第一章緒論藻類概述

水生生物學

一、紅棕色或粉紅色水(圖1)

紅棕色水中出現的藻類與生物（圖1.1)

二、淡綠、翠綠或濃綠色水體(圖2)綠色水體中常出現的藻類（圖2.1)

三、暗綠色及墨綠色水(圖3）

暗綠色水中常出現的藻類（圖3.1)

四、黑褐色與醬油色水（圖4）

黑褐色水中常出現的鞭毛藻與夜光蟲（圖4.1)

五、黃（酸）色水(圖5）

黃（酸）色水中常出現的藻類（圖5.1)六、黃綠帶紅色水（圖6）

七、白濁水（圖7)白濁水中常出現的水生動物（圖7.1)

八、清色水（圖8）

緒

論

一、學習本課程的幾點說明二、水生生物定義、內容與任務三、水生生物學的研究對象四、水生生物的發(fā)展史五、水生生物學的研究方向六、參考書目一、學習本課程的幾點說明1．主要章節(jié)

2．

內容講授3．

學習方法4．

課程考核二、水生生物的定義與任務1.定義：是生態(tài)學的一部分，它研究水域生態(tài)系統(tǒng)中生物與其生活環(huán)境（物理的、化學的）相互關系、種內關系（年齡組成、雌雄比例）、種間關系（食物鏈、食物競爭等）的一門科學，目的是為了調整某些生物學過程和形成整個水環(huán)境的優(yōu)良水質，控制水域的生物生產力和凈水的形成。二、水生生物的定義與任務2.任務：（1）識別水域生態(tài)系統(tǒng)中常見的動、植物種類。了解其生活習性和與漁業(yè)生產的關系；（2）掌握水生生物學的一般調查研究方法，指導和發(fā)展?jié)O業(yè)生產，控制和防治水域污染。

三、水生生物學的研究對象1．漂浮生物（Neuston）：生活在水的表層，個體很微小。包括細菌和部分水生高等植物。2．浮游生物（Plankton）：生活在水中，個體很微小，只有在顯微鏡下才能觀察清楚，沒有強有力的運動器官，只能隨波逐浪，不能抵抗波濤沖擊的一類生物。包括浮游動物和浮游植物。三、水生生物學的研究對象3．底棲生物（Benthos）：長期生活在水底的一類藻類與無脊椎動物。4．周從植物（Aquaticplant）：生活在水體四周的一類水生高等植物。5．游泳生物（Necton）：運動能力很強，能進行長距離游泳或能克服較急的水流的一類生物。

四、水生生物的發(fā)展史

（一）國外發(fā)展史1.公元前：Aristotle（384-322）建立生物學分類系統(tǒng)。2.18世紀：各國科學家，水生脊椎動物、哺乳動物及肉眼可見的無脊椎動物與植物，以描述為主。3.18世紀中：Leeuwenhoek（16321723）的顯微鏡問世，著手研究個體微小的水生生物。4.18世紀末：C.Linnaeus發(fā)表“自然系統(tǒng)”，確定雙名法。四、水生生物的發(fā)展史

5.19世紀中葉：歐洲相繼出現工廠。研究生物生產力、生物與環(huán)境關系及水污染等。6.1887年：Henson設計了Planktonet，提出Plankton。率“National”號赴北大西洋采集浮游生物。出版數十冊。7.1899年：Weber率“Siboga”號對熱帶太平洋進行調查。出版60余冊。8.1895年：Sars出版《挪威甲殼動物》。四、水生生物的發(fā)展史

9.1892年：Plon生物站。《國際普通水生生物和水文學集刊》。10.1869-1904年：Forel出版日內瓦淡水生物的著作。11.20世紀中至今：水域生產力、水生物遙感技術、生物技術等

（二）國內水生生物發(fā)展史1.明朝：李時珍的本草綱目中有有關一些水生生物的描述。2.1920年：進行過我國大規(guī)模的海洋調查。3.50年代：我國湖泊、水庫、江河進行水生生物調查。1950年出版了我國第一部關于淡水生物學的指導書《湖泊調查基本知識》4.60年代：著重研究水體生物生產力。

（二）國內水生生物發(fā)展史5.80年代：研究水生生態(tài)系統(tǒng)。主要成果有：1）水生生物分類工作取得了較大成績，出版了大批教材及基礎讀物。2）初步摸清了我國水生生物的種類、分布和習性，為開發(fā)利用水生生物資源提供了必要的基礎。3）進行了海洋、內陸水域的漁業(yè)資源調查。4）進行了固氮藍藻的培養(yǎng)和農、漁業(yè)應用的研究。（二）國內水生生物發(fā)展史5）以漁業(yè)為目的的對水體生態(tài)系及生態(tài)系統(tǒng)管理方法開展了研究6）對一些在養(yǎng)殖生產過程中的經驗性措施進行了科學總結和理論研究7）特近年來，我國已進入南太平洋、南極洲進行調查，1985年，在南極喬治王島上建立了我國第一個考察站-長城站。1988年底，又在南極大陸上建立了中山站。

五、水生生物的研究方向

（一）微型生物學及資源與開發(fā)：微型生物生物學不僅在水生生物的食物網鏈、物質循環(huán)、能量流動占有非常重要的地位；而且是水產養(yǎng)殖開發(fā)的主要領域之一。(如光合細菌、芽孢桿菌）研究海水、淡水中水生微生物、原生動物、藻類的生態(tài)類群，它將對漁業(yè)生物資源的持續(xù)利用提供決策，并為人們深入認識水圈生命支持系統(tǒng)產生深刻影響；另一方面研究餌料生物的人工培養(yǎng)和開發(fā)，為人工育苗和幼體培養(yǎng)提供活餌保證。（如輪蟲、小球藻等）五、水生生物的研究方向（二）水生生物生態(tài)學與環(huán)境保護：以水生生物生態(tài)學理論為指導，基礎理論研究與應用研究密切結合。在水質分析的基礎上，探討水域理化因子和生物因子等與水生生物動態(tài)之間的關系；將水生微生物資源與動態(tài)、原生動物學和水生生物生態(tài)學緊密結合，探討微型生物在水域生態(tài)、水質檢測和污水處理中的地位與作用。五、水生生物的研究方向

（三）水生生物生理生化與分子生物學：

以水生動物生殖生物學和養(yǎng)殖生物學理論為基礎研究，結合水產動物苗種培育、營養(yǎng)生化、免疫功能和疾病防治以及活性物質提取等，利用現代生物學技術探索水生動物生殖、水生經濟品種優(yōu)化、健康養(yǎng)殖的規(guī)律以及活性物質開發(fā)等。六、參考書目

1.王家楫,1961,(中國輪蟲志),北京:科學出版社.2.尹左芬,1961,(無脊椎動物學),北京:科學出版社.3.江靜波,1986,(無脊椎動物學),北京:高等教育出版社.4.劉月英,(中國經濟動物志),淡水軟體動物,北京:科學出版社.5.劉瑞玉,1955,(中國北部經濟蝦類),北京:科學出版社.6.劉瑞玉、鐘振如，1986,(南海的對蝦類),北京:農業(yè)出版社.7.朱浩然,1991,(中國淡水藻類)(第二版),北京:科學出版社.8.堵南山等,1989,(甲殼動物學)(上、下冊),北京:科學出版社.9.蔣燮治，堵南山，1979，(中國動物志),北京:科學出版社.10.蔡邦華,1956,(昆蟲分類學)（上冊）,北京:財政經濟出版社.11.蔡英亞等,1979,(貝類學慨論),上海:上?？茖W技術出版社.12.顏素珠,1983,(中國水生高等植物圖說),北京:科學出版社.13.魏崇德,1991,(浙江動物志),甲殼動物,杭州:浙江科學技術出版社.第一章藻類(Algae)概述一、藻類主要特征二、形態(tài)構造三、體制四、藻類繁殖方式五、藻類的生活史六、生態(tài)分布和意義一、藻類主要特征1、藻類是低等植物，分布廣，絕大多數生活于水中

。2、個體大小相差懸殊，小球藻3-4μm

，巨藻長60m。3、具葉綠素chlorophy11，能進行光合作用的自養(yǎng)型生物autotrophicplant。4、沒有真正的根、莖、葉的分化，又稱葉狀體植物。5、繁殖器官簡單，以單細胞的孢子或合子進行繁殖，無胚，又叫孢子植物sporeplant。總之，藻類是無胚而具葉綠素的自養(yǎng)葉狀體孢子植物。二、形態(tài)構造藻類細胞的形態(tài)多種多樣：球形、橢圓形、卵圓形、多角形、三角形、圓筒形、圓柱形、紡錘形、纖維形、棒形、弓形、新月形等。藻體細胞結構都可分化為細胞壁和原生質體兩部分。后者包括細胞質和細胞核，原生質內有色素或色素體、蛋白核、同化產物等。

1.細胞壁細胞壁的有、無，化學成分和構造，各門類不盡相同裸藻、隱藻，少數甲藻和金藻無細胞壁綠藻門的主要由纖維素和果膠質(pectin)組成硅藻的主要成分為SiO2.nH2O紅藻、褐藻等主要成分為纖維素和藻膠phycoeolloid無細胞壁的種類有以下幾種類型：（1）體全裸露，表層不特化為周質體(Perplast，也叫表質)，細胞可變形。（2）藻體表層特化成為堅韌有彈性的周質體，藻體形態(tài)較穩(wěn)定。周質體表面平滑或具縱走條紋或具螺旋繞轉的隆起，或附有硅質或鈣質小板，有的硅質板上還有刺。（3）某些藻類還具特殊的細胞壁狀的構造——囊殼(Iorica)。囊殼中常有鈣或鐵化合物的沉積，呈黃色、棕色甚至棕紅色。囊殼的形狀、開孔、附屬物(如棘、刺、疣狀突起等)在分類上，尤其在屬、種的鑒定甚至分科鑒定上具重要意義。

Perplast

Iorica2.細胞核除藍藻細胞無典型的細胞核外，其余各門藻類的細胞大多具有一個細胞核，少數種類具有多個細胞核。細胞核具有核膜（nuclearmembrane），內含核仁（nucleolus）和染色質（chromatin），這種細胞核叫真核（eukarya）。這類生物因而被稱為真核生物（eukaryote）。

3.色素（pigment）和色素體（chromoplast）

色素成分可分為4大類：葉綠素（chlorophyll）、胡蘿卜素（carotene）、葉黃素（lutein）和藻膽素（phycobelin）。各門藻類因所含色素不同，因此藻體呈現的顏色也不同，如綠藻門為鮮綠色、金藻門呈金黃色、藍藻門多為藍綠色等。除藍藻和原綠藻外，色素均位于色素體內。※色素體是藻類光合作用的場所，形態(tài)多樣，有杯狀、盤狀、星狀、片狀、板狀和螺旋帶狀等。※色素體位于細胞中心（稱軸生）或位于周邊，靠近周質或細胞壁（稱周生）。

4.同化產物由于各門藻類的色素成分與比例不同，所以光合作用同化產物也不相同。藍藻門－藍藻淀粉褐藻門－褐藻淀粉＋甘露醇黃藻門＋硅藻門－以脂肪為主裸藻門－副淀粉甲藻門－淀粉或淀粉狀化合物綠藻門－淀粉紅藻門－紅藻淀粉金藻門－金藻糖(白糖素)＋脂肪綠藻和隱藻的貯藏物都在色素體內，而其他藻類的貯藏物均在色素體外。5.蛋白核(pyrenoid)蛋白核是綠藻、隱藻等藻類中常有一種細胞器，由蛋白質核心＋淀粉鞘（starchsheath）組成。與淀粉形成有關，又稱之為造粉核。6鞭毛（flagellum）運動胞器。除藍藻和紅藻外，其余各門藻類營養(yǎng)細胞和生殖細胞均具鞭毛或僅生殖期具鞭毛的種類。7眼點eyespot：

具鞭毛能運動的藻細胞，常具一個橘紅色，球形或橢圓形的眼點，位于細胞前端，具感光作用。三、體制單細胞類型unisellular：群體類型colonial：絲狀體類型filamenfous：異絲體類型：管狀體類型siphanaceous:滸苔膜狀體類型parenchyma:石莼、礁膜假薄壁組織類型pseudoparenchyma:

單細胞類型

群體類型

絲狀體類型異絲體類型

管狀體類型膜狀體類型四、藻類繁殖方式其繁殖方式可分為3種：營養(yǎng)繁殖（vegetativereproduction）無性繁殖(asexualpropagation)有性繁殖(sexualpropagation)（一）營養(yǎng)繁殖

營養(yǎng)繁殖：不經過任何生殖細胞（配子或者孢子）而進行的繁殖方式。養(yǎng)料充足、溫度適合環(huán)境中進行。常見的方式：※細胞分裂：單細胞藻類※群體破碎：群體※藻絲體斷裂：絲狀體（二）無性(孢子）繁殖通過產生不同類型的孢子來進行繁殖。產生孢子的母細胞叫孢子囊，孢子不需要結合，一個孢子可長成為一個新的植物體。孢子類型：動(游泳)孢子zoospore，不動（靜）孢子aplanospore，似親孢子autospore，休眠孢子hypnospore，厚壁（垣）孢子akinete，內生孢子endospore，外生孢子exospore等。1.動孢子：細胞裸露，有鞭毛，能運動。2.不動孢子：有細胞壁，無鞭毛，不能運動?！舅朴H孢子】3.休眠孢子：單細胞運動個體在環(huán)境不良時脫去鞭毛，原生質收縮，細胞壁外分泌膠質形成。4.厚壁孢子:在絲狀體上產生的休眠孢子，通常在絲狀體上單獨形成，也有幾個相連的細胞發(fā)育而成為一串的，它可著生絲狀體的基部、中間、或兩端等，隨種類而異。厚壁孢子在寒冷或干燥時，除本身細胞壁外，還產生三層寬厚的包被，且孢子的原生質充滿著各種貯存物，在環(huán)境適宜時萌發(fā)成新個體。(三)有性繁殖通過生殖細胞－配子的結合形成合子，合子萌發(fā)（經減數分裂）形成新的植物體，或由合子產生孢子，再由孢子萌發(fā)成新個體。配子形成合子，有四種類型：※同配生殖※異配生殖※卵配生殖※接合生殖：綠藻門接合藻目五、藻類的生活史生活史（生活周期）：指某種生物在整個發(fā)育階段中所經歷的全部過程，或一個個體從出生到死亡所經歷的各個時期。藻類生活史分4種類型：※營養(yǎng)生殖型：※無性生殖型：※有性生殖型：單相型，雙相型※無性和有性生殖混合型：無世代交替，有世代交替a.營養(yǎng)生殖－藍藻、裸藻等單細胞藻類b.無性生殖－小球藻、柵藻等c.植物為單相型的有性生殖－水綿、輪藻d.植物為雙相型的有性生殖－綠藻門（管藻目）、硅藻、褐藻門（鹿角藻目）e.無世代交替的無性、有性生殖混合型－衣藻、團藻、絲藻等f.有世代交替的無性、有性生殖混合型－石莼、剛毛藻、海帶、裙帶菜等六、分類藻類Algae，林奈Linnaeus，拉丁文Algea。

隱花植物綱Cryptogamia，藻類目Algea。

又稱裂殖植物、孢子植物等名稱。藻類學家一般將藻類共分11個門，其順序如下：1．藍藻門Cyanophyta2．金藻門Chrysophyta3．黃藻門Xanthophyta4．硅藻門Bacillariophyta5．甲藻門Pyrrophyta6.隱藻門Cryptophyta7．裸藻門Euglenophyta8．綠藻門Chlorophyta9．輪藻門Charophyta10．褐藻門Fhaeophyta11．紅藻門Rhodophyta七、生態(tài)分布和意義（一）生態(tài)分布：根據藻類生活環(huán)境的特點及其與環(huán)境的關系，可分為三大生態(tài)類群：1、浮游藻類（Phytoplankton）又稱浮游植物。2、底棲藻類3、流水中的藻類1、浮游