温度的生态作用

1．温度的特点





要了解温度的作用，首先应该了解温度和热量的区别和联系。两者都是表示 热能大小的物理量，但其含义是不同的。温度用摄氏度（℃）表示，热量用 卡（使一克水的温度升高1℃所需的能量，Cal）表示，例如当冰完全溶解之 前，温度并没改变，然而，温度的变化可以反映热量的增减过程。 地球表面热量的主要来源是太阳辐射。太阳辐射随纬度的增加而减少，水温 的分布也自北向南增高，同时也有日变化和季节变化。水中热的损耗也在水 面进行，其中起主要作用的水体热的回辐射和水的蒸发。 由于水的导热性很小，热量向水体深处传播主要通过因密度不同而产生的对 流和风的机械作用。 风的混合所能达到的深度按风力大小，水体的形态和面积以及上下层温度而 不同。风力越强，水面越开阔，风的垂直混合越深入，可以使整个水层产生 从水面到水底的全面混合，并使水温趋于一致——全同温。反之，如果水很 深，水面又挡风，则混合只限于在上层进行，这样会出现正分层：湖泊和水 库可分为三层： 湖上层：水温较高且垂直变化较小； 温跃层：为水温垂直变化十分剧烈的中间层。 湖下层：水温较低且较小变化。 北部地区水体冬季带都有冰封期。我国北纬28°以北地区的湖泊，每年10月 中旬至12月自北向南先后出现冰冻。水面结冰以后，上层水较冷较轻，底层 4℃水较暖较重，因而出现逆分层现象。
二、水生生物的极限温度

生物的生命活动都有其最适的温度范围。 动物的这个温度范围较狭，即约从稍低于冰点 到50℃左右；而植物的温幅较大些，如某些蓝 藻在高达93℃的温泉中正常生活。但天然水体 的温度变化幅度小于这个幅度，因此，生命可 以广布于整个水圈。
（一）水生生物按对温度适应性的 划分
各种生物能够生活的温度幅度是不同的。若超
（二）极限温度
1. 最高温度：虽然各种生物所能忍受的温度上限是不同的，但温



度超过50℃，绝大多数生物不能进行全部生命周期或死亡。例外 的情况限于少数植物和细菌。 *举例： （1）活动的原生动物的上限温度为50℃左右。 （2）大多数海洋无椎动物只能忍受30℃的高温，海葵38℃。 淡水无脊椎动物能忍受41～48℃。是长期适应的结果（海水温度 <30℃）。 （3）蓝藻在85～93℃的水中仍可生存。无色素藻类可忍受 70～89℃。 （4）鱼类对高温的耐性不高，如鲟、鲱鱼的卵子在>20℃时卵 即停止发育。而鲑、鳕的卵则更低（10.6℃和12~13℃）. 鱼类一 般只能忍受30～35℃稍高些的温度，如鲢的最高温度35.28℃， LT50为39.38℃；又如鳗鲡适温25-30℃，最高温度36℃，LT50 为39.18℃。但温泉鱼类花鱼将 能忍受52℃。河蟹在37℃时活 动异常，40℃死亡，海参适宜温度16-20℃，26℃死亡。
水生生物学—— 养殖水域生态学
第三章 温度的生态作用
Hale Waihona Puke Baidu
一、环境温度的作用及其特点
温度是水环境中极其重要的因素，在生物的生命活动
中起着重要的作用。它直接或间接影响动物的生长 、 发育、形态、行为、数量和分布。温度在不同的地理 位置，不同纬度，动物栖息场所的不同深度和高度以 及同一水体不同季节或一天的不同时间都有所差异。 也就是说，温度是变化的。温度对生物的作用主要表 现为： (1)直接作用：温度直接影响有机体的代谢强度，特别 是水生动物多为变温动物，对温度的变化很敏感，温 度升高，新陈代谢速度加快，耗氧率增大，生长繁殖， 运动速度和行为反应变快和活跃。 (2)间接作用：温度影响着食物的丰度和水中的理化状 态，间接支配着生物的生活与生存。
高温致死的原因：
（1）高温破坏酶系统：温度上升45～55℃之间，就
将引起蛋白质变性或变质，破坏酶的活性，往往使水 生生物处于热僵硬或热昏迷以至死亡。 （2）高温损害呼吸系统：很多水生生物30℃左右就会 死亡，其原因是温度升高加快生物过程的不合谐，即 温度升高代谢快需要氧量大。呼吸加快而溶氧供应不 足，如草鱼30℃时心率35次/min,呼吸率57.5次/min； 33℃时心率40min,呼吸率为150次/min，且表现不规则， 呼吸率降低，热僵硬乃至死亡。 （3）高温破坏血液系统：如鱼类受热冲击后，充血、 凝血及红血球分解等。 （4）高温破坏神经系统：神经系统的麻痹，另外，代 谢产物积累，代谢失调，产生代谢产物中毒等。
2．佛列耳湖泊分类（三类九型）
（1）热带湖：表面温度全年在4℃以上。Ⅰ、底层水温常年保持在4℃上




下；Ⅱ、底层水温4℃上下，冬季有一次垂直混合；Ⅲ、底层水温与表层 相似，常年进行着水层的垂直混合。 （2）温带湖：表面水温在4℃上下变化着。Ⅰ、底层水温常年保持4℃； Ⅱ、底层水温4℃上下，春秋各有一次垂直混合；Ⅲ、底层水温与表层水 温相近，除结冰期外经常进行垂直混合。 （3）极地湖：表面水温全年不超过4℃。Ⅰ、底层水温常年保持4℃；Ⅱ、 底层水温4℃上下，夏季有一次垂直混合。Ⅲ、底层水温与表层水温相近， 除结冰期外经常进行混合。 上述湖泊分型与深度有关，Ⅰ、Ⅱ是水较深的湖，Ⅲ型是浅湖。我国大 多数大型湖泊，如洞庭湖、鄱阳湖、太湖、洪泽湖等均属温带的第三型 湖。镜泊湖、 青海湖以及北方的一些深水水库属第二型，春秋两季上下 水温相似，夏冬分层。吉林山区的小而深的火山口湖属第一型，如金川 大龙湾。 流水水体的温度特点是：1、垂直差异小，2、 水平差异明显，3、 水温 和气温接近。 总之，水温的变化较缓。海洋2.5～30℃。淡水湖泊在0～30℃. 但超盐 水体（-7.5℃）和温泉例外（70～93℃）。
过这个幅度，生命就会死亡，故温度对生物的 生命活动来说，有上限和下限及最适范围之分。 最适温度比较接近最高的限制温度（即上限温 度）。
根据生物的温度变幅，可将生物分 成：
广温生物：温度幅度大于10℃，能忍受较大幅度的温度变化。如

菱形藻41℃(-11～30℃)。大型蚤>30℃（1～30℃以上）。广温 生物按其适温又可分为： （1）冷水性生物：适温<15℃，一般金藻、硅藻属此，常在春 秋大量出现，鲑、虹鳟等冷水性鱼类。 （2）温水性生物：适温15～25℃。我国养殖水体中常见的淡 水生物多属温水性生物，即为喜温广温种。 （3）暖水性生物：适温25～35℃。如热带鱼。 狭温生物：温幅〈10℃为狭温性生物，其中也分为冷水种和暖水 种。前者如涡虫（Plannaria alpina）温幅仅10℃（0～10℃）， 南极鱼的耐温幅度<4℃(-2～2℃)，后者如热带海洋的珊瑚， >20℃,温幅为7℃。 应该指出，以上划分是相对的。