硅藻
硅藻
常见赤潮硅藻
海洋环境如果受到富营养污染或其它原因， 常使某些硅藻如骨条藻、菱形藻、盒形藻、 角毛藻、根管藻、海链藻等生殖过盛，形成 赤潮，使水质恶劣，对渔业及其它水产动物 带来严重危害。 有些硅藻（如根管藻）生殖太盛并密集在一 起，可阻碍或改变鲱鱼的洄游路线，降低渔 获量。
硅藻的工业价值
(d)休眠孢子： 沿岸性的中心硅藻多产生休眠孢子。首先，
细胞内原生质收缩，集聚于中央，然后分泌两瓣厚壳将其包 围，壳上常有刺状
1细胞分裂
硅藻以细胞分裂繁殖为主。细胞分裂时，原生质膨胀，使上下两壳略为分离。细 胞核进行有丝分裂。原生质体也一分为二，两壳分开为上壳，各再生一新的半壳 为下壳。两个子细胞一个与母体大小相等，另一个较母体为小。如此连续分裂下 去，多数个体将越来越小。硅藻以复大孢子（auxospore）的方式恢复其大小。
辐杆藻 Bacteriastrum
海链藻属Thalassiosira： 细胞呈圆盘形，以一条胶 质线相连成串，或埋在胶 质块内。群体，极少数单 个生活。壳面点纹，壳缘 有许多小刺。间生带明显， 呈环纹状或领纹状。本属 为近海浮游种类，我国记 录的有4种，诺氏海链藻T. nordenskioldi为我国北方 沿岸性种类。细弱海链藻 Thal.subtilis黄海、东海和 南海均有分布。
6、三个轴三个面
三个轴：纵轴（长、顶）、横轴（短、切顶）、冠壳 轴（壳环轴） 三个面：壳面、长轴带面、短轴带面
7. 羽纹硅藻细胞壁结构
羽纹硅藻纲细胞的壳面长形至椭圆形、带面多数 为长方形、具壳缝(纵沟)或假壳缝、假纵沟)) 或具管壳缝，在壳缝或假壳缝的两侧具由细点 连成的横线纹，或具横肋纹 。 1.中轴区和中心区 细胞中部或偏于一侧具1条纵向的
硅藻
体制：多数为单细胞，也有许多种类借由
细胞分泌的胶质ห้องสมุดไป่ตู้成丝状体、群体，形状有 纺锤体、弓形、舟形、线性、圆柱形、提琴 形、新月形、圆形和椭圆形 贮存物质：油滴（脂肪）
细胞壁的结构构造
1 细胞壁： 壁上有花纹，成分主要是 硅质。 壁的成分：外层——硅质， 内层——果胶质。 壁的构造：壳体坚硬，由 上下两个半壳套合而成， 壁上有点线纹、孔纹、肋 纹等，它们为分类上的依 据。
三、硅藻的分类
中心目硅藻 羽纹目藻目
壳面纹饰垂直于长 轴呈羽状排列，多 为两侧对称，舟形、 卵形，纺锤形，具 有纵沟
壳面形态
花纹同心状或辐 射状，圆形，椭 圆形，多角形， 具突起和刺毛
时间
分布
侏罗纪至现代
白垩纪至现代
海水中营浮游生 活
淡水常见种类
四、硅藻的生态分布
硅藻在淡、海水中皆有分布 喜欢生活于低温硬水水体 生活方式有：营被动漂浮、自发运动（底栖 类型，多为羽纹目硅藻）、营固着、附生
壳面：由纵轴和横轴形成上、下壳面，中心硅藻类壳面呈辐射对称， 羽纹硅藻类，壳面一般细长，呈两侧对称
二、硅藻的繁殖方式
1、细胞分裂
2、复大孢子auxospore
1）由营养细胞两壳直接脱 开，原生质裸出，长大形成 复大孢子，体积继续增长到 正常，分泌细胞壁，形成新 个体；2）细胞内容物通过 壳环侧面的小孔流出长大， 附着于孔部形成复大孢子， 长出新的细胞壁；3）由两 个细胞各自产生配子，彼此 结合，进行有性生殖。
硅
藻
一、硅藻概述 二、硅藻的繁殖方式
三、硅藻的分类
四、硅藻的生态分布
五、硅藻的意义
一、硅藻概述
硅藻
硅藻提纯流程：
步骤 1 2 3 沉积物硅藻 双氧水处理 盐酸处理 重液浮选/差异流 体分离 制片 硝酸处理 纯水清洗 活体硅藻
4
制片
从沉积物中提取出来的硅藻化石
（李东等，2010）
三
硅藻化石应用举例
Paleolimnol (2011) 45:183–197
论文题目： Hydrological change in the central interior of British Columbia, Canada: diatom and pollen evidence of millennial-to-centennial scale change over the Holocene
国内外研究概括
硅藻－环境因子之间的转换函数：
1、硅藻－湖水深度（Brugam et al.，1998）；
2、硅藻－湖水营养状况（Hall and Smol，1999）； 3、硅藻－湖泊磷浓度（Fritz et al.，1993a；Hallet al.， 1997）； 4、硅藻－盐度（Bao et al.，1999；Battarbee，2000）； 5、硅藻－PH值（Smol，1992）； 6、硅藻－温度（Bigler and Hall，2003）等。
作者：Jennifer M. Galloway Adam M. Lenny Brian F. Cumming
11.6-m sediment core (FEL01) was collected from the deepest point of Felker Lake in June 2001 using a modified Livingstone piston corer（活塞取芯 器）
内容：
海产硅藻的分类与生态
海产硅藻的分类与生态硅藻是一类单细胞的微型植物，它们以海水中的二氧化硅为原料合成硅质细胞壳，形状各异。
在海洋生态系统中，硅藻扮演着重要的角色，对海洋的生态平衡和生物多样性起着关键作用。
根据形态特征和生态习性，硅藻可以分为几个主要类别。
首先是针状硅藻，它们的细胞形状呈长条或针状，常见的有菱锥藻和镰刀藻。
这些硅藻多生活在富含营养物质的海域，对海洋生态系统的初级生产力有着重要的贡献。
其次是圆形硅藻，它们的细胞呈圆形或椭圆形，常见的有骨条藻和球状藻等。
这些硅藻生活在较为稳定的环境中，对海洋生态系统的稳定性起着重要作用。
圆形硅藻在海洋食物链中占据重要位置，为浮游动物提供丰富的食物资源。
此外，还有带状硅藻和网状硅藻等。
它们的细胞形状呈带状或网状结构，常见的有带状硅藻和螺旋藻等。
这些硅藻多生活在浅海海域，对沿海生态系统的稳定性和生物多样性维持起着重要作用。
硅藻依赖于海洋中的二氧化硅，通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，释放出氧气。
它们的生长周期较短，繁殖速度快，是海洋中最重要的初级生产者之一。
同时，硅藻还能吸收海洋中的营养盐，减少海水富营养化的现象，维护海洋生态系统的健康。
然而，近年来，由于人类活动的不断增加，海洋污染问题日益严重，对硅藻的生存环境产生了负面影响。
过度的废水排放、油污染等都会破坏硅藻的生活环境，导致种群减少甚至灭绝。
这对海洋生态系统的稳定性和生物多样性产生了巨大的威胁。
综上所述，海产硅藻在海洋生态系统中扮演着重要角色。
通过分类硅藻的不同形态和生态习性，我们可以更好地了解它们的生态功能和生态价值。
保护海洋环境、减少污染是确保硅藻生存和海洋生态平衡的重要举措，也是对我们自己生存环境的负责任行动。
硅藻是南极浮游植物中最主要的成分,其繁衍能力极强
硅藻是南极浮游植物中最主要的成分,其繁衍能力极强.它的大量生长为海域内几十亿吨硅藻是南极浮游植物中最主要的成分,其繁衍能力极强.它的大量生长为海域内几十亿吨，为海洋生态系统和全球气候变化提供了重要的贡献。
一、硅藻的特点硅藻是植物界中最重要的浮游植物之一，占海洋总生物量的5-20%，是水体中最常见的有机物，具有显著的营养价值，主要由碳、氮、磷和钙等原子组成，在海洋生态系统中起着重要的作用。
1. 硅藻的形态特征硅藻一般为单细胞或者多细胞，有条状、囊状、轮形、球形等形态。
它们的体表通常富含多种附着物，如链球藻的附着体表面有凹凸不平的附着物，而拟海藻的表面有一层涂层，这些附着物有助于它们吸附有机物和无机物。
2. 硅藻的生长特征硅藻能够适应极端条件而快速繁殖，它们通常在水体中存在大量种类，在受到适当的光和营养刺激后，它们可以迅速生长，并在一定的时间内进行大量的繁衍。
二、硅藻对海洋生态系统的影响1. 硅藻作为食物链中的重要一环由于它们能够快速生长，大量产生，为小型浮游动物、海洋鱼类及其他大型动物提供丰富的食物来源。
此外，它们还能够减少海水中有害物质的含量，保护海洋生态系统。
2. 硅藻对全球气候变化的影响由于它们能够快速吸收大量的二氧化碳，因此可以减少大气中的二氧化碳含量。
这有助于减少全球变暖，减少温室效应，保护全球气候平衡。
三、人们对硅藻的利用1. 作为食品原料由于其含有丰富的营养成分，例如蛋白质、多种矿物质和氨基酸，因此可以作为食品原料，用于制作各种食品，如冰激凌、冷冻面条、冰棒、饮料、面包及各种鱼子酱。
2. 作为化妆品原料由于其含有大量的天然保湿成分，因此可以作为化妆品原料，用于制作各种保湿产品，如乳霜、乳液、眼霜、手霜及各种护肤产品。
3. 作为制药原料由于其含有大量的有效成分，因此可以作为制药原料，用于制作各种保健产品、抗衰老产品、抗氧化剂及多种保健食品。
总之，随着人们对海洋生态学及其相关领域的不断深入研究，人们对海洋生态中重要的浮游植物——硅藻也有了更加全面的了解。
什么是硅藻？
硅藻是一类最重要的浮游生物，分布极其广泛。
在世界大洋中，只要有水的地方，一般都有硅藻的踪迹，尤其是在温带和热带海区。
因为硅藻种类多、数量大，因而被称为海洋的"草原"。
硅藻是一类具有色素体的单细胞植物，常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群硅藻简介：硅藻是一类最重要的浮游生物，分布极其广泛。
在世界大洋中，只要有水的地方，一般都有硅藻的踪迹，尤其是在温带和热带海区。
因为硅藻种类多、数量大，因而被称为海洋的草原。
硅藻是一类具有色素体的单细胞植物，常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体。
硅藻的形态多种多样。
1.分类硅藻门（Bacillariophyta）有100,000多种，可分为2纲：中心硅藻纲（Centricae）圆形，辐射对称，壳面上的花纹自中央一点向四周呈辐射状排列，海产多。
羽纹硅藻纲（Pennatae）长形或舟形，花纹排列成两侧对称，表面有线纹、肋纹、纵裂缝（壳缝），壳面中央呈加厚状，称中央节，在两端称端节.2．主要特征植物体单细胞或连接成丝状体、群体。
细胞壁是由2个套合的半片组成，称半片为瓣。
硅藻的半片称上壳（epitheca）（在外）、下壳(hypotheca)（在内），上下壳均有一凸起的面称壳面（valve）。
侧面或壳边是两个瓣套合的地方，环绕1周称环带（girdleband）。
上壳和下壳都是有果胶质和硅质组成的，没有纤维素。
载色体1至多数，小盘状、片状。
色素主要有叶绿素a、c，β-胡萝卜素、α-胡萝卜素和叶黄素。
叶黄素类中主要含有墨角藻黄素，其次是硅藻黄素（diatoxanthin）和硅甲黄素（diadinoxanthin）。
藻体呈橙黄色、黄褐色。
同化产物为金藻昆布糖和油。
细胞核1个。
营养体无鞭毛。
精子具鞭毛，为茸鞭型。
3．繁殖硅藻以细胞分裂繁殖为主。
细胞分裂时，原生质膨胀，使上下两壳略为分离。
细胞核进行有丝分裂，载色体、蛋白核等细胞器也随着分裂。
03硅藻
曲壳藻属Achnanthes 单细胞或连成链，或以胶质柄附着在它物上。壳面 纵轴弯曲，带面屈膝形。生活海水、淡水和半咸水 中。短柄曲壳藻A.breuipes海产，是杂色蛤仔的饵 料。
3、双壳缝目
• 细胞上下壳面均具壳缝、壳缝位于长壳面正中线， 有的在边缘或四周。带面舟形舟形、楔形、月形 或弓形、S形、披针形等 • 常见种属：舟形藻属、羽纹藻属、布纹藻属、新 月硅藻属、异极藻属、
带面舟形舟形楔形月形5758壳面椭圆形或披针形两侧平行中轴区宽常在中央壳面具平行肋纹羽纹藻属pinnularia5960细胞三轴对称中轴区狭窄壳缝发达具中央节和极节壳面线形披针形椭圆形末端头状或钝圆壳面具横线纹布纹或窝孔纹壳环面长方形
第三章 硅藻门 Bacillariophyta
本章内容
一、硅藻的形态构造
（二）羽纹硅藻纲Pennatae
细胞壳面线形、椭圆形、卵形、菱形、新月形、 弓形、“S”形或棒形，细胞表面没有刺毛和突 起。花纹为左右对称，呈羽状排列。具壳缝、 假壳缝或管壳缝。
1 (2)细胞壳面无壳缝或具假壳缝-------------无壳缝目Araphidiales 2 (1)细胞壳面具壳缝
斜锥形突起，贯壳轴很长，并有很多间生纹。
常见种属：根管藻属
根管藻属Rhizosolenia
单细胞或链状群体 细胞管形 壳面：截形或鸭嘴形，小刺 间生带：环形，半环形或鳞 片状 分布广，多暖海种类，少淡 水种类，富营养型水体中
3、盒形藻目Biddulphiales
细胞小盒形，形状如面粉袋，具角状凸起及棘刺。 壳面扁椭圆形、三角形、多角形或半月形。 常见种属：盒形藻属Biddylphia、角毛藻属 Chacetoceros 、 双尾藻属Ditylum
硅藻概述
一、中心硅藻纲(中心纲)的特点
• • • • • 单细胞，或内壳面相连接成链状群体。 花纹辐射对称排列。 细胞圆盘形、圆柱形或三角 形、多角形等。 细胞外面常有突起和刺毛，有助于浮游生活。 多数种类营浮游生活，少数种类 营附着生活， 可分泌粘胶附着在海藻、底栖动物或其他物体 上，被浪打之后，常带入浮游生物 群中。 • 大多数海水，淡水种类少
• 单细胞，或以壳面相连成链状或靠胶质 丝连成链状，或埋 于胶质内。 细胞常为圆形、鼓形或圆柱形、透镜形 等。横断面圆形。 壳缘平滑，有的种类壳缘具 小刺。
•
•
1．直链藻科Melosiraceae
• 大部分种类分布于海水中，淡水种类不多，却是湖泊、 池塘最常见的浮捞 硅藻之一。本科有4属，直链藻属 最为常见。 • 直链藻属Melosira：细胞圆球形或圆柱形，内壳面连接 成链状或念珠状群体。壳面圆形 细胞一般很厚，有细 点纹或孔纹。有的种类相连带上有一线形的环状缢缩， 称环沟，两细胞之间的沟状缢缩称假环沟。有的种类 壳面具棘或刺。 • 常见种有：具槽直链藻M．Sulcata，为我国沿岸水域 常见种，分布很广；颗粒直链藻M. granulata 为湖泊 池塘的普生种，可形成优势种群；变异直链藻在海、 淡水中均有分朽。
1．脆杆藻科
壳面有假壳缝或无。壳面扁卵形全披针形。 常形成群体。淡水、 海水均有分布。
（1)星杆藻属：细胞呈棒状，两端异形，通常—端扩大。细胞以— 端连成尽星状
脆杆藻科
脆杆藻科
脆杆藻科
脆杆藻科
ห้องสมุดไป่ตู้ 2．平板藻科：细胞内有隔片是本科的主要特征。隔片2一５片 细胞常以 胶质相连成带状或曲折的链。
平板藻科
2 窗纹藻科
3 双菱藻科
三角褐指藻
硅藻(课堂PPT)
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11
硅藻细胞壁的突物
• 硅藻细胞表面有向外伸展的多种多样的突物， 有突起、刺、毛、胶质线等，它们有增加浮力 和相互连接的作用。
• 突起是细胞壁向外的头状突出物，其形状多种， 有圆形、方形和六角形等。
• 刺一般细而不长，末端尖，其数目、长短不一。 • 毛为较细长的突物，长度常为细胞直径的数倍，
有的种类在粗毛里还有色素体，这是毛与刺的 最大区别。 • 此外还有膜状突起和胶质线、胶质块等胶质突 起。
• 2（1）花纹左右对称，呈羽状排列，具壳缝或 假壳缝-----------------羽纹硅藻纲 (Pennatae)
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20
中心硅藻纲分目检索表
• 1（2）细胞圆盘形、鼓形、球形、圆柱 形。壳面多为圆形-------------
圆筛藻目
• 2（1）细胞长圆柱形或盒形。
• 3（4）细胞长圆柱形，贯壳轴很长，具 间生带--------------------------根管藻目
• 上壳和下壳都不是整块的，皆由壳面（Valve） 和相连带（Connecting band）两部分组成。
.4Leabharlann • 壳面向相连带转弯部分叫壳套（Valve mantle）；
• 与壳套相连，和壳面垂直的部分，叫相连带。
• 上壳相连带和下壳相连带相连接的部分（相套 盒的部分）叫连接带。
.
5
• 壳面 • 壳顶和壳底均称为壳面(从上下看到的面) • 壳套 • 壳面向相连带转弯部分。 • 相连带 • 与壳套相连，垂直于壳面的部分。 • 连接带 • 上下两个相连带相互套盒的部分。 • 壳环或壳环带(Girdle band) • 上、下相连带的总称。 • 带面或环面 • 壳环或壳环带的面(从侧面看到的面)
硅藻养殖方法和注意事项
硅藻养殖方法和注意事项摘要：硅藻是一种常见的浮游植物，具有种类繁多和广泛分布的特点。
硅藻的养殖方法可以通过简单的室内培养或利用自然环境进行室外养殖。
本文将详细介绍硅藻的培养方法、培养条件以及注意事项，帮助读者了解硅藻养殖过程中的关键要素和注意事项。
正文：1. 硅藻的培养方法硅藻的培养可以分为室内培养和室外培养两种方法。
室内培养是通过在实验室或家庭中提供适宜的光照和营养条件来培养硅藻。
首先需要准备好培养容器，如试管、培养皿等，并加入适量的培养液。
常见的培养液可以使用海水、淡水或人工培养液，根据硅藻的物种和需求来选择合适的培养液。
在室内光照条件方面，硅藻对光线的要求较高，可以选择提供辐射量适宜的光源，如日光灯或激光光源。
同时需要控制光照时间和强度，一般来说，12小时光照和12小时黑暗的周期可以满足硅藻的生长需求。
2. 硅藻的培养条件硅藻的培养条件包括温度、pH 值和养分等方面。
温度是硅藻生长的重要因素，一般来说，10 ℃到30 ℃的温度范围内可以较好地促进硅藻的生长和繁殖。
在培养过程中需要保持恒定的温度，避免过热或过冷对硅藻生长的不利影响。
pH 值也对硅藻的生长有一定的影响，一般来说，硅藻适宜生长的 pH 值范围在7.5 到 9.0 之间。
可以通过加入适量的酸碱调节剂来维持培养液的 pH 值在合适的范围内。
此外，硅藻还需要充足的营养物质来满足其生长需求。
硅藻主要依靠水中溶解的二氧化硅进行蓄积，因此提供较高浓度的硅源是培养硅藻的重要条件。
同时，硅藻也需要适量的氮、磷等元素，可以通过添加相应的氮磷肥料来提供。
3. 硅藻养殖的注意事项在硅藻的养殖过程中，需要注意以下几点事项：（1）保持培养液的清洁和稳定。
及时清理培养容器内的杂质、藻类死亡物和污染物，避免影响硅藻的养殖效果。
（2）严格控制光照和温度条件，避免过度曝光或过热导致硅藻的养分消耗过快、生长停滞或死亡。
（3）定期检测培养液的 pH 值和养分浓度，根据测试结果进行调整和补充。
硅藻在生物领域中的开发与应用
硅藻在生物领域中的开发与应用硅藻是一种单细胞藻类，可以在海洋、湖泊等水体中大量生长，拥有高效的光合作用和生物转化能力。
随着生物技术的发展，硅藻在生物领域中的开发与应用逐渐引起人们的关注。
本文将介绍硅藻的基本概念、生物学特性以及在生物领域中的应用。
一、硅藻的基本概念硅藻是一种微型海洋植物，属于藻类中的硅质藻类。
硅藻细胞壳是由二氧化硅组成的，极度细腻且极具美感，形状多样，以小球形、半球形、圆锥形等为主。
在自然环境中，硅藻可以生长在光照充足、水温适宜、含盐量适中的湖泊、河流、池塘、海洋等水体中。
二、硅藻的生物学特性1.生态适应性强硅藻对环境的适应性强，可以在丰富的营养环境中适应生存，同时还可以在北极和南极的极端环境中生存。
这些特性使硅藻成为一种常见的食物链底层生物。
2.高效的光合作用硅藻可以通过光合作用将光能转化为有机物质，具有高效的光合转化能力。
硅藻中的叶绿素和类胡萝卜素可以吸收不同波长的光线，可以适应不同的光照强度。
3.富含营养成分硅藻富含蛋白质、脂肪、多糖、维生素、矿物质等营养成分，具有很高的营养价值。
三、硅藻在生物领域中的应用1.食品添加剂硅藻可以作为一种天然食品添加剂，其特殊的营养成分使其被广泛应用于面包、饼干、糖果、调味品等食品制造业。
硅藻的一些种类还可以作为食品色素和增味剂使用。
2.生物能源硅藻的光合作用效率高，生产有机物的速率快，是一种很好的生物能源生产平台。
硅藻中的脂肪和油脂含量很高，可以用于生物柴油、生物燃料和化妆品中。
3.环境治理硅藻的生长需要摄取大量的二氧化碳，可以减少大气中二氧化碳的含量。
硅藻还可以利用水磷酸盐、硝酸盐等物质净化水体，改善水质。
4.医药领域硅藻中含有大量矿物质和维生素，是一种天然的保健品原料。
同时硅藻中的活性成分还可以用于肝病、心血管疾病等疾病的治疗。
5.工业应用硅藻可以制备各种各样的陶瓷、玻璃、水泥等工业材料。
硅藻的细腻和可塑性使其成为制备化妆品、颜料、涂料等材料的理想原料。
硅藻在水产上的原理及应用
硅藻在水产上的原理及应用硅藻的基本特性硅藻是一种具有高硅含量的微型植物，广泛存在于淡水和海水中。
它们是一种单细胞藻类，外壳主要由二氧化硅组成。
硅藻有着以下基本特性： - 高硅含量：硅藻的硅含量一般在40%以上，可以达到甚至超过70%。
- 广泛分布：硅藻分布于全球各个水域，数量庞大，种类繁多。
- 生态功能强大：硅藻可以进行光合作用，吸收二氧化碳，并释放出氧气。
硅藻在水产中的应用1. 水质净化硅藻在水产中的最重要的应用之一就是水质净化。
硅藻具有较好的吸附能力，可以吸附水体中的有机污染物和重金属离子，起到净化水质的作用。
同时，硅藻也能吸收水体中的氮、磷等营养物质，减少水体富营养化现象的发生。
2. 水产养殖硅藻在水产养殖中也有着广泛的应用。
由于硅藻含有丰富的营养物质，如蛋白质、氨基酸和维生素等，可以作为水产养殖的饵料。
同时，硅藻还能提供适宜的光照条件，为水产的养殖提供合适的光能。
3. 水产生物增强硅藻富含的有机物和无机物对水产生物的生长发育有着积极的促进作用。
硅藻可以提供充足的营养物质，促进水产生物的生长。
此外，硅藻还能增强水产生物对环境应激的抵抗力，提高其抗病能力和免疫力。
4. 水体氧化硅藻通过光合作用将二氧化碳转化为氧气，能够增加水体的氧含量，改善水体的通气性，提升水体中生物的呼吸功能，有利于水产养殖和水生生态系统的健康发展。
5. 水产病害预防硅藻中含有一些天然的生物活性物质，具有一定的抗菌、抗病毒和抗真菌的作用。
添加适量的硅藻可以提高水产养殖中水体的抗病毒能力，减少水产病害的发生。
6. 水体调节硅藻可以调节水体的pH值，稳定水体的酸碱度，对于酸性水体和碱性水体的调节有一定的作用。
同时，硅藻还可以调节水体的温度，提升水体的热导性能，为水产提供适宜的生长环境。
结论硅藻在水产上的应用非常广泛，不仅能够提高水产养殖的产量和质量，还能够净化水质，改善水体生态环境。
在未来的发展中，我们有必要继续深入研究硅藻的特性和应用，以推动水产养殖和水质管理的可持续发展。
硅藻的形态结构及功能
第一章硅藻和硅藻土第一节硅藻硅藻是一种单细胞藻类，它的形体极为微小，一般只有十几微米到几十微米。
据有关资料记载，世界上最小的硅藻只有一微米，最大的硅藻有三、四千微米。
由于硅藻壳体十分微小，所以直到显微镜问世以后，人们对它才逐渐有所了解。
因为硅藻的微小，用眼睛是看不见的，至于对它的形态、微细结构的研究，就得用电子显微镜放大后才能对其作更深一步的研究。
硅藻在地球上的分布极为广泛，几乎有水的地方都有它的存在。
由于硅藻能进行光合作用，自制有机物，加上其繁殖速度快，数量大，所以它也是水中的动物的氧气的提供者之一。
水产品如渔业的兴衰与它的存在有着间接关系。
在不同的水体(如淡水、咸水)中，硅藻的组成不同，并且它生存时代的周围环境发生变化时，生活在这些水体的硅藻也随之发生相应的变化。
在某些特定的环境下，例如淡水、阳光充足、水中有大量的火山爆发后产生的二氧化硅可溶性硅质来源和富含二氧化硅的岩石经风化分解为可溶性硅质来源时，生活在水体中的硅藻能以惊人的速度生长繁殖，它们的遗骸沉积到水底被埋藏起来，当其堆积到一定厚度就成为我们今天所见到的硅藻土。
适宜硅藻生长、繁殖的有利条件是：①利于光合作用和沉积作用发生和进行的浅水盆地；②有丰富的可溶性二氧化硅的来源；③有丰富的营养物供应。
硅藻是组成硅藻土的主要部分，而硅藻堆积时共生和伴生有各种各样的杂质与其一起堆积，一张办公桌几天不清扫一下，也会落上一层灰尘，何况漫长的堆积过程中，不可避免地杂质也将与硅藻堆积在一起，成为硅藻土，为此，可以说硅藻土除了含有硅藻外，不可能不含有其他杂质。
而我们优选硅藻精土，就是把原土中的硅藻富集起来，把其共生的杂质出去。
第二节硅藻的形态和结构每一个活的硅藻细胞都有上下两个壳，它的上壳比下壳稍大，互相扣合在一起构成一个硅藻细胞(如图1所示)。
图1 硅藻细胞纵切面A、表面，B、下壳，C、环壳面，D、上下壳连接带每个壳都由壳面，环壳面，上下壳连接带三部分组成。
硅藻--
色素体： 色素体：硅藻的光合作用色素主要有叶 绿素a、、 、、c1 以及β胡萝卜素 绿素 、、 、c2以及 胡萝卜素， 以及 胡萝卜素， 岩藻黄素、硅藻黄素等。 岩藻黄素、硅藻黄素等。色素体呈黄 绿色或黄褐色，形状有粒状、片状、 绿色或黄褐色，形状有粒状、片状、 叶状、分枝状或星状等。 叶状、分枝状或星状等。
ⅠExteral features ⅡCytologic features
Ⅲ Reproduction and life history ⅳ Movement
• 硅藻物种主要包括单细胞和群体两大类。 硅藻物种主要包括单细胞和群体两大类。 单细胞藻体的形态由于细胞壳面形态、 单细胞藻体的形态由于细胞壳面形态、细 胞断面形态、细胞直径、 胞断面形态、细胞直径、贯壳轴长短不同 而有不同的形态。 而有不同的形态。群体是依靠细胞分泌胶 质、细胞壁或细胞壁的衍生物直接连接而 由于胶质孔位置不同形成多态的群体， 成。由于胶质孔位置不同形成多态的群体， 如星状、曲折状、树枝状、念珠状等。 如星状、曲折状、树枝状、念珠状等。
第一节 硅藻门 Bacillariophyta
硅藻概述
• 硅藻门（Bacillariophyta）藻类植物一门。硅藻由褐藻演 化而成。 硅藻普遍分布于淡水、海水中和湿土上，生境非常广 泛，地球上凡是有水滞留的地方，都会有硅藻的踪迹；为 鱼类和无脊椎动物的食料。硅藻死后，遗留的细胞壁沉积 成硅藻土，可作耐火、绝热、填充、磨光等材料，又可供 过滤糖汁等用(孔隙率、低导热性、高熔点和化学惰性的 特点)。约16000种。淡、海水中均有分布，为海水中的主 要藻类。分布广，喜在较低温的硬水水体中生活，游、底 栖或着生，在岩石、墙、树皮上也能附生，在干燥处以休 眠状态过旱季，在热带的潮湿地区与蓝藻共生。春秋两季 出现高峰，水温60°温泉中某些藻能正常生长、繁殖。
硅藻概述培训资料
06
硅藻的研究展望
硅藻的分子生物学研究
分子系统学
深入研究硅藻的分子系统学，揭示硅藻的物种多样性和进化关系， 为分类学和生态学研究提供依据。
基因组学
开展硅藻的基因组学研究，解析硅藻的基因组结构和功能，探究硅 藻适应环境变化的遗传基础。
转录组学和蛋白质组学
研究硅藻在环境变化下的转录组和蛋白质组响应，揭示硅藻对环境 适应的分子机制。
硅藻的应用前景
环境监测和修复
01
利用硅藻对环境变化的敏感性，开展硅藻在水质监测、土壤修
复等方面的应用研究。
生物能源
02
探究硅藻在生物能源生产中的应用潜力，如制备生物燃料、生
物质等，为可再生能源的发展提供支持。
生物材料和药物
03
研究硅藻的生物活性物质，开发新型生物材料和药物，拓展硅
藻的应用领域。
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硅藻的生态学研究
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生态分布和多样性
调查硅藻在全球范围内的生态分布和物种多样性， 揭示硅藻在生态系统中的地位和作用。
环境适应性
研究硅藻对环境因素的适应性，包括光照、温度、 盐度、营养盐等，探究硅藻在不同环境中的生存 策略。
生物地球化学循环
探讨硅藻在碳、氮、磷等生物地球化学元素循环 中的作用，了解硅藻在调节生态系统功能中的贡 献。
硅藻的保存方法
保存容器
选择密封性好、透光性 强的容器进行保存，如
玻璃瓶或塑料瓶。
保存液
和活性。
保存温度
根据需要选择适宜的保 存温度，如4℃或-20℃， 以延缓硅藻的代谢和腐
败。
定期更换保存液
定期更换保存液，以保 持硅藻的活性，并避免
细菌滋生。
硅藻的运输方式
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硅藻细胞的分裂生殖
复大孢子(auxospore)
• 硅藻细胞经多次分裂后，个体逐渐缩小， 到一个限度，这种小细胞不再分裂，而 产生一种孢子，以恢复原来的大小，这 种孢子称为复大孢子。
小孢子
• 小孢子是中心硅藻纲一种常见的生殖方 式。细胞核和原生质经过多次分裂，形 成8、16、32、64、128个小孢子，每 个孢子具有1~4条鞭毛，长成后，成群 逸出，相互接合为合子，然后每个合子 萌发成新个体。
• 1（2）细胞圆盘形、鼓形、球形、圆柱 形。壳面多为圆形------------圆筛藻目 • 2（1）细胞长圆柱形或盒形。 • 3（4）细胞长圆柱形，贯壳轴很长，具 间生带--------------------------根管藻目 • 4（3）细胞形似面粉袋，盒形，各角常 具有突起-------------盒形藻目
壳面都有哪些形状？
圆形 S型形 舟形等
带面的基本形状
长方形
长长方形：纵轴面 短长方形：横轴面 壳轴：贯两壳面的轴
纵沟(Raphe）
• 纵沟是羽纹硅藻（纲）细胞壁上的一个 重要结构，壳面中部或偏于一侧具一条 纵向裂缝又称壳缝。壳缝的中央和两端 细胞壁加厚，分别称中央节和端结节。 • 具纵沟的种类可以运动。
花纹
• 硅藻细胞壁上都具排列规则的花纹，主要有： • 点纹：为普通显微镜下可分辨的细小孔点，单 独或成条（点条纹）； • 线纹：这是由硅质壁上许多小孔点紧密或稀疏 排列而成，在普通显微镜下观察时，无法分辨 而是一条直线状； • 孔纹：为硅质壁上粗的孔腔，中心硅藻纲的孔 纹基本为六角形，其结构很复杂； • 肋纹：为硅质壁上的管状通道，内由隔膜分成 小室或壁上因硅质大量沉积而增厚。
• 有些种类在壳套与相连带之间具有次级相连带 又称间生带 。 • 凡壳轴较长的种类都有间生带，其数目1条2条 或多条。 • 花纹形状主要有三类；鱼鳞状、环状、领状。 • 具间生带的种类，有向细胞腔内伸展成片状的 结构，称隔片(Sepum)。 • 隔片通常与壳面平行，隔片从细胞的一端向内 延伸或从两端向中央延伸。如果隔片一端是游 离的，称为假隔片。 • 间生带和隔片都具有增强细胞壁的作用。
中华盒形藻 Bidduiphia
sinensis
• 单独生活或形成短链。壳套和壳环面之 间无凹缢。从细胞的四角伸出细长的棒 状突起，末端截形。突起内侧的壳面上 有明显的小隆起，上面着生一根粗壮中 空的刺毛，顶端有小分叉。色素体小而 多，呈颗粒状。本种在我国沿海均有分 布
羽纹硅藻纲分目检索表
• 1（2）细胞壳面无壳缝，或具假壳缝-----------------无壳缝目 • 2（1）细胞壳面具壳缝 • 3（4）细胞仅一壳面具壳缝，另一壳面为假壳缝----------------------------单壳缝目 • 4（3）细胞两壳面均具壳缝 • 5（6）壳缝不发达，短，仅位于壳面两端的一侧--------------------------------短壳缝目 • 6（5）壳缝发达，惯穿壳面 • 7（8）壳缝线形，位于壳面中轴区-----双壳缝目 • 8（7）壳缝成管状，为管壳缝，常位于壳缘--------管壳缝目
细长翼根管藻Rhizosolenia
alate f. gracillma
• 细胞单个生活或呈短链。细胞细长而直， 直径3~7μm，为本种最小的类型。壳面 伸长似圆锥形，没有端刺。节间带花纹 鳞片状整齐地排列。色素体多且小，颗 粒状。本种在我国的渤海、黄海、东海 和南海均有分布。
盒形藻目(Biddulphiales)分科检索表
• 4（3）细胞不靠胶质丝相连 • 5（8）细胞壳周有长刺向外围射出 • 6（7）细胞单独生活，壳面半球形--环毛藻科 • 7（6）细胞靠长刺基部相连成链状群体，壳面 扁平--辐杆藻科 • 8（5）壳周边无长刺射出 • 9（10）细胞盘形、单独生活---------圆筛藻科 • 10（9）细胞圆柱形或近球形，群体生活 • 11（12）细胞球形或圆柱形，壳面具花纹--直链藻科 • 12（11）细胞长圆柱形、细胞壁薄，无花纹-------细柱藻科
管壳缝目Aulonoraphidinales分科检索表
• 1（2）管壳缝常在壳面作角状曲折，或位于 背侧边缘----------------窗纹藻科 • 2（1）管壳缝非上述情况。 • 3（4）管壳缝位于壳面中部或偏于一侧边缘 --------------------菱形藻科 • 4（3）管壳缝围着整个壳缘---------双菱藻科
硅藻细胞壁的突物
• 硅藻细胞表面有向外伸展的多种多样的突物， 有突起、刺、毛、胶质线等，它们有增加浮力 和相互连接的作用。 • 突起是细胞壁向外的头状突出物，其形状多种， 有圆形、方形和六角形等。 • 刺一般细而不长，末端尖，其数目、长短不一。 • 毛为较细长的突物，长度常为细胞直径的数倍， 有的种类在粗毛里还有色素体，这是毛与刺的 最大区别。 • 此外还有膜状突起和胶质线、胶质块等胶质突 起。
无壳缝目(Araphidiales)分科检索表
• 1（2）细胞内有隔片------------------平板藻科 • 2（1）细胞内无隔片------------------脆杆藻科
冰河拟星杆藻 Asterionellopsis glacialis
肘状针杆藻 Synedra ulna
佛氏海毛藻 Thalassiothrix
Cyclotella striata
条纹小环藻
根管藻目(Rhizosoleniales)
• 细胞壳面大多为椭圆形，少数圆形。惯壳轴伸 长而呈管状，常有各种形状的间生带。 • 根管藻科(Rhizosoleniaceae) • 根管藻属(Rhizosolenia) 细胞呈长圆柱形，断 面椭圆形至圆形，其未端具刺。本属种分布广， 多数为暖海性浮游硅藻之一。
• 1（2）刺毛长于细胞，刺端无爪 ，细胞靠刺毛相连--------------------------------------------------角毛藻科 • 2（1）刺短于细胞，或无刺，如长于细胞则有爪 • 3（4）壳面为扁椭圆形、三角形或多角形，壳面突起 和壳环面平行，一般突起短于细胞，如长于细胞则有 爪---------------------------------------------盒形藻科 • 4（3）壳面长椭圆形，壳环面较阔，突起或有或缺-------------------------弯角藻科 洛氏角毛藻 Chaetoceros lorenzianas
圆海链藻Thalassiosira rotula
中肋骨条藻Skeletonema costatum：
• 细胞透镜形或圆柱形，壳面圆而鼓起，着生 一圈细长的刺，与邻细胞的对应刺相接组成 长链。细胞间隙长短不一，往往大于细胞本 身的长度。色素体1~10个，但通常2个，位 于壳面，各向一面弯曲；2个以上的色素体 为小颗粒状。细胞核位于中央。有增大孢子。 本种分布极广，以沿岸为最多，曾多次引发 赤潮。我国的各海区均有分布。
nitzschioides
• 细胞长30－116μm，宽5－6μm，以胶 质相连成星形或锯齿状群体。壳环面棒 状，直或略为弯曲。本种在我国南海、 东海、黄海和渤海均有分布。
双壳缝目(Biraphidinales)分科检索表
• 1（2）细胞壳面两端及两侧均对称-舟形藻 科 • 2（1）细胞壳面不对称。 • 3（4）细胞壳面两侧不对称---------桥弯藻科 • 4（3）细胞壳面两端不对称---------异极藻科 美丽曲舟藻 Pleursigma formosum
尖刺菱形藻Nitzschia
pungens
• 细胞细长，成梭形，末端尖。长80134μm，宽3.7-9μm.细胞借末端相 叠成链，相连部分达细胞长度的四分 之一至三分之一。每个细胞有两个色 素体，位于细胞核两侧。本种在我国 沿海均有分布。
五、生态和意义
• 1、硅藻一年四季都能形成优势种群，是海洋浮游植物 的主要组成部分，被称为海洋牧草，是海洋初级生产 力的一个重要指标。 • 2、在贝类的饵料中，硅藻占首要地位；对虾的幼体也 以硅藻为主要摄食对象。毛虾的全年食物中，硅藻占 54%，其它沙丁鱼等幼鱼也以硅藻为主要食物。可见， 海洋经济动物产量的高低与硅藻的数量有着密切的关 系。 • 3、硅藻死后硅质外壳，含85.2%的氧化硅。工业上 用途广泛，可作为建筑、磨光等材料，过滤剂、吸附 剂、造纸、橡胶、化妆品和涂料的填充剂，以及保温 材料等。 • 4、海洋环境受到富营养污染或其它原因，常使某些硅 藻如骨条藻、菱形藻、盒形藻、角毛藻、根管藻、海 链藻等生殖过盛，形成赤潮。
三、生殖
• 硅藻的生殖有营养生殖、无性生殖和有性生殖 三种方式； • 硅藻最普通的一种生殖方式，分裂生殖：细胞 的原生质略增大，然后核分裂，色素体等原生 质体也一分为二，母细胞的上、下壳分开，新 形成的两个细胞各自再形成新的下壳。这样形 成的两个新细胞中，一个与母细胞大小相等， 一个则比母细胞小。这样连续分裂的结果，个 体将越来越小。
二、硅藻细胞内含物
• 色素有叶绿素a和c、富含胡萝卜素、硅藻素和 叶黄素等。 • 色素体呈黄绿色或黄褐色，形状有盘状、粒状、 片状、叶状、分枝状或星状等。 • 贮存物质主要是油滴（脂肪）、蛋白核、淀粉 粒等。 • 有1个细胞核，常位于细胞中央，在液泡很大 的细胞中常被挤到一侧。 • 用甲基蓝或尼罗蓝稀溶液染色，可见到细胞核。
• 壳面向相连带转弯部分叫壳套（Valve mantle）； • 与壳套相连，和壳面垂直的部分，叫相连带。 • 上壳相连带和下壳相连带相连接的部分（相套 盒的部分）叫连接带。
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壳面 壳顶和壳底均称为壳面(从上下看到的面) 壳套 壳面向相连带转弯部分。 相连带 与壳套相连，垂直于壳面的部分。 连接带 上下两个相连带相互套盒的部分。 壳环或壳环带(Girdle band) 上、下相连带的总称。 带面或环面 壳环或壳环带的面(从侧面看到的面)