水生生物学2-硅藻)

第七节硅藻门Bacillariophyta学习重点●门与属的形态特征●特殊的生殖方法●生长的环境●在渔业生产中的重要作用一、生态分布●该门大约有1600种。

●淡海水中都有分布，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，营浮游、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渡过旱季，在热带的潮湿地区与蓝藻共生。

春秋两季出现高峰，在水温60℃温泉中某些硅藻能正常生长、繁殖。

二、体制及体形●单细胞：大多数为单细胞种类。

●丝状体或群体：纺锤体、弓形、舟形、线性、圆柱形、提琴形、新月形、圆形和椭圆形。

三、主要特征及其形态构造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。

●A．半壳：整个细胞由两个半壳套合而成，故断面象一个小盒子，大的半壳在小的半壳上面。

●壳面：有上、下壳面（或称盖板）。

●壳环（带面）：半壳的侧面。

●壳套：壳面与壳环的连接处（壳面的边缘略有倾斜的部分）。

●间生带：附加在壳面与壳环之间的插入连接带，与壳面方向平行，起加固壳的牢固作用。

●相连带（连接带）：两壳相重叠处。

A. 壳面；B. 带面；C. 切顶面a ——上壳；b ——下壳；c ——上壳瓣（盖板）；d ——下壳瓣（底板）；e ——上壳环；f ——下壳环；g ——连接带；h ——中轴区；i ——中心区；j ——壳缝；k ——中央节；l ——极节1. 中心纲硅藻2. 羽纹纲硅藻B．壁上装饰：花纹、刺毛、突起。

上下壳面和环带有花纹，而相连带无花纹。

●线纹：为细胞壁上的小孔，是细胞内侧的小凹腔形的小点，紧密排列，镜检呈细线状。

●点纹：可分辨的细小孔点，镜检为单独或成条。

●孔纹：壁上粗大的空腔，常有筛膜，为穿透壁的真孔，或不穿透壁的小凹腔。

●肋纹：为壁的内凹沟形成，强大明显。

为壳面内壁两侧长由狭长横列小室，形成“U”形粗花纹为肋纹，为壁上管状通道。

思考题一、填空题：（一）、硅藻：1．硅藻细胞壁由内层果胶质和外层硅质组成。

2．硅藻壳面和相连带之间的次级相连带称为间生带。

3．硅藻通常可形成三种孢子，即休眠孢子、小孢子和复大孢子。

4．硅藻细胞壳由上、下两壳套合成，壳顶和壳底称为壳面，壳边称为壳环，壳套则为壳面边缘略有倾斜部分。

5．硅藻门分为中心硅藻纲和羽纹硅藻纲。

6．海洋浮游硅藻多属于根管藻目。

7．硅藻由于种类多、数量大，常被誉为海洋的“草原”。

8．硅藻细胞壁壳面花纹有辐射对称和两侧对称两种类型。

9．硅藻细胞壁向内部伸展的片状结构称为隔片。

10．某些硅藻具有运动能力，是因为有壳缝结构。

（二）、甲藻：1．甲藻的上锥部有4组板片，即顶孔板、顶板、沟前板和前间插板。

下锥部3组，即沟后板和后间插板、底板。

2．横裂甲藻具有2条鞭毛，一条为横鞭，呈带状，茸鞭型，环绕于横沟内，作波状运动，使身体旋转；另一条为纵鞭，呈线状，尾鞭型，作鞭状运动，使身体前进。

3．横沟把甲藻细胞分为上椎部和下椎部。

（三）、绿藻门：1.绿藻的繁殖方式有三种类型，即营养繁殖、无性繁殖和有性繁殖。

2．绿藻门分为两个纲绿藻纲、接合藻纲。

3．绿藻门的细胞壁由内层纤维素和外层果胶质组成。

4．缢缝把鼓藻细胞分为两个半细胞。

5．绿藻门水绵的有性生殖有侧面接合和梯形接合两种类型。

（四）、蓝藻门：1．蓝藻的特征色素为藻蓝素，故藻体带有蓝色。

2．蓝藻的细胞壁分为内、外二层，内层为纤维质，外层为果胶质。

3．蓝藻的色素位于周质中，而金藻的色素位于色素体中。

4．蓝藻藻殖段的产生是由于在藻丝的胞间位有间生胶质隔片或间生异形胞。

（五）、其它浮游植物：1．金藻和黄藻的同化产物都是白糖素和油滴。

光合作用都无叶绿素b.2．生活的金藻一般为金黄色，黄藻一般为黄绿色。

3．隐藻细胞前端有一特殊形态为口沟，伸向原生质体深处。

4．隐藻和裸藻的主要运动胞器为鞭毛。

5．蓝藻的同化产物为蓝藻淀粉，裸藻的同化产物为裸藻淀粉。

（六）、原生动物：1．原生动物的运动胞器有三种，即鞭毛、纤毛和伪足。

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。

线形圆筛藻(Coscinodiscus lineatus)具槽直链藻（Melosira sulcata)Chapter I BacillariophytaPart 2Department of OceanographyXiamen UniversityReferencesRound F.E. et al. , 1990. The diatoms (Biology & morphology of the genera). Cambridge University Press.747pTomas C. R., 1997. Identifying marine phytoplankton.Academic Press. 858pBotes L., 2003. Phytoplankton identification catalogue –Saldanha Bay, South Africa, April 2001. GloBallast Monograph Series, 7. IMO London. 87pJin De-xiang et al., 1965. Marine Planktonic Diatoms of China. Shanghai Science & Technology Press. (in Chinese)Jin De-xiang, 1991. Marine Diatom. Xiamen University Press. (in Chinese)Contents1.1 Morphological Features 1.2 Classification1.2.1 Class Centricae1.2.2 Class Pennatae1.3 Reproduction1.4 Significance1.2 ClassificationValves of cell radially symmetrical, without raphe and pseudoraphe Centricae Valves of cell pennatrical with raphe and pseudoraphe Pennatae1.2.1 Class Centricae1.2.2 Class Pennatae1.2.2 Class Pennatae6 orders, 12 families两壳均具壳缝舟形藻目Naviculales壳面左右对称舟形藻科Naviculaceae壳面左右不对称桥弯藻科Cymbellaceae壳面上下端不对称异极藻科Gomphonemaceae壳面很不对称，弯转似人耳或肾形；两壳的龙骨突向同一方向转弯耳形藻科Auriculaceae壳缝多少退化全部壳缝退化等片藻目Diatomales等片藻科Diatomaceae 单条壳缝或部分壳缝退化曲壳藻目Achnanthales壳的横轴弯曲卵形藻科Cocconeiaceae壳的纵轴弯曲曲壳藻科Achnanthaceae 中部壳缝退化短缝藻目Eunotiales短缝藻科Eunotiaceae壳环带和一个壳面退化，有时全部硅质壁退化褐指藻目Phaeodactylales褐指藻科Phaeodactylaceae 壳缝成为管壳缝者双菱藻目Surirellales管壳缝在壳面中央，成人字型窗纹藻科Epithemiaceae管壳缝在壳的一侧菱形藻科Nitzschiaceae管壳缝在壳的两侧双菱藻科Surirellaceae1.2.2.1 Order Naviculales Family NaviculaceaeNaviculaDiploneisGyrosigmaPleurosigma1.2.2.2 Order Diatomales Family DiatomaceaeAsterionellaSynedraThalassiothrixThalassionemaLicmophora舟形藻Navicula双壁藻Diploneis曲舟藻Pleurosigma布纹藻Gyrosigma星杆藻Asterionella海毛藻Thalassiothrix针杆藻SynedraFamily Diatomaceae海线藻Thalassionema1.2.2.3 Order PhaeodactylalesFamily PhaeodactylaceaePhaeodactylumtyicornutum楔形藻LicmophoraFamily Diatomaceae1.2.2.4 Order Surirellales Family Nitzschiaceae NitzschiaFamily Surirellaceae Suirella双菱藻Surirella菱形藻NitzschiaContents1.1 Morphological Features1.2 Classification1.3 Reproduction1.3.1 Vegetative reproduction1.3.2 Sexual reproduction (auxospore) 1.3.3 Resting spore1.4 Significance1.3.3 Resting sporeFig. Chaetoceros didymus Ehr. a, typical chain, broad girdle view; width, 24µ. b, section of chain showing beginning of formation of resting spores; width, 32µ. c and d, resting spores almost completely formed, still within parent cells. e, typical resting spores free from parent cells.Contents1.1 Morphological Features 1.2 Classification1.3 Reproduction1.4 Significance1.4.1 Usefulness1.4.2 Harmfulness1.4 Significance1.4.1 UsefulnessA major food for fishes, molluscs and shrimpsB indicators of marine fisheriesC a major proportion of biogenic sedimentsD forensic medicine1.4.2 HarmfulnessA red tideB absorption, uptake and accumulation of marinepollutantsAre diatoms good or toxic for copepod?----the paradox of diatom-copepod interactions Nutritional deficient hypothesisChemical defence hypothesis。

水产养殖之硅藻硅藻植物的细胞虽有坚实的硅质壁，但因其分为上下两瓣、易碎裂因而原生质并不难被鱼、贝、虾类特别是其幼体消化、吸收。

硅藻是甲壳类动物幼体的优质饵料，它与其他植物一起，构成海洋初级生产力[1]。

在水产养殖中有一种水体是公认的最好水体—茶色。

当水体中的优势藻属（占水体总生物量的10%-40%）为硅藻时水色为茶色，如角毛藻、新月菱形藻、小环藻等。

硅藻是幼虾的优质饵料，生活在此种水体的对虾生长速度快，抗病力强，成活率高[2]。

由于硅藻对环境的要求较高，如果气候变化频繁如连续高温或气温、水温骤变、暴雨等引起水体分层和盐度骤变，导致藻类大量死亡也就是常说的”倒藻”，硅藻大规模繁殖在夜间耗氧增大，水体氧不足，自净能力严重不足，有害气体和有害物质大量聚集，水体突然变黑、变清。

下风口腥臭味引起虾类长时间浮头，最后常导致泛池（大量的死藻，有机碎屑会沉积在底部，腐败、发黑、发臭。

弧菌附着在上边繁殖滋生，容易引起底部大量细菌型厌氧型，异养型有害细菌滋生，从而”翻底”）；只要倒藻，弧菌就马上爆发，而且大部分是绿弧菌，非常容易引起对虾肝胰脏坏死。

解决措施：一、换水二、开动增氧机。

解救浮头、氧化分解死亡藻类，减少耗氧三、建议咨询各药店的微生态水质改良剂和生物肥水剂酌量使用四、死亡藻类过多最好先泼洒有机酸解毒剂保藻如何配制优良硅藻水体所需化学药品：硝酸钠NaNO3、磷酸二氢钾KH2PO4、硅酸钠；微量元素有Zn、Mn、Mo、Co、Cu、EDTA、Fe；维生素:VB1、VB12、VB生物素。

其中最重要的是碳酸氢钠NaHCO3在国外许多论文中都有研究其中的C/N比根据这个研究其最佳活性。

配比含量根据硅藻藻属各有不同。

最好的是提前预防：清淤、合理生物有机施肥、加水换水、活菌配料。

藻类大规模繁殖时要特别注意，施肥水产品、药、菌等时最好少量多次注：[1]孙伯成水生生物学中国农业出版社P52[2]汪建国南美白对虾高效养殖与疾病防治技术化学工业出版社 P79。

水生生物学复习材料6、硅藻的主要特征及细胞壁结构：主要特征：①多数为单细胞；②细胞壁富含硅质，外层为硅质，内层为果胶质，且细胞壁上有花纹等构造；③原生质体包含细胞质和细胞核两部分，细胞内有色素，贮存物质主要是油滴。

细胞壁结构：硅藻门细胞壁富含硅质，硅质壁上具有排列规则的花纹，外层为硅质，内层为果胶质，细胞壁无色，透明。

底栖种类的细胞壁较厚，浮游种类的壁较薄。

细胞壁构造像一个盒子，套在外面的较大的为上壳，套在里面的较小的为下壳。

7、硅藻的生殖：①营养生殖硅藻最为普遍的一种生殖方式。

原生质略增大，继而核分裂，色素体等原生质体一分为二，细胞上下壳分开，形成两个新细胞。

②复大孢子藻类多次分裂之后个体逐渐变小，到一定程度小细胞不再分裂，形成一种孢子，以恢复原来的大小。

其形成方式分为有性和无性两种。

③小孢子多见于中心藻类的一种繁殖方式。

细胞核和原生质多次分裂形成大小不等的孢子，每个包子上都具有鞭毛，长成后群逸出，然后相互结合为合子进而萌发成新个体。

④休眠孢子细胞分裂后原生质收缩到中央产生厚壁，在上下壳形成突起和棘刺，当环境有利时恢复原形态。

8、分类：根据壳的形状和花纹排列方式，硅藻分两个纲：中心硅藻纲和羽纹硅藻纲。

9、硅藻的生态分布和意义：①海洋有机物的主要生产者之一；②是海洋动物及其幼体的直接或间接饵料；③硅藻死亡后的硅质外壳，大量沉积在海底，形成硅藻土；④化石硅藻对石油勘探、地层鉴定及对古地理的研究有参考价值。

第四章：甲藻1、甲片式：表示甲藻纤维质小班嵌合而成的细胞壁上下甲板的数目、形状和排列方式的式子。

2、甲藻的主要特征：①大多数为单细胞，有鞭毛，有背腹之分，背腹扁平或左右侧扁；②细胞裸露或具有纤维素细胞壁；③多数种类具有纵沟或纵横沟；④细胞核一个，大而明显。

3、甲藻纲根据细胞壁组成和鞭毛着生位置，分为两个亚纲，即横列甲藻亚纲和纵裂甲藻亚纲。

横列甲藻亚纲中种类多，包括翅甲藻目、裸甲藻目和多甲藻目，分布广也最重要的是多甲藻目。

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。