第11章-浮游生物研究方法

二,沉淀和滤缩
(1)沉淀法 在筒形分液漏斗中沉淀48小时后,吸取上层清液, 把沉淀浓缩样品放入试剂瓶中,最后定量为30或50毫升. 一般原生动物和轮虫的计数可与浮游植物的计数合用一个 样品. (2)过滤法 甲壳动物一般个体较大,在水体中的密度也较 低,通常用过滤法浓缩水样.在此,有两点值得注意:首 先必须用25号浮游生物闷作过滤网;其次,应当有过滤网 和定性网之分.避免用捞定性样品的网当作过滤网.在不 得已的情况下,定要先采定量样品,后采定性标本.如果 再次过滤样品时,一定要反复洗尽后方可应用.同时切记, 用25号网过滤的水样,不能 当作计数原生动物或轮虫的 定量样品之用.在野外采集时,必须遵循先采定量样品, 后捞定性标本的原则.
无节幼体的计数问题
无节幼体是桡足类的幼体,据初步统计它们的数量占整 个桡足类总数的40-90%,平均为75%.无节幼体一般很小, 与轮虫相差无几,甚至有的还小于轮虫和原生动物.在样品 中如果挠足类数量不多,可和枝角类,桡足类一样全部计数; 如果桡足类数量很多,全部过数花时太多,那么可把过滤样 品稀释到若干体积后,并充分摇匀,再取其中部分计数,计 数苦干片取其平均值.然后再换算成单位体积中个体数.无 节幼体亦可在l升沉淀样品中,用轮虫相同的计数方法进行计 数.
一,采 集
采集水体中的浮游生物有两种方法:一为 用采水器 采水器采水后沉淀分离;二为用网过滤 网过滤.前 采水器 网过滤 者适用于浮游植物,原生动物,轮虫等小型浮 游动物;后者可用于枝角类,桡足类等甲壳动 物.
1.设站
根据浮游生物的分布设站.如果研究目的 仅限于了解水体中浮游动物的丰度而为合理放 养提供依据,那么可根据水体的形态划分不同 的区域,然后根据不同区域所占的份额,按比 例取混合水样.如果研究目的是要了解水体中 各区域浮游动物现存量的分布,以便对渔业生 产进行合理布局,则另当别论.
3. 采水量
浮游动物不但种类组成复杂,而且个体大小相差也 极悬殊.大的浮游动物,如透明薄皮蚤Leptodora kindti) 可达10毫米以上,肉眼可见;小的如原生生物,只有20 一30微米,只能在足够倍数的显微镜下方能观察清楚. 它们在水体中的数量也极不同.原生动物从几百个到几 万个,一般为几干个;轮虫从几十个到上万个,一般为 几百个;甲壳动物从几个到几百个,一般为几十个.因 此要根据它们在水体中的不同密度而采不同的水量. 目前,最常用的采水量,计数原生生物,轮虫的水 样以l升为宜,枝角类,桡足类则以10时间要尽量保持一致.一般在上午8:00一10:00 进行为好.至于采集的次数由研究的目的及人力决定.在长 江中下游地区,如果一年采集4次,则春,夏,秋,冬各一 次;如果一年只采一次,而且调查的目的主要是为了了解水 体中的供饵能力,则应在秋季(9 -10月)进行为好.这是因 为9—10月份正是鱼类摄食旺季,为鱼类生长的最佳时期, 如果此时有较高的现存量,则可认为该水体中有较大的供饵 能力,尚可继续增产. 浮游动物样品的固定,原生生物和轮虫可用碘液或福尔 马林,加量同浮游植物(一般可与浮游植物合用同一样品. 枝角类和桡足类一般用5%福尔马林固定.原生动物,轮虫 的种类坚定需活体观察,为方便起见,可加适当的麻醉剂, 如普鲁卡因,乌来糖(尿烷),也可用苏打水等.
2. 采水层次
由水体的深度决定.切不可只采一个表层或一个底层 水样.一个折衷的办法是每隔0.5米或1米,甚至2米取等 量水样加以混合,然后取出一部分作为浮游动物定量之用. 如东湖水深4.2米,则在0,1,2,3,4米五个水层各取 10升水样加以混合,用25号浮游生物网过滤后供该站甲壳 动物定量之用;依上法各取1升水样均匀混合和取其I升沉 淀作为原生动物,轮虫定量样品. 许多水库或深水湖泊,水深20米以上,这种水体在夏 季及冬季存在温跃层(或称变温层).由于在温跃层以下缺 乏光照,浮游植物数量极少,赖以植物生存的浮游动物数 量也相应减少.如果从养殖业角度而言,只取温跃层以上 的水层就足够了.
(1) 原生动物,轮虫体重的测定方法
当某种原生动物或轮虫种群出现高峰时,用网 捞取并在解剖镜下用适当口径大小的吸管逐个吸出 并放在滤膜上,水要尽量少且越干净越好.载有原 生动物或轮虫的滤膜放在恒温干燥箱中(70℃左右), 干燥24小时后,用解剖针把滤膜上的动物逐个桃出, 放在已称重的铂片上,并迅速地在电子天平上称重, 即可获得每个原生动物或轮虫的平均值.
(2) 甲壳动物体重的测定方法
把新鲜的或用4%福尔马林固定的标本(如为固定标本,则需 在水中漂洗1小时),通过不同孔径的铜筛作初步分级,筛选出不 同的规格级.然后在解剖镜下,仔细挑选体型正常,规格接近的 个体集中在一起,枝角类测量从头部顶端(不合头盔)至壳刺基部; 桡足类测量从头部顶端至尾叉末端的长度,把体长基本一致的个 体放在已称至恒重的盖玻片上.根据个体的大小确定称重个体的 数目,一般为30-50个,体长小于0.8mm的个体则称重150个以 上.如有电子天平,则称重个体可适当减少.把待称重的标本选 好后,用滤纸吸到没有水痕的程度,迅速在天平上先称其湿重; 后在恒温干燥箱中(列℃左右)干燥24小时后,再放在干燥器中2小 时,然后把样品再放在天平上称其干重,并应用统汁方法获得相 应的体长体重回归方程式: LgW=blgL+a (W: 体重,L:体长)
2. 排水容积法
本方法根据水不可压缩的原理,用类似Tranten氏 描述的装置来测定的.这种设置是一根改短的滴定管, 直径1.5cm,长20cm.样品容器为一管状物,由黄铜框 架和孔径为112微米的网衣组成.先把该容器放入上述 改短了的,已知液体体积的滴定管中以获得空容器的体 积.然后把采得的浮游动物,放入该容器,尽量用力摔 出粘附在样品空隙中的液体,量其体积,如此重复5次, 平均后则获得浮游动物的体积.
三,计 数
进行浮游动物计数的主要仪器是显微镜和 计数框,计数原生动 物用0.1毫升计数框;计 数轮虫和甲壳动物用1毫升计数框.
1. 原生生物,轮虫的计数
计数时,沉淀样品要充分摇匀,然后用定量吸管吸 0.1ml注入0.1 ml计数框中,在10×20的放大倍数下计 数原生动物;吸取1毫升注入1毫升计数框内,在10×10 的放大倍数下,计数轮虫.一般计数两片,取其平均值 (参阅浮游植物章节). 甲壳动物的计数 甲壳动物指枝 角类,桡足类.按上述方法取10-50升水样,用25号浮 游生物网过滤,把过滤物放入标本瓶中,并洗三次,所 得的过滤物亦放入上述瓶中.在计数时,根据样品中甲 壳动物的多少分若干次全部过数.如果在样品中有过多 的藻类,则可加伊红(Eosin-Y)染色.
1. 体积法
本方法就是把生物体当作一个近似几何图形,按求 积公式获得生物体积,并假定比重为1,这就得到体重. 这种方法在原生动物,轮虫中广为应用.轮虫的体形有 圆形,椭图形,球形,矩形,锥形等.在活体情况下, 在解剖镜下将所需的轮虫种类用毛细管吸出,放在载玻 片上,加入适量的麻醉剂(如苏打水),使其呈麻醉状态; 或将玻片上的水徐徐吸去,吸到轮虫仅能作微小范围运 动为止,然后把载玻片放在显微镜下(不加盖片),用目 测微尺测量其长和宽;轮虫的厚度亦可通过显微镜微调 进行近似测量.
举例
萼花臂尾轮虫是各类水体中一种最常见的浮游幼虫,体 形近似椭圆形,求积公式为 V=4/3πr1r2r3 式中V为体积,r1为体长的1/2,r3 为体宽的1/2,r2为 体厚的1/2,并设长为a=2r1,宽为b=2r2,厚为 c=2r3, 则 体积V=0.52abc. 在活体情况下,根据50个体测定,获得平均体长a为 50 a 233.19m,体宽b为115.52m,体厚c 为86.8m.由此计 算获得b=0.65a,c=0.37a,代入上式则获得自变量仅为a的简 化公式 V=0.125a3=0.13a3 因此,在实际工作中,只要测量体长就可直接计算出轮 虫的近似体积,并假定比重为1,则可求出轮虫的体重.
3. 沉淀体积法
本方法很简单,把用网具捞取的浮游生物样品 放在有刻度的滴定管中,经一定时间沉淀后读出沉 淀体积. 排水容积法和沉淀体积法所获得的是浮游物 (sesten)的总体积.如果水体中大型浮游动物占优势, 则有较大的正确性;应用本法采水量要大,样品量 越大就越正确.
4. 直接称重法
几何图形法和容积法获得只是近似值.有时误差较 大,直接称重法就是要把测重的生物体,用微量天平直 接称其体重,本方法虽然在技术上存在一定困难,但由 于它的正确性,日益受到人们的重视,已成为普遍接受 的测算方法.浮游动物的湿重由于很难掌握吸水的程度, 以及各种动物本身水分含量的不同,所以亦存在误差. 近来,随着电子天平的问世,由于它的分度值可达 0.1g,人们越来越重视测定浮游动物的干重,并认为 它是较为可靠的质量标志.
四,体重的测定方法
由于浮游动物大小相差极为悬殊,因此不分大小, 类别而只列出一个浮游动物总数有较大的片面性,不能 客观地评价水体的供饵能力.以武汉东湖为例,若以个 体数表示,原生动物占85%的以上,甲壳动物处于微不 足道的地位;若以生物量表示,则原生动物仅占l0-20%, 而甲壳动物占50%以上,为了正确地评价浮游动物在水 生态结构,功能和生物生产力中的作用,生物量的测算 显得尤为必要.目前,测定浮游动物生物量主要有体积 法,排水容积法和直接称重法.
换算公式 把计数获得的结果用下列公式换算为单位体积中浮游动物个数: N= Vsn/VVa 式中 N——升水中浮游动物个体数(个/升);V—采样体积(升);Vs, Va——沉淀体积(毫升),计数体积(毫升);n—计数所获得的个体数. 例如:取1升水样,浓缩至30毫升,计数之前充分摇匀后吸取0.1毫升样 品,计数原生动物两片,获得平均值为50个,吸取1髦升样品计数轮 虫,计数两片获 得平均值为30个,则1升水个原生动物为: 30×50/1×0.1=15 000 (个) 1升水中轮虫数量为:30×30/1×1=900(个) 又如取20升水样,经25号生物网过滤后,滤缩标本全部计数得各种枝角 类50个;桡足类成体,幼体80个,无节幼400个, 则 1升水中校角类为:50/20=2.5(个);桡足类为: 480/20=24个 无节幼体如在1升沉淀样品中计数,则和轮虫一样换算;如在20升过滤样 品中分次级样品计数,则按同样的原则进行换算.
卵的重量
枝角类的卵一般较大,可直接从孵育囊中取 出,称其湿重和干重;桡足类的卵一般较小,但 均为球形, 用体积法就可获得较佳的结果.用 目微尺量出卵的平均直径(D)后,代入球体公式 ( V=1/6πD3 ) 便 可 求 出 体 积 V , 在 按 比 重 为 1.05求出卵的重量. 桡足类的卵重还可根据怀卵雌体与非怀卵雌 体重量之差获得卵囊的重量,然后再除以卵囊的 卵数,则获得实际卵重.
第11章 浮游生物研究方法 11章
概念
现存量(Standing crops)是指单位面积或 体积中所存在生物体的数量或重量,现存量若 以 个 体 数 表 示 则 可 称 为 丰 度 (abundance) 或 ( 数 量 ) 密 度 ( Density ) , 单位 为 ind./L 或 cell/L ; 若 以 重 量 表 示 则 可 称 为 生 物 量 (Biomass,单位为mg/L.下面介绍浮游生物 生物量测定的一般方法.
如 隆 线 蚤 a=-1.1326 (0.9312), b=3.2430 (2.7654) ; 大 型 蚤 a=-1.0897 (0.8186) , b=2.8032 (2.7472) ; 裸 腹 蚤 a=-1.0813 (0.8962),b=2.3814 (2.3294); 秀体蚤a=-1.3771 (0.6462), b=1.7300 (2.0411).括弧内为干重. 不论原生动物,轮虫或中壳动物,同一种 类的体重有时相差很大,除方法学上问题外,生 态环境的不同,亦是一个重要原因.因此,凡有 条件的单位都应对研究水体中浮游动物的优势种 类进行测算.