溶解气体的生态作用 

水中溶解的气体主要有氧、氮和二氧化碳，在某些情形下还有硫化氢、沼气、氨、氢以及其他稀有气体。氧和二氧化碳对于水生生物的生活和分布是最重要的，这两种气体是呼吸作用和光合作用的基本物质，特别是氧气，它在水中的状况直接决定绝大多数水生生物能否生存。

氧气

一、水中氧的来源、去路和特点

1. 氧的来源

  (1)大气溶解

    在河川和贫营养型湖泊中，浮游植物较少，大气溶解起主要作用

（2）水生植物的光合作用

    在富营养型湖泊和肥水池塘中，浮游植物的光合作用是氧的主要来源，大气溶解仅起次要作用。

  水呼吸是一个综合的耗氧过程，包括浮游细菌、浮游植物、浮游动物的呼吸以及细菌对溶解、悬浮有机质的分解，是主要的耗氧组分。

水中氧的特点

   与大气比较，水中氧的含量是较少的。1L大气中有210ml的氧，而1L水中却只有7ml的氧，也就是说只有大气的1/25左右，并且大气中的含氧量几乎是不变的，而水中溶氧量常有明显的变化。水生生物在长期的历史过程中，也适应了这些环境条件。

二、嫌气性生物和好气性生物

水生生物按照需氧与否可分为好气性生物和嫌气性生物。绝大多数水生生物的生存需要氧气，但也有少数种类可以在完全无氧的条件下生活。前者属好气性生物，后者属嫌气性生物。

1． 嫌气性生物：可以在完全无氧的条件下生活的生物，少数种类的生物属此。主要是细菌，还包括一些寄生生物。这一类生物按照对氧的关系又可分为两类。第一类称兼性嫌气性生物，它们在生命过程中虽然不需要氧，但在有氧环境也能生活；第二类称真嫌气性生物，它们只能生活在无氧的环境中，氧的存在对它们反而有害。许多生活于水底淤泥中的细菌和某些原生动物属后一类。

2．好气性生物：生存需要氧气的生物。都是我们熟知的大多数生物，按照对氧的要求程度，也可分为两类，即广氧性生物和狭氧性生物。

三、呼吸强度与呼吸系数

一般以有机体单位体重在单位时间内的耗氧量称为耗氧率。耗氧率代表有机体的呼吸强度，亦即其代谢强度。有机体呼吸时排出的二氧化碳量和所消耗的氧气量之比，称为呼吸系数（呼吸熵 ，R·Q)：

R·Q= [CO2]/[ O2]

当环境含氧量降到一定界限时，动物对氧的呼吸率就发生显著变化，以致不能维持其正常的呼吸强度，这时的含氧量称为临界氧量(若以氧的分压表示，则称为临界压力)。

动物在环境含氧量降低到较临界氧量更低的某个界限时开始死亡；这个界限为各种动物的窒息点（氧阈）

四、对呼吸条件变化的适应

前已指出鱼类和许多淡水无脊椎动物可以通过呼吸调节机能以保持较稳定的呼吸强度。在氧气情况变化时，首先通过调节呼吸频率来保持必要的呼吸强度。

很多甲壳动物也显示了这种呼吸调节能力，通常淡水和半咸水种类的调节能力较强，在低氧条件下它们的腹肢运动频率较正常情况下增加4～10倍；海水种类一般仅增加1～2倍。

某些没有专门呼吸器官的动物也具有一定呼吸调节机能

五、窒死现象

虽然很多水生动物对低氧或缺氧环境有一定的适应能力，但是当氧气不足特别是缺氧时，对大多数动物都将带来致命的危险并引起大量死亡。水生生物由于氧气不足或完全缺氧而大量死亡的现象，称为窒死。

窒死在各类水体都有出现，但以湖泊和池塘较常见。有些水体窒死现象，每年在一定季节有规律地重复出现，另一些水体则偶然出现。我国养鱼池在生长期发生的泛塘和东北地区鱼类在越冬期的大量死亡，通常都属于窒死现象

六、氧过量的危害

当水中溶氧过饱和时，可以使鱼血液中氧也达到过饱和，当水中和鱼血液中氧分压处于平衡状态时不会产生危害，但是如果外界氧压突降或降得比血液中氧向外扩散的速度更快，这时内外氧分压失掉平衡，血液中溶解气体就会形成气泡逸出并阻塞血管，程度严重时会阻碍血液的正常循环，使病鱼致死。

这种情况即所谓气泡病，在外观上鱼的体表布满许多气泡，但是这种气泡中的气体不是氧而是氮。这是因为：在鱼鳃表面进行的气体交换中不仅有氧气，也包括二氧化碳和氮等气体。当鱼血管中气压和外界气压失掉平衡时，血液中的氧气易通过血红素或综合的化学作用而排掉，二氧化碳因易溶解于水且易为血液中钙盐或其他成分所吸收，只有氮是惰性气体且溶解度很低，因而形成气泡逸出。