海洋初级生产量及其测定方法

标签:
教育初级生产量测定方法 |
分类: 疑难问题的解决 |
教材研究:教材中出现陆地和海洋生态系统的初级生产量的比较,什么是海洋初级生产量?如何测定?
一、海洋初级生产量
海洋初级生产量是自养生物在单位时间、单位面积(或体积)内生产有机物的实际数量,又称为海洋实际初级生产量。一般以每天(或每年)单位面积所生产的干物质量[克/(米2·年)]表示。
初级生产量,分为总初级生产量(一般用GP表示)和净初级生产量(一般用NP表示)。前者是指单位时间、单位面积(或体积)内自养生物合成有机物的数量;后者则是从总初级生产量中扣除代谢消耗量(一般用R表示)后的剩余有机物量(即NP=GP-R)。
二、测定方法
海洋植物初级生产力研究开始较晚。H.施罗德于1919年首次简单地报道了定生藻类的初级生产力。
1927年,T.盖尔德和H.H.格兰首先应用测氧法,即黑白瓶法,测定了海洋初级生产力。该法用黑、白瓶分别测定光合生物进行呼吸作用所消耗的氧和进行光合作用所释放的氧,根据其差别计算出初级生产力。
1952年,E.斯蒂曼—尼尔森提出14C测定方法。该法灵敏度比测氧法高约100倍,且不需要长时间曝光培养,尤其适合于测定贫营养的大洋区的初级生产力,因而被海洋学家选用为测定初级生产力的常规方法。
20世纪60年代以来,采用液体闪烁计数器,提高了对14C的测定效率。但测氧法和14C法只能测定不连续水样中的光合作用速率,很难了解海洋浮游植物初级生产力全貌。
鉴于浮游植物中的光合色素直接参与光合作用,通过叶绿素A、B、C含量比例的测定,可以分析样品中的种类组成,根据叶绿素a的含量,可以间接地推算出初级生产力。因此,国际上现已广泛采用叶绿素含量测定法。叶绿素含量的测定法有分光光度法和荧光光度法。
70年代以来,随着遥感技术的发展,加快了海洋初级生产力的调查研究步伐。一些学者根据海洋生态系统的平均生产力值,绘出了全球海洋初级生产量图。不少学者还根据生物的和非生物的参数,对初级生产量进行了数学模拟研究。