第七章 浮游植物生长率的计算模型
q7n[专业文献行业资料]海洋浮游植物群落的比生长率
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第20卷第9期2005年9月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.20 N o.9S e p.，2005文章编号：1001-8166（2005）09-0939-07海洋浮游植物群落的比生长率*孙 军1，宁修仁2（1.中国科学院海洋研究所海洋环境与生态重点实验室，山东 青岛 266071；2.国家海洋局第二海洋研究所，浙江 杭州 310012）摘 要：系统地介绍了海洋浮游植物群落比生长率（μ）及其相关概念。
介绍和比较分析了研究μ的细胞分裂周期法、生物化学指示物法、模型法和去除摄食者稀释法这4类方法，推荐去除摄食者稀释法作为中国近海μ研究的重要方法。
比较各海区μ的分布规律，初步发现：①μ与群落物种组成密切相关；②μ在大洋低于近岸；③μ在近岸中等营养高于富营养水域；④小粒径浮游植物μ高于大粒径浮游植物。
但还有很多未知的情况，尤其是在中国海区此类工作还很薄弱，需加强，为更深入了解海洋生态系统奠定基础。
关 键 词：浮游植物；比生长率；群落；初级生产力；生物量中图分类号：Q948.1 文献标识码：A 海洋浮游植物是海洋生态系统中最重要的初级生产者，其生物量和生产力的变化，在很大程度上会影响整个海洋生态系统的结构和功能。
近年的各种大型国际海洋综合研究项目的结果表明，浮游植物在碳通量［1］、云反照率（c l o ud a l b e do）［2］和海水光通量与热通量［3］上影响着全球气候。
浮游植物的所有这些作用都是和它的初级生产过程和生长密切相关的，所以研究浮游植物的生长具有重要的意义［4～6］。
1 海洋浮游植物比生长率及其相关概念长期以来一直困扰海洋学家的一个问题就是浮游植物自然群落生长率的测定问题。
一般海洋浮游植物的“生长率”是由下式计算的：μ＝1CtdCtdt其中，Ct 是t时刻浮游植物生物量；dCt/dt是光合作用速率。
μ就是通常我们所说的“生长率”，实际上μ应该叫做比生长率，它的单位是d－1。
湖泊及水库富营养化模型研究综述
水 科 学 进 展 ,HB,LM2N OL P,Q2R NMO2LM2
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湖泊及水库富营养化模型研究综述
韩 菲，陈永灿，刘昭伟
!"""#$） （清华大学水利水电工程系，北京
摘要：以湖泊及水库的富营养化研究的发展为主线，着重介绍了三类富营养化模型，即：单一营养物质负荷模型， 浮游植物与营养盐相关模型，生态动力学模型。通过对目前国内外常用富营养化模型的建立思路和应用实例进行 概括和描述。对不同模型的优缺点和适用范围进行了分析比较，对水体富营养化研究的最新发展趋势进行了预测 和展望，为湖泊水库综合管理提供了有效工具。 关 键 词：富营养化模型；湖泊；水库；进展 文献标识码：, 文章编号：!""!-./0! （’""&） ".-/#*-"/
BC66:8D:5@:E 模型假定，湖泊中随时间而变化的总磷浓度值等于单位容积内输入的磷减去输出的磷及其在 湖内沉积的磷，即 （ #） @" （ #） （ #） （!） )&" $ %（ & # ）’ (&" @# （ #） 为 # 时刻实际水体中磷的质量浓度，3> K 3& ；%& 为单位面 ! 为湖泊平均水深，! J 体积 * 表面积，3；" !
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积输入湖泊的总磷负荷，!"（ ・ ；!" 为沉降速度，! # %；#" 为单位表面积的出流量，! # %。 # !$ %） 单一营养物质模型在北美和加拿大的湖泊以及世界上其他国家和地区得到广泛应用。&’(’ 年以来， 我国也
浮游植物概述
色素体
• 除蓝藻和原绿藻外，色素均位于色素体内。 色素体是藻类光合作用的场所，形态多样， 有杯状、盘状、星状、片状、板状和螺旋带 状等。色素体位于细胞中心（称轴生）或位 于周边，靠近周质或细胞壁（称周生）。
板 状 色 素 体
杯 状 色 素 体
↓ 片 状 色 素 体 ↓
↑ 螺旋带状↑ 星 状 色 素 体 盘状色素体↓ ↑
四、繁殖及生活周期
• 藻类繁殖方式基本上有以下三种：营养繁殖、无 性生殖和有性生殖。此外，还有绿藻门接合藻纲 的接合生殖。 • 营养繁殖（vegetative reproduction）：不通过 生殖细胞的繁殖方式，如出牙繁殖和群体破裂 • 无性繁殖(asexual propagation)：通过产生孢子 进行繁殖，孢子不需结合。 • 有性生殖(sexual propagation)：配子两两结合 产生合子，再发育成新个体。同配、异配、卵式 • 接合生殖：由营养细胞形成不具鞭毛的可变形的 配子相结合。产生接合孢子（合子）
分门检索表
• 1（2）细胞无色素体，色素分散在原生质中。贮存物 质以蓝藻淀粉为主--------------蓝藻门 • 2（1）细胞具色素体。贮存物质为淀粉或脂肪或其它 物质。 • 3（4）细胞壁由上下两个硅质壳套合组成。壳面具有 辐射排列或左右对称排列的花纹---------------------------------------------硅藻门 • 4（3）细胞壁不由上下两个硅质壳合成。 • 5（8）营养细胞或动孢子具横沟和纵构，或仅具纵沟。 • 6（7）无细胞壁或细胞壁由一定数目的纤维质板片组 成--------------------------甲藻门
分门检索表
• 7（6）无细胞壁或细胞壁不具纤维质板---------隐藻门 • 8（5）营养细胞或动孢子不具横沟和纵沟。 • 9（14）色素体绿色，罕见灰色或无色。贮存物质为 淀粉或副淀粉。 • 10（11）植物体大型，分枝，规则地分化成节和节 间----------------------------------轮 藻门 • 11（10）植物体为单细胞、群体、多细胞的丝状体 或叶状体，无节和节间的分化。 • 12（13）植物体多为单细胞，少数为群体。游动细 胞顶端具1、2或则3条鞭毛。有时无色。贮存物质为 裸藻（副）淀粉------------裸藻门
浮游植物_精品文档
浮游植物在大小和体积上差别显著，一般根据粒 径大小分为三种类型，即小型浮游植物（Micro，20～ 200μm）、微型浮游植物（Nano，3～20μm）和超微 型浮游植物（Pico，0.7～3μm）。
二、浮游植物悬浮机制
• 分泌粘液或制造胶状物质，使个体减轻； • 形成气囊结构； • 形成比重较小的代谢物质； • 增加身体表面积以增加与水之间的磨擦力。
3、湖泊的混合层和海洋并不像一般所认为的那样是均质的。
在无风、温和的气候条件下，光、营养、温度 的垂直梯度分布造成了空间上的异质化，使得不同 种类得以在各自的最适区域生长、繁殖，从而使竞 争降到最小。
总之，浮游植物种群多样性可用不同的机制加以 解释，这些机制可能是同时起作用的，但还需要更多 的实验数据来进一步证实。
（m）
层的种类
1月 8.13 6.3 9.48 11.37
12.66 5.98 8.99
14
4月 14.37 12.85
8.33 7.22 2.34 1.10 7.70
29
7月 2.99 18.37 13.71 15.16
1.32 0.91 8.74
15
10月 10.35 17.22 24.48 18.12
六、浮游植物生长的限制因子
当环境中某种物质的存在量少于浮游植物正常生 长对它的最低需求时，这种物质就成为浮游植物生长 的限制因子。当限制因子的量增加，浮游植物的数量 会以较快的速率增加，直到又有必需资源的量限制生 长速率。
由李比希提出的限制因子概念最初仅适用于化 学营养缺乏（“最小因子定律”）。现在对这一概 念已进行了扩展，并把一些物理参数如光强和温度 等也纳入进来。
表4. 2 湖泊浮游藻类水平分布 （源自章宗涉等, 1995）
浮游植物生物量计算公式
浮游植物生物量计算公式浮游植物生物量计算公式主要基于数量密度和浮游植物的大小结构。
数量密度是指在水体中单位体积或单位面积内浮游植物个体的数量。
浮游植物的大小结构则是指浮游植物个体在一定范围内的大小分布情况。
下面将介绍几种常用的浮游植物生物量计算公式。
1.积分生物量积分生物量是指在一定水层深度范围内的浮游植物生物量。
它可以通过测定浮游植物的细胞浓度和溶胶浓度来计算。
具体计算公式如下：积分生物量=∫(细胞浓度+溶胶浓度)×层厚×体积其中，细胞浓度是指在单位体积内浮游植物细胞的数量，溶胶浓度是指在单位体积内溶胶中浮游植物细胞的数量。
层厚是指测定所选定的水层的深度，体积则是指所测定水层的体积。
2.长度生物量长度生物量是指在一定长度范围内的浮游植物生物量。
它可以通过测定浮游植物个体的长度分布情况来计算。
具体计算公式如下：长度生物量=∫(细胞长度×长度频度)×长度类宽度×体积其中，细胞长度是指浮游植物个体的长度，长度频度是指一定长度范围内的浮游植物个体的频率。
长度类宽度是指所选定的长度范围的类宽度。
3.背透光生物量背透光生物量是指通过背透光测定的浮游植物生物量。
它可以通过测定溶胶浓度和浊度来计算。
具体计算公式如下：背透光生物量=∫(溶胶浓度×浊度)×光透过深度×体积其中，溶胶浓度是指在单位体积内溶胶中浮游植物细胞的数量，浊度则是指水体中悬浮颗粒物质对光线的散射和吸收能力。
光透过深度是指光线在水体中逐渐减弱的深度。
4.光合作用速率生物量光合作用速率生物量是指通过测定浮游植物的光合作用速率来计算的浮游植物生物量。
具体计算公式如下：光合作用速率生物量=光合作用速率×时间其中，光合作用速率是指浮游植物单位面积或单位体积在单位时间内的光合作用产量。
需要注意的是，浮游植物生物量计算公式的选择和应用需要考虑测定方法的可行性和准确性，以及浮游植物种类和水体的特征等因素；同时，为了提高计算结果的准确性，通常需要进行多次测定和取平均值，以减小误差。
第七章海洋生物生产速率测定§7-1 初级生产力
第七章 海洋生物生产速率测定真光层中的光合作用（photosynthesis ）及相关生物作用是影响海洋中碳、营养盐和微量元素的形态、转化和循环的主要过程之一。
与生物量、光合作用速率等相关的参数对化学、生物学、生态学和水产学都十分重要。
本章介绍与生物生产有关参数的测定方法。
§7-1 初级生产力“初级生产（primary production ）”是指含叶绿素a 的植物通过光合作用将无机碳转化为有机碳，同时将光能转化为化学能贮存于有机物中的过程。
26222O O)(CH 61O H CO +⎯→⎯+h ν 其水平用“初级生产力（primary productivity ）”表示，是单位时间内单位体积或单位面积水体生产有机碳的量，单位为“mg C m －3 d －1（h －1，y －1）”。
将各深度的测量值积分可得到单位面积水柱（真光层）的初级生产力，单位是“mg C m －2 d －1（h －1，y －1）”。
初级生产有时用“总生产（gross production ）”和“净生产（net production ）”表示。
二者关系为总生产＝净生产＋呼吸速率光合作用和呼吸作用中O 2和CO 2的生成与消耗比可用“光合商（PQ, photosynthetic quotient ）”和“呼吸商（RQ, respiratory quotient ）”来反映，表示式为22ΔCO O PQ −Δ+=，22ΔO CO RQ −Δ+= 二者为无量纲量。
●黑白瓶测氧法现场条件下海水中O 2和ΣCO 2的变化除受生物作用控制外还受物理作用如海水流动、海－气交换的影响，因而初级生产测定采用培养的方法。
早期多使用测氧的方法。
在真光层内某深度平行取三份水样，一份立即测定DO 含量作为背景值。
另两份分别装入白瓶和黑瓶，在近似现场的光照和温度条件下（可放回原深度），培养一定时间后测量DO 的变化，分别通过光合商PQ 和呼吸商换算出两瓶中CO 2的变化。
湖泊富营养化模型的研究现状
２０ 年 第 １ 卷 第 ２ ０７ ７ 期
收稿 日期 ：０ ６ ０ — ５ ２０ — ８ １
湖 泊富营养化模型的研究现状
徐 明德 ， 白金玲
（ 太原理工大学环境科学与工程学院 ， Байду номын сангаас西太原 ，３０ ４ ００２ ）
摘 要： 将湖泊富营养化模型分为单因子负荷模型、 浮游植物与营养盐相关模型、 生态 动力学模型， 介绍了这 ３ 种模型的特征 ， 进而讨论了湖泊富营养化模型的发展趋势。 关键词： 湖泊富营养化模型； 水污染研究； 模型特征
Ｌ ｅ Ｍ ｒ ｅ 模 型等 ｏ 耻８『一 ｅ ｉ ｃｒ
目前 。 湖泊 富营养化模 型很多 ， 这类 其特点为形式简单 、 用方便 且 使
便于理解等。但 局限性 表现在单 纯把磷作为 限制性 因子 ， 未能反映两种 或多种相关因子之问的相互作 用 ， 更不能够反映湖泊生态系统的动态 发
最小生长定律可 以认为氮 、 磷是富营养化形 成的限制物质 ， 其中磷是绝大 多数湖泊和水库富营养化形成的最关键的限制物屉 Ｏ 。２ 世纪 ７ 年代湖 Ｏ 泊学家们通过建立简单的磷负荷模 型评价、预了测湖泊的富营养化状况 ， 典型代表是 １７ 年 Ｖｌｎｅ ｅ率 先提 出的 Ｖｌｎ ｅ ｅ模 型 ， 模 ９５ ｏｅｗｉ ｒ ｌ ｄ ｏｅｗ ｉ ｒ ｌ ｄ 该 型反映湖水 中总磷浓度变化规律 。 其模型方程为 ：
维普资讯
科技情报开发与经济
文章编号 ： ０ － ０ ３ ２ ０ ）２ ０ ３ — ２ １ ５ ６ ３ （０ ７ ０ — １９ ０ ０ －
Ｓ ＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ Ａ ＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ－Ｅ ＨＩ Ｏ Ｍ ￣Ｏ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｎ Ｃ ＮＭ
浮游植物模板
10.2调查海域浮游植物状况2015年8月在调查海域监测到浮游植物18种，其中硅藻门17种，占总数的94.44%；甲藻门1种，占总数的5.56%。
优势种为刚毛根管藻Rhizosolenia setigera、中肋骨条藻Skeletonema costatum、羽纹藻Pinnularia sp. 、小环藻Cyclotella sp. 、日本星杆藻Asterionella japonica 、拟旋链角毛藻Chaetoceros pseudocurvisetus。
浮游植物生物密度变化范围在（0.98~3.67）×104个/m3之间，平均为1.91×104个/m3。
多样性指数范围在1.05~2.02之间，平均值为1.61；均匀度变化范围在0.51~0.78之间，平均值0.70；丰富度指数范围在0.14~0.37之间，平均值为0.29。
2015年10月在调查海域监测到浮游植物9种，其中硅藻门8种，占种类组成的88.89%；甲藻门1种，占种类组成的11.11%。
优势种为虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis、辐射圆筛藻Coscinodiscus radiatus、夜光藻Noctiluca scintillans。
浮游植物生物密度变化范围在（0.78~38.89）×104个/m3之间，平均为11.58×104个/m3。
多样性指数范围在0.19~1.80之间，平均值为0.85；均匀度变化范围在0.11~0.78之间，平均值0.41；丰富度指数范围在0.11~0.35之间，平均值为0.21。
2016年5月在调查海域监测到浮游植物12种，其中硅藻门11种，占总数的91.67%；甲藻门1种，占总数的8.33%。
优势种为辐射圆筛藻Actinocyclus ehrenbergii、星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus、虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis、威氏圆筛藻Coscinodiscus wailesii。
海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素a含量之间的关系_图(精)
谨以此论文献给投身水产事业的人们！＼。
海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素ａ含量之间的关系。
学位论文完成Ｅ１期：——指导教师签字：孑型答辩委员会成员签字：独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得！洼；翅遗查基丝嚣塞挂型岂明的：奎拦互窒２或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名：王瓠签字日期：２０１１年ｓ月１日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下事项：１、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。
２、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影一印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
同时授权清华大学“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社＂用于出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。
（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：王热．签字日期：知１１年ｊ月刁日撕掉铆刷磁毛俐签字日期：２０Ｉ１年ｒ月７日海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素ａ含量之间的关系捅要通过构建１８种浮游植物的标准细胞几何模拟图形，测量了相应的细胞线性参数，并计算了每种浮游植物的细胞体积；采用干式燃烧法和荧光法测定了每种浮游植物的细胞碳、氮和叶绿素ａ含量，并分析了细胞体积与细胞碳、氮和叶绿素口含量之间的关系。
结果表明：１８种浮游植物的细胞体积差异显著，最小仅为１３．４３ｐｍ３（小球藻），最大可达到４．５０ｘ１０４ｐｍ３（红色赤潮藻）之间，相差３个数量级；浮游植物细胞碳、氮及叶绿素ａ含量差异较大，对其单位体积细胞碳、氮含量进行比较的结果为黄藻（赤潮异弯藻）＞绿藻＞定鞭藻＞甲藻＞硅藻，对其单位体积细胞叶绿素ａ含量进行比较结果为黄藻（赤潮异弯藻）＞定鞭藻＞甲藻＞绿藻＞硅藻；浮游植物的细胞碳、氮含量之间和碳、叶绿素ａ含量之间均呈显著的正相关线性关系（尸＜０．０００１）；１０种甲藻细胞体积和单个细胞碳、氮和叶绿素ａ含量的对数均呈显著的正相关线性回归关系（Ｐ＜Ｏ．０００１），而其细胞体积和单位体积细胞碳、氮和叶绿素ａ含量的对数反而呈显著的负相关线性关系（氏Ｏ．０００１）：与甲藻不同，３种硅藻和５种非硅甲藻浮游植物细胞体积和单个细胞碳、氮和叶绿素ａ含量及单位体积细胞碳、氮和叶绿素ａ含量的对数基本都呈显著的正相关线性回归关系（除硅藻单位体积细胞叶绿素口含量）。
浮游植物的采集计数与定量方法.完整版PPT资料
。一般要求湖心、库心、江心必须采样，有条件时采样点可
适当多设一些，如大的湖湾、库湾、河流的上、中、下游水
体的沿岸带、浅水区等也要设点采集。
凡水深不超过2米者，可于采样点水下0.5m处采水，水深2
～10米以内，应距底0.5米处另采一个样，水深超过10米时
。应于中层增采一个水样。一般来说池塘、水库、湖泊、河
。如下面的不浓浓缩缩体积稀与释 水透明度（体现水的肥瘦）之间关系大致如下， 仅供参考。
瘦中 肥
透明度 >1m 老水 特老水
>Байду номын сангаас0cm
>30cm
<30cm <20cm 浓缩的标准是以每个视野里有十几个藻类为宜。
三、计数方法
将浓缩沉淀后水样充分摇匀后，立即用0.1ml吸量管吸出0.1ml样品，注入
入虹吸管内，管口应始终低于水面，虹吸时流速流量不可过大，吸至澄 清液1／3时，应控制流速，使其成滴缓慢留下为宜。
采水时，每瓶样品必须贴上标签，标签上药剂在采集的时间、地点、 采水体积等，其他详细内容应另行做好记录，以备查对，避免错误。
1000m浓l 缩30的ml 体5积0 m视l 浮100游ml 植物的多少而定。也可根据水的肥瘦确定浓缩体积
前者若求浮游植物数量将各计算结果相加即可。
其原因在于：有1、浮很游植大物生差物量异测算，繁琐仅；仅用数量就很难评价不同水体饵料生物
计算时优势种类尽可能鉴别到属，注意不要把浮游植物当作杂质而漏计。
水深小于2m时的采一丰中层欠水样。。 这就要求，浮游植物的定量工作，必须以测算
生物量为目标。 1． 采水器：各种采水器均可，一般浅水（<10m）湖泊可用玻璃瓶采水器，深水
浮游植物的现存量，指的是某一瞬间单位水体中所存在的浮游植 物的量。这个量有两种表示方法，用数目单位表示成为密度，一般 用万个／升为单位，五、六十年代用之；用重量单位（mg/L）表示 的现存量称为生物量（Biomass）。70年代以来被广泛使用。
浮游植物的采集、计数与定量方法教材
⑴池塘：样点可设在距岸边1m处。水深小于2m时采一中 层水样。若水深大于2m时，最好采上、中、下层水样。
亚表层：水下20cm左右。 中 层：水体中间部分。 下 层：离底20cm左右。
⑵水库及河流：样点可设在上、中、下游。 上游：设十个点（亚表层或中层） 中游：水在2－3米深时设一个点，采2个样（上中层和中 下层） 下游：设2－3个样点。中心点3个样（上、中、下层）， 两测点各一个样（中层）
由于同一种类的细胞大小可能有较大的
差别，同一属内的差别就更大了，因此 必须实测每次水样中主要种类（即优势 种）的细胞大小并计算平均重量，其他 种类可以参考附表计算。
藻类的生物量可直接作为初级生产力的 一种指标，根据几次定期测算的现存量 之差亦可估计出生产量。
定量结果应列出: 总生物量 各门生物量 优势种属的生物量。
⑶湖泊：中心区设一点。进水口和出水口也应设点。
3．采样量及采样次数
每一个采样点应采水1000ml。
若系一般性调查，可将各层采的水等量混合，取 1000ml混合水样固定；
或者分层采水，分别计数后取平均值。
（分层采水可以了解每一采样点各层水中浮游植物的数量和种类）
采样次数可多可少。有条件时还可逐月采样一次， 一般情况可采样一次，最低限度应在春季、夏季 末、秋初各采样一次。
如平均每个视野不超过1～2个时，要数200 个视野以上，如果平均每个视野有5～6 个时要数100个视野，如果平均每个视野 有十几个时数50个视野就可以了。
同一样品的两片计算结果和平均数之差 如不大于其均数的±15％，其均数视为 有效结果，否则还必须测第三篇。
在计数过程中，常碰到某些个体一部分 在视野中，另一部分在视野外，这时可 规定出在视野上半圈者计数，出现在下 半圈者不计数。
海洋浮游生物浮游植物优秀课件
为较细长的突出物，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（如 太阳漂流藻）和胶质线、胶质块 等胶质突起（如海链藻）。
7.细胞表面花纹：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。
羽纹硅藻细胞壁结构---壳缝
壳缝:羽纹硅藻纲壳面中 央或偏于一侧沿纵轴有 一条裂缝。
5.间生带和隔片：有些种类在壳 套与相连带之间具有间生带，凡 贯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，如卡氏根
管藻Rhizosolenia castracanei； 环状，如杆线藻Rhabdonema；领 状，如环形娄氏藻Lauderia annulatus和中肋角毛藻 Chaetoceros costatus。具间生
2.按照营养方式：浮游植物和浮游动物 海洋浮游植物的主要类别 原核细胞型生物：
1.细菌（Bacteria） 2.蓝藻门(Cyanophyta)
真核细胞型生物：
1.硅藻门(Bacillariophyta)：是最重要的浮游植物，将重点介绍。 2.甲藻门(Pyrrophyta)：是很重要的类别，大多种类是赤潮生物。 3.绿藻门(Chlorophyta)：是海水养殖中的重要饵料，如盐藻、扁藻、
胶州湾生物-物理耦合模型参数灵敏度分析
胶州湾生物-物理耦合模型参数灵敏度分析石洪华;沈程程;李芬;王勇智【摘要】参数灵敏度分析旨在评价模型中各参数对模拟结果的影响程度,是参数优化和模型校正的基础步骤,也是认识模型行为的重要工具.所建的胶州湾生物-物理耦合模型包括浮游植物、浮游动物、营养盐、碎屑和溶解氧5类状态变量,对其涉及的50个参数进行灵敏度分析,得到3个非常灵敏性参数、2个灵敏性参数、11个比较灵敏性参数和34个不太灵敏性参数.非常灵敏及灵敏性参数包括浮游植物生长速率(μPRPC)、暗反应修正因子(FAC)、光饱和强度(α)、浮游植物死亡率(μDEPC)和水体消光系数(bla),主要影响浮游植物生长和死亡过程,反映了浮游植物在生态系统中的基础性和重要性作用.这5个参数显著地影响碳和营养盐循环,是整个胶州湾生态系统最主要的影响参数,应优先进行优化.比较灵敏性参数的影响主要表现在营养盐对浮游植物生长或死亡的限制以及温度对光饱和量的限制,浮游动物生长、牧食和死亡过程以及浮游植物生物量对牧食的限制,叶绿素a的生产,缺氧条件下沉积物释放磷以及浮游植物对磷的摄取等过程,这些参数对于各状态变量的灵敏性存在不同程度的差异,从而表征不同的特点.与不太灵敏性参数相关的过程主要为叶绿素a和碎屑消光作用,温度对浮游植物生长、浮游动物牧食、碎屑和沉积物矿化的限制,碎屑和沉积物矿化与沉降,与无机氮相关的大部分过程,溶解氧浓度变化等,这些过程除了受模型内部参数影响外,还在很大程度上受水深、海水温度和陆源污染等外部因素影响.比较灵敏及不太灵敏性参数影响模型局部过程,是模型校正的重要依据,除了非常灵敏及灵敏性参数以外,叶绿素a、浮游动物、碎屑和无机磷四种状态变量可分别根据叶绿素a最大生产系数(KCHmax)、浮游动物一级死亡率(μDEZC1)、有机碎屑矿化率(μREDC)和浮游植物磷摄取的半饱和常数(hUPPP)进行校正.与营养盐相关参数的灵敏度分析表明,胶州湾浮游植物处于磷限制,无机氮主要受陆源排污影响.因此,对无机氮的校正主要通过合理设置沿岸河流径流量或陆源污染物浓度与比例以及无机氮初始场.溶解氧对各参数均不太灵敏.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)001【总页数】9页(P41-49)【关键词】胶州湾;生物-物理耦合模型;参数灵敏度分析【作者】石洪华;沈程程;李芬;王勇智【作者单位】国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061;国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061;中国海洋大学环境科学与工程学院,青岛266100;中国海洋大学数学科学学院,青岛266100;国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061【正文语种】中文近海生态系统是人类缓解资源环境压力的重要区域，已成为经济活动的密集区和社会发展的支撑区[1]。
长江口外海域浮游植物生态动力学模型研究
长江口外海域浮游植物生态动力学模型研究【摘要】：河口海域是海洋中的高生产力区,往往又是人类活动的重要区域和重要渔场所在。
长江是我国第一大河,长江巨大径流带来的丰富营养盐使长江口附近海域成为高生产力海区,口外海域历史上是著名的渔场。
长江流域是经济的迅猛发展和城市化进程的加快使工农业废水和生活污水排放量不断增加,长江口外海域富营养化加剧,导致赤潮频发。
环境的破坏加之过度捕捞等因素,长江口外海区的生态严重失衡,海洋经济生物个体小型化、低值化现象严重。
长江口外海区受复杂底形(如水下河谷)、巨量径流、季风、陆架环流的影响,动力过程十分复杂。
研究长江口外海域的浮游植物生态动力学,对于长江口外海域的生态修复、环境保护和赤潮防治,渔业资源的可持续利用等具有重要的科学和现实意义。
本文主要通过现场观测、资料分析和数值模型试验相结合的方法研究了长江口外海域浮游植物的时空分布特征,着重分析了浮游植物生长的主要限制因子和关键物理过程对浮游植物生长的作用。
利用细胞体积转换生物量法,对2006年7月大面调查的浮游植物种类鉴定和细胞丰度计数结果进行了叶绿素a浓度的计算,并分别给出了硅藻和甲藻类的生物量。
通过浮游植物细胞体积估算生物量是研究浮游植物现存量的一个可行的方法,能较客观地反映浮游植物的生物量,有助于在物种水平上开展海洋浮游生态系统模型的数值模拟研究。
调查结果显示,长江口外海域夏季的浮游植物转换生物量在冲淡水区最高,江苏外海居中,而近河口区和台湾暖流区最低。
温盐、水体稳定度和营养盐是影响长江口外海域浮游植物分布的主要环境因子。
2009年8月底至9月初的长江口外海区多学科综合观测结果也显示,长江口外海的叶绿素a分布可分为四个特征区：高度层化的长江冲淡水扩展区,浊度锋向海侧为表层叶绿素a浓度高值区,叶绿素a高值区下层存在DO浓度小于2.00mg/L的低氧区；高度层化的台湾暖流区,表层叶绿素a浓度低,相对高值区位于次表层；表底层混合良好的江苏外海,叶绿素a浓度居中；近岸层化、低叶绿素a的高浊度区。
浮游植物PPT课件
抚仙湖浮游藻类数量(×104个)垂直分布的季节变化
水深 m
0.5
5.0
10
20
40
50
100
平均
数量最多 层种类数
1月 8.13 6.3 9.48 11.37
12.66 5.98 8.99 14
4月 14.37 12.85
8.33 7.22 2.34 1.10 7.87 29
7月 2.99 18.37 13.71 15.16
3
一、浮游植物的概念
浮游生物（plankton）：在海水或淡水中能够适 应悬浮生活的动植物群落，易于在风和水流作用 下作被动运动。分为浮游植物（phytoplankton） 和浮游动物（zooplankton）。
浮游植物（即自养浮游生物）：它不是分类学单 位，是生态学单位。所有生活在水中营浮游生活 的微小植物，通常就指浮游藻类。
4月份，开始出现温跃层但较弱——浮游植物较均匀地分布 在40m以浅的水层中，40m以深数量很少
7月份，浮游植物上、下层分布显著——更集中于上层，下 层数量极少
10月份，温跃层位置逐渐下降——浮游植物向下移动，下 层数量开始增多
随着气温继续下降，至一月份温跃层消失，浮游植物 的分布又恢复到上、下层较均匀的状态
1.32 0.91 8.58 15
10月 10.35 17.22 24.48 18.12
9.45 3.26 13.82 21
46
温度分层 上层混合程度增加 加剧
47
水平分布
沿岸带＞河口区＞敞水带(湖心区) 沿岸带有来自地表泾流的外源营养和明显的水体混合，是藻 数量大的主要原因；河口区由于有来自湖水携带的外源营养 的补充，营养较丰富，藻数量也较高；敞水带尽管湖底积聚 着大量的营养物质，但由于较深或分层的缘故，藻数量少
浮游植物
浮游植物吸收二氧化碳浮游植物也是地球上固碳固氮的重要生物。浮游植物尽管微小，但（主要是）海洋扩 大了它们的作用。浮游植物固定的碳、氮的总量比全世界陆生植物的固定总量都要多。据推算 ，浮游植物光合 作用生产的有机碳的总量约为高等植物的7倍，每年约能固定1．7亿吨的氮素。科学家推算，全球每年要产生大 约1000亿吨的二氧化碳，而陆生植物只吸收大约520亿吨，剩下的大部分被浮游植物吸收了。
发光海滩
2014年1月，来自中国台湾的摄影师威尔·霍(Will Ho)在马尔代夫海滩上庆祝婚礼时，有幸见证了会发光的 海岸线这一神奇景象。夜晚，在他的镜头下，一簇簇发光的小型浮游植物如萤火虫般随波荡漾，最终被冲到岸边， 在黑夜中排成一条耀眼的光带，沿着海岸线形成了一条发光的“路”。
这一奇观是由于近海域会发出生物荧光的浮游植物受到海浪的冲击产生的。由于起风，这些会发光的浮游植 物受到海浪的冲击，便开始活跃起来。
浮游植物死后，遗体会连同它们所固定的碳降下，长年累月地堆积在海底，形成海底石油。它们对地球上的 气温有着重要的调节作用。人类把石油从海底抽上来使用，又把大量的碳释放到空气中，使得空气中的二氧化碳 含量比过去2000万年的任何一个时期都要多。
浮游植物素有“海洋牧草”之称，是鱼类和其他经济动物的直接或间接的饵料，在决定水域生产性能上具有 重要意义，与渔业生产有十分密切关系，世界著名渔场都处于藻类丰富的海域。
感谢观看
虽然它们已为人熟知，但近年来生物学家才找到产生这一奇观的原因。海洋生物学家豪尔赫·里巴斯(Jorge Ribas)说，这片水域有许多名为“多边舌夹藻”(lingulodinium polyedrum)的发光植物。当这些生物受到外力 作用，例如，浪涌潮汐作用，或是皮划艇、冲浪者等经过时，它们就开始活跃起来，从而产生了发光效果。
浮游植物和初级生产课件(PPT 71页)
营养繁殖为细胞分裂或藻体断裂，无性生殖产 生动孢子、不动孢子、似亲孢子、休眠孢子和厚 壁孢子。
24
三、光合作用和初级生产
1、基本概念： ⑴初级生产：绿色植物通过光合作用将太阳
能转化为化学能贮存在有机物分子中，从 而形成了进入生态系统所需的初级能量或 称基本能源，这部分能源就是初级生产。 ⑵初级生产者：指生态系统中的绿色植物 （海洋中指浮游植物）。
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⑶初级生产量/第一性生产量（primary ： production） 植物利用光合作用所固定的太阳能或所制造的 有机物质或形成的植物组织的量，称为初级生 产量。
⑷净初级生产量（net primary production）：在初级生 产中，植物固定的能量有一部分被植物自己的 呼吸所消耗，剩下的可用于植物的生长和生殖， 这部分生产量称为净初级生产量。
41
不同的浮游藻类有不同的最大光合作用速率（Pmax）和 半饱和常数（KI），即使同种藻类，对光合作用的反应随 时间改变。
一般说来，曲线的初始斜率（△P/△I）反映了细胞本身光 合作用生物化学的生理变化(即光依赖反应)；曲线的上限 反映了环境中参数的改变,如营养和温度等会影响光合作用 的暗反应。
最大光合作用速率（Pmax）值一般在较高的温度和营养 盐度下会增加，但是增加的速率（初始斜率）更加依赖于 细胞自身的性质。（超微型藻类比大型藻类有更高的 △P/△I值）
如图，漆沟藻、倒卵 形鳍藻
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甲藻的生殖：主要是无性分裂，个别有性生殖 （休眠孢子）。
甲藻适应于较弱光和贫乏的营养盐，并且在水体 中有垂直运动能力，因此在白天时可以在较少营 养盐的表层进行光和作用，夜晚在光线很弱的较 深层利用丰富的营养盐。
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结论
通过本模型的应用，在海上考察时，便可立即根据 现场获得的资料来求出生长率，现场测定浮游植物 种群生长率的研究在世纪应用中具有重要的意义， 在调查海区现场测得浮游植物重要种类的种群生长 率和现存量，便可估算它们的生产量并根据其时间 和空间的变化来估算海区的初级生产力。
建模过程与技巧
问题的提出
现场测定浮游植物种群生长率已经成为浮游植物生态 研究者所面临的巨大挑战，如何迅速、准确地测定？
问题与讨论
• 问题1：什么叫创新？在总结前人经验的基础上，对现有 模型进行改进算不算创新？
此部分为课堂讨论。课堂讨论是本课程教学的重要组成部分， 旨在激发同学们的积极性和创造性。要求每一位学生每堂课 都参加讨论或回答问题1次以上，教师记录学生的课堂表现 情况，课堂表现结果占考核成绩的30%。
• 问题2: 本模型的创新点在哪里？
背景
浮游植物是海洋生态系统第一生产力，研究浮游植物的 生长对海洋环境生态具有重要意义。
现场测定浮游植物种群生长率已经成为浮游植物生态研究者所面临的巨 大挑战。刘红斌介绍了用观察分裂细胞频率来估算浮游植物种群生长率 的方法，以及在实验室培养和现场调查中的应用。
模型的组成和结构
参考文献：刘红斌. 表面荧光显微镜在浮游植物研究中的应用Ⅱ.浮游植物生长率的测定.海洋通报.1989,8(3):51-56.
此部分为课堂讨论。课堂讨论是本课程教学的重要组成部分， 旨在激发同学们的积极性和创造性。要求每一位学生每堂课 都参加讨论或回答问题1次以上，教师记录学生的课堂表现 情况，课堂表现结果占考核成绩的30%。
• 问题3: 请举例你经常使用的某一个数学模型和方法，看 看有没有可改进之处？如何改进？没有标准答案，越创新 越好！
此部分为课堂讨论。课堂讨论是本课程教学的重要组成部分， 旨在激发同学们的积极性和创造性。要求每一位学生每堂课 都参加讨论或回答问题1次以上，教师记录学生的课堂表现 情况，课堂表现结果占考核成绩的30%。
本堂课结束。谢谢！
前人采用分裂细胞频率来估算，并提出很多公式。通 过总结经验，取长补短，提出新的方法。
问题的分析 方法的选择
在原有方法上进行改进和创新。
资料的收集
室内分析数据和游植物种群生长率。
结果的应用
应用本模型的应用，在海上考察时，便可立即根据现场 获得的资料来求出生长率，便可估算它们的生产量并根 据其时间和空间的变化来估算海区的初级生产力。
第七章 浮游植物生长率的计算模型
数学是结果量化的工具 数学是思维方法的应用 数学是研究创新的钥匙 数学是科学发展的基础 ——杨东方
内容提要
• • • • 背景和意义 模型的组成和结构 建模过程和技巧 问题与讨论
本课程的核心不在于数学公式本身，而在于数学思维。 本文的数学公式相对复杂，请同学们不必纠缠于公式 本身，而应该释放自己的想象力！