1、水生生物学 养殖水域生态学第三章 温度的生态作用 一、环境温度的作用及其特点n 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：n (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。n (2)间接作用：温度影响着食物的丰度和水中的理化状态，
2、间接支配着生物的生活与生存。1温度的特点 n 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。n 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。n 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。n 风的混合所能
3、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：n 湖上层：水温较高且垂直变化较小；n 温跃层：为水温垂直变化十分剧烈的中间层。n 湖下层：水温较低且较小变化。n 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。 2佛列耳湖泊分类（三类九型）n （ 1
4、）热带湖：表面温度全年在 4 以上。 、底层水温常年保持在4 上下； 、底层水温 4 上下，冬季有一次垂直混合； 、底层水温与表层相似，常年进行着水层的垂直混合。n （ 2）温带湖：表面水温在 4 上下变化着。 、底层水温常年保持4 ； 、底层水温 4 上下，春秋各有一次垂直混合； 、底层水温与表层水温相近，除结冰期外经常进行垂直混合。n （ 3）极地湖：表面水温全年不超过 4 。 、底层水温常年保持 4； 、底层水温 4 上下，夏季有一次垂直混合。 、底层水温与表层水温相近，除结冰期外经常进行混合。n 上述湖泊分型与深度有关， 、 是水较深的湖， 型是浅湖。我国大多数大型湖泊，如洞庭湖、鄱阳
5、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。n 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。n 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 ）。 二、水生生物的极限温度n 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
6、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 n 各种生物能够生活的温度幅度是不同的。若超过这个幅度，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： n 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：n （ 1）冷水性生物：适温 20 ,温幅为 7 。n 应该指出，以上划分是相对的。 （二）极限温度 n 1. 最高温度 ：虽然各种生物所能忍受的温度上限
7、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。n *举例：n （ 1）活动的原生动物的上限温度为 50 左右。n （ 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 20 时卵即停止发育。而鲑、鳕的卵则更低（ 10.6 和 1213 ） . 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
8、， 40 死亡，海参适宜温度 16-20 ，26 死亡。高温致死的原因： n （ 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。 n （ 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。n （ 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。n （ 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最低温度： n 生物的温度下限一般为 0 左右。耐受冻结：动物可以耐受机体中水的结冰，如摇蚊幼虫。超冷：是指体液的温度下降到冰点以下而不结冰。如小叶蜂 -25-30 不结冰。
