利用14C标记技术测定海洋初级生产力的绉议

<正>海洋初级生产力是指海洋中初级生产者(主要是浮游植物)通过光合作用或化学合成生产有机物的能力或速率[1-2],它是海洋生态系统中其他异养生物的生存基础,并从根本上影响着全球生物地球化学循环[3]与气候变化[4]。研究表明,海洋浮游植物通过光合作用不仅贡献了生物圈内的一半净初级生产力(以碳计约为5×1013 kg/a)[4],提供了生态系统中其他有机体生长与新陈代谢所需要的初级有机物能源,限制     

铁对浮游植物生长影响的研究进展

浮游植物初级生产是海洋食物链的第一环节。光、温度和营养盐是影响海洋浮游植物光合作用的重要环境因子。这些环境因子的影响效应表现在藻类生长与繁殖的快慢。因此,人们对抑制浮游植物生长的营养盐是哪一种元素,众说纷坛。随着时间流逝,科学的发展趋势和研究结果使人们目前逐渐了解营养盐对浮游植物生长影响的机理和过程,同时,也了解营养盐生物地球化学过程。国内外学者对营养盐的研究也不断加深,研究结果也日新月异。本文主要阐述铁对浮游植物的增长影响和目前的研究进展。１　铁是浮游植物生长的限制因子的起源１９８２年,Ｇｏｒ…     

应用快速光曲线方法研究两株海洋超微型真核藻光合特性的差异

超微型浮游植物是海洋中重要的初级生产者,浮游植物吸收的光一部分用于光合作用,另一部分以荧光或热的形式耗散.本文利用调制叶绿素荧光仪（Pulse-Amplitude-Modulation,PAM）测定2株海洋超微型真核藻：细小微胞藻（Micromonas pusilla）和梨形脂金藻（Pinguiochrysis pyriformis）在不同光强下的叶绿素荧光和快速光曲线.结果表明细小微胞藻和梨形脂金藻在不同光强下的光系统II（PS II）的最大光量子产量（Fv/Fm）分别为0.572-0.634和0.624-0.426;最大相对电子传递速率（rETRmax）分别为61.58-163.56和76.69-143.17μmol/m2·s-1;半饱和光强（Ik）分别为212.37-946.00和307.44-671.28μmol·m-2·s-1;光能利用效率（α）分别为0.29-0.17和0.25-0.21.细小微胞藻和梨形脂金藻分别属于高光型和低光型的超微型浮游植物,光照条件会显著影响超微型浮游植物的光合特性,但不同类型的超微型浮游植物的光合特性对光的响应存在差异.     

光照时间和水温对浮游植物生长影响的初步剖析——以胶州湾为例

能语言是一般描述系统的一种方法 ,因为所有现象都伴随着能的转化［６］。整个世界生态系统的功能几乎毫无例外地取决于海洋植物光合作用固定的能量。其中 ,最大量的能量是由生活在海洋有光照的表层水中的微小浮游植物固定的［８］。因此 ,作者以胶州湾为例 ,尝试考虑太阳的热能给水体的能量输入及对水体生态系统浮游植物的生长过程的影响 ,认为光不仅是浮游植物的光合作用的能源而且是水体贮藏热能来提高水温的来源。本文用模型框图进行分解讨论光照时间、水温对浮游植物生长的影响过程 ,以阐释胶州湾光照时间、水温影响初级生产力时空变化…     

叶绿素-a含量的分布和初级生产力的估算

地球上一切生命都需要能量,这种能量主要来自太阳能。 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成化学能。因此,海洋浮游植物是能量的原初转换者,在海洋食物链中是初级生产者,即原初营养阶。     

一种新型海洋光合作用和初级生产力测定用培养器

在海洋光合作用和初级生产力的现场观测中,甲板模拟培养所采用的培养器,已报道的有许多类型,但大都是静态培养,这有不足之处.1)水样中的浮游植物细胞感光强弱不均匀,甚至会有光照死角;2)浮游植物细胞在行光合作用期间,因水样静止使营养盐补给状况不良,特别在营养盐作为限制因子的海域尤为明显,其结果使光合作用速率降低.     

一种快速、简便测定海洋浮游植物光合作用－光强曲线的新方法

一种快速、简便测定海洋浮游植物光合作用－光强曲线的新方法毛兴华，朱明远，杨小龙，郝亚威Ｊ．库伦（国家海洋局第一海洋研究所，青岛）（加拿大，达豪斯大学）关键词浮游植物，光合作用－光强曲线，Ｐ－Ｉ模式前言海洋浮游植物通过光合作用，利用光能同化无机碳的过程...     

河口区水体中磷酸盐的缓冲机制

磷酸盐,是海洋自养生物所必需的营养盐之一。浮游植物在进行光合作用时,将海水中营养盐等合成为有机质,成为海洋生物的生活基础。海洋中的磷,又常常是初级生产力的控制因素之一。河流是海洋中磷的来源之一。从大陆岩石风化出来的磷,只有5—10％是     

南海北部冬、夏季海表浮游植物光合作用速率对光强的响应特征

本文通过南海北部冬、夏季航次的现场观测,研究了海表浮游植物光合作用速率对光强的响应特征(P-E曲线)。结果表明南海北部浮游植物P-E曲线存在明显的季节变化。在冬季,P-E曲线呈现高P_mB、高α、高β的特征,这表明冬季浮游植物在低光照环境中光合作用速率增加迅速,其最大光合作用速率较高但容易受到光抑制。与冬季相反,夏季P-E曲线呈现低P_mB、低α、低β的特征,浮游植物受光抑制影响小,但最大光合作用速率低于冬季。水温和粒级结构等指标与P-E参数存在显著相关,这意味着环境和群落的季节变化可能对光合作用特性有一定影响。通过P-E参数模拟得到真光层内光合作用速率,模拟值与现场结果之间呈明显的线性相关但存在高估。此研究有助于认识南海浮游植物光合作用特征,并为初级生产力模型研究提供依据。     

海洋初级生产力、营养要素及海洋生物资源

本文的海洋初级生产者主要指海洋中的浮游植物,即分布广、数量大、在海水中漂浮的微型单细胞藻类。浮游植物吸收水、二氧化碳、营养物质,通过光合作用把无机碳转化成有机碳:     

胶州湾冬季浮游植物光合作用特征原位研究

目前关于中国近海浮游植物光合作用特征的研究较少,尤其是海洋浮游藻类冬季光合生理生态方面的研究少见报道。本实验利用浮游植物荧光仪Phyto-PAM测量了胶州湾浮游植物最大光化学量子产量、快速光曲线、光化学淬灭以及非光化学淬灭,通过显微镜镜检获得浮游植物群落结构组成与丰度结果,结合相应的环境因子,对胶州湾冬季浮游植物进行了原位光合作用特征研究。结果表明:调查期间胶州湾浮游植物具有较高的光合活性与潜力,最大光化学量子产量保持在0.69左右,光能利用效率大部分处于0.2—0.3之间,快速光曲线十分典型,当光强超过1000μmol/(s·m2)后依然能保持较好的光合活性,光化学淬灭值较高;当光强超过1500μmol/(s·m2)后,相对电子传递速率开始下降,实际光量子收益达到最低,非光化学淬灭升高,此时海洋浮游植物将光合机构吸收的过量光能以热能的形式耗散掉,有效地保护了胶州湾浮游植物的光合器官不因高光强的照射而受到损伤。冬季大部分时期胶州湾浮游植物丰度极低,但是湾内浮游植物具有较强的光合活性,加上相对稳定的水文、生物等环境以及较丰富的营养盐和相对有利的营养盐结构,是推动冬季浮游植物高峰期出现的关键生理生态因素。     

铁在海洋初级生产过程中的作用

海洋浮游植物的光合作用固定了占全球将近40×10-2的碳，但对于制约浮游植物生物量和初级生产力的诸多因子却研究较少。近来许多研究表明，不论是在氛盐的高值还是低值水域，铁元素的供应对浮游植物的生物量、生长率、种类组成及初级生产力均会产生影响。一些生理的和分子生物学的指标可用来指示铁对浮游植物的限制．这些指标包括：叶绿素a、光系统Ⅱ光化学反应的量子产率、以及某些特定酶的活性如过氧化氢酶、脂氧合酶、黄素氧还蛋白等。     

杭州湾——舟山渔场秋季浮游植物现存量和初级生产力

1995年9月在杭州湾和长江口至舟山海区进行了浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测研究.结果表明,表层水浮游植物平均细胞丰度为(22.68±63.33)×104个/dm3;平均叶绿素a浓度为2.80±3.46μg/dm3,小于20μm的微型和微微型浮游生物细胞对叶绿素a的贡献占71%;平均初级生产力(C)为692.5±1192.4mg/(m2·d),小于20μm的微型和微微型浮游生物细胞对总生产力的贡献占68%.河口区悬浮物质浓度高,浮游植物光合作用受光的限制,各项生物参数与真光层深度紧密相关.生物锋区位于真光层深度10～20m、盐度26～32的长江冲淡水稀释区.同时探讨了浮游植物细胞活性(R)与光合作用同化数(AN)、叶绿素a与初级生产力、叶绿素a与海面光谱反射率的相互关系,为海洋水色遥感在初级生产力的应用研究提供科学依据     

分光光度法测定海水中浮游植物之叶绿素

海洋浮游植物中叶绿素的含量与光合作用速度有着规律性的联系,通过叶绿素含量的测定,可以对海洋浮游植物的现有量作出估计;以各色素比例上的差异,可以初步看出分类学上的组成或者群落的生理状况。因此海水中叶绿素的测定是一项重要研究课题。1952年Richards和Thompson使用了三色分光光度法;三年之后,Creitz和Richar-ds开始使用微孔滤膜过滤浮游植物;1966年联合国教育、科学、文化组织(下称U-     

海洋水色遥感资料的经验正交函数分析

海洋中浮游植物进行光合作用,固定有机碳,是海洋生物链的基础,因此,研究浮游植物生物量的指标——光合色素(主要是叶绿素a)的时空变化具有十分重要的意义。我国自50年代以来,对海洋浮游植物色素分布进行了大量的现场调查和研究,取得了一些初步结果[1-3]。     

南海真光层深度的遥感反演

海水真光层是指海洋浮游植物进行光合作用的水层,海水真光层深度的反演有利于对海洋初级生产力的估算。介绍了真光层深度的遥感反演算法,并根据实测资料,通过经验拟合得到南海海水真光层深度与海水漫衰减系数Kd(490)的关系:zeu=2.784/Kd(490)。经过与实测资料的对比发现,与其它通过叶绿素估算真光层深度的算法相比,本算法的精度明显提高。利用遥感估算的Kd(490)数据计算2003年南海的真光层深度,结果表明,南海陆源营养成分的输入以及南海环流是影响南海真光层变化的主要因素。     

海洋酸化对浮游植物生理生态影响的研究进展

当前全球气候变化下的上层海洋变暖与酸化对以浮游植物为主的海洋生态系产生了重大影响,理解此背景下的海洋浮游植物生理生态响应,对我们理解和抑制全球气候变化具有重要意义。在全球大气二氧化碳分压（pCO₂）升高情景下,浮游植物通过光合作用、微生物循环等过程,通过不同功能群对海洋生源要素循环模式的改变,进而影响区域及全球海洋的生物地球化学循环。研究全球浮游植物对海洋酸化生理生态的响应使得我们对生物地球化学系统的认识更加全面、系统。     

五种海洋微藻细胞膜与细胞内脂肪酸分子稳定碳同位素组成分析

浮游植物是海洋有机物的主要生产者,为浮游和底栖群落提供食物和能量;一部分浮游植物产生的有机物(包括脂类化合物)被保存在海洋沉积物中,既是全球碳收支中有机碳的主要组分,又作为生命活动和环境变迁的记录,提供地球历史演变的重要信息。浮游植物通过光合作用合成多种脂类化合物,可以占到生物量总碳的5%~20%。由于其结构具有指纹特征,并较蛋白质和糖类化合物结构稳定,脂类化合物已被广泛地用于研究有机物的生物地球化学循环和古代海洋环境。     

大洋"生物泵"--海洋浮游植物生物标志物

海洋浮游植物承担着目前地球上光合作用的一半任务,对大气CO2浓度和全球碳循环有重要的调控作用。从“铁假说”到“硅假说”,反映了大洋“生物泵”尤其是海洋中的不同浮游植物群对过去气候变化的响应和反馈。根据不同浮游植物产生的特定生物标志物可以定量再造海洋浮游植物群落组成,如岩藻黄素、CO2甾醇主要来自硅藻;而19’-己酰氧基岩藻黄素、C37—C39烯酮主要来自定鞭藻中的颗石藻。许多研究已成功利用现代环境中的色素和古代沉积物中的类脂物质,恢复水体中不同浮游植物的生物量和群落组成。虽然目前海洋浮游植物与生物标志物之间的关系还有待完善,但与其他方法相比仍不失为一种快速、有效的方法,在未来的海洋环境检测和古气候研究领域有重要的应用前景。     

海洋昏暗带微生物为碳沉积“把关”

海洋在全球碳循环中起着极为重要的作用,能够吸收大约一半由人类活动产生的温室气体,而其中大部分反应都发生在海洋表面以下100米的区域之内。海洋中多种浮游植物能够通过光合作用捕获碳,而当它们死后,会穿过海洋的“昏暗带”沉至永远漆黑的海底。然而,美国科学家进行的一项最新研究表明,海洋“昏暗带”的生物活动实际上是碳沉积的“把关人”,决定着浮游植物捕获的碳被永远存储于海底,还是很快又再回到海洋表层。