海洋浮游生物学概述

海洋浮游植物：硅藻门、甲藻门、绿藻门、蓝藻门、裸藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门海洋浮游动物：原生动物、轮虫、桡足类、枝角类海洋浮游植物(Marine phytoplankton)：海洋中营浮游生活，很弱或无游动能力的微小植物，能进行光合作用，是海洋的食物生产者（初级生产者）。

海洋初级生产力：单位面积浮游植物固定有机物的能力(300-400mg C/m2·d)。

海洋浮游生物(Marine plankton)：海洋中很弱或无游动能力的微小生物，包括海洋浮游植物和海洋浮游动物，是海洋动物的食物基础。

海洋浮游藻类概述1、细胞壁藻类大多数种类都有细胞壁，少数种类没有细胞壁而有周质体。

有些具有囊壳。

硅藻门：由两个U形节片套合而成，主要由硅质组成，外层二氧化硅，内层为果胶质。

甲藻门：由许多小板片拼合组成。

2、细胞核3、色素：叶绿素（chlorophyll）、胡萝卜素（carotene）、叶黄素（lutein）和藻胆素（phycobelin）除蓝藻和原绿藻外，色素均位于色素体内。

4、蛋白核：是绿藻、隐藻等藻类中常有一种细胞器，通常由蛋白质核心和淀粉鞘（starch sheath）组成，有的则无鞘。

可以作为分类依据。

5、贮存物质绿藻：甲藻：淀粉硅藻：脂肪金藻：白糖素蓝藻：蓝藻淀粉裸藻：副淀粉6、与运动有关：鞭毛：除蓝藻和红藻外，各门藻生殖期动孢子、配子具鞭毛或营养细胞具鞭毛。

眼点：运动藻体上常有一个。

桔红色，球形、椭球形，多位于细胞前端侧面，具有感光作用。

伸缩泡：调节细胞中水分。

在细胞一端或两端。

7、周质体——周质体是藻体细胞质表层特化成的一层坚韧有弹性的构造，藻体形态较稳定。

8、囊壳：是某些藻类具有的特殊细胞壁状的构造，无纤维质，但常有钙或铁化合物的沉积，常呈黄色、棕色甚至棕红色。

9、繁殖：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。

10、微微型浮游生物：0.2um～2.0um 需要荧光染色微型浮游生物： 2.0um～20um小型浮游生物：20um～200um大型浮游生物：200um以上11、藻类与人类的关系：饵料，药用与食用，水污染的指示生物一、硅藻门特征：主要特征（1-3）1、细胞壁：外层硅质，内层果胶质，壁上具有排列规则的花纹（点纹、线纹、孔纹、肋纹），无色透明。

第二部分海洋浮游生物学复习重点第一章绪论第一节浮游生物和浮游生物的定义一、浮游生物（Plankton）定义：在水流的作用下，被动地营漂浮生活的水生生物。

二、浮游生物的共同特征1、缺乏发达的行动器官2、体色：浮游植物——因有叶绿体等色素体而表现颜色多样化；浮游动物——多透明Eg：水母；栉水母；海樽3、多数个体小浮游植物：10μm-100μm浮游动物：1mm~10mm Eg：北极霞水母（2~7.8m）火体虫（尾索动物海樽的群体，长度可达2m）三、浮游生物学（Planktology）研究浮游生物生命现象、活动规律的一门科学。

第二节浮游生物分类（不同分类标准下不同分类名称及解释如阶段性浮游生物）一、营养方式1、浮游植物Phytoplankton: 主要包括单胞藻（硅藻、甲藻）自养性浮游生物——生产者，初级生产力，真光层<这个光层的光能可以保证植物足够的光能进行光合作用> 2、浮游动物Zoopankton异养性浮游生物：无脊椎动物<原生、腔肠、甲壳类>很多海洋生物幼体也属于浮游范畴——消耗者，次级生产力二、个体大小（知道中英文名）1、极微型浮游生物（Ferntoplankton）：0.02~0.2µm，浮游病毒2、微微型浮游生物（Picoplankton）：0.2~2µm，浮游细菌，浮游植物3、微型浮游生物（Nanoplankton）：2~20µm，浮游真菌，浮游植物，浮游原生动物4、小型浮游生物（Microplankton）：20~200µm，浮游植物、浮游原生动物5、中型浮游生物（Mesoplankton）：0.2~20mm，小型水母，栉水母，桡足类，枝角类，毛颚类，被囊类，鱼卵和鱼仔6、大型浮游生物（Marcoplankton ）：2~20mm ，较大水母，糠虾，端足类，磷虾，海樽，鱼类幼体7、巨型浮游生物（Megaplankton ）：20~200mm ，大型水母，被囊类（火体虫、纽鳃樽） 生物学意义：三、生活史中浮游阶段长短 1、永生性浮游生物（Holoplankton ）2、阶段性浮游生物（Meroplankton ）：水母体、幼虫、季节性/兼性浮游生物3、暂时性浮游生物（Tychoplankton ）：暂时性营浮游生活，大多数为底栖生物如：四、生活环境1、淡水浮游生物（freshwater plankton ）：盐度<52、海洋浮游生物（marine plankton ）：盐度>163、河口浮游生物（estuarine plankton ）：盐度5~16五、分布1、水平分布：①沿岸性（近海）浮游生物：盐度较低②远洋性（远海）浮游生物：盐度较高③泛栖性浮游生物：适应盐度范围较宽2、垂直分布：①上层浮游生物：0~100m ：漂浮生物（neuston ）：0~5cm ，受风影响大，生活在海液界面上 ②中层浮游生物：100~400m③下层浮游生物：>400m ：深海浮游生物（＞600m ）、极深海洋浮游生物（km 级）3、地理分布：北极、北方、温带、热带、南极浮游生物4、季节分布：春夏秋冬、终年、偶现六、来源1、自生浮游生物2、外来浮游生物第四节 海洋浮游生物与人类的关系一、有益1、经济海产和养殖动物的饵料2、浮游生物渔业（人类食物）3、海流、水团指示生物4、研究海洋地质史和勘探石油（钙质、硅质壳）5、海洋污染的生物性指标（对污染物有富集作用）二、有害1、产生赤潮——甲藻、夜光虫、中缢虫2、破坏渔业资源、养殖敌害第五节浮游生物研究历史与重要研究理论二、浮游生物几个重要研究领域1）微型生物环或微生物网（microbial food web）营养物质更新快、能量转换效率高、与有机碎屑关系密切微生物环在生态系统中所占比例很大2）能学研究浮游动物摄食率、呼吸率等研究3）桡足类的培养研究浮游动物中最主要的组成部分，也是小鱼虾最主要的食物来源天然饵料，富含高不饱和脂肪酸，宽幅饵料目前的好饵料：卤虫、轮虫，但高不饱和脂肪酸没有桡足类高4）桡足类滞育卵的研究<桡足类、卤虫、轮虫都可产生滞育卵>环境不适时，产滞育卵沉到海底保存时间很久，环境适宜再孵化5）种群遗传分析利用分子生物学手段研究种群遗传、揭示种群动态变化机制6）种群动态及模型研究海洋生态系统动力学——解释变化规律、预测变化规律第一章原生动物第一节基本形态一、细胞质外质 ectoplasm ：透明，均匀，少颗粒，滞性大内质 endoplasm ：色泽暗，多颗粒，滞性小（易流动）二、细胞核泡状核 Vesicular nucleus ：染色质少，分布不均（小核）致密核 Massive nucleus ：染色质多，分布均匀（大核）如：草履虫 大核（肾形）、小核（球形）——双态核有些有多个核，一般只有一个核。

知识创造
海洋浮游生物学
海洋浮游生物学（marine planktology）是研究海洋中的
浮游生物的科学，主要涉及浮游植物和浮游动物两个方面。

浮游生物是指生活在水体中，不能自主移动的微小生物。

浮游植物主要包括藻类和蓝细菌，是海洋生态系统的重要
组成部分，通过光合作用产生氧气，也是海洋食物链的起点。

浮游动物包括浮游动物和浮游动物的幼虫，包括浮游
甲壳类、浮游动物、浮游虾、浮游鱼等，它们在海洋中起
着捕食浮游植物和其他浮游动物、调节海洋生态系统平衡
等重要作用。

海洋浮游生物学研究的内容包括浮游生物的分类、生态学、生理学、生物地理学、地质学、气象学等方面。

通过对浮
游生物的研究，可以了解海洋生态系统的结构和功能，监
测海洋环境的变化，评估海洋生物资源的状况，预测海洋
生态系统的变化趋势，为海洋生态系统的保护和可持续利
用提供科学依据。

1。

摘要：微型原甲藻有一系列的生态生理适应机制，使得它能应对不同环境条件，光照和温度是决定其生长率的两个重要因素。

微型原甲藻能依靠NO3-, NH4+或尿素这几种氮形式生存，不同形式氮的相对比例和生长温度表现为决定微型原甲藻吸收特定形式氮含量的重要因素，细胞内的氮库对增加潜在竞争优势有一定作用，与氮有关的酶也有相关研究。

微型原甲藻不仅能吸收无机磷也能利用有机磷。

微型原甲藻在低光条件下仍能维持充足的氮和碳吸收量的能力与它对光质光强的适应和混合营养倾向有关。

混合营养被认为是微型原甲藻在无机营养物或光照不够满足其碳、氮需求时的一种补充氮、碳、磷的机制，现在有证据证明有机质，包括腐殖质，能刺激微型原甲藻的生长。

5 生态生理学5.1 生长速率与硅藻相比，甲藻具有若干生态生理学方面的显著差异。

这些差异包括甲藻对营养素的低亲和力、相当高的营养多样性（混合营养）以及运动性。

这些生态生理学特征在其繁殖规律和动态方面很重要，而且可能直接影响生长率和竞争力。

微型原甲藻的一个独特特征是它的生长率的大幅度变化范围。

最低的生长率是在一次培养实验中实现的，在这个实验中微型原甲藻在中低等的光线下生长。

有趣的是，最高的生长速率在高光的培养条件和自然光线高温的条件下都能实现。

Antia et al. (1990) 发现生长速率测试方法也影响到测量的生长率；在3/4的微型原甲藻实验中，细胞周期分析比直接计数能测得更高的生长率。

在表4中3个高生长率的研究都使用直接计数方法，高生长率和高光条件的关系似乎很明确了。

再者，中低光条件下培养实验可能严重地低估了微型原甲藻的生长潜能。

尽管培养实验表明，微型原甲藻的光合作用对不同光强有一定的适应性和弹性(Faust et al.,1982; Harding et al., 1983, 1989; Coats and Harding, 1988; Fan and Glibert, 2005)。

高生长率和高光的关联表明微型原甲藻喜爱相对长时间的较高光强。

绪论浮游生物：是不能主动地做远距离水平移动的生物，大多体型微小，通常肉体看不见。

自游生物（游泳生物）：是形状较大、游动能力很强、能主动的做远距离运动的生物，也能逆流自由运动。

漂浮生物：在水面区生活的生物类群。

底栖生物：在水底区生活的生物类群。

浮游植物1.真核生物除蓝藻细胞无典型的细胞核以外，其余各门藻类的细胞大多具有一个细胞核，少数种类具有多个细胞核。

细胞核具有核膜，内含核仁和染色质，这种细胞核叫做真核。

这类生物因而被称为真核生物。

2.色素和色素体色素成分的组成:叶绿素，胡萝卜素，叶黄素和藻胆素。

藻类共有的色素为叶绿素a和β-胡萝卜素色素体: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。

色素体位于细胞中央，或位于周边靠近周质或细胞壁。

3.藻类的生殖方式动孢子：又称游泳孢子。

动孢子细胞裸露，有鞭毛，能运动。

不动孢子：又称静孢子。

孢子有细胞壁，无鞭毛，不能运动。

在形态构造上与母细胞相似的不动孢子称为似亲孢子。

厚壁孢子：又称厚膜孢子或后垣孢子。

有些藻类在生活环境不良时，营养细胞的细胞壁直接增厚，成为厚壁孢子；有些种类则在细胞内另生被膜，形成休眠孢子。

他们都要经过一段时间的休眠，到了生活条件适宜时，再行繁殖。

同配生殖：雌、雄配子的形态与大小都相同即同形的动配子相接合。

异配生殖：雌、雄配子的形态相似而大小不同。

即大小不同的动配子相接合。

卵配生殖：雌、雄配子的形状，大小都不相同，卵（雌配子）较大，不能运动，精子（雄配子）小，有鞭毛，能运动。

接合生殖：是静配子接合，即静配同配生殖。

它由两个成熟的细胞发生接合管相接合或由原来的部分细胞壁相结合，在接合处的细胞壁溶化，两个细胞或一个细胞的内含物，通过此溶化处在接合管中或进入一个细胞中相接合而成合子。

这种接合生殖是绿藻门接合藻纲所特有的有性生殖方法。

4．藻类的生活史世代交替：生活史中有无性世代和有性世代相互交替的现象叫做世代交替。

浮游动物1.轮虫轮虫的主要特征是具有头冠、咀嚼囊和原肾管。

海洋浮游生物学（3）世界海洋中的硅藻大约一亿年前，海洋硅藻的地位显著提升，现如今它生成的大量有机物，为海洋生物提供了食物。

它们生活在一个生长必需物稀少且不断被回收共享的环境，它们极大地影响了全球气候、大气二氧化碳浓度和海洋生态系统功能。

这些至关重要的生物将如何应对如今变化迅速的海洋环境？这对环境健康十分重要，目前人们正通过对其基因的研究来解密。

地球上约1/5的光合作用都是通过名为硅藻的微观真核浮游藻类产生的。

这些光合主力在世界各地的水域都被发现，只要有充足的光照和营养盐。

硅藻这个名字源于希腊语diatomos，意为“切成两半”，指的是它们特有的由二氧化硅形成的两部分细胞壁（见图一）。

海洋硅藻每年产生的有机碳相当于陆地上所有热带雨林产生的有机碳的总和。

但与由树木产生的有机碳不同的是，由硅藻产生的有机碳作为海洋食物网的基础，被迅速消耗。

在沿海地区，硅藻有力地支撑了我们的渔业，而在开阔海区，绝大部分硅藻产生的有机物迅速下沉，成为深海生物的食物。

而下沉的一小部分有机物并没有被消耗，它们沉积在海底，为石油储备量做出了贡献。

鉴于硅藻在全球碳循环中的关键作用，通过增加铁含量来育肥大片海域从而使硅藻大量繁殖，以此减少大气中温室气体的含量这项备受争议的计划已经制定。

通过对世界性硅藻海链藻34兆可用的包括细胞核、质体、线粒体基因的DNA 序列的研究，关于硅藻对全球的影响有了新的见解机制。

全基因组序列的第二个模型硅藻，三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum(27Mb)也很快完成了研究，并且目前极地种圆柱拟脆杆藻（80mb）和沿海种多列拟菱形藻（300mb）也完成了初步测序。

测序项目迄今为止更有趣的结果之一是认识到将硅藻与进化上不同的植物和动物谱系区分开的基因和代谢途径的独特组合。

硅藻中封装了巨大的多样性，例如T. pseudonana 和P. tricornutum之间约相差9000万年，但它们之间的差异却和相差5500万年的动物和鱼类完全不同。