第六章 古海洋生产力
第六章 古海洋生产力
物理、化学条件产生影响，同时对洋底沉积作用 和沉积矿产形成有重要意义。所以理论和实际意 义都很重要。 目前对海洋古生产力的研究主要集中在初级生产 上。研究水平尚不高。
主要用一些替代性指标来研究古海洋生产力。 如生物蛋白石、生物钡、镉含量等。还可以用 稳定碳同位素。新近研究深海底栖有孔虫用做 古生产力的替代性指标。
➢有机碳
在近岸、上升流等高生产力地区，沉积物中的总有机 碳(TOC)浓度能够比较灵敏地反映海洋有机碳生产的 变化。有机碳的氧气曝露时间、粘土矿物表面积和全 岩沉积速率等都可能影响到有机质的保存。
有机碳含量与海洋生产力、沉积速率、沉积物的空 隙率和密度相关，有如下经验公式。
P——海洋生产力(g/( m2·ka)) w(Corg)——有机碳质量占沉积物干质量的分数 S——沉积速率(cm/ka) ρs——干沉积物的密度(g/cm3) φ——孔隙度(用百分比表示)
•底栖与浮游有孔虫δ13C的差值Δδ13CB-P反映古生产力
➢光合作用使得表层海水的δ13C 大于底层海水，故浮游 有孔虫的δ13CP要重于底栖有孔虫的δ13CB值。 ➢冰期浮游生物生产力高（即有机质产量高）时，浮游有 孔虫壳体的δ13C必然偏重，而同期底栖有孔虫由于大量 的有机质的降解而记录轻值。间冰期浮游生产力低时，两 者的变化则相反。 ➢古生产力越高，Δδ13CB-P绝对差值越大，其变化在指示 古生产力上较灵敏。
应用的制约条件：
•如何确定陆源钡的影响，特别当陆源碎屑Ba含量较高 时，就必须对陆源碎屑的Ba含量进行准确的估计。
➢Mo
在极度还原的硫化环境下，Mo等变价离子容易与硫离 子结合而进入沉积物，其通量与有机碳的堆积速度近 似成正比，因此Mo可以作为还原条件下的生产力指标。
古海洋生产力与氧化还原指标——元素地球化学综述
其分 配系数 Ｄ 约 为 ４ 。与 其 它 生 产力 指 标 容 易受后 期 改造作 用 的 影 响不 同 ， 酸 盐 中的铁 离 子 碳 被束 缚在 方 解 石 晶格 中 ， 非 发 生 溶 解 和 重 结 晶 ， 除 碳酸 盐 中的铁 不容 易 损 失 ， 生 产 力信 息 可 以 长期 故 保存 。相 比总铁 ， 酸盐 铁 作 为 古 生产 力 指 标 更 为 碳 可 靠 ， 含 量 越 高 ， 体 营 养 越 丰 富 ， 生 产 力 就 其 水 古
７ ８
沉 积 与 特 提 斯 地 质
殖 。铁 的生物 地球 化学循 环 过程 中 ， 定海 洋表 决
元素 重新 释放 到水 体 中。 同样 ， 些 生 物颗 粒 也 可 这
层 浮游 植物 生产 力是 上 层 水 体 的铁 的浓 度 ， 目前 利 用 铁来 研究 海洋 生 物 生产 力 主 要 有 两种 形 态 的铁 ： 总铁 和碳 酸盐铁 。
着深 度为 ２ ０ 以上 水 体 中 ｚ ０ｍ ｎ的浓 度 ｊ 。尽 管 还
存 在某些 争议 Ｊ海 水 中溶 解 Ｚ ， ｎ浓度 的 降低 抑 制
浮 游植物 的生 长
。ｚ ｎ之所 以对 有机 体 生 长重
要 是 因为它 是几 乎 ３０种酶 辅 助 因素 ， 些 酶 包 括 ０ 这 酒精脱 氢 酶 、 脱 水 酶 以及 羧 肽 酶 ， 们 参 与 新 陈 碳 它 代谢几 乎 所 有 的方 面 Ｊ 。总 而 言 之 ， ｕ Ｎ 和 ｚ ｃ 、ｉ ｎ 作为 营养元 素 与 有机 质 结 合 合 物 或形 成 有 机 质 络 沉淀埋 藏下 来 ， 的 Ｃ 、 ｉ ｚ 高 ｕＮ 和 ｎ含量 指
第六章海洋初级生产力-厦门大学海洋与环境学院-实验教学
厦门大学精品课程之海洋生态学
（三）温带海区生产力的季节周期
中纬度海区初级生产力的季节变化
冬季 春季
夏季
秋季
光 最弱 增强
最强
减弱
温度 最低 升高
最高
降低
营养盐 丰富
迅速减少
少
升高
垂直混合 剧烈 减弱
最弱 （温跃层）
光能
CO2 ＋ H 2O 叶绿素 （CH2O）＋O2＋能量
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二、生产力的有关概念
❖ 总初级生产力（gross primary production） ❖ 净初级生产力（net primary production） ❖ 群落净生产力（net community productivity） ❖ 现存量、周转率、周转时间 ❖ B2 ＝ B1 ＋ P — E ＝ B1 ＋ ΔB ❖ 生产力 = 现存量×周转率
等。
（三）黑白瓶测氧法 （四）水色遥感扫描法
❖ 收获量法、钟罩法、掉落物法等
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第二节 影响海洋初级生产力的因素
一、光
❖ 藻类光合作用与辐照度的抛物线关系 ❖ Pg=Pmax[I]/（Ik+[I])
Pmax
光抑制
光合作用(P) /[mg C/ (ml ·h)]
Pn
∆P
Pg
∆I
受光照条件差的限制。 ❖ 北极鳕（Boreogadus saida）是能量和物质从浮游植物
传递至鸟类和哺乳类过程中的关键种。
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❖ 南极大陆边缘的东风环流与其北侧的南极绕极流之间存 在南极辐散锋面，深层水上升带来丰富的营养盐；
高中地理第六章海洋权益6.1基本概念教案湘教版选修2
第六章海洋权益6.1 基本概念[教学目标]（一）知识与技能1.了解内水、领海、毗连区、专属经济区、大陆架、公海等基本概念。
2.区别沿海国家从内水到公海，各部分管辖海域的范围以及法律地位的变化。
3.加强对基本概念的对比、分析，增强综合分析能力。
（二）过程与方法1.阅读“领海与专属经济区”示意图，加深对领海、专属经济区等概念的理解。
2.完成“领海基线的绘制”作业，增强观察思维能力和绘图能力。
3.剖析“日韩竹岛 (独岛)之争”、“日俄北方四岛问题”、“冲鸟争议”等案例，开拓视野，增强对海洋权益概念的理解，提高解决问题的能力。
（三）情感态度与价值观1.通过分析有关海洋权益的基本概念，关注海洋权益，增强海洋主权意识，树立正确的海洋资源观和权益观。
2.学习有关海权之争案例，激发爱国情感、增强全球观念以及形成具体问题具体分析的辩证唯物主义思想方法。
3.通过学习《联合国海洋法公约》，增强海洋权益意识。
[教学重点]领海和专属经济区[教学难点]内水、领海、毗连区、专属经济区、公海、大陆架的范围[教学媒体与教具]课本插图、各种景观图片、四则案例[课时安排]1课时[讲授过程]【案例一】俄日争议的四个岛屿，日本称为“北方四岛”，俄罗斯称为“南千岛群岛”，属于千岛群岛的一部分，位于俄罗斯堪察加半岛和日本北海道之间，是原属于日本的择捉、国后、色丹、齿舞群岛，总面积5036平方公里，二战后被前苏联占领。
北方四岛问题可以追溯到19世纪中叶，而直接的起源则是1945年。
当年，美英为了请前苏联对日作战，将当时日本所占的千岛群岛和库页岛的南半部让给了前苏联。
这使得前苏联有理由在第二次世界大战结束后占据北方四岛。
战后日本要求前苏联归还上述岛屿，“北方四岛”争端由此缘起。
【新课导入】“北方四岛”总面积只有5036平方公里，为什么日本一定要俄归还？难道看重的只是领土面积增大了一点点吗？不是的。
日本是一个自然资源严重匮乏的国家，几乎百分之百依赖进口。
中国海洋大学海洋经济学概论考试复习资料
第一章海洋经济学形成与发展第一节海洋一、海与洋⏹大洋，海洋的主体部分，远离大陆。
深度大于2000M，占全球海洋总面积的90.3%。
地球上有太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋⏹海，濒临大陆，面向大洋，附属于各大洋的水域。
深度小于2000M，占全球海洋总面积的9.7%。
地球上有边缘海、内陆海、陆间海之分。
二、海洋与中国⏹中国有大陆岸线18000多千米，占世界海岸线的7.3%，居世界第8位，是世界上海岸线较长的国家之一。
⏹我国拥有自北向南，渤海、黄海、东海、南海三、海洋与人类⏹海洋是地球生命存在的支持系统⏹海洋是人类生存发展的新空间⏹海洋是人类资源的宝库⏹海洋是连接大陆之间的重要通道⏹海洋是实施国家政治和军事战略的基本领域⏹海洋是人类社会文明的摇篮第二节海洋经济一、海洋经济发展的历史•远古代海洋经济•古代海洋经济•近代海洋经济•现代海洋经济二、海洋经济及其特点•海洋经济是以海洋空间为活动场所或以海洋资源为利用对象的各种经济活动的总称。
•海洋经济的本质是人类为了满足自身的需要，利用海洋空间和海洋资源，通过劳动获得物质产品的生产活动。
•根据经济活动与海洋的关联程度，可分为狭义、广义、泛义的海洋经济•海洋经济的特点：整体性、综合性、公共性、高技术性、国际性三、发展海洋经济是国家重要的战略方针•发展海洋经济是发展社会主义市场经济的需要•发展海洋经济是增强综合国力的需要•发展海洋经济是走可持续发展道路的需要•发展海洋经济是实行对外开放的需要•发展海洋经济是参与国际竞争的需要第三节海洋经济学的研究对象、任务和内容一、海洋经济学的产生及其发展二、海洋经济学的研究对象及体系⏹海洋经济学，是以海洋经济综合整体作为研究对象，揭示其本质联系及其发展规律，以及运用这些规律指导经济实践的科学。
⏹海洋经济学的特点：区域性、综合性、社会性、应用性三、海洋经济学研究的任务和内容⏹生产问题⏹交换问题⏹分配问题⏹消费问题⏹经济体制问题第四节海洋经济学的研究方法一、马克思主义经济学的研究方法⏹归纳法⏹演绎法二、西方经济学的研究方法⏹规范研究与实证研究⏹均衡分析与过程分析⏹静态分析、比较静态分析与动态分析⏹三、哲学与系统论的研究方法⏹四、数学或经济模型的研究方法生产力、生产关系------海洋生产力与海洋生产力系统生产力与生产关系●生产力指具有一定生产经验和劳动技能的劳动者和他们所使用的生产资料结合起来,从而在物质资料生产过程中所发生的力量,也就是人类在生产过程中征服和改造自然界,并获得适合自己需要的物质资料的能力．●它是生产过程中人与自然的关系．●生产力包括三个要素:劳动者、劳动资料、劳动对象．●劳动者在生产力中是起主导作用的因素；●劳动资料中的生产工具部分是生产力发展水平和性质的主要标志,是划分经济发展时期的主要标志．●科学技术被应用於生产过程,渗入劳动力、劳动资料、劳动对象之中,可引起他们素质的变化,产生出巨大的物质力量,从而转化为现实的直接的生产力．因此,科学技术也是生产力．●生产关系指人们在物质资料生产过程中结成的相互关系．●它的具体内容包括人们在物质资料的生产、交换、分配、消费等方面的关系．●生产资料所有制是生产关系的基础．一定的生产资料所有制形式,决定人们在生产中一定的地位和相互关系、一定的交换关系、一定的产品分配和消费关系．●生产力和生产关系的矛盾在生产方式中，生产力是内容，比较活跃，生产关系是形式，则相对稳定，按照内容和形式辩证关系的原理，内容要求形式与之相适应，因此，生产力和生产关系之间必然发生矛盾。
海洋初级生产力
123
根据式 6.3，如果已知不同种类的 Pmax 和 Ik，则可计算出某一特定光强（I）条件下 哪一种植物生长得更快。
不同浮游植物种类对光的反应不一样，因此 Ik 和 Pmax 的值也因种而异。例如，甲藻 和蓝绿细菌的 Ik 值比硅藻和绿藻的 Ik 小一半以上，意味着甲藻和蓝绿细菌光合作用的饱 和光强比硅藻和绿藻的小得多（图 6.4）。即便是同一个种，Pmax 也会随环境的温度、营
二、生产力的有关概念
（一）总初级生产力和净初级生产力 总初级生产力（gross primary production）是指光合作用中生产的有机碳总量。不过，
海洋植物与其他生物一样昼夜都进行连续不断的呼吸作用，消耗掉一部分生产出来的有 机碳。因此，总初级生产力扣除生产者呼吸消耗后其余的产量即为净初级生产力（net primary production），即： 净初级生产力 ＝ 总初级生产力 － 自养生物的呼吸消耗。
光合作用包括一系列非常复杂的氧化—还原反应，其中有些细节至今尚未清楚。图
6.1 示这些包括光反应和暗反应两个相互联系的基本过程。
1．光反应（light reaction）
植物细胞内的叶绿素等光合色素吸收光能并通过一系列的化学反应产生 O2，同时把 光能转化为 ATP 和 NADPH 的化学能，这些反应必须在光照条件下才能进行。
绿素含量，并根据叶绿素含量与光合作用产量之间的相关系数，即同化指数 Q 来间接计
第六章 古海洋生产力
➢有机碳
在近岸、上升流等高生产力地区，沉积物中的总有机 碳(TOC)浓度能够比较灵敏地反映海洋有机碳生产的 变化。有机碳的氧气曝露时间、粘土矿物表面积和全 岩沉积速率等都可能影响到有机质的保存。
有机碳含量与海洋生产力、沉积速率、沉积物的空 隙率和密度相关，有如下经验公式。
P——海洋生产力(g/( m2·ka)) w(Corg)——有机碳质量占沉积物干质量的分数 S——沉积速率(cm/ka) ρs——干沉积物的密度(g/cm3) φ——孔隙度(用百分比表示)
应用的制约条件：
•如何确定陆源钡的影响，特别当陆源碎屑Ba含量较高 时，就必须对陆源碎屑的Ba含量进行准确的估计。
➢Mo
在极度还原的硫化环境下，Mo等变价离子容易与硫离 子结合而进入沉积物，其通量与有机碳的堆积速度近 似成正比，因此Mo可以作为还原条件下的生产力指标。
如：在现代的缺氧盆地——委内瑞拉的Cariaco盆 地中，由于底层水硫化条件的存在，Mo和有机碳的 沉积通量维持正相关关系。
古海洋生产力又称为生物古海洋学。 古海洋中的生物演化和生产力的变化，对海洋的
物理、化学条件产生影响，同时对洋底沉积作用 和沉积矿产形成有重要意义。所以理论和实际意 义都很重要。 目前对海洋古生产力的研究主要集中在初级生产 上。研究水平尚不高。
主要用一些替代性指标来研究古海洋生产力。 如生物蛋白石、生物钡、镉含量等。还可以用 稳定碳同位素。新近研究深海底栖有孔虫用做 古生产力的替代性指标。
第六章 古海洋生产力
Paleoproductivity
古海洋中生物生产力的演变历史，不仅对于海洋 的物理、化学条件产生影响，而且也是理解洋底 沉积机理和沉积矿产分布规律的重要因素。古海 洋学的生物方面比物理、化学方面更加复杂。
海洋沉积记录指标确定及古环境重建方案拟定
海洋沉积记录指标确定及古环境重建方案拟定随着人类对地球环境变化的关注不断增强，以及对过去环境的了解需求不断提高，海洋沉积记录的研究正成为重要的工具。
海洋沉积记录包含了大量有关古气候、古海洋和古生态的信息，通过研究这些记录可以帮助我们理解地球历史上的环境演变过程。
在进行古环境重建研究时，确定正确的海洋沉积记录指标和制定合适的方案是非常关键的。
一、海洋沉积记录指标确定在进行古环境重建研究前，首先需要确定合适的海洋沉积记录指标。
这些指标应能够准确反映古环境中的一些关键参数，如温度、盐度、沉积物源等。
一般而言，常用的海洋沉积记录指标包括稳定同位素、有机质含量、微生物指标、化学元素等。
根据研究目标和地质背景，选择适当的指标进行分析是十分重要的。
1. 稳定同位素稳定同位素在古环境研究中起着重要的作用。
其中，氧、碳同位素被广泛应用于古气候研究中。
氧同位素记录着水体温度，碳同位素则能够揭示海洋碳循环的变化。
通过分析海洋沉积物中的稳定同位素组成，可以获取海洋古环境的相关信息。
2. 有机质含量有机质含量是古环境研究中常用的指标之一。
有机质的来源与古环境有密切关系，通过分析有机质含量及其组成，可以了解古海洋生产力的变化、沉积物输入通量的变化等。
这是因为有机质含量与古海洋降解作用、生物与地理因素密切相关。
3. 微生物指标微生物在古环境研究中具有重要意义。
微生物社群结构、群落丰度和多样性能够为古环境变化提供重要依据。
通过研究沉积物中的微生物指标，我们可以了解到与古环境相关的微生物群落演变历史，进而反映古海洋环境演变的过程。
4. 化学元素化学元素也常被用作海洋沉积记录的指标。
诸如镁、钙、钛、铁、锰等元素在海洋中的含量可以反映海洋沉积物的源区特征和物质输入通量，进而揭示海洋环境的演变。
二、古环境重建方案拟定确定了合适的海洋沉积记录指标后，我们需要制定合适的古环境重建方案。
这一方案是根据研究目标、研究区域和研究方法等因素综合考虑得出的。
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Paleoproductivity 古海洋中生物生产力的演变历史， 古海洋中生物生产力的演变历史，不仅对于海洋 的物理、化学条件产生影响，而且也是理解洋底 的物理、化学条件产生影响， 沉积机理和沉积矿产分布规律的重要因素。 沉积机理和沉积矿产分布规律的重要因素。古海 洋学的生物方面比物理、化学方面更加复杂。 洋学的生物方面比物理、化学方面更加复杂。
某些古生代黑色页 岩中， 岩中，有机质含量 Corg与Mo/Al之间存 Mo/Al之间存 在正相关关系。 在正相关关系。
Sr/Ca比值 比值
近年来的研究表明，在现代上升流区域， 近年来的研究表明，在现代上升流区域，微晶碳酸盐中 Sr/Ca比值的增加与颗石藻的钙化和生长速度保持良好 Sr/Ca比值的增加与颗石藻的钙化和生长速度保持良好 的相关关系。微晶碳酸盐Sr/Ca比值能够体现海洋生产 的相关关系。微晶碳酸盐Sr/Ca比值能够体现海洋生产 Sr/Ca比值 力的变化。 力的变化。 颗石藻为主的碳酸盐中，Sr/Ca比值可反映颗石藻生 颗石藻为主的碳酸盐中，Sr/Ca比值可反映颗石藻生 产力的变化。 产力的变化。由于颗石藻从白垩纪以来为古海洋的主 要生产者之一， 要生产者之一，所以该指标对于古海洋生产力变化研 究具有一定的积极意义。 究具有一定的积极意义。
浮游植物 -- 硅藻 -- 颗石藻 -- 沟鞭藻 浮游动物 -- 有孔虫 -- 放射虫 -- 翼足类 -- 桡足类
颗石藻的勃发
颗石藻的勃发
藻席
Rhizosolenia
Yoder et al., 1994
二、古海洋生产力
古海洋生产力又称为生物古海洋学。 古海洋生产力又称为生物古海洋学。 古海洋中的生物演化和生产力的变化， 古海洋中的生物演化和生产力的变化，对海洋的 物理、化学条件产生影响，同时对洋底沉积作用 物理、化学条件产生影响， 和沉积矿产形成有重要意义。 和沉积矿产形成有重要意义。所以理论和实际意 义都很重要。 义都很重要。 目前对海洋古生产力的研究主要集中在初级生产 上。研究水平尚不高。 研究水平尚不高。
Mo
在极度还原的硫化环境下，Mo等变价离子容易与硫离 在极度还原的硫化环境下，Mo等变价离子容易与硫离 子结合而进入沉积物， 通量与有机碳的堆积速度近 子结合而进入沉积物，其通量与有机碳的堆积速度近 似成正比，因此Mo可以作为还原条件下的生产力指标。 似成正比，因此Mo可以作为还原条件下的生产力指标。 Mo可以作为还原条件下的生产力指标 如：在现代的缺氧盆地——委内瑞拉的Cariaco盆 在现代的缺氧盆地——委内瑞拉的Cariaco盆 ——委内瑞拉的Cariaco 地中，由于底层水硫化条件的存在，Mo和有机碳的 地中，由于底层水硫化条件的存在，Mo和有机碳的 沉积通量维持正相关关系。 沉积通量维持正相关关系。
Ba
Ba是应用最早， Ba是应用最早，也是目前运用最为广泛的微量元素古海 是应用最早 洋生产力指标。Goldburg和Arrhenius（1958） 洋生产力指标。Goldburg和Arrhenius（1958）首先在 赤道太平洋的上升流地区发现了高含量的BaSO4重晶石， 赤道太平洋的上升流地区发现了高含量的BaSO 重晶石， 并将其与海洋生产力联系起来。 并将其与海洋生产力联系起来。 应用的制约条件： 应用的制约条件： •如何确定陆源钡的影响，特别当陆源碎屑Ba含量较高 如何确定陆源钡的影响，特别当陆源碎屑Ba含量较高 如何确定陆源钡的影响 Ba 时，就必须对陆源碎屑的Ba含量进行准确的估计。 就必须对陆源碎屑的Ba含量进行准确的估计。 Ba含量进行准确的估计
沉积物的Al/Ti比值可以反映有机质颗粒对水柱中微 沉积物的Al/Ti比值可以反映有机质颗粒对水柱中微 Al/Ti 量的Al（OH） 的清扫作用， 量的Al（OH）3的清扫作用，在某种程度上也可以反 Al 映古生产力的变化。 映古生产力的变化。
有孔虫Cd/Ca比 有孔虫Cd/Ca比 Cd/Ca
由于大洋海水中镉的分布和磷酸盐相似，那么， 磷酸盐相似 由于大洋海水中镉的分布和磷酸盐相似，那么，Cd/Ca 比可作为古营养盐的指标。 比可作为古营养盐的指标。 古营养盐的指标 正相关 底栖有孔虫的Cd/Ca 底栖有孔虫的Cd/Ca 上覆海水中的Cd/Ca 上覆海水中的Cd/Ca
有机碳
在近岸、上升流等高生产力地区，沉积物中的总有机 在近岸、上升流等高生产力地区，沉积物中的总有机 碳(TOC)浓度能够比较灵敏地反映海洋有机碳生产的 (TOC)浓度能够比较灵敏地反映海洋有机碳生产的 变化。有机碳的氧气曝露时间、 变化。有机碳的氧气曝露时间、粘土矿物表面积和全 岩沉积速率等都可能影响到有机质的保存。 岩沉积速率等都可能影响到有机质的保存。 等都可能影响到有机质的保存 有机碳含量与海洋生产力、沉积速率、 有机碳含量与海洋生产力、沉积速率、沉积物的空 隙率和密度相关，有如下经验公式。 隙率和密度相关，有如下经验公式。
P——海洋生产力(g/( m2·ka)) ——海洋生产力(g/( 海洋生产力 ——有机碳质量占沉积物干质量的分数 w(Corg)——有机碳质量占沉积物干质量的分数 S——沉积速率(cm/ka) ——沉积速率(cm/ka) 沉积速率 ——干沉积物的密度 干沉积物的密度(g/cm ρs——干沉积物的密度(g/cm3) φ——孔隙度(用百分比表示) ——孔隙度(用百分比表示) 孔隙度 在含砂量较低、浊流不明显、 在含砂量较低、浊流不明显、陆源有机物含量不高的沉 积物中,可以根据该公式, 积物中,可以根据该公式,由地层中的有机碳含量给出近 似定量的古海洋生产力。 似定量的古海洋生产力。
其他
Cd（ Cd（镉）在海洋中的行为与P接近，也常利用有孔虫 在海洋中的行为与P接近， 壳体的Cd含量反映海水中的P含量。Boyle（1988） 壳体的Cd含量反映海水中的P含量。Boyle（1988）提 Cd含量反映海水中的 倡使用钙质生物壳体的Cd/Ca比值推算古生产力变化。 倡使用钙质生物壳体的Cd/Ca比值推算古生产力变化。 Cd/Ca比值推算古生产力变化
营养元素 在地质时间尺度上， 在地质时间尺度上，古海洋生产力主要受 大洋中营养元素可利用程度， 到大洋中营养元素可利用程度，特别是大 洋中活性磷含量的控制； 洋中活性磷含量的控制；因此古海洋的活 活性磷含量的控制 性磷埋藏记录， 性磷埋藏记录，可作为古海洋生产力的指 标之一。 标之一。
John Martin: Give me a tank of iron, I’ll give you an ice age.
微量元素
海洋中某些微量元素的地球化学行为或与有 海洋中某些微量元素的地球化学行为或与有 ），或 机质的改造有关（Ca）， 机质的改造有关（Ca），或受到氧化还原条 件变化的控制（Mo），或受到某种生物生长 件变化的控制（Mo），或 ）， 的影响（Sr），从而能够直接或者间接地作 的影响（Sr），从而能够直接或者间接地作 ）， 为古海洋生产力的指标。 为古海洋生产力的指标。
Stoll和Schrag（2001） Stoll和Schrag（2001）等研究了西特提斯晚白垩世 碳酸盐，发现其全岩Sr/Ca比值与古海洋生产力的指标 碳酸盐，发现其全岩Sr/Ca比值与古海洋生产力的指标 Sr/Ca 呈明显的正相关关系。 呈明显的正相关关系。
海水中Sr/Ca比值还受海平 海水中Sr/Ca比值还受海平 Sr/Ca 面升降和陆地输入的影响， 面升降和陆地输入的影响， 实际运用中需要多加注意。 实际运用中需要多加注意。
海水对大气CO 的调节： 海水对大气 2的调节： 浅海——生产力 生产力 浅海 深海——碳酸盐沉积 碳酸盐沉积 深海 (CCD：碳酸盐补偿深度 ：碳酸盐补偿深度)
生 物 泵
CaCO3 + Corg
碳循环的起点：光合作用 碳循环的起点：
光能转化为 化学能 CO2和H2O 转化为 CH2O
海洋生产力：从光合到呼吸作用
17954柱状样
0.15 0.2
17928柱状样
91 41
有机碳通量 （BF-Flux） 振幅
35
0.10 0.0ห้องสมุดไป่ตู้ 0.00 0.2 0.0
22
0.1
0.4 126
U. pere egrina 振幅
67 22
0.1
0.3 0.2 0.1
32
42 34
0.0 0.15
0.0 0.5 126
温跃层深度 振幅
光合作用： 光合作用： 碳的还原， 碳的还原，无机碳 → 有机碳 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 呼吸作用： 呼吸作用： 碳的氧化， 碳的氧化，有机碳 → 无机碳 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O
有机碳泵
碳酸盐泵
合成有机质
形成碳酸钙
现代海洋主要的浮游生物
通过底栖有孔虫Cd含量的变化就可以反映深层水团的变化。 通过底栖有孔虫Cd含量的变化就可以反映深层水团的变化。 Cd含量的变化就可以反映深层水团的变化 当底栖有孔虫记录高的Cd/Ca值 当底栖有孔虫记录高的Cd/Ca值，则反映了深层水团高的 Cd/Ca PO4浓度；相反，底栖有孔虫Cd/Ca如果是低的值，则表明 浓度；相反，底栖有孔虫Cd/Ca如果是低的值， Cd/Ca如果是低的值 低营养水团的存在。 低营养水团的存在。
主要用一些替代性指标来研究古海洋生产力。 主要用一些替代性指标来研究古海洋生产力。 如生物蛋白石、生物钡、镉含量等。 如生物蛋白石、生物钡、镉含量等。还可以用 稳定碳同位素。新近研究深海底栖有孔虫用做 稳定碳同位素。 古生产力的替代性指标。 古生产力的替代性指标。
第三节 古海洋生产力指标
古海洋生产力的直接测定是不可能的， 古海洋生产力的直接测定是不可能的，因此寻求反 映古海洋生产力变化的指标成为目前研究的一项重 要内容。 要内容。 生物沉积物 营养元素 微量元素 同位素 古生物指标
Bralower和Thiestein(1984)估算了全新世的古海洋 Bralower和Thiestein(1984)估算了全新世的古海洋 初级生产力(primary production)。 初级生产力(primary production)。