水體生物系統

水體生物系統是指在一定水體中由各種生物的、化學的、物理的要素，組成了高度複雜，相互依賴的具有統一整體的生態系統。當前主要是研究水體中有機生物體與水環境之間的相互關係。這裡不僅存在著有機生物體與水的關係，也包括著生物有機體種群之間的相互關係。

基本介紹

• 中文名：水體生物系統
• 外文名：Water biological system
• 套用學科：環境工程
• 適用領域範圍：環境生態
• 組成：底棲生物、浮游生物、水生植物等
• 研究內容：水體中生物體與水環境之間的關係

概述

在水生生物系統中物質和能量的交換、物種之間的相互關係都維持著一定的平衡，就是所謂的“生態平衡”。如果這種關係受到人為活動的影響，如水體受到污染，那么這種平衡就會受到破壞，使生物體發生變化。一些有益的種群可能消失，另一些耐污的種群可能繁殖起來。其後果十分深遠。如果這種污染是暫時的，那么被消滅的種群可以從未受污染的水域移棲過來，得以重新恢復。如果污染是嚴重的，這種恢復十分緩慢。水生生物系統破壞容易，恢復起來需要相當長的時間，因而保護水生生物系統是十分重要的。在不同水體以及同一水體中，由於各個部分條件並不完全一致，因此出現了多種多樣的生活環境，而生物與此相適應，形成了不同的生態類群。

水體生物系統的組成

水體是水生生物生活和棲息的場所，陸地表面任何一條河流，每個湖泊和水庫中都有各種各樣的生物。常言道：“有水就有生命”。水體中生物的種類和數量難以計算清楚，但是生物學家經過研究和通過大量的實際調查，把水體中的生物大致劃分為：底棲生物、浮游生物、水生植物和魚類區系四大類。

根據許多生物學研究的結果，以河流為例，就這四個種類組成的情況，介紹如下：

底棲生物

底棲生物是指生活在河流底部的生物，它們以河流底部沉積物為生活的場所，繁殖後代以擴大自己的數量。底棲生物有固定在河流底部生活的生物，也有沿底爬行的生物。這些生物的構造比較簡單，運動器官發生退化。在我國華北地區一些水庫中底棲生物以搖蚊科幼蟲和水棲寡毛類為主，其中搖蚊幼蟲的種類有異唇搖蚊、原枝搖蚊、扁搖蚊、搖蚊、隱搖蚊，寡毛類有水絲蚓、尾鰓蚓、顫蚓等。

底棲生物在河流中的出現與它的生態環境有密切關係。搖蚊幼蟲以異唇搖蚊出現的次數最多，比較廣泛的分布於一些水庫庫底。例如官廳水庫每平方米有1768個，寡毛類以水絲蚓分布最廣泛，每平方米有629個。官廳水庫庫區底棲生物種類和數量隨季節有不同，一般來說，春季種類和數量最多，夏季種類減少，數量很低，秋季種類有增加，但數量很低。

有些河流河水混濁，底部沉積物為細砂，水流湍急，又缺乏腐植物質，因而底棲生物的種類和數量都異常貧乏。在河流泥沙淤積嚴重的地方，對底棲生物的定居更是不利，泥沙不斷的覆蓋上去，破壞了底棲生物的生存條件。所以種類和數量都是很少，特別八月到十月之間，由於洪水暴漲，水流湍急，底棲生物的數量大幅度下降。

有些河流因污染原因，底部沉積物中有機物質很多，又加以河流泥沙很少，淤積不嚴重，為底棲生物創造了有利的生活條件。特別是寡毛類適應於這種環境條件，因而沉積物中有大量生存的生物，主要是水絲蚓、尾鰓蚓、顫蚓和搖蚊等。

還有一些河流，底棲生物不僅有搖蚊幼蟲，而且也有田螺、蚌等，它們能在體內積累各種有害的污染物質。

浮游生物

浮游生物是指生活在水層中而具有非常不發達的運動器官的生物總稱，這些生物常隨著波浪和水流漂動，大多數是被動地隨水移動的。所有的浮游生物都極微小，例如生活在水層中的藻類、橈足類和枝角類、甲殼動物等都很微小。

在一般河水中常見的浮游生物實際上包括浮游植物與浮遊動物兩種，是河流中最為常見的生物。

河流中浮游生物的種類也是十分複雜和繁多的，它們在河水中的生活也與河水的生態環境有密切關係。在河水泥沙含量比較多，流速快，不適於浮游生物生活的時候，它們在河水中的數量和種類就明顯減少。相反，如果水生環境適於它們的生活，它們就可以大量繁殖與發展起來。

水生植物

水生植物在許多河流和湖泊的靜水水面大量生長，種類和數量也是十分複雜的。水生植物種類相當豐富，有蕨類植物包括萍科等；單子葉植物包括禾本科、莎草科、眼子菜科、茨藻科、白萍科、浮萍科等；雙子葉植物有蓼科、金魚藻科、睡蓮科、菱科、水二仙草科、龍膽科等。

從水生植物生態型劃分，有浮葉植物、沉水植物、挺水植物三種主要類型。

蘆葦是一種挺水植物，在許多河流中都可以見到，它可以與各種水生生物構成群落。

水鱉是一種浮葉植物，沿蘆葦群落的邊緣呈帶狀分布，其它還有睡蓮群落、杏菜群落、菱角群落。

河流水生植物對河流污染有明顯反映。一般在水質清潔的區域，各種水生植物生長繁茂，在河流污染的河段，有一些水生植物品種大量減少。蘆葦耐污的能力比較強，但是一些沉水植物在水色混濁的環境中難以生存。一般來說，在距污染源較近的河道中，能生長浮葉植物和挺小植物，而沉水植物的數量顯著減少，這是由於河水受到污染，水色混濁、透光度不良、水質惡臭、而使沉水植物不能正常生長。但是在離污染源較遠的河道中，沉水植物、挺水植物，浮葉植物都能生長茂盛。

魚類

在水生生物中魚類屬游泳生物，與其它水生生物相比，有比較發達的強有力的運動器官，它們能以很快速度遊動，甚至克服水流。河流中魚的種類十分繁多，我們常說：“有水就有魚”。一般河流都是魚的生活場所，但是隨河流的特點不同，魚類的分布電有一定差異。在許多河底有機物含量豐富的河段或在河口一帶，魚的種類和數量就比較多。水庫也是這樣，當水庫底部有機物含量多，為鯉魚、鯽魚的棲息提供了條件，在水深，水面開闊的地方，適合於白鰱、鱅魚的生活。

許多魚類以浮游生物為主要食物，例如白鰱就是以河流和水庫湖泊中的藻類為生。甲藻、綠藻、硅藻、藍藻、裸藻是白鰱的主要食物，其中甲藻和硅藻消化最好，綠藻消化程度較差，藍藻和裸藻最難消化。鱅魚的食物組成以浮遊動物為主，浮遊動物以輪蟲和原生動物占比例最多。

污水對魚類有很大危害性，但是隨著時間的延長和污水的稀釋淨化，危害性可以降低。有資料報導，當污水溫度26℃，溶解氧為零，硫化氫為1.7毫克/升時，鯉魚、鯽魚、團頭魴、草魚和鰱、鱅魚的幼魚在三小時內全部死亡，團頭魴在26分鐘內死亡率達50%。但是污水經過17小時的沉澱，水溫降為22.5℃，溶解氧為0.5毫克/升，硫化氫下降為0.4毫克/升時，龜開始有浮頭或狂游現象，96小時內未見死亡。