浅谈浮游生物的发展历史及其生态重要性

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浅谈浮游生物的发展历史及其生态重要性

2024-07-16 01:04| 来源: 网络整理| 查看: 265

  席佳佳 西北师范大学生命科学学院

  《2021年中国海洋生态环境状况公报》指出,我国海洋生态环境状况稳中趋好,海水水质整体持续改善。浮游生物作为一个复杂而庞大的群体,是海洋生态系统的重要组成部分,在海洋物质循环中起着承上启下的“泵”作用。此外,浮游生物群落结构的变化与生态环境之间关系密切,其分布变化对海洋水质环境有明显的指示作用。本文讲述了浮游生物的发展历史,介绍了浮游生物的生态重要性,并结合目前浮游生物研究动态,对该领域提出一些展望。

  无论是在海洋中还是在湖泊中,都有各种各样的生物漂浮着,那些只能用显微镜才能看到的就是浮游生物。此外,由于缺乏甚至丢失活动器官,浮游生物运动能力非常弱,有些只能在水面上漂浮,或悬浮在水中。它包括两大类,分别为浮游植物和浮游动物,其具有广泛的研究领域与研究价值。

  一、浮游生物的发展历史

  1828年,国际上开始对浮游生物展开研究,但直到1887年,“浮游生物”一词才被著名的浮游生物学家V Hensen提出。

  对于浮游动物来说,厦门大学教授李少菁认为,研究大致可分为四个阶段:

  第一阶段,国际上从19世纪下叶到20世纪初的二三十年代为早期研究,主要以浮游动物形态和分类学研究为核心,而我国则在1958年左右才开始,如郑重等对中国海洋枝角类进行了分类及生态学方面的研究。

  第二阶段于1930年以后,对其生态生理学的分析,例如陈清潮等对我国海洋浮游生物物种多样性、遗传多样性和生态系多样性进行的研究,蔡秉及等对厦门港及邻近海域浮游动物的生态进行的研究,为海洋环境理化因子的变化规律奠定了基础。

  第三阶段是从1980年左右开始,主要是利用先进仪器和技术进行现代综合研究。

  第四阶段,是2000年以来的新发展阶段,随着生物化学、分子生物学等技术的运用以及海洋生态的发展,研究者转向更深的因果分析方面的研究。樊紫薇等研究了岱衢洋产卵场鱼类浮游生物群落结构及其与环境因子的关系,结果表明:与鱼类浮游生物关系最密切的环境因子为温度、盐度和悬浮物。俞洋等通过长江流域水体中浮游生物的生长状态,研究表明硅是影响浮游生物生长繁殖的要素之一,为硅元素对长江流域浮游生物生长的影响等相应研究提供了思路与建议。

  二、浮游生物的种类组成

  浮游生物主要分为浮游植物与浮游动物,浮游植物是各种微藻的总称,可以在水体中浮游和光合作用。浮游动物与植物一样,是水生生态系统中一种重要的初级生产力,在能量流动、物质循环和信息传递方面发挥着极其重要的作用。

  此外,如果按生活环境来分,可分为淡水浮游生物、河口浮游生物、海洋浮游生物;按垂直分布来分,分为上层浮游生物、中层浮游生物、下层浮游生物;按浮游时期长短来分,为永久性浮游生物、阶段性浮游生物、暂时性浮游生物。

  三、浮游生物的生态重要性

  浮游生物是水生生物界的重要组成部分之一,不但分布广、种类多,而且在数量上超过底栖生物和游泳生物,而更重要的是,它是很多经济水生生物(鱼类、贝类等)的饵料基础。因此,它在渔业上具有重大意义。一些浮游动物,如水母和甲壳类虾,是营养丰富的海产品。此外,浮游生物的重要性还表现在:

  (1)浮游动物(水母类、海鳟类等)等可以作为水团或海流的生物性指标。一方面,浮游动物的群落结构随环境的改变而改变,可以起到监测水质的作用;另一方面,生态环境不仅可以为浮游动物提供生长空间,还可以为浮游动物提供营养物质,所以浮游动物与水生植被的微结构有重要联系,这对水文学工作者探索海流提供了帮助。同时,可以了解水文要素的变化情况,并为鱼情预报提供科学依据,而且能帮助更好地选择养殖场所,对水库开发等有着深远的影响。

  (2)浮游植物是海洋中最主要的初级生产者,在生态系统的物质循环与能量流动中起着十分重要的作用。由于浮游植物个体微小,一般为几个微米到数百微米,容易受环境因子诸如营养盐、水温等理化因子和生物因子如摄食、种间竞争等影响,导致数量上的动态变化。对浮游植物种类的动态组成及多样性进行研究,可为渔业资源的评估和渔场渔汛变动的预警预报提供依据。探讨生物多样性与海水富营养化的关系,对于弄清生物群落变动与环境影响的关系及其变化过程,进而揭示赤潮的发生规律有十分重要的意义。所以研究浮游植物变化是当今海洋生态学研究的热点之一。

  (3)浮游生物可以进行污水生化处理。根据活性污泥或滤膜上的浮游生物种类和数量,来判断活性污泥或滤膜的活性和处理情况。同时,藻类可以有效去除水中的重金属、有机物、细菌和碎屑。

  (4)浮游生物因具有富集放射性同位素的能力,可以作为水域被放射性同位素污染的指标。

  四、浮游生物的发展前景

  浮游生物种类多,数量大,是海洋生物的主要成员,其研究不仅对科学基础知识理论有重要意义,还对保护生态环境、渔业生产以及人类生存发展有重要作用。有些种类本身就是渔业资源,如海蛋、毛虾和磷虾,而糠虾等可加工制作成虾酱。许多浮游植物如骨条藻、褐指藻、扁藻、金藻和螺旋藻等,以及浮游动物如轮虫、卤虫等,可以人工大量培养作为水产动物育苗的饵料。随着现代工业的发展,水体污染已经成为现代环境问题的一大威胁,而海洋浮游植物在一个海区中的密度可作为预示的指标,使人们更有效地防治黑潮、赤潮的威胁。另外,不少海洋浮游生物具有药用价值,还可作为工业原料。

  总之,浮游生物与有机环境的关系是错综复杂的,其在水体污染、水环境监测以及营养状态评价中得到了广泛的应用。对海洋浮游生物的研究不但能更加深入地了解它们,更能发掘它们对环境、生态的保护作用。同时,海洋浮游生物对我们人类社会的生存发展有重要作用,可为分析生态环境的影响机制提供有价值的参考。



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