实验一水体初级生产力的测定

中华人民共和国行业标准 SL354—2006水质初级生产力测定—“黑白瓶”测氧法1水质初级生产力测定——“黑白瓶”测氧法1 适用范围本标准规定了在水体中不同深度悬挂可曝光和不可曝光测定初级生产力的装置，经过24h曝光，以测定的溶解氧计算出单位时间、单位水柱日均生产力，作为评价水体富营养化水平的方法。

本标准适用于湖泊、水库、池塘等静水水体以及水流缓和的河流水域中初级生产力的测定。

模拟条件和实验室环境可以等效采用。

2 术语和定义:下列术语和定义适用于本标准。

2.1初级生产力 primary productivity：是指单位面积（或体积）水体在单位时间内生产有机物的能力。

通常指水中初级生产者藻类和光合细菌的光合作用率。

2.2水柱日生产力 productivity at a day on square meter water column：是指每平方米垂直水柱中初级生产者生产有机物的平均日生产力，以 g（O2）/m2·d表示。

2.3“黑白瓶”（black and white bottle）：本标准所指“黑白瓶”是可以进行曝光的（白瓶）和不可曝光的（黑瓶）测定初级生产力的装置。

3 方法原理:水体初级生产力是评价水体富营养化水平的重要指标。

水体初级生产力测定—“黑白瓶”测氧法是根据水中藻类和其他具有光合作用能力的水生生物，利用光能合成有机物，同时释放氧的生物化学原理，测定初级生产力的方法。

该方法所反映的指标是每平方米垂直水柱的日平均生产力[ g（O2）/m2·d]。

4 试验器具4.1 黑白瓶：容量在250～300ml之间，校准至1ml,可使用具塞、完全透明的温克勒瓶或其他适合的细口玻璃瓶,瓶肩最好是直的。

每个瓶和瓶塞要有相同的编号。

用称量法来测定每个细口瓶的体积。

玻璃瓶用酸洗液浸泡6h后，用蒸馏水清洗干净。

黑瓶可用黑布或用黑漆涂在瓶外进行遮光，使之完全不透光。

4.2 采水器：可使用有机玻璃采水器。

实验一水体初级生产力的BOD测定一、实验目的1、了解研究水生生态系统初级生产力的重要意义和方法2、掌握黑白瓶测氧法测定水生生态系统初级生产力的方法及其基本原理。

3、学习利用水生生态系统初级生产力评价水体生产性能或生态环境质量。

二、实验原理初级生产力是自养生物在单位时间、单位空间内合成有机物质或固定能量的数量，是生态系统生物生产力的重要基础和生态系统最基本、最重要的功能之一。

在许多水生生态系统中，浮游植物是水体自养生物的主要组成部分，其初级生产过程是碳、氧、磷等生源要素的生物地球化学循环和水生生态系统的能量流、物质流的基础，影响到水体生物资源量的变动及生态系统结构和功能。

因此，研究浮游植物的初级生产力，对于评价水体生产性能、营养水平和能流与物质转化效率、制定渔业发展战略、合理开发水体生物资源、进行水体环境质量监测及生物资源保护等方面均有重要的理论和实践意义。

目前常用的测定浮游植物初级生产力的方法有黑白瓶测氧法、叶绿素法、同位素法、营养盐类平衡法等。

黑白瓶测氧法：通过测定水中溶解氧的变化，间接计算有机物的生产量，是黑白瓶法的基本原理。

黑瓶指完全不透光的玻璃瓶（可套上黑布袋或用其它方法使其完全不透光），而白瓶则可充分透光。

当将装有浮游生物样品的密封的黑、白瓶同时悬挂于水中特定深度曝光时，黑瓶中的浮游植物由于得不到光照，只能进行呼吸作用，瓶中的溶解氧将会减少，与此同时，白瓶中的浮游植物在光照条件下，光合作用与呼吸作用同时进行，瓶中的溶氧量一般会明显增加。

假定光照条件下与黑暗条件下的呼吸强度相等，就可以根据挂瓶曝光期间内黑、白瓶中的溶解氧变化计算出光合作用与呼吸作用的强度。

根据光合作用方程式：2817.72KJ6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2+ 6H2O叶绿素氧生成量与有机质生成量之间存在一定的当量关系，因此可计算出浮游植物有机物质生产量。

需要指出的是，在11℃~12℃之间，细菌耗氧量往往可达到总呼吸量的40%~60%，因此黑白瓶测氧法的计算结果常常低估了植物的生成量。

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）。

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）。