03第三章浮游植物和初级生产
生态系统中的初级生产力
生态系统中的初级生产力生态系统中的植物所固定的太阳能或制造的有机物质成为初级生产量或第一性生产量（primary production）。
动物和其它异养生物的生产量称为次级生产量或第二性生产量（second production）。
总初级生产量（GP）= 净初级生产量（NP）+ 呼吸消耗（R）净初级生产量（NP）= 总初级生产量（GP）- 呼吸消耗（R）初级生产量常以每年每平方米生产的有机物干重（g/ m2.a）或固定的能量值（J/ m2.a）表示。
生态系统内单位面积现存的有机物就是生物量（biomass），实际上就是净生产量的累计量。
其单位为（g/m2）或（J/ m2）。
对生态系统中的某一营养级来说，总生物量在某一时期的变化为：dB/dt = NP-R-H-D（H为被较高营养级动物所取食的生物量；D为死亡所损失的生物量）。
地球上不同生态系统的初级生产量和生物量受温度和雨量的影响最大，并因气候的不同而异（见表，书214页）。
同时也随生态系统的发育而变化。
对于动物种群来说，转化为次级生产量（肉、奶、蛋、毛皮、骨骼、血液、蹄、角、内脏等）的能量收支可用下式表示：C = A+FUC：从外界摄取的能量，A：被同化的能量，FU：以粪便、热量等形式损失的能量。
A =P+RP：次级生产量，R：呼吸消耗。
因此，P = C-FU-R（一）初级生产的基本概念生态系统中的能量流动开始于绿色植物的光合作用对太阳能的固定。
因为绿色植物固定太阳能是生态系统中第一次能量固定，所以植物所固定的太阳能或所制造的有机物质就称为初级生产量或第一性生产量（Primary Production）。
在初级生产过程中，植物所固定的能量有一部分是被植物自己的呼吸消耗掉了（呼吸过程和光合作用过程是两个完全相反的过程），剩下的部分才以可见有机物质的形式用于植物的生长和生殖，这部分生产量称为净初级生产量（net primary production），而包括呼吸消耗在内的全部生产量称为总初级生产量（gross primary production）。
浮游生物详细资料大全
浮游生物详细资料大全浮游生物泛指生活于水中而缺乏有效移动能力的漂流生物，其中分有浮游植物及浮游动物。
部分浮游生物具游动能力，但其游动速度往往比它自身所在的洋流流速来得缓慢，因而不能有效地在水中灵活游动。
浮游生物（plankton），在海洋、湖泊及河川等水域的生物中，自身完全没有移动能力，或者有也非常弱，因而不能逆水流而动，而是浮在水面生活，这类生物总称为浮游生物。
基本介绍•中文名：浮游生物•外文名：plankton•定义：生活于水中缺乏移动能力的生物•分类：浮游植物和浮游动物•形态特征：体形细小，大多肉眼不可见•划分规则：按生活方式划分而不是按物种划分形态特征,名称由来,种类划分,分布特征,水平分布,垂直分布,季节分布,生态价值,生态意义,科学价值,渔业价值,发现案例,形态特征浮游生物体型细小，大多数用肉眼看不见，悬浮在水层中且游动能力很差，主要受水流支配而移动的生物，称浮游生物。
浮游生物是按其生活方式而划分的一类生物群体，并非按物种划分。
名称由来浮游生物的定义，主要是指它们的被动性运动，实际上也可以说是指用浮游生物网或水桶采集的水中生物。
也有很多人直接采用原文plankton。
提出浮游生物一词时是指全部浮游在水中的有机体，后来又专指在水中生活的生物，亦即指明为浮游的生物群落。
与此相对应的，“浮游生物体”一词则是专指每个浮游生物。
此外，为与浮游生物（Plankton）一词相对应，1891年E.H.Haecker提出了“底栖植物”（水底植物，benthos，Nekton）一词。
1896年C.Schrter和O.Kirchner提出了“漂浮植物”（pleuston）一词。
1917年E.Naumann提出了“漂浮生物”一词1961年J.M.Peres提出了“海洋生物”（pelagos）一词，这些名词都是用于区别水生生物的生态群。
种类划分浮游生物多种多样，特别是动物，几乎可以见到全部动物类群：体型微小的原生动物、藻类，也包括某些甲壳类、软体动物和某些动物的幼体。
浮游资料
浮游资料从形态上看，浮游生物为适应浮游，体表常有复杂的突起，或在体内贮存着大量的水、油滴、脂肪和气体等，在浮游植物中，有的也是通过调节体内气体的量而作垂直移动的。
（到课文上找下，对应的写下）。
浮游生物的共同特点是能够在海水中保持悬浮状态。
海水的比重为1．029，浮游生物的比重在1．02～1．06之间，为什么浮游生物不会沉入海底，而是在水中悠哉游哉呢？这是因为浮游生物具有各种各样的适应方式，使身体在水中保持悬浮状态。
首先，浮游生物尽力增加体内的水分含量，以减轻超重，如海蜇体内水分含量竟占98％。
通常，浮游生物的水分占80％～85 ％。
其次，减少骨骼和外壳的重量，如浮游甲壳的背甲比底栖种类较薄，含有的钙量也较少。
第三，产生比重小的物质，如有些浮游生物含油滴或较大的气囊。
第四，分泌胶质硅藻中的一些种类将个体包埋在胶质块中。
第五，缩小体积，使相对表面积增大，因为表面积大，阻力就相应增加，下沉速度就愈缓慢。
第六，浮游生物相互间连接成群体，体外生着细长刺毛突起，连成带状、链状或放射状。
使体表面积扩大，增加了下沉的阻力，借此保持悬浮状态。
最后，也是最为重要的，是依靠微弱的但又是有效的主动性运动，以保证在水中的悬浮状态。
它们用纤毛或鞭毛的摆动，甚至用肌肉的收缩，在水中保持相对平衡。
浮游生物由于对光线的适应以及食物的关系，具有昼夜垂直移动的现象，此现象的发生主要是主动运动所完成的。
浮游生物的昼夜垂直移动，使水域中生物群落的种类和数量发生剧烈的变比，同时导致摄食浮游生物的鱼类和哺乳动物的昼夜垂直移动。
掌握这一运动规律对于海洋捕捞生产的实践有着重要的指导意义，人们可以根据浮游生物的昼夜变动，调整渔具的深度或采用灯光诱捕方式，提高渔获物的产量。
总而言之，浮游生物对于浮游生活的适应，维持了种群的数量优势，保证了较高层次的海洋生物的饵料资源。
它们是海洋中基础的生产力，为维持海洋生物的多样性提供了食物来源。
因此，可以说没有海洋浮游生物，就不会有琳琅满目的海产品。
海洋浮游生物
海洋浮游生物通过一学期对海洋生物这门课的学习，让我更加了解了这个大千世界，激发了我学习海洋的热情，同时让我受益匪浅。
接下来，我主要来介绍下海洋浮游生物。
海洋浮游生物悬浮在水层中，是一种常随着水流移动的海洋生物。
海洋浮游生物缺乏发达的运动器官，没有或者仅有微弱的游动能力。
并且绝大多数的海洋浮游生物个体很小，要在显微镜下才能看清楚，只有个别的海洋浮游生物很大，像北极霞水母。
海洋浮游生物种类多，隶属于植物界和动物界大多数门类。
并且其数量很大，分布较广，几乎世界各海域都有。
海洋浮游生物分为海洋浮游植物和海洋浮游动物。
海洋浮游植物主要包括原核细胞性生物的细菌和蓝藻：真核生物的单细胞藻类，像绿藻，金藻，黄藻等等。
其中硅藻最多，是海洋浮游植物中最主要的类群，大约占90%。
浮游植物是一种自养型的浮游生物。
有色素和色素体，从而能够吸收光能和二氧化碳，然后进行光合作用，制造有机物。
但是浮游植物缺乏发达的行动器官，运动能力弱，一般分布在真光层。
海洋浮游植物是海洋生态系统当中最主要的初级生产者，也是海洋生物资源的重要组成部分。
海洋浮游植物，就像藻类一样的，种类多，繁殖快，数量大。
在海洋生态系统中的物质循环和能量流动中都起着重要作用。
并且海洋浮游植物价值高，含有蛋白质，并且能产生脂肪，多糖，蛋白等生物活性的物质。
所以来说，海洋浮游植物有其独特的价值所在。
目前，海洋浮游植物在食品，医药，水产养殖等方面都有其良好的发展趋势。
海洋浮游动物种类多，结构复杂。
主要包括原生动物的孔虫，纤毛虫；软体动物的翼足类和异足类；甲壳动物的枝角类、端足类、磷虾类等；水母类的水螅水母、钵水母等；毛颚动物等等。
海洋浮游动物是一类异养性的生物，必须要依赖已有的有机物作为营养来源，而不可自己制造有机物。
包括阶段性浮游生物在内的海洋浮游生物有数千种，它们的大小从只有数微米的鞭毛虫到直径有2米的大型水母，从这可见海洋浮游动物大小差别大。
浮游动物从微型浮游生物到巨型浮游生物就跨越了5个等级。
简述水体中的次级生产过程
简述水体中的次级生产过程
次级生产是指在水体中，依靠浮游生物和底栖生物对初级生产者所生产的有机物进行利用和转化的过程。
在水体中，初级生产者（如浮游植物和底栖植物）通过光合作用将阳光能转化为有机物质，而次级生产则是指后续生物对这些有机物质的消耗和转化。
次级生产可以分为两种类型：浮游生物的次级生产和底栖生物的次级生产。
在水体中，浮游生物的次级生产主要由浮游动物完成。
这些浮游动物包括浮游甲壳类、浮游蠕虫、浮游虾等。
它们通过摄食浮游植物或其他浮游动物，将有机物质吸收到体内，并将其转化为自身的生物质和废物。
这些浮游动物常常成为更高级消费者的食物来源，从而将能量和物质转移至更高的营养级别。
底栖生物的次级生产则是指水底的生物群落对有机物质的利用和转化过程。
水底栖息着各种底栖动物，如底栖无脊椎动物、底栖鱼类等。
它们通过摄食水中的有机物质，或是吸收水中的溶解有机物质，将这些有机物质转化为自身的生物质和排泄物。
同时，水中也存在着富含有机物质的底泥。
底栖生物利用底泥中的有机物质，通过分解作用，将其转化为自身的生物质和废物。
这些底栖生物成为其他底栖动物和鱼类的食物来源，进而推动能量和物质的流动。
通过次级生产，水体中的有机物质能够被转化为更高级别的生物能量和生物质，进一步驱动水生生态系统的运行和生物多样性的维持。
次级生产在水体中起着重要的生态作用，维持着水生生态系统的稳定和平衡。
浮游生物有哪些对鱼类和水环境有什么作用
浮游生物有哪些对鱼类和水环境有什么作用浮游生物是指在水体中漂浮的微小生物，包括浮游植物和浮游动物。
这些生物构成了水体中的浮游物质，对鱼类和水环境都有重要的作用。
首先，浮游生物是水体中的初级生产者，通过光合作用吸收阳光能量，并将二氧化碳转化为有机物质。
浮游植物中的藻类是最主要的浮游生物，
它们具有广泛分布和快速生长的特点。
浮游植物通过进行光合作用产生氧气，并释放出大量有机物质。
这些物质不仅为其他生物提供养分，也可以
通过沉降作用将二氧化碳长期储存到深海中，从而对全球碳循环具有重要
影响。
此外，浮游生物还对水体中的营养循环和生物地球化学循环产生重要
影响。
浮游生物通过吸收水体中的无机盐和营养物质，将它们转化为有机
物质。
这些有机物质在水体中沉积或通过食物链转移，最终进入底部沉积
物中。
这一过程有助于维持水体中的营养循环，防止营养过剩和富营养化
等环境问题的发生。
此外，有些浮游生物能够吸附和释放重要元素，如铁、硅等，对地球化学循环也具有一定影响。
海洋生态学课后思考题答案全
海洋生态学课后思考题答案全Revised by BETTY on December 25,2020第一章生态系统及其功能概论1 生态系统概念所强调的核心思想是什么？答: 生态系统概念所强调的核心思想主要强调自然界生物与环境之间不可分割的整体性，树立这种整体性思想使人类认识自然的具有革命性的进步。
生态系统生物学是现代生态学的核心。
2 生态系统有哪些基本组分它们各自执行什么功能答：生态系统的基本组成成分包括非生物和生物两部分。
非生物成分是生态系统的生命支持者，它提供生态系统中各种生物活动的栖息场所，具备生物生存所必须的物质条件，也是生命的源泉。
生物部分是执行生态系统功能的主体。
可分为以下几类：生产者:能利用太阳能进行光合作用，制造的有机物是地球上一切生物的食物来源，在生态系统中得能量流动和物质循环中居首要地位。
消费者：它们之间或者间接的依靠生产者制造的有机物为食，通过对生产者的摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者的加工和本身再生产的作用。
分解者：在生态系统中连续的进行着与光合作用相反的分解作用。
3生态系统的能量是怎么流动的有什么特点答：生态系统的能量流动过程是能量通过营养级不断消耗的过程。
其特点如下：（1）生产者（绿色植物）对太阳能利用率很低，只有1%左右。
（2）能量流动为不可逆的单向流动。
（3）流动中能量因热散失而逐渐减少，且各营养层次自身的呼吸所耗用的能量都在其总产量的一半以上，而各级的生产量则至多只有总产量的一小半。
（4）各级消费者之间能量的利用率平均为10%。
（5）只有当生态系统生产的能量与消耗的能量平衡的，生态系统的结构与功能才能保持动态的平衡。
4 生态系统的物质是怎样循环的有什么特点答：生态系统的物质循环通过生态系统中生物有机体和环境之间进行循环。
生命所需的各种元素和物质以无机形态被植物吸收，转变为生物体中各种有机物质，并通过食物链在营养级之间传递、转化。
当生物死亡后，有机物质被各种分解者分解回到环境中，然后再一次被植物吸收，重新进入食物链。
淡水湖泊浮游生物食物链
淡水湖泊浮游生物食物链淡水湖泊是生态系统中非常重要的一部分，其中浮游生物是湖泊食物链中的关键组成部分。
浮游生物通常指的是在水体中悬浮着的微小生物，比如浮游植物和浮游动物。
它们在淡水湖泊中扮演着重要的角色，不仅作为食物来源，同时也影响着湖泊的生态平衡。
淡水湖泊的浮游生物食物链可以被分为多个层次。
下面将介绍其中几个主要的层次和关键角色。
一级生产者-浮游植物：在淡水湖泊中，浮游植物是浮游生物食物链的基础和一级生产者。
浮游植物主要由藻类组成，如硅藻、蓝藻和绿藻等。
它们通过光合作用将太阳能转化为有机物质，并释放氧气。
浮游植物的生长程度受到多种因素的影响，包括水体温度、光照强度、营养物质含量等。
浮游植物不仅提供了氧气和有机物质，同时也为下一级消费者提供了食物来源。
二级消费者-浮游动物：在浮游生物食物链中，浮游动物是二级消费者。
浮游动物包括浮游甲壳类动物、浮游幼虫和浮游动物浆虫等。
它们以浮游植物为食，通过摄食浮游植物来获取能量和营养物质。
浮游动物的种类繁多，有些属于肉食性，有些则是杂食性。
它们通过食用浮游植物的过程将能量从一级生产者传递至二级消费者。
三级消费者-浮游动物的天敌：在浮游生物食物链中，还有一些以浮游动物为食的生物，它们可以被称为三级消费者。
这些天敌主要包括鱼类、某些水生昆虫和鸟类等。
它们以浮游动物为主要食物来源，通过捕食浮游动物来获取能量和营养物质。
这些天敌在湖泊生态系统中起到了控制浮游动物数量的作用，同时也通过食物链的传递将能量和营养物质传递到更高一级的消费者。
其他食物链：除了上述的浮游生物食物链外，淡水湖泊中还存在着其他复杂的食物链和食物网。
例如，一些浮游动物直接被捕食或寄生在水生昆虫身上，而这些水生昆虫又是鱼类的食物来源。
这样形成了更加复杂的食物链和食物网。
在湖泊的多样性中，每个物种都扮演着特定的角色，彼此之间相互依存，共同构建了湖泊生态系统。
浮游生物食物链的重要性：浮游生物食物链在淡水湖泊生态系统中起到了至关重要的作用。
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（1）浮游藻类的细胞结构
① 细胞壁：大多数藻类有明显细胞壁，不同的门构成 细胞壁的物质不同，多数细胞壁由纤维素和果胶质 构成。硅藻细胞壁主要成分是二氧化硅和果胶质。 细胞壁可以是平滑的，也可是突起、花纹、棘或刺。
② 核：除蓝藻没有核结构，其余都有细胞核。数目多 为一个，也有两个。
③ 色素和色素体：藻类色素极为复杂，可分为四大类： 叶绿素（a/b）（chlorophyll）、胡萝卜素 （carotene）、叶黄素（xanthophyll）、藻胆素 （phycobiliprotein）。所有各门都含有叶绿素a。 除蓝藻外，都有色素载体。
鱼腥藻
2、金藻门
藻体为单细胞、群体或分枝 丝体。多数能运动的单细胞 种类具有2条鞭毛，少数1 条或3条。细胞裸露或在表 质上具硅质化鳞片、小刺或 囊壳，不能运动的细胞具有 细胞壁。具有1～2个大的 色素体，色素是叶绿素a、 叶绿素c，胡萝卜素和叶黄 素。如图，单鞭金藻
3、黄藻门
藻体为单细胞，群体多 核管状或多细胞丝状体。 个体细胞都由相等或不 相等的“H”形的2节套 合组成。能游动的种类 细胞前段有2条不等长的 鞭毛，长的一条向前， 短的一条向后。
⑵进行离子调节，硅藻的细胞密度小于周围 海水可增加浮力。
⑶能够产生并贮藏油脂，进一步减小了细胞 密度。
5、甲藻门
甲藻是仅次于硅藻的数量第二多的浮游植物 类群。多数单细胞生活，少数成链状。甲藻有两 根鞭毛或鞭状的附丝，可以活动。 甲藻根据营养型可分为： ⑴严格自养型：通过光合作用制造有机物供自身需 要；
硅藻门根据细胞的形状和花纹的不同，可分为两型： 羽纹型和辐射型。
⑴ 羽纹型：呈伸长形，多底栖生活，少数浮游。
⑵ 辐射型：有两个瓣，围绕一点呈辐射状或向心状排列，
比较常见。角刺藻、小圆筛藻、骨条藻和海链藻属。
浮游硅藻无运动结构，为保持在光合作用层，其发 展了许多适应机制：
⑴有刺或突起，形成群体来增加身体的表面 积以增加与水的摩擦抵抗力。
无性繁殖：原生质形成孢子来繁殖，孢子是无性 的，不需要结合，一个孢子可以长成一个新个体。
有性生殖：专门形成生殖细胞配子。配子结合成 合子后才能长成新个体；或由合子形成孢子再长 成新个体。
二、浮游植物分类概述
一般把浮游植物分为以下几个门： 蓝藻门Cyanophyta、 金藻门Chrysophyta、 黄藻门Xanthophyta、 硅藻门Bacillariophyta、 甲藻门Pyrrophyta、 隐藻门Cryptophyta、 裸藻门Euglenophyta、 绿藻门Chlorophyta、 红藻门Rhodophyta
⑵严格异养型：摄食硅藻和小的浮游动物来维持自 身需要，约占50% ；
⑶混合型营养型：既有自养也有异养能力， ⑷寄生或共生：虫黄藻和珊瑚共生
习惯把甲藻分为有壳种和裸露种： ⑴有壳种：有较厚的纤维质细胞壁。 ⑵裸露种：裸露，无细胞壁。
分类学上常分为纵裂甲藻纲和甲藻纲：
⑴纵裂甲藻纲：种类 较少，前端有2根鞭毛， 细胞壁由两个纵瓣构 成，无性生殖时两瓣 纵裂为两个等大的新 细胞，多数是裸露种。 如图，利马原甲藻 （多数附着在大型海 藻上，偶有浮游）
⑵甲藻纲：种类数多， 多数有壳。细胞被一 横沟分为前后两半， 有两条鞭毛，一条向 后伸展，另一条绕横 沟。在有壳种中，细 胞壁分成许多分离的 纤维素板，上有小孔 或小刺。
如图，漆沟藻、倒卵 形鳍藻 Nhomakorabea甲藻的生殖：主要是无性分裂，个别有性生殖 （休眠孢子）。
甲藻适应于较弱光和贫乏的营养盐，并且在水体 中有垂直运动能力，因此在白天时可以在较少营 养盐的表层进行光和作用，夜晚在光线很弱的较 深层利用丰富的营养盐。
可附着于其他生物生活 ⑶偶然浮游生物 偶然浮游生物指原来并不营浮游生活，因
被水流冲击，被风吹送，或者所着生的物体腐烂、溶蚀而 浮游于水中，偶然出现在浮游生物的样品标本中。
2、浮游植物的结构和生殖方式：
浮游藻类多数是单细胞种类，生理上类似于 植物细胞，只是细胞较植物细胞小。 进化上讲，祖先是几十亿年前的原始蓝藻细胞； 生态上看，同高等植物一样贡献生产力至生态系 统； 不同于陆生植物的是，生长周期短（几个星期）， 种类的演替以月来计。
海洋浮游植物是海洋的优势植物，它们在海洋食物链中起 着头等重要作用。
浮游动物（zooplankton）是一类异养性的浮游生 物，也就是不能自己制造有机物，必须依赖已有的 有机物作为营养来源。
浮游生物
浮游生物根据浮游生活的长短可分为：
⑴终生浮游生物（真性浮游生物）终生营浮游生活 ⑵阶段浮游生物（暂时性浮游生物）除了营浮游生活外，还
④ 鞭毛： 除蓝藻和红藻外，各门藻类几乎都有鞭毛的 种类，或生活史某一阶段有鞭毛。
⑤ 其余，藻类细胞和植物细胞在结构上是相似的，都 有细胞膜和高度分化的细胞器和内含物。
（2）藻类的生殖方式
藻类繁殖能力比较强，繁殖方式有三种，其中 浮游藻类，以前两种为主。
营养繁殖：不通过专门生殖细胞来繁殖。如细胞 分裂或出芽。
微囊藻
1、蓝藻门
也称蓝绿藻（blue-green algae），由于和细菌接 近，所以也称为蓝细菌。 蓝藻无色素体，但有色素 如叶绿素a、胡萝卜素和 大量的藻胆素，无核膜和 核仁。
常见浮游种类有微囊藻、 束丝藻、鱼腥藻和颤藻。
蓝藻其特殊性在于能够 利用并固定溶解态的气体 氮。在热带的初级生产力 中起重要作用
海洋卡盾藻
Chattonella marina
4、硅藻门
硅藻是浮游植物中研究的最详尽的类群， 并且是高纬度和温带区占优势的浮游植物。
硅藻是单细胞藻，大小约2～1000微米，一 些种可以形成链状或其他集合体。所有种 都有外骨骼或硅质藻壳，由硅质构成上壳 和下壳。沉积的硅藻壳形成硅藻软泥的海 底沉积。
第三章 浮游植物和初级生产
一、引言
1、浮游生物（plankton） 在海水或淡水中能够适应悬浮生活的动植物群落， 易于在风和水流的作用下作被动运动。
浮游植物（phytoplankton） （即自养浮游生物） 包括所有生活在水中营浮游生活方式的微小植物， 通常就指浮游藻类，而不包括细菌和其他植物。