水生生物学

绪论

一、水生生物学的定义、范围和任务

水生生物学（Hydrobiology）是研究水环境中的生命现象和生物学过程规律，并探讨水生生物控制利用的学科。现代水生生物学是一门生态学，研究的重点是水生生物与其生活环境之间的关系。

分类学是研究生态学的基础，只有在识别生物的基础上才能研究它们与环境的关系，由于鱼类学已经发展成为一门独立的学科，所以本课程不包括鱼类。

二、水生生物学的发展简史

（一）国外水生生物学的发展简史

小型水生生物的研究始于列文虎克（Leenweenhoek，1632-1723）改进了显微镜之后。到19世纪中期，一些欧洲国家相继派出海洋考察船对世界海洋进行综合考察，并出版了一批关于海洋生物的调查报告。

在淡水领域，瑞士人佛列尔（Forel）1869年发表了日内瓦湖底栖动物的研究报告，此后又发表了关于瑞士湖泊的三卷著作，成为淡水生物学的创始人。

19世纪末叶，一些国家相继建立了海洋生物站和淡水生物站，促进了水生生物学的发展。进入20世纪以后，水生生物学逐渐显示出其生态学特色，从个体的研究推进到种群和群落的研究。

（二）我国在水生生物学方面的研究和成就

范蠡的《养鱼经》中有关于鲤鱼繁殖习性的描述，而且还介绍了养鱼池塘环境改良的方法。《本草纲目》中对一些水生生物的形态、生活习性作了较详细的记述。20世纪20年代起，一些科学工作者开始对各种水体进行规模不等的区系调查，并开展了一些水生生物的分类工作。

新中国建立后第二年组建了中国科学院水生生物研究所，集中力量开展了饲养鱼类及其饵料生物的研究。并以渔业利用为主要目的，对全国各类内陆水体开展了不同规模的调查。

在海洋领域，中国科学院海洋研究所首先对黄、勃海进行了渔业资源调查。随后，1958年国家组织了规模宏大的“全国海洋综合调查”，1980年又开始进行全国海岸带及海涂资源综合调查。在广泛采集和调查的基础上，基本摸清了我国水生生物的种类、分布和习性，编撰了一批水生生物志专著。

在应用领域，为了满足渔业生产的需要，解决了单细胞藻类、轮虫、枝角类、卤虫等生物的大规模培养，为鱼、虾、蟹的养殖提供了活饵料。开展了养鱼池塘生态学和高产机理研究。掌握了海带的人工育苗技术，攻克了海带南移的技术难题。

第一章藻类植物

第一节藻类概述

一、藻类的主要特征

藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。

二、藻类的形态构造

藻类有单细胞体、群体、丝状体、多细胞体。

藻类细胞分化为细胞壁和原生质体两部分。

㈠细胞壁

除裸藻、少数甲藻和金藻外藻类细胞均具细胞壁。

有细胞壁的种类，其组分有的以果胶质为主，有的以纤维质为主，还有的以硅质为主。

细胞壁的形态构造也多种多样。

㈡原生质体

⒈细胞核除蓝藻外，其余各门藻类的细胞大多具有一个细胞核。

⒉色素和色素体藻体色素成分可归纳为叶绿素、胡萝卜素、叶黄素和藻胆素四大类。

各门藻类因所含色素不同，因此藻体呈现的颜色也不同。但所有藻类都具有叶绿素a。

除蓝藻门外，其余各门藻类的色素都位于色素体内。

⒊同化产物各门藻类光合作用制造的营养物质——同化产物及转化的贮藏物质也不相同，归纳起来大致有淀粉、蓝藻淀粉、白糖素、脂肪和油滴。

⒋蛋白核蛋白核与淀粉形成有关，因而又称之为淀粉核。

⒌鞭毛除蓝藻门和红藻门外，其余各门藻类均有具鞭毛的种类。鞭毛的数目、长短、着生位置，运动形式等各门有所不同。

三、藻类的生殖方式

㈠营养生殖

单细胞种类通过细胞分裂来繁殖。

群体和多细胞体的藻类，通过断裂或碎裂来繁殖。

㈡无性生殖

无性生殖是通过产生不同类型的孢子来进行生殖，即孢子生殖。

产生孢子的母细胞叫孢子囊。

孢子的类型有动孢子、不动孢子、厚壁孢子、似亲孢子、休眠孢子、内生孢子和外生孢子等。

㈢有性生殖

有性生殖是由雄配子和雌配子结合成为一个合子。合子一般要经过一段休眠才萌发成为新个体。

藻类的有性生殖有以下三种类型：

⒈同配生殖雌、雄配子的形态与大小都相同，即同形的动配子相结合。

2．异配生殖雌、雄配子的形态相似而大小不同。即大小不同的两个动配子相结合。

3．卵配生殖雌、雄配子的形状，大小都不相同。

4．接合生殖

四、分类

根据藻类所含色素的种类、数量，贮存物质，鞭毛的着生位置、数目、长短比例等特征，我国藻类学家一般将其分为11个门：蓝藻门Cyanophyta、金藻门Chrysophyta、黄藻门Xanthophyta、硅藻门Bacillariophyta、甲藻门Pyrrophyta、隐藻门Cryptophyta、裸藻门Euglenophyta、绿藻门Chlorophyta、轮藻门Charophyta、褐藻门Fhaeophyta、红藻门Rhodophyta。浮游藻类一般多见于前8个门，轮藻门、褐藻门和红藻门主要是大型藻类。

第二节蓝藻门Cyanophyta

一、形态构造

蓝藻细胞常见的有圆球形、椭圆形、卵形、柱形、桶形、棒形、镰刀形和纤维形。

蓝藻植物体通常呈蓝色或蓝绿色。因其无典型的细胞核而被称为蓝细菌。

㈠细胞壁

细胞壁常由二层组成，外层为胶质衣鞘，内层为纤维素。

㈡原生质体

蓝藻的原生质体内没有色素体和细胞核等细胞器，原生质体分化成外部色素区和内部中央区。

蓝藻含有叶绿素a、β-胡萝卜素、叶黄素及大量的藻胆素（藻蓝素、藻红素）。藻蓝素是蓝藻的特征性色素。

蓝藻的贮存物质主要是蓝藻淀粉，遇鲁哥氏碘液细胞内容物成淡红褐色。

蓝藻通常形成群体或丝状体，以单细胞单独生活的种类较少。

假空胞：又称空胞、假液胞、伪空泡。是某些蓝藻细胞内特有的结构。