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1、藻类藻类环境生理环境生理学学 第一章第一章 绪言绪言 一、海洋植物的组成一、海洋植物的组成 海洋植物（海洋植物（marine plantsmarine plants）是海洋中利用叶绿素进行）是海洋中利用叶绿素进行 光合作用以生产有机物的自养型生物。海洋植物属光合作用以生产有机物的自养型生物。海洋植物属 于初级生产者。海洋植物门类甚多，从低等的无真于初级生产者。海洋植物门类甚多，从低等的无真 细胞核藻类（即原核细胞的蓝藻门和原绿藻门），细胞核藻类（即原核细胞的蓝藻门和原绿藻门）， 到具有真细胞核（即真核细胞）的红藻门、褐藻门到具有真细胞核（即真核细胞）的红藻门、褐藻门 和绿藻门，及至高等的种子植
2、物等和绿藻门，及至高等的种子植物等1313个门，个门，共共 1 1万万 余种余种。 海洋植物 藻类 种子植物 海藻是海洋生物中的一个大家族。从显微镜下才能看的 见得单细胞硅藻、甲藻，到高达几百米的巨藻，有8000多 种。褐藻是海洋中特有的藻类植物，其特点就是体型巨 大，巨藻、墨角藻、囊叶藻、海带、马尾藻就是其中著 名的褐藻。海带是中国人民喜欢食用的海产品。它不但 海味十足，而且营养丰富，含有碘等多种矿物质和多种 维生素，能够预防和治疗甲状腺（俗称大脖子）病。具 有食用和药用价值的海藻还有中紫菜、裙带菜、石花菜 等等。 二、海藻和海洋环境二、海藻和海洋环境 藻类虽然在海洋中广泛分布，但是也受到
3、自然环境的严重限制，它们的生存空间只占海 洋的很小一部分。 海洋环境的各种因子，如温度，光照，营 养盐，盐度，上部混合层，洋流等都显著影响 到了藻类的生长与生存。 温度 条斑紫菜 坛紫菜 我国栽培紫菜的分布 光照 透明度、深度、消光系数 水体对光线的吸收能力很强，湖泊10米深处的光强仅为水表面的 10%；海洋100米深处的光强仅为水表面的1%；而且由于海水易于 吸收长波光，还造成各水层的光谱差异。各种藻类对光强和光谱 的要求不同，绿藻一般生活于水表层，而红藻、褐藻则能利用绿 、黄、橙等短波光线，可在深水中生活。 其它控制因子 营养盐，海底底质，潮汐，海流等 三、海藻在海洋中的重要性 初级生产力
4、 藻类50%，陆地植物50% 生物量 藻类1%! 生物泵 The biological pump, is the oceans biologically driven sequestration of carbon from the atmosphere to the deep sea. It is the part of the oceanic carbon cycle responsible for the cycling of organic matter formed by phytoplankton during photosynthesis, as well as the cycl
5、ing of calcium carbonate (CaCO3) formed by certain plankton and mollusks as a protective coating. 1% Red tide is a common name for a phenomenon known as an algal bloom (large concentrations of aquatic microorganisms) when it is caused by a few species of dinoflagellates and the bloom takes on a red
6、or brown color. Red tides are events in which estuarine, marine, or fresh water algae accumulate rapidly in the water column, resulting in coloration of the surface water. It is usually found in coastal areas. 赤潮，绿潮，褐潮 赤潮是一种世界性的公害，美国、日本、中国、加拿 大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、印度尼西亚、马 来西亚、韩国等30多个国家和地区赤潮发生都很频繁。首 先，赤潮
7、的发生，破坏了海洋的正常生态结构，因此也破 坏了海洋中的正常生产过程，从而威胁海洋生物的生存。 其次，有些赤潮生物会分泌出粘液，粘在鱼、虾、贝 等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。含有毒素的赤 潮生物被海洋生物摄食后能引起中毒死亡。人类食用含有 毒素的海产品，也会造成类似的后果。 再次是大量赤潮生物死亡后，在尸骸的分解过程中要 大量消耗海水中的溶解氧，造成缺氧环境，引起虾、贝类 的大量死亡。 四、藻类的经济价值 食品：我国利用藻类作为食品，不但有悠久的历史，食用的种类和方 法之多，也是世界闻名的。据初步统计，我国所产的大型食用藻类至少 有5060种，经常作为商品出售的食用藻类主要是海产藻类，
8、如礁膜（ Monostroma nilidum）、石莼（Ulva lactula）、海带（Laminaria japonica） 、裙带菜（Undaria pinnatifida）、紫菜（Porphyra sp）、石花菜（ Gelidium amansii）等。商品食用淡水藻类有地木耳（Nostoc commume） 和发菜（Nostoc commume var.flagelliforme）。由于单细胞藻类中含有丰 富的营养物质，又有繁殖快，产量高的特点，大面积培养单细胞藻类作 为人类食用或家畜的精饲料，也早已引起人们的重视，如螺旋藻，小球 藻等。 药物：有的直接作为药用，例如褐藻中的海带、裙
9、带菜、羊栖菜（Sargassum fusiforme）等，都有防治甲状腺肿大的功效。红藻中的鹧鸪菜（Caloglos-sa leprieurii）和海人草（Digenea simplex）可作为驱除蛔虫的特效药。从褐藻中提取 的藻胶酸、甘露醇和红藻中提取的琼胶也在医学中广泛应用，例如藻胶酸盐可作 为制造牙模和止血药物的原料；甘露醇有消除脑水肿和利尿的效能。 工业：以藻类为原料所制成的产品，特别是藻胶酸盐，已广泛应用于工业生产 中。例如琼胶在食品工业中可作为凝固剂和糖一起制成软糖，和淀粉一起制成包 糖用的糯米纸，制面包时加入琼胶可以使面包保持长期的松软，加入果子露中， 可制成冷冻果汁；制鱼、肉罐
10、头时加入琼胶，可以保持鱼、肉的原形，不致在运 输中散开；在日本和欧美各国，还用琼胶作为酿造酒、醋、酱油的澄清剂。在建 筑业中，藻胶酸除用以粉刷墙壁、水泥加固、涂敷木材、金属品和工作母机外， 还可以制成格子板和油毡的代用品。 第二章第二章 藻类概述藻类概述 一、藻类的定义与主要特征一、藻类的定义与主要特征 二、形态构造二、形态构造 三、个体形态及演化三、个体形态及演化 四、藻类繁殖方式四、藻类繁殖方式 五、藻类的生活史五、藻类的生活史 六、分类六、分类 1. 1. 藻类学藻类学（phycology or algologyphycology or algology）是研究藻类（）是研究藻类（alg
11、aealgae）的）的 科学。科学。PhycologyPhycology一词来源于希腊单词一词来源于希腊单词phykosphykos，意思是海，意思是海 藻（藻（seaweedseaweed）。）。 2. 2. 藻类是低等植物，藻类是低等植物，分布分布广，绝大多数生活于水中广，绝大多数生活于水中 。 3. 3. 个体大小个体大小相差悬殊，小球藻相差悬殊，小球藻3-4m3-4m ，巨藻长，巨藻长60m60m。 4. 4. 具叶绿素具叶绿素chlorophy11chlorophy11，能进行光合作用的，能进行光合作用的自养型生物自养型生物 autotrophic plantautotrophic
12、plant。 5. 5. 没有真正的根、茎、叶的分化，又称没有真正的根、茎、叶的分化，又称叶状体植物叶状体植物。 6. 6. 繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖，无胚，繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖，无胚， 又叫又叫孢子植物孢子植物spore plantspore plant。 总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。 一、藻类定义与主要特征 AlgaeAlgae are a very large and diverse group of eukaryotic are a very large and diverse
13、group of eukaryotic organisms, ranging from unicellular genera such as organisms, ranging from unicellular genera such as ChlorellaChlorella and the diatoms to multicellular forms such as and the diatoms to multicellular forms such as the giant kelp, a large brown alga that may grow up to the giant
14、kelp, a large brown alga that may grow up to 50 meters in length. The largest and most complex marine 50 meters in length. The largest and most complex marine algae are called seaweedsalgae are called seaweeds. . There is no generally accepted definition of algae. One There is no generally accepted
15、definition of algae. One definition is that algae have chlorophyll as their primary definition is that algae have chlorophyll as their primary photosynthetic pigment . Other authors exclude all photosynthetic pigment . Other authors exclude all prokaryotes and thus do not consider cyanobacteria (blu
16、e-prokaryotes and thus do not consider cyanobacteria (blue- green algae) as algae.green algae) as algae. A variety of algae growing on the sea bed in shallow waters off the New South Wales coast The kelp forest exhibit at the Monterey Bay Aquarium. A three -dimensional, multicellular thallus. Phytoplankton 二、形态构造二、形态构造 藻类细胞的形态多种多样：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、圆柱球形、椭圆形、卵圆形、多角形、三角形、圆筒形
