水生生物学期末考试复习学案此学案专门针对笔试【章节复习】浮游生物学Planktonology研究浮游生物的生命现象及活动规律的科学。

第一节浮游生物的定义全世界共有33个植物纲：水中有18个纲的代表63个动物纲：水中有60个纲的代表根据生态习性分为：浮游生物（Plankton）自游生物（游泳动物Nekton)底栖生物（Benthos）●浮游生物的一般特征①生物体缺乏发达的游泳器官，活动受水流或风浪支配，营随波逐流式漂浮生活，但在一定范围内具垂直移动能力②除部分水母类、甲壳类、被囊类外，身体体型小，对它们形态结构的研究，需要借助于解剖镜和显微镜③除生活于气水交界和深海的部分种类具色彩外，一般身体趋向于透明无色④浮游生物能以各种不同方式适应漂浮生活第二节浮游生物的分类一、按营养方式⏹浮游植物(Phytoplankton)：自养生物，初级生产力贡献者。

多为细菌和单胞藻类（主要是硅藻和甲藻），包括生产者和还原者，分布在真光层。

⏹浮游动物(Zooplankton)：异养生物，次级生产力贡献者。

各类无脊椎动物（如原生动物、水母、节肢动物、毛颚动物、浮游软体动物、浮游多毛类、被囊动物）及其幼虫以及低等脊索动物幼虫、低等脊椎动物幼虫，如鱼卵、仔鱼、稚鱼。

⏹真光层(euphotic layer)：水层中能找到光的部分，通常为水深0米到100-200米范围。

二、按个体大小三、按生活史中浮游时期的长短终生浮游生物、暂时性浮游生物、偶然性浮游生物四、按生活的环境●淡水浮游生物(freshwater plankton)：盐度<5‰●海洋浮游生物(marine plankton)：盐度>16‰●河口浮游生物(estuarine plankton)：盐度5-16‰五、按浮游生物的分布水平分布：沿岸性浮游生物、远洋性浮游生物垂直分布：上层浮游生物、中层浮游生物、下层浮游生物、极深海浮游生物第三节浮游生物学的研究内容及其与其他学科的关系一、研究内容：形态、分类、生态、生理、生化、分子生物学等。

生物海洋学Biological Oceanography海洋生物学Marine Biology二、浮游生物学与其他学科的关系1、在形态、分类方面：⏹微生物学、海藻学、无脊椎动物学2、生态方面：⏹水产学、海洋学、渔业、气象学、地质学、环境科学3、生理、生化方面4、数、理、化、计算机第四节浮游生物学的重要性一、渔业1、有益：⏹水产经济动物的饵料⏹可培养的饵料生物⏹直接的捕捞对象：海蜇、毛虾浮游生物渔业(Plankton Fishery)2、有害：⏹赤潮(Red tide) 或称有害藻华(HarmfulAlgal Bloom，HAB): 定义、危害⏹破坏渔网⏹破坏渔业资源二、海流或水团的指示种：如有孔虫、管水母、桡足类、毛颚类三、具壳浮游生物死亡后沉入海底,成为生物性沉积物,对研究海洋地质史和古代海洋环境有益,如硅藻、放射虫、有孔虫和翼足类四、生物发光：如夜光虫五、声散射层：如磷虾、管水母六、对污染物质的富集; 污水处理七、仿生学：如利用水母预报风暴潮九、在水生态系统研究中的重要地位浮游植物—植食性浮游动物—以浮游动物为食的鱼类—以鱼为食的鱼类●重要的国际研究计划全球海洋生态系统动力学(Global Ocean Ecosystem Dynamics, GLOBEC)大海洋生态系(Large Marine Ecosystems,LMEs)全球海洋观测系统(Global Ocean Observing System, GOOS)海洋生物地球化学和海洋生态系统整合研究（Integrated Marine Biogeochemistry and Ecosystem Research，IMBER)第五节海洋浮游生物学简史1、起始期：1880年代-1930年代，主要是形态分类2、发展期：1930年代-1980年代，实验研究3、繁荣期，1980年代至今●生物泵Biological pump定义：由有机体所产生的，经过消费、传递和分解等一系列生物学过程构成的碳从海洋表层向深层转移或沉降的整个过程。

过程：大气二氧化碳在海水中的溶解吸收是通过海洋浮游植物的光合作用而进行的。

海洋中的浮游动物又吞食浮游植物，食肉类的浮游动物吃食草类浮游动物。

这些生命系统所产生的植物和动物碎屑沉降在海洋中，某些沉降物将分解并作为营养物回到海水中，但也有一些，大约1％，到达深海或海床在那里被沉积而不再进入碳循环，这称之为生物泵。

生物泵的净化效果是减少表层海水中的碳含量使得它可以从大气中获取更多的二氧化碳以恢复表层平衡。

海洋浮游植物通过光合作用吸收大气CO2、释放出氧气，成为海洋食物链中其它各级生物的有机质食物来源，同时产生各种钙质生物骨骼或壳体，死亡后的残骸逐渐沉降到洋底。

这就犹如水泵那样，将上层海水中的CO2最终被“抽提”输送到洋底沉积物之中。

一般，海洋初级生产力越高，大气CO2浓度就越低。

新生产力New production由真光层之外提供的新生氮源支持的那一部分初级生产力。

微食物环microbial food loop; microbial loop海洋中溶解有机物被微型异养浮游细菌摄取形成微生物型次级生产量，进而被原生动物和桡足类所利用而形成的微型生物摄食关系。

●第一篇浮游植物植物界：低等植物（lower plant): 又称叶状体植物，细菌、藻类、黏菌、真菌、地衣高等植物(higher plant): 又称茎叶体植物，苔藓、蕨类和种子植物生活环境：陆生植物（terrestrial plant）水生植物（hydrophyte）包括从低等的细菌、藻类到高等的种子植物●第一章藻类概述●一、藻类主要特征1、藻类是低等植物，分布广，绝大多数生活于水中。

2、个体大小相差悬殊，小球藻3-4μm ，巨藻长60m。

3、具叶绿素等色素，能进行光合作用的自养生物autotroph-heterotroph4、没有真正的根、茎、叶的分化，又称叶状体植物。

5、繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖，无胚，又叫孢子植物spore plant。

总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。

●二、形态构造藻类细胞的形态多种多样：球形、椭圆形、卵圆形、多角形、三角形、圆筒形、圆柱形、纺锤形、纤维形、棒形、弓形、新月形等。

藻体细胞一般可分化为细胞壁和原生质体两部分。

后者包括细胞质和细胞核，细胞质内有色素或色素体、蛋白核、同化产物等。

● 1. 细胞壁细胞壁的有或无，化学成分和构造，各门类不尽相同眼藻、隐藻，少数甲藻和金藻无细胞壁蓝藻、绿藻门的主要由纤维素和果胶质(pectin) 组成部分金藻主要由果胶质组成硅藻的主要成分为硅质(SiO2.nH2O)红藻、褐藻等主要成分为纤维素和藻胶(phycoeolloid)无细胞壁的种类有以下几种类型：（1）体全裸露，表层不特化为周质体，细胞可变形。

（2）藻体表层特化成为坚韧有弹性的周质体(Periplast，也叫表质)，藻体形态较稳定。

周质体表面平滑或具纵走条纹或具螺旋绕转的隆起，或附有硅质或钙质小板，有的硅质板上还有刺。

（3）某些藻类还具特殊的细胞壁状的构造——囊壳(Lorica)。

囊壳中常有钙或铁化合物的沉积，呈黄色、棕色甚至棕红色。

囊壳的形状、开孔、附属物(如棘、刺、疣状突起等)在分类上，尤其在属、种的鉴定甚至分科鉴定上具重要意义。

● 2. 细胞核（nucleus）除蓝藻和原绿藻细胞无典型的细胞核（prokaryote）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（nuclear membrane），内含核仁（nucleolus）和染色质（chromatin），这种细胞核叫真核（eukarya）。

这类生物因而被称为真核生物（eukaryote）。

● 3. 色素（pigment）/色素体（chromoplast ）色素成分可分为4大类：叶绿素（chlorophyll）、胡萝卜素（carotene）、叶黄素（lutein）和藻胆素（phycobelin）。

各门藻类因所含色素不同，因此藻体呈现的颜色也不同，如绿藻门为鲜绿色、金藻门呈金黄色、蓝藻门多为蓝绿色等。

除蓝藻和原绿藻外，色素均位于色素体内。

※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。

※色素体位于细胞中心（称轴生）或位于周边，靠近周质或细胞壁（称周生）。

● 4. 同化产物由于各门藻类的色素成分与比例不同，所以光合作用同化产物也不相同。

蓝藻门－蓝藻淀粉金藻门－金藻多糖＋脂肪黄藻门＋硅藻门－以脂肪为主眼藻门－副淀粉甲藻门－淀粉或淀粉状化合物绿藻门－淀粉红藻门－红藻淀粉褐藻门－褐藻淀粉＋甘露醇绿藻和隐藻的贮藏物都在色素体内，而其他藻类的贮藏物均在色素体外。

● 5. 蛋白核（pyrenoid）蛋白核是绿藻、隐藻等藻类中常有一种细胞器，由蛋白质核心＋淀粉鞘（starch sheath）组成。

一般认为与淀粉形成有关，又称之为造粉核。

6. 鞭毛（flagellum）运动胞器。

除蓝藻和红藻外，其余各门藻类营养细胞和生殖细胞均具鞭毛或仅生殖期具鞭毛的种类。

7. 眼点（eyespot）具鞭毛能运动的藻细胞，常具一个橘红色，球形或椭圆形的眼点，位于细胞前端，具感光作用。

三、体制单细胞类型unicellular群体类型colonial丝状体类型filamenfous异丝体类型heterotrichous filament管状体类型siphanaceous: 浒苔膜状体类型parenchyma: 石莼、礁膜假薄壁组织类型pseudoparenchyma:四、藻类繁殖方式其繁殖方式可分为3种：●营养繁殖（vegetative reproduction）●无性繁殖（asexual reproduction）●有性繁殖（sexual reproduction）（一）营养繁殖营养繁殖：不经过任何生殖细胞（配子或者孢子）而进行的繁殖方式。

养料充足、温度适合环境中进行。

常见的方式：※细胞分裂：单细胞藻类※群体破碎：群体※藻丝体断裂：丝状体（二）无性（孢子）繁殖通过产生不同类型的孢子来进行繁殖。

产生孢子的母细胞叫孢子囊，孢子不需要结合，一个孢子可长成为一个新的植物体。

孢子类型：动（游泳）孢子zoospore，不动（静）孢子aplanospore，似亲孢子autospore，休眠孢子hypnospore，厚壁孢子akinete，内生孢子endospore，外生孢子exospore等。

1. 动孢子：细胞裸露，有鞭毛，能运动。

2. 不动孢子：有细胞壁，无鞭毛，不能运动。

似亲孢子某些藻类进行无性繁殖时所产生的一种不动孢子。