《生物监测》教学课件—02水体初级生产力的测定
实验一水体初级生产力的测定
实验一水体初级生产力的测定引言水体初级生产力是指在单位时间内，水体中植物光合作用所固定的能量量。
测定水体初级生产力可以帮助我们了解水体的生态系统功能，评估水体营养状态，以及推断水体中底栖生物的生态条件。
本实验旨在通过测量水样中叶绿素a的含量，来间接估算水体的初级生产力。
实验原理在水体中，叶绿素a是植物光合作用的一个重要指标。
叶绿素a的含量与水体中光合有机物的生产能力密切相关。
叶绿素a可以通过比色法测定。
比色法是利用叶绿素a在酸性条件下，在特定波长下的吸光度与其浓度成正比的特性进行测定的。
实验步骤1.准备工作：收集需要测定的水样，并将其尽快带回实验室进行测定。
将水样分装到适量的试管中，保证每个试管中的水样量相同。
2.叶绿素提取：将每个试管中的水样进行叶绿素提取。
将每个试管中的水样加入适量的乙醇，并用搅拌棒充分搅拌，使叶绿素溶解在乙醇中。
然后，用玻璃棒轻轻刮取试管内壁，使溶液更加均匀。
3.比色测定：将提取好的溶液转移到透明的比色皿中。
使用分光光度计，在波长为665nm的条件下，测定溶液的吸光度。
记录下每个溶液的吸光度值。
4.统计分析：根据吸光度值，利用标准曲线，计算出每个水样中叶绿素a的含量。
进而推算出水体的初级生产力。
注意事项1.在进行叶绿素提取时，要注意操作规范，避免溶液的污染。
2.在使用分光光度计进行测定时，要保证比色皿的干净和透明度。
3.要保持实验条件的一致性，比如光照强度、温度等。
4.在处理数据时，要注意使用正确的单位进行计算。
实验结果与分析根据实验所得的数据，我们计算出了每个水样中叶绿素a的含量，并推算出了水体的初级生产力。
在对实验结果进行分析时，我们可以比较不同水体的初级生产力，评估其水质状况。
初级生产力较高的水体通常具有较好的生态系统功能，丰富的营养物质和充足的光照条件。
相反，初级生产力较低的水体可能存在水质污染或生态系统破坏的问题。
结论通过测定水样中叶绿素a的含量，我们可以间接估算出水体的初级生产力。
水域生态学课件第二节 初级生产力zm(共17张PPT)
第二节 初级(chūjí)生产力
第五页，共17页。
初级(chūjí)生产力
• 1，初级生产力的概念 • 2，决定初级生产力的因素 • 3，初级生产力的测定方法 • 4，浮游植物初级生产力 • 5，其他(qítā)生物的初级生产力 • 6，生物圈的初级生产力和光能利用效率
第六页，共17页。
1，初级(chūjí)生产力的概念
• 1，初级生产力的定义 • 2，水体的初级生产过程 • 光合作用(guānghé-zuòyòng) • 化合作用
第七页，共17页。
2，决定初级(chūjí)生产力的因 素
• 1，现存(xiàncún)量 • 2，光照 • 3，水温 • 4，营养盐类 • 5，垂直水流 • 6，动物滤食
第十四页，共17页。
5，其他(qítā)生物的初级生产力
• 1，水草 • 现存(xiàncún)量 • 生产量和呼吸量 • 2，底生或周生藻类
第十五页，共17页。
6，生物圈的初级(chūjí)生产力和光能利用 效率
第十六页，共17页。
初级(chūjí)生产力
• 1，初级生产力的概念(gàiniàn) • 2，决定初级生产力的因素 • 3，初级生产力的测定方法 • 4，浮游植物初级生产力 • 5，其他生物的初级生产力 • 6，生物圈的初级生产力和光能利用效率
• 此法的缺点是设备和技术较难掌握，此外藻类分泌 出的溶解有机质(胞外产物)流入滤液中，可能产生 巨大的误差。因此，必须同时测定滤液中的放射性。 如不需要区分细胞和胞外产物的产量时，可将曝光 (bào guāng)后的水样不经过滤直接测定其放射性。
• 一般认为14C法所得数值为净产量或接近于净产量， 但也有作者认为仍属于毛产量，可能是介于两者之 间的一种数值。
第十章初级生产力-PPT课件
底生藻类和浮游植物
底生藻类和浮游植物在光和养分方面的竞争也极为明显， 养鱼池早春清塘注水施肥后，如果水绵之类底生藻类先繁 殖起来，浮游植物由于养分被吸收而增长极慢，反之当浮 游植物已经大量出现，导致透明度降低，底生藻类也难于 孳生。 一向认为附生藻类和水草之间是偏利关系：藻类附着在 水草茎叶上生活，使本身处在光照和温度条件较好的环境 中，并且还能从水草腐朽的组织的淋滤中得到养分，而水 草并未受到不良的影响，然而现在已觉察到，况要复杂 些。水草的分泌物可能对附生藻类产生不良影响，藻类的 分泌物也可能克制水草的生长。藻类大量附着在沉水植物 体和浮叶植物根系上，可能对水草生长不利。但总的现象 是：不同水体和同一水体中，底生藻类的生产力通常随沉 水植物的生物量而升高。
水生生物学——养殖水域 生态学
第 十章 初级生产力
第一节 初级生产力及其测定方法
一、生物生产力及有关概念 二、水体中的初级生产过程 三、初级生产力的测定方法
一、生物生产力及有关概念
生物生产力是生态系统提供生物产品高 低的一种性能，它既是生态系中能量流 动和物质循环这两大功能的综合表征， 又是生物种群通过同化作用生产或积累 有机质的能力。水体生物生产力是与土 壤肥力相类似的概念，不仅取决于水体 的特性，而且与种群的特性密切联系。
春季
春季随着冰层融化，在对流和风力混合下产生 水层的垂直流转，养分从底层上升，加上光照 和温度的升高，为浮游植物的发展创造良好的 条件。首先是硅藻种群的大量增长。硅藻高峰 期一般不超过3个月，此后由于硅酸盐枯竭(＜ 0.5 mg/L＝或其他原因(动物滤食、菌类寄生等)， 种群开始消退并为绿球藻类或某些甲藻所取代。 这段时期如果生产层的养分能及时得到补充， 生产力仍然很高。但由于浮游动物的强烈滤食， 生物量难以增长。
水体生态系统初级生产量的测定傅盛晟PPT课件
定
计算与 分析
2、采水与挂瓶 测透明度：分别在上下湖选取了三个点 分别测透明度测量水质的分别在崇德湖和 污水湖取三个样点，标号为1、2、3、4、 5、6，用黑白盘放进不同样点的水中，直 到分不清黑盘上的黑白为止，测量侵入水 中绳子的长度，即为水质的透明度。取瓶： 每个点组取2个试剂瓶，包括黑瓶(DB瓶)1 个、白瓶(LB瓶)1个。分别编号1（黑白）、 2（黑白）、3（黑白）、4（黑白）、5 （黑白）、6（黑白），以免混淆。
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步骤
选择样 地
采水 挂瓶
溶氧量 固定测
定
计算与 分析
3、溶解氧的固定与 测定 溶解氧的固定：曝光 结束，立即取出黑瓶 和白瓶用测溶氧量的 仪器分别测个瓶的温 度溶氧量并记录。
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步骤
选择样 地
采水 挂瓶
溶氧量 固定测
定
计算与 分析
4、初级生产量的计算 和结果分析 每一层次水体的总初 级生产量=白瓶中有机 物的量-黑瓶中有机物 的量。
mg/L·d）
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实验仪器和材料
• 仪器和设备
–溶氧仪、电导率仪、 透明度盘、黑白瓶、 PH 计（PH纸） 、 卷尺、绳子若干
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1号样点 2号样点
崇德湖三个样点， 分别为1、2、3号， 相隔距离大致相同。
3号样点
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4号样点
5号样点
崇德湖下方污水湖 的三个样点，由于 地理环境限制，所 以三个样点之间距 离分布不均。
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实验数据
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LOGO
结果分析
本次实验由于只做了总生产量的测定和 计算，因此只能初步分析两湖的初级生
水生生态系统初级生产力的测定—叶绿素法上传版
水生生态系统初级生产力的测定—叶绿素法上传版实验六水生生态系统初级生产力的测定—叶绿素法一、方法和步骤（一）水体透明度的观测将连接有绳子的透明度盘垂直放入湖中，直到看不清透明度盘的黑白界限，提起透明度盘，记下浸入水中的绳子长度。
（二）水样采集与保存用水样瓶采集华南师范大学情人湖的表层水样，3分钟后读取水样瓶上温度计的读数，该读数即为水样温度。
将水样瓶中的水倒入干净的瓶子中，带回实验室进行抽滤。
（三）抽滤在抽滤器上装好乙酸纤维滤膜，倒入定量体积（250mL）的水样进行抽滤。
水样抽完后，继续抽1min，以减少滤膜上的水分。
（四）提取将载有浮游植物样品的滤膜放入研钵中，加入少量碳酸镁粉末，再加入90%丙酮2ml 左右，充分研磨。
研磨液用90%丙酮定容至6ml，进行离心。
取上清液置于1cm光程的比色皿中，进行光密度测定。
（五）光密度测定将装有上清液的比色皿放在分光光度计上，进行吸光度测定。
分别读取750nm、663nm、645nm、630nm波长的吸光度，并以90%丙酮作空白对照，对样品吸光度进行校正。
（六）计算1. 叶绿素a含量的计算按如下公式计算：叶绿素a（mg·m-3）=[11.64×(D663-D750)-2.16×(D645-D750)+0.10×(D630-D750)]·V1/V·δ式中，D为吸光度；V1为提取液定容后的体积（V1=6mL）；V 为抽滤水样体积（V=250mL）；δ为比色皿光程（δ=1cm）。
2. 初级生产力的估算表层水（1m以内）中浮游植物的潜在生产力（Ps）根据表层水叶绿素a的含量计算：Ps（mg C m-3h-1）= Ca·Q式中，Ca为表层叶绿素a的含量（mg/m3）；Q为同化系数（mgC/mgChla·h），表层水的同化系数为3.7。
二、结果与分析（一）情人湖水体的透明度及水温经测定，情人湖水体的透明度为60cm，水温为23℃。
初级生产力的测定
水生生态系统初级生产力的测定——叶绿素法一、实验目的1.学习测定水体初级生产力的原理和操作过程。
2.学习估算水体初级生产力方法，为评价水体生产性能做准备。
二、实验原理叶绿素a是植物光和作用的重要光合色素，在一定的光照强度下，叶绿素a的含量与光合作用强度之间存在密切关系，因此，叶绿素a的含量是水生生态系统初级生产力的中的重要指标。
同时，叶绿素a的含量的测定，也可以用于水体富营养化水平的评价，是水质监测的重要项目。
浮游植物叶绿素的测定方法常用分光光度法，初级生产力Ps=CaQ(Q=3.7)三、实验器具及试剂采水器、抽滤器、研钵、滤纸、玻璃棒、矿泉水瓶、分光光度计、离心机、漏斗、丙酮等三、实验步骤取适量水样，加少量碳酸镁粉，经滤膜减压过滤，截留水样的浮游植物细胞；将滤膜放入冰箱低温干燥后，以90％丙酮研磨提取样品滤膜，将滤液离心分离，提取上清液定容10mL 比色管，于1cm比色皿中，以90％丙酮为参比，在TU- 1901 型分光光度计于750nm、663nm、645nm、630nm 波长处测定吸光度值后，按下式计算叶绿素含量。
叶绿素a （mg/m3） = [11.64（A663- A750）- 2.16(A645- A750)+0.10(A630- A750)]×V1/(V×C)五、实验结果叶绿素a含量的计算叶绿素a （mg/m3） = [11.64（A663- A750）- 2.16(A645- A750)+0.10(A630- A750)]×V1/(V ×C)C——比色皿光程(1cm)；A——吸光度；V1——提取液定容后体积(mL)；V——水样体积(L)所以叶绿素a的含量Ca=11.64（0.036- 0.014）- 2.16(0.019- 0.014)+0.10(0.020- 0.014)]×2.8/(0.5×10)=1.374（mg/m3）2.初级生产力的估算Ps=1000CaQCa——为表层叶绿素a含量（mg/m3）Q——通话系数（3.7）所以Ps=1000CaQ=1.374×3.7=5.0801六、分析和讨论结果分析有以上数据显示，华师湖泊表层水的叶绿素含量为1.374（mg/m3），初级生产（mgC/mgChla.h）。
叶绿素与初级生产力的测定方法实验步骤ppt课件
海洋初级生产力测定方法有
14C示踪法
叶绿素法
分光法 荧光法
叶绿素法
1. 分光法测定叶绿素的原理
• 用丙酮萃取浮游植物中的叶绿素，然后用分光光 度计测萃取液在不同波长下的吸光值，根据①～ ④式计算： • 叶绿素a = 11.85E664－1.54 E647－0.08 E630 ① • 叶绿素b = 21.03 E647－5.43 E664－2.66 E630② • 叶绿素c = 24.52 E630－1.67 E664－7.60 E647 ③
• ⑴标准叶绿素a校正 • ⑵分光光度计校正
⑴标准叶绿素a校正：
用纯叶绿素a配成母液，把母液稀 释成一系列不同浓度的溶液并分别测 定荧光读数，用直线回归法求出标定 线的斜率Fd。
⑵分光光度计校正(本实验采用此法)： 取一定体积处于指数生长期的单细胞藻， 丙酮萃取其叶绿素a，测其吸光值E，按①式 计算提取液叶绿素a浓度Cchl-a，然后在荧光计 测其荧光值Rb，依⑦式计算Fd。
叶绿素与初级生产力的测定 方法实验步骤
一、目的要求
●测定水体中叶绿素a含量和同化系 数Q ●掌握初级生产力测定方法和估算
二、方法原理
• 地球上一切生命都需要能量，这种能量主要来自 太阳。海洋生物所需要的能量，主要依赖于海洋 中浮游植物体内的叶绿素，通过光合作用将太阳 能转换为化学能。 • 海洋浮游植物是能量的原始转换者，在海洋食物 链中是初始生产者，所生产的有机物和贮存的能 量是海洋食物链的基础。 • 海洋初级生产力测定对海洋有机生产能力及渔业 资源开发利用潜力的估算有着十分重要的意义。
• 式中E为经750nm波长校正后的吸光值，即E值 应扣除E750的数值，光程用1cm比色皿。
由于叶绿素a是浮游植物任一种群都具有的 特征，而b或c不是任一种群都有，因此，通常 用叶绿素a (Chl-a)表示初级生产力水平，其 计算式为④式。
《海洋初级生产力》课件
氧气同位素标记法
通过向水域中添加氧的同位素标记 物，追踪其在水生生物体内的代谢 过程，从而计算出初级生产力。
碳同位素标记法
通过向水域中添加碳的同位素标记 物，追踪其在水生生物体内的代谢 过程，从而计算出初级生产力。
评估标准
生物量生产力
通过测量水域中生物的生 物量变化来评估初级生产 力。
净初级生产力
加强国际法规的制定和执行
推动国际社会制定更加严格的海洋保 护法规，并加强监管和执法力度。
促进技术交流与合作
加强各国在海洋保护和可持续利用方 面的技术交流与合作，共同应对全球 性挑战。
提高国际组织的作用
发挥联合国等国际组织在海洋保护和 可持续利用方面的协调和引领作用。
加强国际合作与政策协调
推动各国政府在海洋保护和可持续利 用方面加强政策协调和合作，共同促 进全球海洋的可持续发展。
推广生态友好型的捕捞技术和方法，减少 对海洋生态系统的破坏。
利用风能、太阳能等可再生能源，减少对 化石燃料的依赖。
加强海洋科研与监测
发展海洋生态旅游
通过科研和监测，了解海洋生态系统的变 化，为可持续利用提供科学依据。
合理规划和管理海洋生态旅游活动，促进 经济发展和生态保护的良性循环。
国际合作与政策建议
通过测量水域中植物光合 作用产生的有机物总量来 评估初级生产力。
生态效率
通过比较水域中植物光合 作用产生的有机物与动物 呼吸作用消耗的有机物的 比例来评估初级生产力。
全球海洋初级生产力现状
全球海洋初级生产力呈现出明显的区 域差异，高纬度地区和热带地区的初 级生产力较高，而中纬度地区和深海 地区的初级生产力较低。
加强学术交流与研讨
举办国际学术会议、研讨会和培训班 ，促进各国学者之间的交流与合作， 提高全球海洋初级生产力研究的整体 水平。
试验六水生生态系统初级生产力的测定——叶绿素法-PPT文档资料
一、目的和意义
了解测定水生生态系统中初级生产力的意 义和测定方法
二、基本原理
叶绿素a是植物光合作用的重要光合色素。 在一定的光照强度下，叶绿素a的含量与光合 作用强度之间存在密切关系，因此叶绿素a的 含量是水生生态系统初级生产力的重要指标。 Ps = Ca· Q （Q = 3.7） 同时叶绿素a的含量的测定，也可用于水体富 营养化水平的评价，是水质检测的常规项目。 浮游植物叶绿素的测定方法常用分光光度法。
四、方法和步骤
（一）水体环境观测
（二）水样采集与保存 •
（三）抽滤 （四）提取 （五）光密度测定 （六）计算
滤膜剪碎----研钵中，+少量碳酸镁粉末 +2～3 mL 90%丙酮-----充分研磨
•
• •
•
匀浆物移入离心管中，用离心机 （3000～4000 r· min-1）离心10 min 将上清液移入10 mL的容量瓶中 再用2～3 mL 90%丙酮，继续研磨提取， 离心10 min，并将上清液转入容量瓶中。 重复1～2次后， 用90%丙酮定容为10 mL，摇匀。
四、方法和步骤
（一）水体环境观测
（二）水样采集与保存
（三）抽滤 （四）提取 （五）光密度测定 （六）计算
（一）水体环境观测 透明度（透明度盘） 水温（温度计） pH值（pH计或pH试纸） 溶氧量（碘量法、溶氧量仪）
四、方法和步骤
（一）水体环境观测
（二）水样采集与保存
（三）抽滤 （四）提取 （五）光密度测定 （六）计算
三、仪器设备和试剂
冰箱； 离心机（配平）； 分光光度计； 采水器； 透明度盘----透明度 温度计---水温 抽滤器； 真空泵 乙酸纤维滤膜 （孔径0.80 μm& 0.45 μm 研钵； 离心管； 90%丙酮； 碳酸镁粉末； 石英砂； pH值------pH计或pH试纸 （见指导书2页） 溶氧量-----碘量法、溶氧量 仪 （不测）
水体初级生产力的测定
学习小组····个人组
实验目的
测定原理
仪器使用与试剂 实验方法
计算方法
实验目的
• 通过本次自主学习掌握黑白测氧 的方法，及水体生产力的计算方 法
测定原理
• 黑白瓶策氧法是讲几只注满水样的白瓶和黑瓶悬挂在采水 深度处，曝光24h。黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只 能进行呼吸作用，因此黑瓶中的溶解氧就会减少。而白瓶 完全被曝晒在光下，瓶中的浮游植物可进行光合作用，因 此白瓶中的溶解氧量一般会增加。所以通过黑白瓶剪溶解 氧量的变化，就可以估算出水体的生产力。
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计算方法
• 各挂瓶水层日生产量可按下式计算（单位：MG/L.天） • 总生产力=白瓶溶氧-黑瓶溶氧
• 净生产力=白瓶溶氧-原瓶溶氧
实验方法
• • 1 采水与挂瓶 2 采水与挂瓶深度确定：采集水样之前先用照度计或透明度盘测定水体透光深 度，采水与挂瓶深度确定在表面照度100％～1％之间，可按照表面照度的100％ 、50％、25％、10％、1％选择采水与挂瓶的深度和分层。浅水湖泊（水深≦3m ）可按0.0m、0.5m、1m、2m、3m 的深度分层。 3 采水：根据确定的采水分层和深度，采集不同深度的水样。每天采水至少同 时用虹吸管（或采水器下部出水管）注满三个试验瓶，即一个白瓶、一个黑瓶 、一个初始瓶。每个试验瓶注满后先溢出三倍体积的水，以保证所有试验瓶中 的溶解氧与采样器中的溶解氧完全一致。灌瓶完毕，将瓶盖盖好，立即对其中 一个试验瓶（初始瓶）进行氧的固定，测定其溶解氧，该瓶溶解氧为“初始溶 解氧”。 4 挂瓶与嚗光：将灌满水的白瓶和黑瓶悬挂在原采水处，曝光培养24h。挂瓶深 度和分层应与采水深度和分层完全相同。各水层所挂的黑、白瓶以及测定初始 溶解氧的玻璃瓶应统一编号，做好记录。 5 溶解氧的固定与分析曝光结束后，取出黑、白瓶立即加入MnSO4和碱性碘化钾 进行固定，充分摇均后，测定溶解氧（按照国标溶解氧测定 碘量法—GB748987进行测定）。
【精品】水体初级生产力的测定
【精品】水体初级生产力的测定水体初级生产力指的是水中微生物和浮游植物等底层生物对太阳能的利用转化效率。
在生态系统中，初级生产力是指草食动物以上的生物群落对太阳能的利用转化效率。
初级生产力是生态系统中重要的营养来源，直接关系到生态系统的能量流量和物质循环。
测定水体初级生产力的方法有很多，其中比较常见的方法是光合作用测定和氧气法测定。
一、光合作用测定法操作过程：1.准备实验装置——准备一个封闭式的呼吸装置，可以是一个圆形的玻璃法兰或其他可封闭的容器。
2.收集样品——从浅水区收集沉水植物或浮游植物样品，放入准备好的封闭式呼吸装置中。
3.曝光——将呼吸装置放在自然光照射下，曝光时间约2-4小时。
此时植物会通过光合作用给水中释放出氧气。
4.氧气测定——将测定杯放入呼吸装置中，再倒入相同体积的水，记录初始氧气浓度。
在测定的过程中，需以定时的方式进行加热，使细胞呼吸堵塞。
作为比较组的对照，测一组没有光照而被遮盖的样品。
5.计算——用初始氧气浓度减去末次氧气浓度的值，以内部判断，测算初级生产力。
二、氧气法测定法氧气法测定法是测定生态系统初级生产力的另一种方法。
该方法通过人工控制水位，使水体在光照条件下产生光合蓝绿素，利用光合蓝绿素的光反应过程，通过光照光度计来测量光合蓝绿素的量和光合色素的光吸收值，从而测定水体的初级生产力。
1.准备实验装置——准备一个玻璃反应池。
并根据不同的分析方法，设置不同的过滤器和探测器。
2.水样处理——在实验装置中加入足够的水样，并添加硝酸钾（KNO3），使水体中的氮量充足。
3.照度测量——在实验装置中加入光照光度计，精确测量光照强度和照度。
4.光吸收测量——添加不同波长的滤光片，通过光照光度计来测量光吸收的能力。
5.计算——根据样品的吸光度值和其他参数来计算水体的初级生产力。
总之，无论是哪种方法测定水体初级生产力，都需要注意实验条件的控制，以保证测量结果的准确性。
同时，结合其他环境因素分析，可更好的了解水体的生态情况，为水体的保护和生态平衡的维护提供科学依据。
水生生态系统初级生产力的测定——叶绿素法
华南师范大学实验报告学生姓名刘璐学号20082501055专业年级、班级课程名称实验项目水生生态系统初级生产力的测定——叶绿素法实验类型验证设计综合实验时间2011年 3 月28 日实验指导老师实验评分水生生态系统初级生产力的测定——叶绿素法一、实验目的以叶绿素法为例学习测定水体生产力的原理和方法二、实验原理叶绿素a是植物光合作用的重要光和色素。
在一定的光照强度下，叶绿素a的含量与光合作用强度之间存在密切关系，因此叶绿素a的含量是水生生态系统初级生产力的重要指标。
同时叶绿素a的含量的测定，也可用于水体富营养化水平的评价，是水质检测的常规项目。
浮游植物叶绿素的测定方法常用分光光度法。
初级生产力Ps=C a·Q（Q=3.7）三、方法和步骤1、水体透明度的观测：透明度盘2、水样采集与保存：采集华南师范大学情人湖的表层水样（1m以内）注入水样瓶中。
马上带回实验室进行抽滤。
3、抽滤：在抽滤器上装好乙酸纤维滤膜，倒入定量体积（500mL）的水样进行抽滤。
水样抽完后，继续抽1-2min，以减少滤膜上的水分。
4、提取：将载有浮游植物样品的滤膜放入研钵中，加入少量碳酸镁粉末及2-3mL90%丙酮，充分研磨，提取叶绿素a 。
将研磨后的匀浆物移入离心管中，用离心机（3000r/min）离心10min。
将上清液移入10mL的容量瓶中。
再用2-3mL90%丙酮，继续研磨提取，离心10min，并将上清液转入容量瓶中。
重复1-2次后，在用90%丙酮定容为10mL，摇匀。
5、光密度测定：将上清液在分光光度计上，用1cm光程的比色皿，分别读取750nm、663nm、645nm、630nm波长的吸光度，并以90%丙酮作空白吸光度测定，对样品吸光度进行校正。
其中，750nm的光密度用作校正样品的浑浊度，而663nm、645nm、630nm吸光度则用以测定叶绿素a 。
6、计算1）叶绿素a含量的计算按如下公式计算：叶绿素a（mg/L）=[11.64×(D663-D750)-2.16×(D645-D750)+0.10×(D630-D750)]·V1V·δ式中，D为吸光度；V1为提取液定容后的体积（V1=10mL）；V为抽滤水样体积（V=0.5L）；δ为比色皿光程（δ=10mm）。
《海洋生态学》海洋初级生产力 ppt课件
辅助色素（accessory pigments）：包括胡萝卜素、岩 藻黄素、藻蓝蛋白等。
叶 绿 素 a （ Chla ） 吸 收 范 围 652~700 nm ， 吸 收 峰 670~695 nm，而可见光范围400~720 nm，辅助色素可 拓宽吸收范围，但不能进行电子传递
缺点：技术性强（吸附、污染）、危险
• 现场法（in situ method）
• 模拟现场法（the simulated in situ method）
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（三）叶绿素同化指数法
原理
同 化 指 数 （ assimilation index ） 或 称 同 化 系 数 （ coefficient of assimilation）是指单位Chla在单位时间内合成的有机碳量，其单 位为mgC/（mg Chla·h）。
(2)
以补偿深度的光强IC取代ID，则D即为补偿深度（DC）
DC = (ln I0－ln IC) /K
(3)
式中I0可现场实测，K根据式(2)计算，IC可通过实验测得。
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二、营养盐
（一）营养盐吸收方程
1、米氏方程：VmV=Vm·S Ks ＋S
Vm／2
• V：吸收速率；
• S：介质浓度；
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生产量
生产量
现存量
现存量
A
减少量
B
减少量
图7-1 两个平衡的群落（输入 ＝ 输出）的模式（A．输入和输出都较低、周 转慢；B．输入和输出都较高、周转快。）（引自 Krebs 1978 ）
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二、初级生产过程的基本化学反应
实验一水体初级生产力的测定
水体初级生产力：指水生植物（主要 是浮游植物）进行光合作用的强度。
Ⅰ 叶绿素a的测定
一、测定意义
1.是水中浮游植物生物量的指标
2.直接反映水体富营养化的程度
二、测定原理
叶绿素a是有机物，不溶于水，但能溶于丙酮、乙醇等有 机溶剂。要用机械方法使细胞破碎，把叶绿素a从细胞中提 取出来。 在测定过程中先用醋酸纤维滤膜抽滤水样，然后破碎细 胞，用90%丙硐提取叶绿素a，再用分光光度计测叶绿素a 的吸光度，最后利用公式计算叶绿素a的含量。
五、作业
• 整理观察与分析结果，提交实验报告。 课后思考与联系 • 试设计一个微型的正常运行的生态系统。
最高日产量 gO2/m2 0.5～1 1～2.5 2.5～7.5 >7.5
实验二：水生态系统观察与分析
一、实验内容
• 水生态系统的组成、结构，水生态系统的 物质和能量动态。
二、目的要求
• 通过实验，深刻理解生态系统的概念，掌 握生态系统观察与分析的基本方法。
三、实验地点
• 学校莲心湖。
四、观察内容与方法
水色
< 0.1 < 0.001 <1
蓝绿色
0.1～0.3
0.001～ 0.01
> 0.3 > 0.01 > 10
黄绿色
1～10
绿色
Ⅱ 黑白瓶测氧法
一、测定原理
C白
C黑
C原
将几只注满水样的白瓶和黑瓶悬挂在采水深度处，曝光24 小时，黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用， 因此黑瓶中的溶解氧就会减少；
Ⅰ 叶绿素a的测定
三、测定方法和步骤
1.水样的采集与保存 求索溪：采样500mL； 莲心湖：300mL 2. 过滤水样：用真空抽滤装置，可添加0.2mLMgCO3悬液 3.提取：取出滤膜折叠→移入刻度离心管→加90%的丙酮 至10mL→充分振荡，放入冰箱避光24h
第三章lxc [兼容模式]
![第三章lxc [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/8ad88afb998fcc22bdd10d0e.png)
第三章水体初级生产力的测定水体生产力是指水生植物（主要是浮游植物）进行光合作用的强度。
水中浮游植物光合作用的强弱可通过叶绿素的含量以及光合作用产生氧气的量来反映。
本章主要内容：1、叶绿素a测定的方法2、黑白瓶测氧的方法。
第三章水体初级生产力的测定一、叶绿素a的测定水体中叶绿素的含量是指示浮游植物生物量的一个重要指标，叶绿素a含量测定是研究水体富营养化的一种有效方法。
（一）测定原理叶绿素a是有机物，不溶于水，但能溶于丙酮、乙醇等有机溶剂。
首先要用机械方法使细胞破碎，把叶绿素a从细胞中提取出来。
在测定过程中先用醋酸纤维素滤膜抽滤水样，然后破碎细胞，用丙酮提取叶绿素a，再用分光光度计测叶绿素a的吸光度，最后利用公式计算叶绿素a的含量。
第三章水体初级生产力的测定一、叶绿素a的测定（二）测定方法和步骤）水样的采集和保存可根据工作需要进行分层采样或混合采样。
湖泊、水库采样，池塘300mL。
采样量根据浮游植物多少而定，若浮游植物量少，也可采集1000mL水样。
带回实验室进行测定。
采样点及采样时间同第二章第二节浮游生物的测定。
水样采集后应放在荫凉处，避免日光直射。
最好立即进行测定，如需经过一段时间（4～8h）方可进行处理，则应将水样保存在低℃）避光处，在每升水样中加入1％碳酸镁悬浮液1mL，以防止酸化引起色素溶解。
水样在冰冻情况下（－20 ℃）最长可天。
第三章水体初级生产力的测定一、叶绿素a的测定（二）测定方法和步骤）浓缩水样在抽滤器上装好醋酸纤维素滤膜（0.5μm），倒入定量体积的水样进行抽滤。
抽滤时负压不能过大（约为50kpa）。
水样抽完后，～2min，以减少滤膜上的水分。
如需短期保存1～2天时，则可放入普通冰箱冷冻，如需长期保存（30天），则应放入低温20℃）保存。
第三章水体初级生产力的测定一、叶绿素a的测定（二）测定方法和步骤）取出载有浮游植物的滤膜，在冰箱内低温干燥6～8h后放入组织研磨器中，加入少量碳酸镁粉末及2～3mL90％的丙酮，充，提取叶绿素a，用离心机（3000～4000r/min）离心10min，将上清液倒入容量瓶中。
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最高日产量 g O2/m2 0.5～1
1～2.5 2.5～7.5 >7.5
1、溶解氧的固定
2、析出碘:加入2.0ml浓硫酸，完全溶解后，放在 暗处静置5分钟
3、滴定：用吸管吸取100ml上述溶液，注入 250ml锥形瓶中，用0.025mol/L硫代硫酸钠标准 溶液滴定至溶液微黄色，加入1ml淀粉溶液，继 续滴定至蓝色恰好褪去。
任务二 黑白瓶测氧法
二、测定方法和步骤
1. 采水与挂瓶 2. 溶解氧的固定与分析 曝光结束，立即取出黑瓶和白瓶，加入MnSO4和碱性碘化 钾进行固定，充分摇匀后，测定溶氧量。
任务二 黑白瓶测氧法
三、计算方法
各挂瓶水层日生产量（mgO2/L）的计算 总生产量＝白瓶溶解氧一黑瓶溶解氧 净生产量=白瓶溶解氧一原始瓶溶解氧 呼吸量＝原始瓶溶解氧一黑瓶溶解氧
生物监测
项目二 水体初级生产力的测定 任务一 叶绿素a监测法
测定意义 测定原理 测定方法和步骤 计算方法 环境标准
项目二 水体初级生产力的测定
水体初级生产力：指水生植物（主要 是浮游植物）进行光合作用的强度。
任务一 叶绿素a的测定
一、测定意义
1.是水中浮游植物生物量的指标 2.直接反映水体富营养化的程度
总P(mg/L)
BOD(mg/L )
水色
< 0.001 <1
蓝绿色
0.1～0.3 0.001～
0.01 1～10
绿色
富营养 > 0.3 > 0.01 > 10 黄绿色
经济合作与发展组织（OECD）提出富营养湖的几项指 标量为：平均总磷浓度大于0.035mg/l；平均叶绿素浓度 大于0.008mg/l；平均透明度小于3m
生物监测
项目二 水体初级生产力的测定 任务一 黑白瓶测氧法
测定原理 测定方法和步骤 计算方法 环境标准
任务二 黑白瓶测氧法
一、测定原理
C白
C黑
C原
将几只注满水样的白瓶和黑瓶悬挂在采水深度处，曝光24 小时，黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作 用，因此黑瓶中的溶解氧就会减少。而白瓶完全曝露在光 下，瓶中的浮游植物可进行光合作用，因此白瓶中的溶解 氧量一般会增加。所以，通过黑白瓶间溶解氧量的变化， 就可估算出水体的生产力。
二、测定原理
叶绿素a是有机物，不溶于水，但能溶于有机溶剂。先用醋 酸纤维滤膜抽滤水样，然后破碎细胞，用90%丙硐提取叶 绿素a，再用分光光度计测叶绿素a的吸光度，最后利用公 式计算叶绿素a的含量。
任务一 叶绿素a的测定
三、测定方法和步骤
❖1.水样的采集与保存
湖泊、水库：采样500mL；池塘：300mL ❖2. 浓缩水样 抽滤 ❖3.取出滤膜→在冰箱内低温干燥6～8h→研磨器（加入少 量碳酸镁粉末及2～3mL 90%的丙酮），充分研磨→离心 （3000～4000转/分）10分钟→上清液倒入容量瓶 ❖再 研 磨 离 心 ， 上 清 液 再 转 入 容 量 瓶 中 ， 重 复 l ～ 2 次 ， 用 90%的丙酮定容
4、计算：溶解氧（mg/L)=C×V×8×1000/100
C----硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L
V---滴定时消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积， mL
问题思考
1.采样层次如何确定？ 2.灌瓶和挂瓶时应注意什么问题？ 3.什么时候固定比较合适？ 4.滴定时什么时候加淀粉？为什么？
感谢观看，欢迎批评指正
❖4. 将上清液在分光光度计上，用1cm光程的比色皿，分别读 取 750nm、663nm、645nm、630nm波长的吸光度，并以90% 的丙酮作空白吸光度测定
任务一 叶绿素a的测定
四、计算方法
叶绿素a=
[11.64(D663
D750 )
2.16(D645 V
D750 )
•
0.10(D630
D750 )] V1
地表水环境质量标准
序号
Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类
氨氮（NH3-N ） ≤ 0.015 0.5 1.0 1.5 2.0
总磷（以P计） ≤ 0.02 0.1 0.2 0.3 0.4(湖) 0.01 0.025 0.05 0.1 0.2(库)
总氮（湖、库，以N计） ≤ 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0
42 3 2
2 1 1.5 2
1 0.5 0.75 2
0.5 0 0.25 2
每平方米水面下各水层 日 生产量（mg/m2·d） 3*500=1500 3*500-1500 1.5*1000=1500 0.75*100=750 0.25*1000=250
5500
任务二 黑白瓶测氧法
五、环境标准
毫克/升·日（mg/L·d）
任务二 黑白瓶测氧法
每平方米水柱日生产力的计算
水层 （m）
0.0～0.5
1 m2水面下水层 体积（L/m2）
500
0.5～1.0Biblioteka 5001. 0～2.0 1000
2.0～3.0 1000
3.0～4.0 1000
0.0～4.0
每层段每升平均 日 产量（mg/L）
24 3 2
(mg
/
m3 )
V--水样体积（L） V1--定容体积（mL） D --吸光度 δ--比色皿厚度（cm）
任务一 叶绿素a的测定
五、环境标准
叶绿索a含量 （mg/m3）
<4 4～10 10～50
>50
营养类型
贫营养型 中营养型 富营养型 高度富营养型
任务一 叶绿素a的测定
指标
贫营养 中营养
总N（mg/L） < 0.1