淡水饵料生物的定性和定量

出处：按学科分类—农业科学 农业出版社《水产养殖手册》第72页（11190字）

一、浮游植物定性

1．定性标本的采集和保存 淡水浮游植物主要指生活于水层中的小型藻类，表3-1介绍一些习见藻类的采集季节、环境和方法。

表3-1 各种藻类定性标本的采集

* 通常用25号筛绢网。

所采标本应立即加入碘液固定(碘液配制：将6g碘化钾溶于20ml水中，待完全溶解后加入4g碘，摇荡使其溶解，再加入80ml水)，每升水样加碘液10ml。如需长时间保存，则应将固定标本置专门保存液中。在玻璃瓶中，保存液的用量通常为藻类标本(去水)的两倍。保存液配方：福尔马林4ml，甘油10ml，水86ml。

2．定性(分类)的主要依据

细胞壁：凡有壁的细胞，一般边缘整齐，形体固定。硅藻壁透明而多有花纹；果胶质壁有时吸水膨胀成胶被或衣鞘。无细胞壁的种类如裸藻、隐藻、单细胞金藻等则易变形，经药物固定后，细胞周边不清或不整齐。另一些种类如壳虫藻、锥囊藻等虽无细胞壁，但有形体固定的囊壳。此种囊壳和细胞壁的区别在于原生质与囊壳间并不紧贴，多有一定距离(好似质壁分离)。

鞭毛：鉴别某种藻类是否带鞭毛，最好采用活体标本观察。如为固定标本，则必须再加适量的碘液，或其他鞭毛显示液，方可看清鞭毛。在鞭毛不清的情况下，如见下述形体结构，也可初步认定是具鞭毛的藻类。(1)有眼点和伸缩泡。(2)细胞的一端突出或凹陷。

色素体：藻类色素的颜色和色素体的形状都是分类的重要依据。各门藻类色素体的形状、颜色见表3-2。

表3-2 各门藻类的色素

同化产物：除少数藻类贮藏物质为脂肪外，大多数藻类的同化产物为淀粉或与淀粉类似的物质。这些同分异构物与碘的反应不一样。各种同化产物在形体上亦有所差异(表3-3)。

表3-3 藻类的同化产物

二、浮游植物定量

浮游植物现存量的测定方法，一般采用容积法、称重法、叶绿素法和显微镜视野计数法等。

(一)显微镜视野计数法

1．采样

(1)采样点和采水层次：池塘采样在池塘四周离岸1m处和池塘中央各选1采样点。水库采样点分别在上游、中游、下游中部选设，一般在下游断面可多设点采样。湖泊采样应兼顾在近岸和中部设点，可根据湖泊形状分散选设。

采样点确定后，要根据水深设置采水层次。池塘水深不足2m，水库、湖泊水深不足3m者，只在中层采水即可，超过此深度而不足10m者，应采表、底两层水，其中表层水离水面0．5m处，底层在离泥面0．5m处取水。如果水深超过10m，则应在中层增采一水样。

(2)采样工具和方法：用500-1000ml采水器，各种类型均可，但采样时一定要能分层采水。所采水样倒入水样瓶中，立即加入1%的碘液固定。

采样次数可逐月或按季节进行，如果1年只采一次，则最好在秋季进行。

2．沉淀浓缩 经固定的水样，摇匀后倒入1000ml沉淀器(广口瓶、锥形瓶)中，静止24h，使浮游植物完全沉淀后，用虹吸管(最好用2mm直径的医用导尿管)抽出上清液，使其浓缩。将浓缩液转入定量瓶中，并用吸出之上清液少量冲洗2-3次沉淀器，一并倒入定量瓶内，加少量(约4%)福尔马林保存。浓缩后的水量多寡，要视浮游植物密度大小而定，通常可用透明度作参考。

透明度(cm) 1000ml水样浓缩后的水量(ml)

>100 30-50

50-100 100-50

30-50 500-100

20-30 1000(不浓缩)

<20 稀释

3．计数

(1)计数方法：为使计数方便，计数前先核准一下定量瓶中水样的实际体积。最好加入清水使其成整量，如30、50、100ml等。然后将水样摇匀(左右摇动上百次)，并立即用刻度吸管准确吸出0．1ml，注入容积相当的计数框(20×20mm²)中，加上同等面积的盖片，在高倍镜(>400倍)下计数。每一水样计数两片，每片观察50-100个视野。其分布要注意随机性和均匀性，同时还要保证所计数到的浮游植物总量不少于100个。同一水样的两片计数结果与其均数之差值，如果大于±15%，则要计数第三片，直至两相近值与其均数之差小于±15%为止。

在计数时，若遇到有的个体一部分在视野中，另一部分在视野外，可规定出现在视野上半圈者计数，而出现在下半圈者不计数。全都计数或都不计的做法不妥。

(2)数量计算：1L水中浮游植物的数量(N)可用以下公式算出：

式中：C_s——计数框面积(mm²)；

F_．——一个视野的面积(mm²)；

F_n——计数过的视野数；

V——1L水浓缩后的体积(ml)；

v——计数框体积(ml)；

P_n——在F_n个视野中，所计数到的浮游植物数。

如果所用计数框、显微镜不变，浓缩后的水样体积和观察的

视野数也不变，则()便可视为常数(k)。上述公式可简化为：

N=k·Pn

(3)生物量换算：计算出来的浮游植物数量(万／升)，必须换算成生物量(mg／L)。可根据下列公式计算出体积。由于细胞(原生质)比重接近1，因此，体积值即可视为重量值。即1ml体积相当于1g重量，或10⁸μm³≈1ng湿重。

藻类体积计算的常用公式有：球体；圆柱体V=πr²h；圆锥体；椭圆体(a为长轴半径，b为短轴半径)；圆台体(H为圆台高，R₁，R₂分别为圆台上下圆半径)。

硅藻细胞体积通常为壳面面积乘带面平均高度(厚度)，因此下列面积公式常用：

圆形S=πr²；三角形；椭圆形S=πr₁r₂：

菱形梯形S=(a₁+a₂)．h

r：半径；h：高；b：长或宽；d₁，d₂：对角线长；a₁，a₂：上底和下底长。

多角形，S形等不规则的形体，可分割为几个部分，用相似图形公式计算。

由于同一种藻类在不同环境条件下个体差异极大，因此在定量时应实测其优势种。其他种数可参照表3-4计算。

表3-4 常见浮游植物细胞的平均湿重

为减少工作量，对微型种类只要鉴别到门。再按大、中、小三级的平均重量计算即可(毫克／万个细胞)。极小的(<5μm，如蓝藻门的一些单细胞个体)0．0001；中等的(5-10μm，如绿球藻目的一些种类)0．002；较大的(10-20μm，如许多单细胞硅藻)0．005。

(二)浮游植物的叶绿素测定方法

1．仪器、设备、试剂

①分光光度计，光谱范围380-800nm，宽带2-3nm，消光值可读到0．001单位，用时应经常校正波长；②甩开式离心机，4000r／min；③电冰箱；④真空泵；⑤小型电动搅拌器，500r／min；⑥砂蕊过滤活动装置；⑦醋酸纤维或硝化纤维滤膜，孔径0．45至0．65μm；⑧抽滤瓶；⑨匀浆器；⑩具塞刻度离心管，10-15ml；⑾玻璃或硬塑料T形管或Y形管；⑿止水夹；⒀移液管；⒁真空泵用耐压橡胶管；⒂丙酮，分析纯；⒃碳酸镁，分析纯，轻质。

2．测定步骤

(1)从水样中滤出浮游植物：将滤膜同定在过液漏斗上，把轻质碳酸镁配成悬浊液注入漏斗，使其均匀覆盖在膜上(用量为每平方厘米滤膜覆盖10mg)，微抽气，使碳酸镁牢固。取一定量水样注入漏斗，真空抽滤，使浮游植物集中于滤膜上。真空度可控制在2／3个大气压。水滤完后，继续抽气2-3min，以尽量抽干滤膜上的水分。

注

①碳酸镁的用途是提高过滤速度，并防止萃取液酸化，保持叶绿素的稳定。

②过滤水样量根据光密度读数而定，一般池塘水50-500ml；水库水1-5L；海洋水5L以上。

③如不能继续下步测定，可将载有浮游植物的滤膜放入有硅酸的密封试管中，置1℃以下的暗处保存，保存期不超过两个月。

(2)萃取色素：取下载有浮游植物的滤膜，放入匀浆器内，加2ml90%丙酮，摇动匀浆器，使滤膜溶解成碎片，在电动搅拌器上研磨1min(500r／min)，以充分萃取色素。将萃取液转入具塞的离心管，用90%丙酮将匀浆器洗涤2-3次(每次约用1ml的90%丙酮)，并将洗涤液并入上述离心管。用90%丙酮将萃取液定容至10ml，摇匀。在室温下暗处放置10min后，再离心10min(4000r／min)，读取上清液毫升数。

(3)测定光密度：将上述离心管中的上清液，小心地倾入比色皿中，在分光光度计上读取其在750、663、645、630nm的光密度。以10ml的90%丙酮溶解1张滤膜的离心上清液为空白。

(4)计算：为校正混浊度的影响，分别用663、645、630nm波长的光密度，减去750nm的光密度，其差值做为叶绿素萃取液在这三个波长下的真正的光密度。将所得数值(E)代入下述公式，即可求出90%丙酮萃取液中叶绿素a、b、c的浓度。

叶绿素a(μg／ml)=11．64E₆₆₃-2．16E₆₄₅+0．10E₆₃₀

叶绿素b(μg／ml)=-3．94E₆₆₃+20．97E₆₄₅-3．66E₆₃₀

叶绿素c(μg／ml)=-5．53E₆₆₃-14．81E₆₄₅+54．22E₆₃₀

水样中叶绿素含量(μg／L)=

式中：C——90%丙酮萃取液中的色素含量(μg／ml)；

v——萃取液体积(ml)；

V——过滤水样体积(L)；

L——光程(比色皿厚度的厘米数)。

3．活性叶绿素a的测定 用上述方法测得的叶绿素含量，包括活的和死亡不久的浮游植物的叶绿素量，只能用来估计水体中浮游植物的生物量。欲用叶绿素量估计水中浮游植物生产力，必须测得活性叶绿素a的含量。方法如下：首先读取在750nm和663nm波长下90%丙酮萃取液的光密度，然后在萃取液中加两滴1N的盐酸，充分混合后，再读取750nm和663nm波长的光密度。用663nm的光密度减去750nm的光密度，将其做为色素在663nm真正的光密度，代入下述公式，计算活性叶绿素a的量。

式中：E₆₆₃——加盐酸前的光密度；

E′_。。3——加盐酸后的光密度；

v——90%丙酮萃取液的量(ml)；

V——过滤水样量(L)；

L——光程(比色皿厚度的厘米数)。

三、浮游动物定量

(一)采样 各类浮游动物个体大小相差悬殊，在水中的密度差异也很大，所以采样方法也不同。

原生动物、轮虫和桡足类无节幼体，可使用采集浮游植物的采水器，按同样方法采水1L固定；枝角类和桡足类要使用广口大型采水器(通常采用容积为2L的圆筒式镀锌铁板采水器)。采取10-50L水样，用筛绢网过滤后，浓缩成50-100ml，并加少量福尔马林固定。

过滤用的筛绢网系一种用丝或尼龙筛绢制成的圆锥形网，网的直径20cm，长60cm，上部缝在金属环上，下部装有收集管。

(二)计数 对小型浮游动物在计数前，将定量水样充分摇匀，用刻度吸管吸取0．1-0．5(通常是0．25)ml，注入相应容积的计数框中，用低倍显微镜计数全部个体。每一样品须计数两片以上。若两片结果与其均值差不超过10%，即为有效；否则还需再取样计数。

如果枝角类、桡足类等大型浮游动物的数量不多，可将其在低倍显微镜或解剖镜下全部计数；如果数量较大，可将水样摇匀后，取出其中20%进行计数。

1L水中浮游动物的个数(N)可按下式计算：

式中：V——水样浓缩后的体积(ml)；

C——计数框的容积(ml)；

W——采样体积(l)；

Pn——镜视浮游动物个数(每片平均)。

(三)生物量计算

表3-5 浮游动物各大类的平均重量(mg)^*

1．计算法 原生动物、轮虫等个体极小，难以直接称重。通常与浮游植物同样用几何图形求体积，再以10μm³=1mg换算成湿重。由于原生动物形体变化极大，很难测定其体形，加之在淡水中的饵料价值不及其他浮游动物，所以一般不必分别计算属和种的生物量，仅计算其总数量和总生物量即可(表3-5)。

* 1．枝角类和桡足类，小型指约0．5mm，中型指约1mm，大型指约1．5mm，特大型指2mm以上者。

2．桡足类的无节幼体重0．003mg者，不计在表内，桡足类幼体则按小型计。

轮虫生物量可按下式计算：

W=ql³或W=qlb²

式中：W：体重(μg)；q：系数；1：体长(μm)；b：体宽(μm)。

表3-6列出常见轮虫的q值和平均湿重。

表3-6 常见轮虫的q值和平均湿重

枝角类、桡足类的湿重按下式计算：W=ql^b

1：体长(1nm)，q和b：系数

枝角类湿重可按黄祥飞提出的指数方程计算：W=0．029l^2·9505

W：湿重(mg)，l：体长(mm)

桡足类湿重可按陈雪梅提出的下述方程计算：logW=2．9505lOgl+1．4555

表3-7列出一些常见浮游动物的平均湿重，对于非优势种可按此表换算。

表3-7 常见枝角类和桡足类的体重(湿重)

2．秤重法 把所采集的枝角类或桡足类标本洗净(如果是浸制标本则要在清水中反复漂洗)。挑选规格一致的个体50-150个，量体长后，放在滤纸上吸去多余水分。用分析天平或扭力天平秤重，即可得该类浮游动物的平均湿重。对于数量特别多的浮游动物，还可将网滤样品直接秤重。但必须尽量清除其样品中的泥砂，杂质。

四、初级生产力的测定(黑白瓶法)

(一)主要仪器、药品与用具

1．黑白瓶(明、暗瓶)

(1)白瓶(明瓶)：采用容量为100-150ml无色玻璃磨口试剂瓶。要求瓶盖底部无凹槽(以免加盖后在瓶内留有气泡)，瓶壁薄而均匀。

(2)黑瓶：用容量为100-150ml茶色磨口试剂瓶(也可用无色的)，外裹以黑色胶布(可用电工黑胶布)，瓶盖底部无凹槽，瓶盖外亦应用黑胶布包严，但要注意防止因胶布造成盖不紧密。瓶内盛水并盖上瓶盖，倒置后，应不漏水。也可不包黑胶布，而将瓶放入不透光的黑塑料袋中。

黑瓶与白瓶所选用的试剂瓶，宜采用相同规格的，并应测出瓶的大致溶积，以便确定测氧时的试剂用量。在每个瓶的颈部用细线绳系一挂勾和一橡皮筋。橡皮筋用来拉紧瓶盖，防止操作中不慎而把瓶盖碰掉。

黑、白瓶的数量依工作规模，测定的水层数来决定。每一水层两个黑瓶，两个白瓶。

2．测氧瓶 100-150ml磨口试剂瓶，瓶盖底部不可有凹槽。

3．挂瓶架 用于将黑、白瓶挂于池中不同深度的水层。可用自制铁夹使白瓶倒置于水中，也可用浮子将其联结在一细竹杆上，在竹杆中部悬挂四条细绳，两条用于挂黑瓶，两条用于挂白瓶。在绳上隔一定距离用橡皮筋紧缠几圈，以便在绳上挂瓶。橡皮筋缠的松紧要适度，要求在用劲时可使其在绳上能够滑动，而挂上瓶则不会滑动。

4．采水瓶、塑料水桶、虹吸用胶管、洗耳球等。

5．测溶氧用仪器和药品 如准备采用碘量法来测溶氧，则准备全套碘量法测溶氧的仪器和药品；如打算用溶氧仪来测溶氧，则要准备质量较好的溶氧仪，且探头(传感器)应能直接放入黑、白瓶中进行测定。

(二)测定程序

1．测定水层的确定

(1)养鱼池的挂瓶层次可按下列方式之一确定：

①在水深0、0．20、0．50、1．00、2．00m处挂瓶；

②先测量水的透明度。在透明度的0倍、0．5倍、1．0倍、2．0倍、3．0倍、4．0倍等深处挂瓶。

(2)湖泊与水库的挂瓶层次，可按下列方式之一确定：

①先测出水的透明度。在透明度的0、0．5、1．0、2．0、3．0、4．0、5．0倍深处挂瓶；

②用水下照度计或光辐射计测出相当于水下表层光照1%处的水深，将此深度分成5或10等分，依次在表层、1／5处、2／5处……或表层、1／10处、2／10处、……等深度处挂瓶。

2．装瓶与曝光培养 一般宜在早晨取水装瓶，并开始曝光培养，具体操作如下：

(1)在所确定的挂瓶各深度处取出足量水样，放入桶中。用虹吸法将导管插入瓶底，依次连续注满1个测氧瓶、两个白瓶、两个黑瓶、1个测氧瓶。当每瓶注满后还应令水继续溢出2-3瓶。如果水中溶氧偏低，可在灌注之前，将水适度曝气充氧。测定两测氧瓶中水的溶氧。如采用碘量法，向两测氧瓶中立即加入测氧用的固定试剂(按250ml水样，约加硫酸锰1ml及碱性碘化钾1ml的比例加入)。固定后的水样可以放置数小时后再酸化滴定。

(2)对于水深仅2m左右的养鱼池，在早晨取样装瓶时，可以不逐层取水，而采用在0．2-0．3m深处取水供灌装0、0．20、0．50m三层的黑、白瓶；在1．5m深处取水，供灌装1．0m和2．0m两层黑、白瓶。

(3)灌装黑、白瓶的操作要避免阳光直射，并在尽可能短的时间内全部灌装完毕。为此可分几组同时灌装，并把装好的白瓶避光保存。

(4)将已灌满的各层黑、白瓶，分别挂在各预定深度，曝光培养。各深度以瓶的中部为准，表层(0m)则以瓶不露出水面为准。悬挂培养时间为24h；也可采用曝光4h的方法(从当地正午前2h开始，到正午后2h结束)。

3．培养后溶氧的测定

(1)曝光培养结束后，将黑、白瓶取出并迅速测定各瓶中的溶氧。如果采用碘量法测溶氧，应把瓶取出后，立即加测氧固定试剂硫酸锰和碱性碘化钾(按250ml水样加试剂各1ml的比例加入)，立即加盖摇匀，瓶中不可有气泡。取出后的白瓶，在向其中加固定试剂前，应避光放置。

(2)固定后的黑、白瓶，可带回室内进行酸化和滴定．酸化时浓硫酸的用量与碱性碘化钾的用量相同。

4．初级生产力的计算

(1)计算各深度的产氧量和耗氧量：将各层所得的数据代入以下各式计算：

毛产氧量(P)=白瓶溶氧-黑瓶溶氧

呼吸耗氧量(R)=原初溶氧-黑瓶溶氧所得为各深度处的毛产氧量和呼吸耗氧量。如果在池中曝光培养整一昼夜，则单位为mgO_：／L·日；如果曝光仅4h，所得毛产氧量需乘以一个校正系数k，换算为日毛产氧量。呼吸耗氧量则需乘以6，换算为日呼吸耗氧量。k值需通过实验求出。

(2)计算水柱产氧量和耗氧量：水柱产氧量(克O₂／米²／日)=×h₁

水柱呼吸耗氧量(克O₂／米²／日)=×h_i

式中：P_i——挂瓶时第i层测出的日产氧量(克O²／米₃／日)；

R_i——为挂瓶时第i层测出的日呼吸耗氧量(克O₂／米³／日)；

h_i——第i层与第i+1层间的距离(m)．

(3)初级生产力的表达：

①初级生产力可以用释放的氧量来表示，也可以用固定的能量表示，还可以用合成的有机碳量或浮游植物的湿重来表示。一般采用以下换算关系：

1gO₂0．375g有机碳

1gO₂3．51kcal=14．68kJ

1gO₂5．3或6．1g浮游植物(湿重)

②年初级生产量的估算，可采用定期挂瓶实测，按月求出平均值，分别乘上各月天数，得出月初级生产量。最后各月累加得出年初级生产量。这样做每月测定次数太少误差大。每周测定一次较好。

也可以在每个月或每季度有代表的天气(阴、晴、雨天)测定初级生产力，然后根据每个月的日照率换算。

(编者：李永函、李诺 审者：互审)