
离子强度
组 总硬度（0.1mmol/L） 类 型 含盐量（0.1g/L）
37
课堂分析
38
课后习题
• 黄河中游 • 长江 • 密西西比河 • 科罗拉多河 • 尼罗河 • 安大略湖 • 巢湖
P363 水质类型
39
第三节 天然水环境主要物理性质
一、天然水的光学特性 二、天然水的电导率 三、天然水的依数性 四、天然水的分层特点
13
二、海水常量成分恒定性原理
1819年Marcet在分析了北冰洋、大西洋、地中海、黑 海、波罗的海、中国海和白海等多处海水水样后，提出 了“全世界一切海水水样，都含有同样种类的成分，这 些成分之间只有盐含量总值不同的区别”。
Dittmar 从“H．M．S．Challenger”号调查船在环 球航行所采集的77个水样分析中也证实了Marcet结论的 正确性。
P0' W
PW 0(10.0005S3) 7
kP 6 a .5 S 9 5 0 .2 t 5 0 C S 4
45
四、天然水的分层特点
天然水最大密度时的温度与冰点温度
t=-1.35℃ S=24.9
t fo C 0 . 0 1 0 . 03 S 5 7 . 2 7 1 1 2 5 9 S 2 0 5 9
【11种常用人工海水配方】
21
天然水的许多物理化学性质，如电
主 要 离
导率、依数性、无机物的溶解度以 及它们对水生生物生命活动的影响 等等都与实际的溶存形式有关。
子
存
自由离子
在
形
离子对
式
络合离子
22
23
P29-P31
活
离子氛
度
与
离子强度
02+水环境--术语 水域生态学课件
• 适应(Adaptation) ：有机体所具有的
有助于生存或繁殖的任何可遗传特征，可 以是行为、形态或生理的特征。适应是自 然选择的结果
• 趋同适应(Convergence)：在相同条件
下，不同种类的有机体产生彼此相似的特征 的过程--是对特定的选择性条件产生相似的 适应性反应。
e.g. 全球分布的红树植物，具有典型的革 质或肉质叶、支撑根、胎生(viviparity)。
• 特化(Specialization)：形态或功能上
的适应，使得个体能特别好地适应于某一 有限的生境、资源或环境条件范围；这是 受限制条件下的进化过程
• 生态耐受性(Ecological tolerance):
一个种类所能生存的条件范围
• 调节者(Regulators)：不论处于何种
温度、pH 或溶解物下，都能维持体内环 境稳定的生物
1.00 0.89 0.80 0.72 0.65
水的特性——C. 热力学特性
• 高比热(high specific heat)——利于有
机体维持稳定的体温；使海洋和大水体 保持相对稳定的水温。
• 高蒸发热 (或潜热latent heat)——蒸发
的冷却效应
• 冰比水轻——避免环境极端化
水的性质——热力学特性
2. 水的性质和水循环 Water Properties & Hydrological Cycle
2.1 水的性质(Properties of Water)
❖水的特殊性质
1. 密度(Density )：水温4℃时最大，唯一固化(成冰) 时，体积变大，比重变小的物质
2. 粘滞性(Viscosity)：大 3.比热(Specific Heat)：大 4. 热传导性：好(除水银外)
有助于生存或繁殖的任何可遗传特征，可 以是行为、形态或生理的特征。适应是自 然选择的结果
• 趋同适应(Convergence)：在相同条件
下，不同种类的有机体产生彼此相似的特征 的过程--是对特定的选择性条件产生相似的 适应性反应。
e.g. 全球分布的红树植物，具有典型的革 质或肉质叶、支撑根、胎生(viviparity)。
• 特化(Specialization)：形态或功能上
的适应，使得个体能特别好地适应于某一 有限的生境、资源或环境条件范围；这是 受限制条件下的进化过程
• 生态耐受性(Ecological tolerance):
一个种类所能生存的条件范围
• 调节者(Regulators)：不论处于何种
温度、pH 或溶解物下，都能维持体内环 境稳定的生物
1.00 0.89 0.80 0.72 0.65
水的特性——C. 热力学特性
• 高比热(high specific heat)——利于有
机体维持稳定的体温；使海洋和大水体 保持相对稳定的水温。
• 高蒸发热 (或潜热latent heat)——蒸发
的冷却效应
• 冰比水轻——避免环境极端化
水的性质——热力学特性
2. 水的性质和水循环 Water Properties & Hydrological Cycle
2.1 水的性质(Properties of Water)
❖水的特殊性质
1. 密度(Density )：水温4℃时最大，唯一固化(成冰) 时，体积变大，比重变小的物质
2. 粘滞性(Viscosity)：大 3.比热(Specific Heat)：大 4. 热传导性：好(除水银外)
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(b) 较粗的管子中，少量水
分子被吸向管壁，附着力 不足以克服容器表面下水 分子的内聚力，水面仅升 高稍许。
水的特性——E.溶解性
❖由于其极性，水是强溶剂 ❖几乎所有物质或多或少都可以溶于水 ❖几乎所有的水都含有一些溶解物质：
➢雨水含有溶解气体和微量矿物质 ➢湖水和河水含有0.1-0.2‰溶解矿物质 ➢海洋含有34‰溶解矿物质
– 非生物因子(Abiotic factors)：非生物成分， 影响特定有机体的物理环境和化学环境。非生 物环境因子包括土壤、水、空气、光、营养盐 等等。
环境(生态)因子作用的基本特点
• 综合性 • 非等价性：directing, controlling, limiting
–主导因子(dominan. 水的性质和水循环 Water Properties & Hydrological Cycle
2.1 水的性质(Properties of Water)
❖水的特殊性质
1. 密度(Density )：水温4℃时最大，唯一固化(成冰) 时，体积变大，比重变小的物质
2. 粘滞性(Viscosity)：大 3.比热(Specific Heat)：大 4. 热传导性：好(除水银外)
– 水草：挺水、漂浮、浮叶、沉水
趋异适应
• 适应辐射(Adaptive radiation)：从
同一祖先分化出不同形态，以适应显著不同 的生活方式的进化(Evolution)。从一个祖 系而来的大量遗传分化(Divergence)使得 很多新种得以出现，每一新种适应于利用新 的资源或新的（或刚空出的）生境。
Chapter 1 Aquatic Environment 水环境
1.1 生态学术语(Ecological terms)
• 环境(Environment)：某一特定生物体或 生物群体周围一切事物的总和。
– 生物因子(Biotic factors)：对特定有机体产 生影响的生物成分，即该有机体与其他有机体 的相互关系。
• 特化(Specialization)：形态或功能上
的适应，使得个体能特别好地适应于某一 有限的生境、资源或环境条件范围；这是 受限制条件下的进化过程
• 生态耐受性(Ecological tolerance):
一个种类所能生存的条件范围
• 调节者(Regulators)：不论处于何种
温度、pH 或溶解物下，都能维持体内环 境稳定的生物
5. 良好溶剂(Solvent)：离子和极性分子
6. 表面张力(Surface Tension) ：大 7. 太阳辐射的吸收和散射(Absorption & Scattering of Solar Radiation) 8. pH中性
水的物理化学特性
• 极性分子a polar molecule
→是离子和极性溶质的良好 溶剂
4℃ 0.99997 0℃ 0.99984 0℃冰 0.917
水的密度特点导致水温的分层(stratification)现象
水的特性—B.粘滞性
水的粘滞度随水温升高而下降
Temperature (℃) 0 5 10 15
20 25 30 35 49
Viscosity( cP) 1.79 1.52 1.31 1.14
▪ 一组关系密切的种类，来自于同一祖先(ancestor); ▪ 在相对短的时期内，进化出多样的形态、色彩、行
为模式；
▪ 令科学家高兴的是，新种的出现、变化和消失，就 实实在在地发生在他们的眼前；
▪ 丽鱼科鱼类的适应辐射（趋异）——从少数祖先产 生出很多种类，是最令人惊叹的事件之一，而且作 为活的有机体，其进化的各个不同阶段都可被观察 到。我国云南也存在：洱海四种土著鲤
存活 生长 繁殖 有 机 体 表 现
环境条件
物种在环境条件方面表现的一般模式图
• 另外两个因子使得耐受限的确定变得复杂 化：其一，物种能在生理上驯化适应某些 环境因子；其二，对一个环境因子的耐受 限取决于其它环境因子的水平，例如，pH 变化会影响很多鱼类对温度的耐受性。
• 动物和植物都进化出了很多逃避机制，如 迁徙 (Migration)(e.g., birds & insects etc.)、冬眠(hibernation) (e.g. squirrel, snake)、蛰伏(dormancy) (plant)、滞 育(diapause) (insects)。
– 限制因子(limiting factor)：任何接近或超过生 命系统的耐受限而阻止其生存、生长、繁殖或 扩散的因素
• 可补偿性和不可替代性--阶段性 • 直接性和间接性
• 条件(Conditions)：引起有机体对之作出反应
的可变环境因子为条件，如温度、酸度、盐度等。 条件是不可消耗的 (not depletable)
性质 定义
值
比热 将1 g 水温度升高 1℃ 所需的热能
融化热 把1 g 0℃ 的冰融化成 0℃的水所需要的热能
蒸发热 蒸发1 g水所需要的热能
热导性 在1℃ cm-1 梯度下穿过 1 cm2 横截面的热通量 (J cm-1s-1C-1)
1 cal 或 4.2 J
80 cal 或 335 J
0℃， 597 cal 或 2498 J 100℃, 536 cal 或 2243 J 0℃冰 0.022 0℃ 0.0055 20℃ 0.0060 40℃ 0.0063
• 生境/栖息地(Habitat)：动物或植物
日常生活的地方，通常以优势植物类群或 特定物理特征进行描述，如溪流生境、森 林生境
• 微生境(microhabitat): 栖息地中的
一个特定部分，是一个个体在任何特定时 间的活动过程中所遇到的部分
• 适应(Adaptation) ：有机体所具有的
有助于生存或繁殖的任何可遗传特征，可 以是行为、形态或生理的特征。适应是自 然选择的结果
• 趋同适应(Convergence)：在相同条件
下，不同种类的有机体产生彼此相似的特征 的过程--是对特定的选择性条件产生相似的 适应性反应。
e.g. 全球分布的红树植物，具有典型的革 质或肉质叶、支撑根、胎生(viviparity)。
– 生活型(Growth form): Morphological categories of plants, such as trees, shrubs, and vines.
• 资源(Resources)： 有机体利用或消耗
(deplete ) 的任何东西属于资源，如：花蜜是蜜 蜂的资源，光是所有植物的资源，水是所有生物 的资源…
• 环境变化(Environmental variation)：大
多数有机体都面临着在不同时间尺度上外部环境 的连续变化，有些环境因子每秒或每分钟都在改 变，如光照强度；另一些因子则有日变化、季节 变化甚至更长时间内的变化（如冰川周期）
1.00 0.89 0.80 0.72 0.65
水的特性——C. 热力学特性
• 高比热(high specific heat)——利于有
机体维持稳定的体温；使海洋和大水体 保持相对稳定的水温。
• 高蒸发热 (或潜热latent heat)——蒸发
的冷却效应
• 冰比水轻——避免环境极端化
水的性质——热力学特性
物具有流线型身体, 其它的具有缓降装置). ➢ 光照可能不足
水生生物取得与水环境中性 (neutral)密度的途径
• 减少 (真骨鱼类bony fish) 或除去 (鲨 鱼等) 硬骨骼部分
• 充气的鳔 (植物也有类似现象!) • 积累脂质等代谢产物 • 含较高的水分
一些水生生物的运动方式
2.2 水循环 The Hydrological Cycle
❖现代观点：任何过程都不可能只有一个限制因 子，可能有多种营养物同时限制生长，而混合 营养物可能联合促进生长。
❖谢尔福德耐性定律(Shelford’s Law of Tolerance)：物种的分布受
有机体耐受范围最窄的环境因子所控制。 亦即，有机体生活于限制它们存活的物 质或条件的最大值和最小值范围之内。
水圈循环示意图
水的自然循环——降水→地下水或地表河流→海洋。任何静 止的水体，从树叶上的水滴到整个大洋的表面，都在不停蒸发。 蒸发向大气补充水汽。即使是在积贮了千万年的冰川和冰帽、 深海以及地下的水，都通过降雨或降雪的补充，而与地表水和 大气中水汽联系在一起
局部地区的水循环，示主要途径
A simplified depiction of the global water cycle. Flows are approximate, in cubic kilometers per year. Downward arrows signify precipitation, upward arrows evapotranspiration (ET). The upper horizontal arrow represents the transfer of moisture from sea to land; the lower arrow represents runoff from land to sea. (Reproduced from Postel et al. 1996, after Gleick 1993.)
水的特性——D.表面张力和毛细管现象
表面张力(surface tension) 水分子间的氢键 水的表面张力
体比水重，依靠腿上的疏水性微绒毛分散重量
水上飘的蜥蜴
毛细管作用(Capillary action)
(a) 毛细管中，附着力
(adhesive forces )把水 分子吸向管壁，其他分子 受内聚力(cohesive forces)影响而被吸上去；
The adaptive radiation of cichlid fish in Lake Malawi, East Africa, into a vast number of niches.(from Lowe-Mcconnell 1987)
分子被吸向管壁，附着力 不足以克服容器表面下水 分子的内聚力，水面仅升 高稍许。
水的特性——E.溶解性
❖由于其极性，水是强溶剂 ❖几乎所有物质或多或少都可以溶于水 ❖几乎所有的水都含有一些溶解物质：
➢雨水含有溶解气体和微量矿物质 ➢湖水和河水含有0.1-0.2‰溶解矿物质 ➢海洋含有34‰溶解矿物质
– 非生物因子(Abiotic factors)：非生物成分， 影响特定有机体的物理环境和化学环境。非生 物环境因子包括土壤、水、空气、光、营养盐 等等。
环境(生态)因子作用的基本特点
• 综合性 • 非等价性：directing, controlling, limiting
–主导因子(dominan. 水的性质和水循环 Water Properties & Hydrological Cycle
2.1 水的性质(Properties of Water)
❖水的特殊性质
1. 密度(Density )：水温4℃时最大，唯一固化(成冰) 时，体积变大，比重变小的物质
2. 粘滞性(Viscosity)：大 3.比热(Specific Heat)：大 4. 热传导性：好(除水银外)
– 水草：挺水、漂浮、浮叶、沉水
趋异适应
• 适应辐射(Adaptive radiation)：从
同一祖先分化出不同形态，以适应显著不同 的生活方式的进化(Evolution)。从一个祖 系而来的大量遗传分化(Divergence)使得 很多新种得以出现，每一新种适应于利用新 的资源或新的（或刚空出的）生境。
Chapter 1 Aquatic Environment 水环境
1.1 生态学术语(Ecological terms)
• 环境(Environment)：某一特定生物体或 生物群体周围一切事物的总和。
– 生物因子(Biotic factors)：对特定有机体产 生影响的生物成分，即该有机体与其他有机体 的相互关系。
• 特化(Specialization)：形态或功能上
的适应，使得个体能特别好地适应于某一 有限的生境、资源或环境条件范围；这是 受限制条件下的进化过程
• 生态耐受性(Ecological tolerance):
一个种类所能生存的条件范围
• 调节者(Regulators)：不论处于何种
温度、pH 或溶解物下，都能维持体内环 境稳定的生物
5. 良好溶剂(Solvent)：离子和极性分子
6. 表面张力(Surface Tension) ：大 7. 太阳辐射的吸收和散射(Absorption & Scattering of Solar Radiation) 8. pH中性
水的物理化学特性
• 极性分子a polar molecule
→是离子和极性溶质的良好 溶剂
4℃ 0.99997 0℃ 0.99984 0℃冰 0.917
水的密度特点导致水温的分层(stratification)现象
水的特性—B.粘滞性
水的粘滞度随水温升高而下降
Temperature (℃) 0 5 10 15
20 25 30 35 49
Viscosity( cP) 1.79 1.52 1.31 1.14
▪ 一组关系密切的种类，来自于同一祖先(ancestor); ▪ 在相对短的时期内，进化出多样的形态、色彩、行
为模式；
▪ 令科学家高兴的是，新种的出现、变化和消失，就 实实在在地发生在他们的眼前；
▪ 丽鱼科鱼类的适应辐射（趋异）——从少数祖先产 生出很多种类，是最令人惊叹的事件之一，而且作 为活的有机体，其进化的各个不同阶段都可被观察 到。我国云南也存在：洱海四种土著鲤
存活 生长 繁殖 有 机 体 表 现
环境条件
物种在环境条件方面表现的一般模式图
• 另外两个因子使得耐受限的确定变得复杂 化：其一，物种能在生理上驯化适应某些 环境因子；其二，对一个环境因子的耐受 限取决于其它环境因子的水平，例如，pH 变化会影响很多鱼类对温度的耐受性。
• 动物和植物都进化出了很多逃避机制，如 迁徙 (Migration)(e.g., birds & insects etc.)、冬眠(hibernation) (e.g. squirrel, snake)、蛰伏(dormancy) (plant)、滞 育(diapause) (insects)。
– 限制因子(limiting factor)：任何接近或超过生 命系统的耐受限而阻止其生存、生长、繁殖或 扩散的因素
• 可补偿性和不可替代性--阶段性 • 直接性和间接性
• 条件(Conditions)：引起有机体对之作出反应
的可变环境因子为条件，如温度、酸度、盐度等。 条件是不可消耗的 (not depletable)
性质 定义
值
比热 将1 g 水温度升高 1℃ 所需的热能
融化热 把1 g 0℃ 的冰融化成 0℃的水所需要的热能
蒸发热 蒸发1 g水所需要的热能
热导性 在1℃ cm-1 梯度下穿过 1 cm2 横截面的热通量 (J cm-1s-1C-1)
1 cal 或 4.2 J
80 cal 或 335 J
0℃， 597 cal 或 2498 J 100℃, 536 cal 或 2243 J 0℃冰 0.022 0℃ 0.0055 20℃ 0.0060 40℃ 0.0063
• 生境/栖息地(Habitat)：动物或植物
日常生活的地方，通常以优势植物类群或 特定物理特征进行描述，如溪流生境、森 林生境
• 微生境(microhabitat): 栖息地中的
一个特定部分，是一个个体在任何特定时 间的活动过程中所遇到的部分
• 适应(Adaptation) ：有机体所具有的
有助于生存或繁殖的任何可遗传特征，可 以是行为、形态或生理的特征。适应是自 然选择的结果
• 趋同适应(Convergence)：在相同条件
下，不同种类的有机体产生彼此相似的特征 的过程--是对特定的选择性条件产生相似的 适应性反应。
e.g. 全球分布的红树植物，具有典型的革 质或肉质叶、支撑根、胎生(viviparity)。
– 生活型(Growth form): Morphological categories of plants, such as trees, shrubs, and vines.
• 资源(Resources)： 有机体利用或消耗
(deplete ) 的任何东西属于资源，如：花蜜是蜜 蜂的资源，光是所有植物的资源，水是所有生物 的资源…
• 环境变化(Environmental variation)：大
多数有机体都面临着在不同时间尺度上外部环境 的连续变化，有些环境因子每秒或每分钟都在改 变，如光照强度；另一些因子则有日变化、季节 变化甚至更长时间内的变化（如冰川周期）
1.00 0.89 0.80 0.72 0.65
水的特性——C. 热力学特性
• 高比热(high specific heat)——利于有
机体维持稳定的体温；使海洋和大水体 保持相对稳定的水温。
• 高蒸发热 (或潜热latent heat)——蒸发
的冷却效应
• 冰比水轻——避免环境极端化
水的性质——热力学特性
物具有流线型身体, 其它的具有缓降装置). ➢ 光照可能不足
水生生物取得与水环境中性 (neutral)密度的途径
• 减少 (真骨鱼类bony fish) 或除去 (鲨 鱼等) 硬骨骼部分
• 充气的鳔 (植物也有类似现象!) • 积累脂质等代谢产物 • 含较高的水分
一些水生生物的运动方式
2.2 水循环 The Hydrological Cycle
❖现代观点：任何过程都不可能只有一个限制因 子，可能有多种营养物同时限制生长，而混合 营养物可能联合促进生长。
❖谢尔福德耐性定律(Shelford’s Law of Tolerance)：物种的分布受
有机体耐受范围最窄的环境因子所控制。 亦即，有机体生活于限制它们存活的物 质或条件的最大值和最小值范围之内。
水圈循环示意图
水的自然循环——降水→地下水或地表河流→海洋。任何静 止的水体，从树叶上的水滴到整个大洋的表面，都在不停蒸发。 蒸发向大气补充水汽。即使是在积贮了千万年的冰川和冰帽、 深海以及地下的水，都通过降雨或降雪的补充，而与地表水和 大气中水汽联系在一起
局部地区的水循环，示主要途径
A simplified depiction of the global water cycle. Flows are approximate, in cubic kilometers per year. Downward arrows signify precipitation, upward arrows evapotranspiration (ET). The upper horizontal arrow represents the transfer of moisture from sea to land; the lower arrow represents runoff from land to sea. (Reproduced from Postel et al. 1996, after Gleick 1993.)
水的特性——D.表面张力和毛细管现象
表面张力(surface tension) 水分子间的氢键 水的表面张力
体比水重，依靠腿上的疏水性微绒毛分散重量
水上飘的蜥蜴
毛细管作用(Capillary action)
(a) 毛细管中，附着力
(adhesive forces )把水 分子吸向管壁，其他分子 受内聚力(cohesive forces)影响而被吸上去；
The adaptive radiation of cichlid fish in Lake Malawi, East Africa, into a vast number of niches.(from Lowe-Mcconnell 1987)