水 裡 的 生 物

從太空中回頭看地球,地球是太陽系裡第三顆行星,一顆美麗的藍色星球。這迷人的藍,是因為地球上百分之七十以上的區域被海洋所遮蔽,再者是地球最外圍有一層薄薄的大氣層。各形各色的生命便有如在光和水的奇妙幻境裡,玩著奇妙無盡的把戲。

地球是我們目前所知道唯一擁有生命的星球。水是地球上很常見的液態物質,因為水的存在,地球上才有這多采多姿的生命世界。

水是地球上十分常見的液態物質,但是,水在地球上的分布卻十分的不均勻。地球上的水大約百分之九十七在海洋、半封閉海洋與內陸海之中,這些水屬於鹹水;大約有百分之二的水是在南北極的冰帽和高山冰河,這些水是屬於固態形式的冰;另外約有百分之零點六三的水在地下,屬於地下水;其餘的才是我們生活中所熟悉的湖泊、河流、沼澤溼地和人工儲水的建築〈如水庫、游泳池等〉中的水;另外還有些水是在空氣中和土壤裡。因此,以人類的立場來看,地球上的水不但分布不均勻,而且是十分的珍貴。

奇妙的水

以下這一段說明對小朋友來說比較艱難,最好由家長陪同瀏覽,在一旁加以解釋。

水有一些十分微妙的特性,因為具有這些特性,使得它能成為醞釀生命的搖籃。

水在常溫下會不斷的由液態水蒸發成為氣態的水蒸氣,水蒸氣本身無色無味,我們的肉眼是看不到它的,當然,它的蒸發速度還會受其他不同物理條件的限制,如溫度的高低、通風的狀況、空氣的溼度等。相反的,當水蒸氣遇冷時,就會從氣態的水蒸氣凝結成液態的水,只是凝結出來的水滴顆粒非常小,又會反射太陽光線,在我們看來像是煙霧一般,等它不斷的結合其他的水滴,增加它的體積之後,我們才看見透明無色為我們所熟悉的水。

水在溫度零度左右便會開始凝固呈固態水,也就是我們習慣上叫冰的東西,而當水成為冰的時候,它產生了一個奇特的現象:水的比重要比冰來的大,所以,冰會飄浮在液態水的上方。這一個特性給了存活在惡劣環境下的生物,獲得些許喘息的空間,可以繼續生存下去,否則地球早就成了一片冰原,出現生命的機會也許就成了不可能。而我們如果趁著水凝固成冰的時候仔細觀察,將會發現冰似乎有截然不同的美麗紋路,甚至會看到十分詭異的顏色,拿個放大鏡再看它一眼,原來這些所有的紋路都是原先溶解在水中的氣體、物質造成的,奇妙吧!但當溫度攀升高於零度以上時,固態的冰便開始融化成液態的水。以上簡略所說明的內容,便是我們熟知的水的三態變化。

水的化學結構是兩個氫元素和一個氧元素,以約105度的角度化合而成的化合物,化學式是H2O,此一化學結構使得它具有非常強的極性,因此它很容易溶解地球上的大部分物質,也就是說,水是一種非常好的溶劑,自然成為生命體內非常重要的物質交換媒介,在自然界中更是各種化學元素產生化學變化的場所。

水生環境

在自然界裡,海洋、河流、湖泊、泉水、沼澤、地下河流、溼地、河流出海口和河流氾濫區等,以及因為人類生活上需要發展而來的水田、蓄水池、水井、灌溉溝渠、地下水道、水庫、游泳池等,是經常有水存在的環境。水在這些環境裡,有的屬於常態性的,隨時都有水;有的會有週期性的變化,受天氣變化的影響,而有明顯乾濕季的區別;有的可就不一定什麼時候會有水的存在,而呈現不穩定的狀態。

 

生物都需要水,但是,不同的生物,對於水的依賴程度差異很大。有的生物非常依賴水,只能生存在水量充足的環境裡。像是生活在海洋或湖泊、河流、地下水系統和沼澤溼地裡的植物、動物和其他的生物等,都十分的依賴水。我們稱這一類的生物為水生生物。而適合水生生物生存,有充足水量的環境,我們就稱為水生環境。

河流─基隆河暖暖段
海洋─lina
蓄水池〈白河〉─hsiu

水生生物存在的水生環境太多了,有的是我們生活中隨時隨地可以探訪的;有的離我們的生活範圍太遠,不見得能隨心所欲的走訪;有的則是隱藏著一定的危險,不適合小朋友們去。所以,這份網頁的內容,以介紹淡水中的水生生物為主,再配合校園裡的水生池做實物觀察。

水生植物

觀察水生植物的方法

某種植物在它生命裡全部或大部分的時間,都是生活在水中,並且能夠順利的繁殖下一代,我們就稱為水生植物。

接下來我們開始要思考一個問題,我們該怎樣去認識它們呢?請善用你的五官仔細的觀察吧,觀察的過程中,也別忘了使用筆把看的內容紀錄下來。

一‧當我們看到一棵水生植物的時候,先要注意到它是長在什麼位置,是水邊、水淺的地方,還是水深的地方?

二‧它的根有沒有固定在土裡?整棵植物的高度有多高?

三‧它的葉子是挺出水面、沉在水裡,還是貼在水面上?

四‧它的葉子是什麼形狀、大小、葉子的邊緣是什麼形狀?葉柄的長度有多長?

五‧再仔細觀察看看,一棵植物身上有沒有同時擁有沉水葉、水上葉和挺水葉?如果有沉水葉和水上葉的形狀、大小、顏色有沒有不一樣?

六‧你看的時候它有沒有開花?如果開花了,記下是什麼季節或是日期。

七‧另外,仔細的觀察它的花是什麼形狀、花是什麼顏色?

八‧花是長在水裡呢,還是長在水面上呢?

小朋友先從校園裡的水生池開始練習起吧,相信你的努力會獲得豐富的成果的。

小朋友仔細觀察校園裡水生池內的水生植物,不難發現到,有的水生植物是整棵漂在水面上;有的是根固定著,只有葉子飄在水面上;有的根固定著,而整棵泡在水裡;有的根是固定著,而莖葉子伸出水面;有的根固定著,但是有時莖葉伸出水面,有時整棵泡在水裡,有時候又整棵離開水。所以,一般說來,我們依照水生植物的生長型態,把水生植物分為五種類型。

挺水型

這類型的水生植物根固定在水中的泥土或岩石上,莖、葉大部分伸出水面。莖和葉柄上通常有強化的纖維,以支持莖和葉片伸出水面。它們生長的環境大半都是屬於水流和緩的靜水域水生環境,如湖泊、蓄水池等。

像校園裡的荷花、銅錢草、水金英、野慈菇、筊白筍、荸薺、水燭、半邊蓮等。

荷花─nkps
銅錢草─nkps
水金英─nkps

挺水型水生植物的葉子通常比較大,而且多半是圓形或橢圓形的。葉子的表面有特殊的毛或臘質,可以防止過多的水停留在葉子上,以免被水的重量壓壞。

野慈菇─nkps─su
筊白筍─nkps
荸薺─nkps

葉柄不但能支持葉子挺出水面,

 
埃及莎草─nkps
 
水燭─nkps
半邊蓮─nkps
 

沉水型

這類型的水生植物根固定在水中的泥土或岩石上,而且整棵植物泡在水中。通常莖、葉柔軟能隨著水流漂動,以免受水流衝擊而受傷。所以,生長的環境多半是水流緩慢的緩流區或靜水域,像是河流較深的區域或是湖泊、蓄水池和水田等。

如校園裡的水蘊草、聚藻等。

水蘊草─nkps
粉綠狐尾藻─nkps
不知名水草─nkps

浮葉型

這類型的水生植物根固定在水中的泥土或岩石上,莖橫向在水底不斷的生長新葉,葉子浮貼在水面上。這纇水生植物有個令人十分著迷的現象,就是他們的葉柄長度會隨著水位的高低做調整,使葉子始終浮貼在水面上,令人不得不想到,植物是不是會像人一樣有思考的能力。因此,他們生長的環境也是偏好靜水域,如湖泊、蓄水池等。

如校園中的菱角、睡蓮、田字草、台灣萍蓬草等。

菱角─nkps
睡蓮─lina
田字草─nkps─su
台灣萍蓬草─su
牡丹蓮─hsiu
王蓮─hsiu

漂浮型

這一類的水生植物整顆植物都漂浮在水面上,過著隨波逐流的生活方式。所以,他們的生命隨時隨地都會遭受到一些威脅,比如說他們被水沖到岸邊,就會乾死;又如水位降低了,也有可能使他們擱淺死掉;有時他們隨著水流到海裡,海水的鹹度很高也會令它們死亡。因此,他們的生長環境偏好靜水域。

例如校園裡的青萍、紫萍、水芙蓉、布袋蓮及槐葉蘋等。

水芙蓉─nkps─su
布袋蓮─nkps─su
青萍─nkps
紫萍─nkps
槐葉蘋─nkps─su
滿江紅─nkps

溼地型

這類型的水生植物根固定在泥土中,植物體往往會隨著水位的高低,而呈現不同的面貌。水位很高時,有時整顆植物會泡在水裡;水位中等時,只有莖、葉伸出水面;但是當水位很低的時候,整顆植物會完全離開水,感覺上和一般的陸生植物沒有差別。如野薑花、水稻和空心菜等。

野薑花─hsiu
水稻─hsiu
空心菜─nkps

水生植物的生活秘訣

水生植物和其他的植物一樣,都需要水分、空氣和陽光,但不一定需要土壤。不過,所要面對的生活問題卻是相同的,如呼吸、製造養分、爭取陽光、固定植物體、繁殖等,又因為生長在水分充足的環境裡,所以,浮力和平衡也是一個必須解決的問題。為了生存下去,所以,水生植物有些十分特殊的方法,好解決生活上所要面對的各種挑戰。

氣室和氣囊

水生植物的根、莖、葉都有或大或小的氣室〈很多個氣室集合在一起就形成一個特殊的器官─氣囊〉,以儲存生活所需要的空氣,並且取得在水中所需要的浮力和平衡。

布袋蓮的氣囊─nkps
布袋蓮的氣囊近觀─nkps
布袋連氣囊橫剖面─nkps─su

小朋友準備一個容器裝水七分滿,將水生植物壓入水中,放手後有什麼發現呢?是的,被壓入水中的植物會浮上來,而且恢復到原來的直立狀態。

如果把水生植物壓入水中,並且用力擠壓會有什麼發現呢?要看仔細哦!唉!會出現斷斷續續的小氣泡。好玩吧!這都是氣囊的功用呢。

 
菱角的氣囊─nkps─su
 
菱角的氣囊近觀─nkps─su

生活型態的變異

水生環境中的水位變化,往往隨著天氣的變化而有所改變,萬一水位降低導致過度擁擠時,或嚴重到整個植物體裸露出來,難道就只能等死嗎?有的水生植物可不願意輕易放棄努力的,所以,就發展出適應水分充足和水乾涸時的兩種不同的生活形式。布袋蓮、田字草、半邊蓮、聚藻就都具有這種本事。

 

水分充足氣囊發達

─nkps

水分不足或太擁擠時,氣囊消失、葉柄長長,水乾涸時,可以完全成為陸生植物。─nkps

粉綠狐尾藻的出水葉

─nkps

無性生殖

水生植物的生命有時因為一場暴風雨,便消失的無影無蹤;有時一場乾旱,也會讓它們死的乾乾淨淨。為了使生命能夠順利的延續下去,所以,水生植物有一套快速生長的方法,就是利用無性生殖的方式使自己的數量快速的增加。有的使用走莖,有的由葉腋生出側芽,有的由中軸發出新芽,變化多的讓人眼花撩亂。一旦新芽長成之後,就會脫離原來的母株,開始過著獨立的生活。

布袋蓮的走莖─nkps
水芙蓉的走莖─nkps
荷花的側芽─nkps

小朋友,希望你多到自然教室前的水生池走走,想知道校園裡水生植物的詳細情形,可以從這裡連上 校 園 水 生 植 物 網頁仔細的瀏覽。除了以上所介紹的有關水生植物生活方式和類型之外,你還有些什麼特別的發現呢?請別忘了告訴大家,讓大家一起來分享你的快樂!

水生動物

水中的世界有了植物之後,自然而然的就會引來吃植物的動物,水生植物的種類越多,吃植物的動物種類也就越是五花八門;有了這些動物之後又引來吃動物的動物,水裡的世界就更熱鬧了。生活在水中的動物,大致上可以區分為兩棲類、爬蟲類、魚類、甲殼類、 軟體動物和水棲昆蟲等。

小朋友,請先問問你自己:我要觀察些什麼,才能多了解這些小生命呢?

想想三年級時你曾學習過的課程〈動物的身體〉,相信你不難想到,我們至少要觀察它們的外型構造、它們的運動方式、它們的食性、它們的生活習性、它們一生的過程〈生活史〉。這些觀察的項目決定了之後,請你自己設計一張觀察紀錄表,好方便在觀察這些小動物的時候能夠派上用場,仔仔細細的紀錄下它們的活動情形,和生活的習性。這樣的資料才有價值,觀察活動也才能產生更多的樂趣。

當然,你還要想想有哪些設備可以為它們留下倩影,有了圖片,你的說明和資料會顯得更加突出,別人也更容易明白你所說的,這樣一來,相信你會更有成就感。加油哦!

兩棲類動物

兩棲類從它的名字就可以知道,它們的棲息地是跨越水域、陸域兩種不同的生活環境,而且,大多數的兩棲類的幼體生活在水中,成體〈成熟的個體〉則回到陸地上生活;加上它們的皮膚和人一樣,是完全暴露在空氣中,光溜溜、滑溜溜、溼答答的,沒有鱗片之類的堅硬的構造保護,所以,它們比較喜歡潮濕的環境。以上所說的,就是兩棲類動物的兩大特徵。

在台灣兩棲類包括蛙類、蟾蜍和山椒魚三種。由於台灣氣候溫暖潮濕,因此,整年都可以看到兩棲類動物在活動,很少受到冬眠或夏眠的影響而看不到。

以最接近人們生活的蛙類來說,春天這段時間是它們的最愛。只要一陣雨,就可以讓你有整晚聽不完的結婚進行曲,盡情享受最天然的美妙音樂。大多數的蛙類皮膚濕潤、光滑,而且,皮膚會不斷的分泌黏液,好隨時保持濕潤;成熟的個體外形分為頭、軀幹、四肢,腳上有蹼,可以行走、跳躍和游泳;會用舌頭彈出捕食小昆蟲或馬陸、蚯蚓、蝸牛等,屬於肉食性;繁殖時雄性會由上抱住雌性,刺激雌性產卵〈因為成體沒有交配器官,沒有真的交配行為,所以稱為假交配。〉;卵沒有堅硬的外殼保護,但是有厚厚的膠質包在最外層;幼時的蝌蚪生活在水裡,以鰓呼吸,會吃落葉的碎片、石頭上的藻類,也會吃水中的浮游生物、別的蝌蚪或小動物的屍體,屬雜食性;最後,蝌蚪會慢慢長出後腳,再長出前腳,由鰓呼吸改成用肺呼吸,尾巴慢慢縮短,變態成成熟的個體開始陸地上的生活。

回想起那有趣的過程,真可以用熱鬧非凡來形容。

成蛙半坐在水中〈背面〉
側面
正面

九十一年三、四月的時候,校園裡隨時可以聽見嘓嘓的叫聲,聲音大到上課都會把小朋友的魂給勾過去。一下課,不少好奇的小朋友,試著尋找聲音的來源,想找出到底是什麼動物在那大叫,吵得大夥上課都分了心。沒想到,找了半天什麼也沒找到,一群人紛紛討論起來,結果,連老師們都忙了起來,甚至工友伯伯都插上一腳,花圃、水池、盆栽下,沒一處放過,終於,我們看見了它的廬山真面目,也看到了它們愛的結晶。

貢德氏赤蛙的卵─nkps
貢德氏赤蛙的卵─nkps
卵的動物極〈黑色面〉─nkps─su

卵像一片布一樣平平的舖在水面上,卵的外表可以清楚的看到透明的膠質包著,從上方看是黑色的,從下方看卻是黃白色的。經過三、四天左右的發育,圓形的卵漸漸的變成橢圓形的幼體,這時候幼體還是包在膠質裡,並且會慢慢的沉到水面下。

孵化中的卵─nkps
剛孵化的蝌蚪─nkps
蝌蚪─nkps

經過一段時間之後,幼體突破膠質成為蝌蚪在水中生活,這時候可以看見蝌蚪黑黑的嘴,不斷的一開一闔;肚子裡有像繞圈圈的腸子,還有一團黃色的東西,而且隨著蝌蚪長大逐漸的變小,直到消失,那黃色的東西,就是蝌蚪剛開始生活的營養來源。肚子裡的營養消耗完了之後,蝌蚪就開始啃食水族箱壁上和石頭上的藻類,有時候別的蝌蚪死掉了,它也會吃死掉的蝌蚪屍體生活,想盡辦法讓自己順利的長大。

幼蛙〈可見尾巴〉─nkps
幼蛙〈可見尾巴〉─nkps
成蛙─nkps

大約兩個月左右之後,蝌蚪長出後腳,接著長出前腳,已經有了青蛙的外形。這段時間,幼小的青蛙會爬上石頭,不再進食,完全靠尾巴的養分繼續變化,直到變成成蛙。校園裡開始有貢德氏赤蛙的小蛙到處蹦蹦跳跳,繼續它們的生活。相信明年的這時候,小朋友一定有機會再和它們相逢的,到時候,請小朋友好好的觀察哦!

九十年的寒假,學校裡老師們相約到宜蘭的寒溪去玩,就在溪邊發現幾隻樹蛙,已經利用相機把它們拍攝下來。另外,三年一班的何晉榮小朋友也提供了五隻樹蛙,老師把它們飼養在自然教室前的水族箱裡,很可惜,小朋友拜訪它們的時候,打開蓋子卻忘了關上,因此,現在再也看不到,它們貼在木頭上的可愛模樣,只能看照片了。

樹蛙─su
台北樹蛙─nkps
樹蛙─su
 
樹蛙─su
蟾蜍─nkps
 

魚類

說到魚類,相信小朋友們都不陌生,它們是餐桌上的常客,不過是被吃的就是了!魚類生活在水裡,身體的外形可以區分為頭、軀幹、尾和鰭四部分。鰭是魚類的運動器官和平衡器官,多數魚類會擺動鰭在水中游動,或是維持在一個固定的地方;皮膚外層包著鱗片,有保護皮膚的作用,此外,仔細觀察會發現到一或二條的側線;魚使用鰓在水裡呼吸,所以,我們如果翻開鰓蓋,會發現魚的鰓總是鮮紅色的,嘴巴也總是一開一闔的。

 

同一條溪流,不同的流段,河水裡水的酸鹼性質、氧氣容量、礦物質成分和比例不同〈這些稱為化學因素〉,加上河底的石頭組成形式、水溫、水流的速度、水的流量、河水的深度、河流的坡度等也不同〈這些稱為物理因素〉所以,水中植物的分布也不一樣,這些因素,每一項,都會影響到魚類的種類和數量,使得魚類在分布上產生很大的差異。所以,河流上游可以看到的魚種,在中、下游的地方可能就看不到,而和中、下游可以看到的魚種有很明顯的不同。

魚類是河流中的主要成員,也是小朋友最容易觀察的。觀察的時候該留意些什麼呢?

體型〈紡垂形、側扁形、縱扁形、圓筒形〉

紡垂形
側扁形
 
目前缺圖
 
縱扁形
圓筒形

體長、體高、體寬

 
 

魚鰭的數量〈胸鰭、腹鰭、臀鰭、尾鰭、背鰭〉

魚的身體構造

側線的數量和形狀

仔細看哦!有兩條側線〈平行〉

如果你還想再觀察仔細些,那麼魚身上有沒有橫帶、橫斑、縱帶、縱斑,數量多少、什麼顏色,或是有沒有斑點,即斑點的顏色、形狀、分不等;鱗片的形狀是圓形的,還是別的形狀。當然,能長時間的飼養和觀察、紀錄,把他們一生的生活情形,包括求偶、交配、產卵、幼魚的成長、成魚的型態、覓食情況、自衛方式等,全部觀察過一遍,相信你的收穫一定是豐富的。

縱帶
橫帶
目前缺圖
縱斑
橫斑

說來可也真巧,九十年十月十八日,林珠孌老師帶著學校公文,邀約了幾位自然科的老師,到台北縣水產繁殖所去要蓋斑鬥魚,一次就要了五百尾。帶回學校之後,依照所方教的方法,立刻進行飼養觀察的工作。詳細的觀察內容,小朋友可以連上本校 蘇 伯 沅老師的網站觀看。

蓋斑鬥魚〈雄魚〉
蓋斑鬥魚〈求偶〉─nkps─su
蓋斑鬥魚卵泡─nkps─su
蓋斑鬥魚幼魚─nkps─su
蓋斑鬥魚幼魚─nkps─su
蓋斑鬥魚─nkps─su

自然教室前的水族箱,養著孔雀魚,這是林建明老師送的。孔雀魚的飼養容易,色彩鮮豔,繁殖速度也快,雄魚和雌魚的體型、色彩差異大,很適合小朋友進行飼養和觀察。如果你不想飼養,沒關係,請小朋友多來自然教室前走走看看。

孔雀魚─nkps─su
孔雀魚〈雄魚〉─nkps─su
孔雀魚〈雌魚〉─nkps─su

甲殼類動物

河裡除了魚類之外,最令小朋友歡喜的小動物還有蝦子和螃蟹。蝦子和螃蟹的身體,外面都有硬殼保護著,可以大分為頭胸部、腹部;身上的腳多的不像話,總共有五對,也就是有十隻腳,有的用來走路,有的用來保護自己的地盤。蝦子、螃蟹是水裡的清潔人員,水草、動物屍體、體型比它小的小動物,都是它的美味佳餚;但是,有的可是捕捉獵物的高手。

自然教室前的水族箱裡剛好也養了一些蝦子,那是 鄭 淑 婉 老師〈已經請調到碧湖國小任教〉送的。有空的話,多來看看它們哦!

蝦子─nkps
河蝦─虎豹潭911004
河蝦─虎豹潭910929

軟體動物

乾淨的水溝裡、河裡常常可以看見有螺類,慢慢的爬行,在水底的泥沙上、石頭上留下一條條的痕跡。他們的身體柔軟,所以建造了一個能夠保護自己的殼,背在身上帶著走;有的在螺口的位置還有螺蓋的構造,有的卻沒有螺蓋;它們使用能分泌黏液的腹足,在石頭上爬行;用它特殊的嘴,刮下長在石頭上的水藻吃、啃食綠油油水生植物,偶而,有落葉或是動物的屍體,也會給自己加菜,補充動物性蛋白質。

水蝸牛─nkps
水蝸牛─nkps
水蝸牛─nkps
水蝸牛的卵─nkps
福壽螺─虎豹潭910929
福壽螺─虎豹潭910929
福壽螺─虎豹潭910929
螺類─虎豹潭910929
螺類─虎豹潭910929

水棲昆蟲

昆蟲是這個世界上最有勢力的動物,陸地、空中、水裡都可以看到他們的龐大家族成員。其中住在水裡的昆蟲,我們就稱為水棲昆蟲。像是紅娘華、豆娘、蜻蜓、水黽、仰泳蟲、田鱉等,不過,因為老師手上的資料不夠充足,所以只能給小朋友們欣賞它們的照片,請小朋友耐心的等待吧!

紅娘華─捕食─翠湖
紅娘華─捕食─翠湖
紅娘華─交配─翠湖
豆娘〈成蟲〉─nkps
水黽〈成蟲〉─nkps
仰泳蟲─貢寮910929

引用http://www.nkps.tp.edu.tw/00032/biology/biology_water.htm

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