水生生物学--养殖水域生态学概述太阳辐射能按波长不同而顺序排列，称为太阳辐射光谱，就是以上5种电磁波。根据人肉眼所能感受到的光谱段，光可分为可见光和不可见光两部分。可见光光谱段的波长为7600-3800A,也就是人眼能看到的白光。可见光谱中根据波长的不同，又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光，如图所示。波长大于7600Å和小于3800Å的都是不可见光，前者为红外线，我们可借助于热的感受来察觉这种光的存在，地表热量基本上是由这部分太阳辐射能产生的，其波长越大，增热效应也越大，红外光被大气中的臭氧、水蒸气和二氧化碳吸收；后者叫紫外光，但其中波长短于2900Å的部分被大气圈上层的臭氧吸收，所以紫外线部分真正到地面上来的，只有波长在2900-3800Å之间的光波。紫外线具有杀伤生物的作用。如杀菌、引发皮肤癌和促进VD合成。当臭氧层出现空洞时，将会增加地球表面的紫外光辐射，特别是UV-B(2800-3200Å)对生态系统的影响已引起人们的注意。可见，光是太阳辐射能以电磁波形式投射到地球表面上的辐射线。光主要来自太阳辐射，其他星体的光仅占极小部分。光是生命的极为重要的生态因子之一。地球上所有生命都是依靠进入生物圈的太阳辐射能流来维持的。太阳辐射对地球表面和水体不仅带来光照，还直接产生热效应。光能影响有机体的理化变化，从而产生各种各样的生态学效应。(1)光对动物和植物的生存提供能量的来源。(2)光直接影响植物的光合作用和色素的形成。没有光，绿色植物难以生存。水环境的光照条件远远不及陆地，即使在水的上层，光照强度也较空气中小得多，在水体的深处则是永远黑暗的。因此光在水生植物的生活中具有特别重要的生态意义。(3)动植物对光的刺激都会产生一定的反应，如视觉、繁殖、发育、行为、分布等。(4)光对于动物的重要意义，一方面是通过植物和影响其他环境因素的动态而产生的间接关系，另一方面主要起着信号作用，对于动物的行为和生理上有很大影响。在有些情况下光是动物生活中所需要的环境因子之一。然而，光对动物的深刻影响在许多方面还没有充分的了解，因为光对有机体的作用可能是直接的，也可能是间接的，还有可能是通过对其他环境因子的影响而起作用。一.水体的光照条件水体光照条件的特点：朗格-比耳定律(4)在不同水层中光的组成不同，在表层以红色光线为主，越往深层蓝色光线越占主要地位。这是因为各种光线被吸收程度的不同，所以，在不同水层中光的组成也起了明显的变化。(5)当水中悬浮物增加或水面被水草、冰雪覆盖时,光照减弱。二、光照强度与光合作用照度单位光照强度的几个相关概念浮游植物饱和照度或最适照度的测定，有的用黑白瓶产氧法确定光合作用最强时的照度，有的在不同光照强度下，观察藻类细胞的分裂速率以确定最适照度。两种方法比较的结果，表明细胞分裂速率达到最高值时的照度远较光合作用最高值时的照度为低。这是因为细胞中含氮产物的形成在较低的照度下即可完成，而糖类的生物合成则继续随照度的增高而增强。例如海洋浮游植物培养时，种群增长最快的光饱和值常为4000～8000lx，仅为光合作用最强时光强的1/20。有些适应于15000lx下生活的海洋浮游植物，培养时的光饱和值仅2500～7000lx(Thomas,1966)。浮游藻类光合作用的最适照度一般不超过10000～20000lx，生活于浅水的底生硅藻可达到80000lx。喜荫种的饱和光强较低［0.13J/J/(cm2·min)］，喜光种则高得多［0.63～0.84J/(cm2·min)］。喜光种的光合率在全日照的20%～30%以内，与光强成正比，到全日照的50%～60%时达到光的饱和；喜荫种则在全日照的5%～10%时即达到光饱和。最适光强通常随温度的升高而升高。例如美星杆藻在5℃时的最适光强为2000lx，10℃和17℃时则分别达到3500和5500lx。此外还和藻类的生理状态和适应性有关，比如进行强烈繁殖时的细胞，其最适照度显然高于繁殖较弱的细胞。生活于深层的其饱和光低于表层的种类。光照过度对藻类是有害的，如小球藻在过强的光线下培养，细胞颜色淡绿，生长缓慢，最后失绿而死。致害的照度值也随温度而上升。7℃时2000lx照度已使小球藻受害，在25℃时这个数值可达50000lx。据Talling(1965)在东非湖泊的观测，光的饱和值约4800lx，抑制值约为29500～37800lx，饱和值约为全日照(78000lx)的6%、30%到50%。光的抑制作用还与作用时间、光谱组成等有关。星杆藻在水面抑制光下第一小时受影响很小，第二小时明显受害，有时藻类的光合作用在自然光强2000lx下就受抑制，而在无紫外线和红外线的人工光源下培养，5000lx也未受抑制。不过过强的照度只破坏细胞内酶的活性而对叶绿素并没有影响，因此如果只是间断性地处于这种照