水生生物学养殖水域生态学-初级生产力教学课件

水生生物学——养殖水域生态学第十章初级生产力水生生物学——养殖水域生态学第十章初级生产力第一节

初级生产力及其测定方法

一、生物生产力及有关概念

二、水体中的初级生产过程

三、初级生产力的测定方法

第一节初级生产力及其测定方法一、生物生产力及有关概念一、生物生产力及有关概念

生物生产力是生态系统提供生物产品高低的一种性能，它既是生态系中能量流动和物质循环这两大功能的综合表征，又是生物种群通过同化作用生产或积累有机质的能力。水体生物生产力是与土壤肥力相类似的概念，不仅取决于水体的特性，而且与种群的特性密切联系。

一、生物生产力及有关概念生物生产力是生态系统提供生物产品高现存量或生物量现存量(standingcrop)或生物量(biomass)：指水体单位面积或单位体积内生物有机质的重量。例如底栖生物用g/m2或kg/m2来表示；浮游生物量通常用g/m3或mg/L来表示；鱼类现存量通常用kg/hm2来表示。水体单位面积内所能维持的最高的鱼重量称为水体鱼载力。现存量或生物量现存量(standingcrop)或生物量(生产量生产量(production)：指一定时间内单位面积(m2，hm2)或单位水体积(m3,L)内所产生的生物有机质的重量，现存量和生产量也常用能量单位(J,kJ)表示。生产量生产量(production)：指一定时间内单位面积(收获量收获量(yield)：一定时间内捕捞出的那一部分产量。池塘和其他小水体可以一次把鱼全部捕出，收获量和鱼产量较接近(加上死亡的鱼就是生产量)，大水面的渔获量占生产量或多或小的一部分，它与捕捞技术和需要有关。收获量收获量(yield)：一定时间内捕捞出的那一部分产量。周转率和周转时间周转率(turnoverrate)：一定时间内新增加的生物量(P)与这段时间内平均生物量(B)的比率(通称P/B系数)。周转率的倒数(B/P)就是周转时间(turnovertime)，它表示生物量周转一次所需时间。

周转率和周转时间周转率(turnoverrate)：一定时初级产量、次级产量

根据生物的营养特点，生产量可分为初级产量（primaryproduction）和次级产量(secondaryproduction)。自养生物通过光合作用或化合作用在单位时间、

单位面积或容积内所合成的有机质的量称为初级产量，异养生物在单位时间内同化、生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量，称为次级产量。生产量是生产力的体现，一般说来，初级产量和初级生产力是同义词，但次级产量不一定代表次级生产力。

初级产量、次级产量根据生物的营养特点，生产量可分为初级产量（四）叶绿素法

在一定条件下光合作用强度与细胞内叶绿素含量直接相关，因此根据叶绿素量和藻类的同化指数可计算其生产量。测定叶绿素量目前已广泛作为浮游植物的定量方法，与此同时测定现场的同化系数进而计算初级生产力，是简便又易掌握的方法。

（四）叶绿素法在一定条件下光合作用强度与细胞内叶绿第二节决定初级生产力的因素

初级生产力取决于自养生物的现存量及其组成、养分、光、温度、水的运动以及动物的摄食等生态因子。第二节决定初级生产力的因素初级生产力取决于自养生物的现存4.季节分布由于太阳辐射能的周期性变化和随之而来的其他环境条件的变化，导致浮游植物生产力和生物量的季节变化，变化状况与水体所处的纬度、深度和营养类型等有密切关系。

4.季节分布由于太阳辐射能的周期性变化和随之而来的其他环境条冬季初级生产力在温带中或富营养型湖泊，冬季在低光照、短日照和低温下，浮游植物生产力和生物量一般较低。当水面封冰时，如果冰层不厚且无积雪复盖，冰下的照度通常远高于藻类的补偿点，光合作用仍可不同程度地进行着。如黑龙江省一些越冬池明冰时，甚至冰下1～2m深的水层，照度仍有3000～10000lx，接近于某些藻类的最适光照，一昼夜产氧量常在1mg/L以上，最高达2.71mg/L，浮游植物量可达10mg/L以上(李永函等，1979)。又如印度东北部Sylvar湖，冰下3个月浮游植物生产量可占全年的四分之一(Wetzel,1975)。当冰层由厚的乌冰组成或冰上长期覆雪时，净产量转为负值，由于冰下无湍流藻类易下沉，生物量降到最低点。冰下浮游植物主要由隐藻、甲藻、金藻等鞭毛藻类组成。

冬季初级生产力在温带中或富营养型湖泊，冬季在低光照、短日照和春季

春季随着冰层融化，在对流和风力混合下产生水层的垂直流转，养分从底层上升，加上光照和温度的升高，为浮游植物的发展创造良好的条件。首先是硅藻种群的大量增长。硅藻高峰期一般不超过3个月，此后由于硅酸盐枯竭(＜0.5mg/L＝或其他原因(动物滤食、菌类寄生等)，种群开始消退并为绿球藻类或某些甲藻所取代。这段时期如果生产层的养分能及时得到补充，生产力仍然很高。但由于浮游动物的强烈滤食，生物量难以增长。

春季春季随着冰层融化，在对流和风力混合下产生水层的垂直流转夏、秋季节随着绿藻的发展，水中含氮量降到极低点，因而中夏以后固氮蓝藻(鱼腥藻、束丝藻等)取代绿藻而急剧增长。蓝藻此时占优势的原因还与高的温度(25℃以上)、强光照、高pH以及较少被食等有关。蓝藻水华期生物量很高，但生产力通常下降。秋后光照的减弱和温度下降等原因，引起蓝藻种群突然性地消退。此后随着秋季水层的垂直混合，环境条件又和春季类似，因而出现了硅藻的第二次高峰，在湖泊秋季高峰一般不及春季。

夏、秋季节随着绿藻的发展，水中含氮量降到极低点，因而中夏以后评述上述浮游植物季节分布是温带中等深度湖泊的模式，其中所有环节不一定都能出现，有时硅藻高峰之前有一个金藻的优势期，有时硅藻水华以后直接出现蓝藻水华而没有绿藻和甲藻的优势期。在贫营养型湖硅藻全年占优势通常在晚春或初夏有一个弱的高峰。在水浅的富营养型湖，从春到秋都保持高的生产力和生物量，随着优势种的更替，生产力和生物量都呈不规则的波动，蓝藻的作用增强。超富营养型湖和肥水池塘中鞭毛藻类、蓝藻、绿藻占极大优势，高的生物量常达到自荫程度，生产力和生物量形成相互消长的颤动状态。热带湖泊浮游植物季节变化较不显著，极地湖泊生产力和生物量的高峰常在夏季。

评述上述浮游植物季节分布是温带中等深度湖泊的模式，其中所有环底生藻类和浮游植物底生藻类和浮游植物在光和养分方面的竞争也极为明显，养鱼池早春清塘注水施肥后，如果水绵之类底生藻类先繁殖起来，浮游植物由于养分被吸收而增长极慢，反之当浮游植物已经大量出现，导致透明度降低，底生藻类也难于孳生。

一向认为附生藻类和水草之间是偏利关系：藻类附着在水草茎叶上生活，使本身处在光照和温度条件较好的环境中，并且还能从水草腐朽的组织的淋滤中得到养分，而水草并未受到不良的影响，然而现在已觉察到，情况要复杂些。水草的分泌物可能对附生藻类产生不良影响，藻类的分泌物也可能克制水草的生长。藻类大量附着在沉水植物体和浮叶植物根系上，可能对水草生长不利。但总的现象是：不同水体和同一水体中，底生藻类的生产力通常随沉水植物的生物量而升高。

底生藻类和浮游植物底生藻类和浮游植物在光和养分方面的竞争也极四、生物圈的初级生产力和光能利用效率

养生物通过光合和化合作用合成的有机质，是人类赖以生存的食物和其他原料的基础，生物圈初级生产力的大小规定了地球能养活多少人口的限度，水圈初级生产力的大小则规定了海洋捕鱼业发展的限度。据Whittaker和Likens估算，全地球包括海陆在内所有生态系统，每年初级净产量约1640×108t有机质干重，其中1/3在海洋，2/3在陆地(包括内陆水体)，从海洋面积接近陆地2.5倍来看，应当说海洋初级生产力是比较低的。从表8—12可见，年均初级净产量陆地几乎为海洋的5倍，虽然海藻床和珊瑚礁、河口湾的年均净产量(dw)达到1500～2500g/m2，和陆地的森林、泡沼相近，上升流和大陆架也可与湖泊和河流相比，但占海洋总面积90%以上的大洋生产力极低，只相当于陆地的荒原、高山、荒漠等的水平。若按生物量计，海洋更低得多，不及陆地的千分之一，这是因为海洋的生产者几乎全是微型藻类，而陆地则以大型植物为主。

四、生物圈的初级生产力和光能利用效率养生物通过光合和化合作光合利用率通常以单位地面(或水面)植物光合作用所积累的能量(初级产量)和同一时间所接受的有效辐射能(约相当于可见光部分，大致为太阳总辐射的50%)的百分比来表示光能利用率。从理论上说，8～10个量子可以使1个水分子的水分解并和一个分子的二氧化碳合成碳水化合物。按此计算，以毛产量估计的光能利用率可达到10%以上。但实际上远低于此值。

光合利用率通常以单位地面(或水面)植物光合作用所积累的能量(地球和森林的光能利用率计算(Stern,1975)全球地表每年进入的有效辐射能约为100×1022J，自养生物年总产量约为100×109t碳，相当于170×1019J，因此全球的光能利用率平均仅0.2%，在生长最快季节可达3%～4%。

在陆生态系中，温带森林净产量(dw)(不计地下根系部分)约5～10t/hm2·a到20t/hm２·a，热带森林净产量(dw)可达30t/hm２·a以上，毛产量(dw)达40t/hm２·a。按此计算净产量的光能效率＜1%～1.5%，毛产量(dw)也不过2.0%～3.5%。草本植物净产量(dw)约4～13t/hm２·a，光能效率约0.5%～1%，但在最适时期和最适条件下短期计算可达8%～10%。

地球和森林的光能利用率计算(Stern,1975)全球地表每海藻、水草和浮游植物的效率

海带、巨藻等大型海藻净产量(dw)达25～50t/hm２·a，光能效率达4%～6%。淡水挺水植物净产量(dw)约7～11t/hm２·a，沉水植物仅0.8～2.0t/hm２·a，马来西亚一种蒲草的生物量(dw)达370～520t/hm２·a，毛产量(dw)达25g/hm２·a以上，如呼吸消耗按25%，生长期按300d计算，则净产量(dw)为60t/hm２·a，光能效率达4%～6%。海洋浮游植物光能效率不过0.16%～0.20%，淡水浮游植物最高产量达10gC/m2·d(Talling,1975)，但在印度一个蓝藻水华池曾报导13～24gC/m2·d的高产量，约相当于40～70t/hm２·a(dw)，光能效率达到3.7%～7%。

淡水微藻在大量培养条件下，据捷克报导栅藻的最高产量(dw)达44g/m2·d，5～7月间平均日产量(dw)为22.8g/m2，光能效率平均4.8%，最高值达10%～11%。

海藻、水草和浮游植物的效率海带、巨藻等大型海藻净产量(dw光能低于理论值的原因由此可见，除人工培养的特殊条件下，各类生态系统光能利用效率都远低于理论值，主要原因包括：(1)射到植物体上的光能一部分被反射，一部分透过植物体，仅部分被吸收；(2)有时光照过强，起了抑制作用；(3)二氧化碳供应不足，特别是在水生态系中；(4)养分的限制；(5)环境压力；(6)植物体老化。

光能低于理论值的原因由此可见，除人工培养的特殊条件下，各类生复习思考题1.弄清现存量或生物量、生产量、收获量、周转率、周转时间、生物生产力、初级生产力、次级生产力、初级净产量、初级毛产量、群落或生态系净产量等概念的含意和彼此间的关系。2.初级生产力的测定方法有哪些?各有何优缺点?适宜在什么条件下采用?3.决定初级生产力的因素有那些?作用如何?4.湖泊和水库浮游植物初级生产力的分布规律如何?中国有何特点?5.养鱼池初级生产力主要受那些因素的影响?6.何谓胞外产物?一般占多大比例?7.P/R值指什么?有何生态意义?8.生物量和生产量之间的关系如何?P/B值与那些因素有关?9.淡水浮游植物量可分为那些等级?各级水的渔业意义如何?10.浮游植物的生物量和生产力的时空分布有何趋势?11.水草和底生藻类的现存量和生产力分布有何特点?12.浮游植物、水草和底生藻类在生产力上相互关系如何?13.生物圈中各类生物群落对光能的利用效率达到什么程度?为什么远低于理论值?复习思考题刺参的人工育苗技术

刺参的人工育苗技术

概述一、国内发展情况及趋势二、价值营养价值药用价值概述一、国内发展情况及趋势第一节刺参生物学及生态学知识一、分类地位二、分布三、生物学知识四、生态学知识第一节刺参生物学及生态学知识一、分类地位分类地位棘皮动物门海参纲楯手目刺参科仿刺参属分类地位棘皮动物门分布

海参分布遍及世界各海洋，从潮间带至水深万米均有分布。刺参属温带种，主要分布于北太平洋沿岸浅海，垂直分布，从潮间带至水深20－30米的浅海海域。地理分布的北限是俄罗斯的库页岛，美国的阿拉斯加沿岸；南到日本的鹿儿岛，朝鲜半岛。我国辽宁、山东、河北等省浅海沿岸均有分布，其南限达江苏连云港外的平山岛周围海域。其中以辽宁的大连市、锦州地区，山东的烟台市、青岛市海区沿岸分布最多。分布海参分布遍及世界各海洋，从潮间带至水深万生物学知识（一）外部形态（二）内部构造（三）生殖习性（四）性腺发育（五）早期胚胎发育（六）幼虫发育生物学知识（一）外部形态外部形态

体筒状，呈黄瓜形，长20－40厘米，宽3－6厘米，横断面呈四角形，体腹面平坦。整个腹面有密集的小突起，称其为管足，管足在腹面排列成不规则的三纵带，管足的末端有吸盘，背部略隆起，具有4－6排不规则的肉刺，它是变形的管足。口在前端偏于腹面，口周围环生有20个分枝状触手，具触手囊，靠触手的收集将事物送入口内。肛门位于体后端偏背面，稍后的背部有一个乳突，即为生殖孔。

外部形态

体筒状，呈黄瓜形，长20－40厘米，宽3－6厘米，生殖习性

其繁殖季节，一般南部地区早于北部地区，潮间带早于潮下带，就是在同一地区繁殖季节，随年份不同也有变动，变动的因素复杂，但以水温的变化为依据可靠。从各地看，在15－23℃范围内，多在18－20℃之间。生殖习性其繁殖季节，一般南部地区早于北部地区，潮产卵量一般100万－200万粒，多者多达400万－500万粒，个别大的个体，产卵量可超过千万粒。刺参性成熟年龄为2龄，而且往往与个体体重有很大关系产卵量一般100万－200万粒，多者多达400万－500万粒早期胚胎发育

生殖细胞受精卵裂囊胚期原肠期早期胚胎发育

生殖细胞幼虫发育耳状幼虫桶形幼虫（樽形幼虫）五触手幼虫稚参幼虫发育耳状幼虫耳状幼虫

小耳状幼虫

中耳状幼虫

大耳状幼虫耳状幼虫

小耳状幼虫

桶形幼虫（樽形幼虫）

桶形幼虫（樽形幼虫）

五触手幼虫

五触手幼虫

稚参

稚参

生态学知识

（一）水温（二）底质（三）盐度（四）深度（五）饵料、摄食及成长（六）呼吸（七）移动（八）敌害生态学知识

（一）水温（九）两个重要的生态学特性排脏与再生夏眠（九）两个重要的生态学特性排脏与再生第二节刺参人工育苗技术

第二节刺参人工育苗技术一、基本设施及要求（一）育苗室及饵料室

（二）培育池

（三）沉淀池

（四）砂滤池

自然砂滤过滤池一、基本设施及要求（一）育苗室及饵料室

二、亲参采捕技术（一）采捕时间与水温（二）亲参采捕规格（三）亲参采捕时注意事项过重的机械刺激严格避免与油物接触保证海上暂养槽内水的清新二、亲参采捕技术（一）采捕时间与水温三、亲参蓄养技术蓄养密度日常管理技术亲参升温促熟培育技术巡池观察三、亲参蓄养技术蓄养密度四、获卵及受精卵的处理技术采卵受精及受精卵的处理技术孵化四、获卵及受精卵的处理技术采卵五、幼虫选优技术（一）在孵化槽内孵化的幼体（二）在蓄养池内产卵、孵化的幼体虹吸法浓缩法拖网法五、幼虫选优技术（一）在孵化槽内孵化的幼体六、耳状幼虫培育技术（一）耳状幼虫培育密度（二）饵料（三）日常管理技术（四）培育水体的主要环境因子六、耳状幼虫培育技术（一）耳状幼虫培育密度耳状幼虫培育密度多年人工育苗实践及实验表明，培育初耳幼体的最适密度0.5个/毫升左右；如果有充气条件下，密度可以适当加大，一般可控制在1个/毫升以下。在适宜范围内，密度越小，幼体个体越大，发育越快，成活率、变态率越高。耳状幼虫培育密度多年人工育苗实践及实验表明，培育初耳幼体的最饵料单胞藻种类

混合投喂代用饵料海洋酵母面包酵母大叶藻粉碎滤液等饵料单胞藻日常管理技术换水投饵通气和搅池清底和倒池病害的防治日常管理技术换水培育水体的主要环境因子水温溶解氧盐度光照PH值氨态氮重金属离子浑浊度培育水体的主要环境因子水温七、稚参培育技术（一）附着基（二）稚参培育密度及控制（三）饵料（四）稚参培育管理技术（五）稚参培育环境（六）稚参敌害与病害的防治技术七、稚参培育技术（一）附着基附着基

种类投放时间附着基

稚参培育密度及控制试验表明，稚参附着密度以0.2－0.5头/平方厘米为宜。稚参培育密度及控制试验表明，稚参附着密度以0.2－0.5头/饵料

底栖硅藻鼠尾藻粉碎滤液人工配合饵料饵料底栖硅藻稚参培育管理技术

稚参的培育方式主要有两种：第一种方法是稚参附着以后，稚参自始至终在原附着基上培养；第二种方法是初附稚参培养一段时间之后，将其剥离原附着基转移到另外网箱中继续培养。稚参培育管理技术

稚参的培育方式主要有两种：第一种方法是稚参稚参培育环境水温光照盐度PH值溶解氧稚参培育环境稚参敌害与病害的防治技术桡足类细菌稚参敌害与病害的防治技术水生生物学——养殖水域生态学第十章初级生产力水生生物学——养殖水域生态学第十章初级生产力第一节

初级生产力及其测定方法

一、生物生产力及有关概念

二、水体中的初级生产过程

三、初级生产力的测定方法

第一节初级生产力及其测定方法一、生物生产力及有关概念一、生物生产力及有关概念

生物生产力是生态系统提供生物产品高低的一种性能，它既是生态系中能量流动和物质循环这两大功能的综合表征，又是生物种群通过同化作用生产或积累有机质的能力。水体生物生产力是与土壤肥力相类似的概念，不仅取决于水体的特性，而且与种群的特性密切联系。

一、生物生产力及有关概念生物生产力是生态系统提供生物产品高现存量或生物量现存量(standingcrop)或生物量(biomass)：指水体单位面积或单位体积内生物有机质的重量。例如底栖生物用g/m2或kg/m2来表示；浮游生物量通常用g/m3或mg/L来表示；鱼类现存量通常用kg/hm2来表示。水体单位面积内所能维持的最高的鱼重量称为水体鱼载力。现存量或生物量现存量(standingcrop)或生物量(生产量生产量(production)：指一定时间内单位面积(m2，hm2)或单位水体积(m3,L)内所产生的生物有机质的重量，现存量和生产量也常用能量单位(J,kJ)表示。生产量生产量(production)：指一定时间内单位面积(收获量收获量(yield)：一定时间内捕捞出的那一部分产量。池塘和其他小水体可以一次把鱼全部捕出，收获量和鱼产量较接近(加上死亡的鱼就是生产量)，大水面的渔获量占生产量或多或小的一部分，它与捕捞技术和需要有关。收获量收获量(yield)：一定时间内捕捞出的那一部分产量。周转率和周转时间周转率(turnoverrate)：一定时间内新增加的生物量(P)与这段时间内平均生物量(B)的比率(通称P/B系数)。周转率的倒数(B/P)就是周转时间(turnovertime)，它表示生物量周转一次所需时间。

周转率和周转时间周转率(turnoverrate)：一定时初级产量、次级产量

根据生物的营养特点，生产量可分为初级产量（primaryproduction）和次级产量(secondaryproduction)。自养生物通过光合作用或化合作用在单位时间、

单位面积或容积内所合成的有机质的量称为初级产量，异养生物在单位时间内同化、生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量，称为次级产量。生产量是生产力的体现，一般说来，初级产量和初级生产力是同义词，但次级产量不一定代表次级生产力。

初级产量、次级产量根据生物的营养特点，生产量可分为初级产量（四）叶绿素法

在一定条件下光合作用强度与细胞内叶绿素含量直接相关，因此根据叶绿素量和藻类的同化指数可计算其生产量。测定叶绿素量目前已广泛作为浮游植物的定量方法，与此同时测定现场的同化系数进而计算初级生产力，是简便又易掌握的方法。

（四）叶绿素法在一定条件下光合作用强度与细胞内叶绿第二节决定初级生产力的因素

初级生产力取决于自养生物的现存量及其组成、养分、光、温度、水的运动以及动物的摄食等生态因子。第二节决定初级生产力的因素初级生产力取决于自养生物的现存4.季节分布由于太阳辐射能的周期性变化和随之而来的其他环境条件的变化，导致浮游植物生产力和生物量的季节变化，变化状况与水体所处的纬度、深度和营养类型等有密切关系。

4.季节分布由于太阳辐射能的周期性变化和随之而来的其他环境条冬季初级生产力在温带中或富营养型湖泊，冬季在低光照、短日照和低温下，浮游植物生产力和生物量一般较低。当水面封冰时，如果冰层不厚且无积雪复盖，冰下的照度通常远高于藻类的补偿点，光合作用仍可不同程度地进行着。如黑龙江省一些越冬池明冰时，甚至冰下1～2m深的水层，照度仍有3000～10000lx，接近于某些藻类的最适光照，一昼夜产氧量常在1mg/L以上，最高达2.71mg/L，浮游植物量可达10mg/L以上(李永函等，1979)。又如印度东北部Sylvar湖，冰下3个月浮游植物生产量可占全年的四分之一(Wetzel,1975)。当冰层由厚的乌冰组成或冰上长期覆雪时，净产量转为负值，由于冰下无湍流藻类易下沉，生物量降到最低点。冰下浮游植物主要由隐藻、甲藻、金藻等鞭毛藻类组成。

冬季初级生产力在温带中或富营养型湖泊，冬季在低光照、短日照和春季

春季随着冰层融化，在对流和风力混合下产生水层的垂直流转，养分从底层上升，加上光照和温度的升高，为浮游植物的发展创造良好的条件。首先是硅藻种群的大量增长。硅藻高峰期一般不超过3个月，此后由于硅酸盐枯竭(＜0.5mg/L＝或其他原因(动物滤食、菌类寄生等)，种群开始消退并为绿球藻类或某些甲藻所取代。这段时期如果生产层的养分能及时得到补充，生产力仍然很高。但由于浮游动物的强烈滤食，生物量难以增长。

春季春季随着冰层融化，在对流和风力混合下产生水层的垂直流转夏、秋季节随着绿藻的发展，水中含氮量降到极低点，因而中夏以后固氮蓝藻(鱼腥藻、束丝藻等)取代绿藻而急剧增长。蓝藻此时占优势的原因还与高的温度(25℃以上)、强光照、高pH以及较少被食等有关。蓝藻水华期生物量很高，但生产力通常下降。秋后光照的减弱和温度下降等原因，引起蓝藻种群突然性地消退。此后随着秋季水层的垂直混合，环境条件又和春季类似，因而出现了硅藻的第二次高峰，在湖泊秋季高峰一般不及春季。

夏、秋季节随着绿藻的发展，水中含氮量降到极低点，因而中夏以后评述上述浮游植物季节分布是温带中等深度湖泊的模式，其中所有环节不一定都能出现，有时硅藻高峰之前有一个金藻的优势期，有时硅藻水华以后直接出现蓝藻水华而没有绿藻和甲藻的优势期。在贫营养型湖硅藻全年占优势通常在晚春或初夏有一个弱的高峰。在水浅的富营养型湖，从春到秋都保持高的生产力和生物量，随着优势种的更替，生产力和生物量都呈不规则的波动，蓝藻的作用增强。超富营养型湖和肥水池塘中鞭毛藻类、蓝藻、绿藻占极大优势，高的生物量常达到自荫程度，生产力和生物量形成相互消长的颤动状态。热带湖泊浮游植物季节变化较不显著，极地湖泊生产力和生物量的高峰常在夏季。

评述上述浮游植物季节分布是温带中等深度湖泊的模式，其中所有环底生藻类和浮游植物底生藻类和浮游植物在光和养分方面的竞争也极为明显，养鱼池早春清塘注水施肥后，如果水绵之类底生藻类先繁殖起来，浮游植物由于养分被吸收而增长极慢，反之当浮游植物已经大量出现，导致透明度降低，底生藻类也难于孳生。

一向认为附生藻类和水草之间是偏利关系：藻类附着在水草茎叶上生活，使本身处在光照和温度条件较好的环境中，并且还能从水草腐朽的组织的淋滤中得到养分，而水草并未受到不良的影响，然而现在已觉察到，情况要复杂些。水草的分泌物可能对附生藻类产生不良影响，藻类的分泌物也可能克制水草的生长。藻类大量附着在沉水植物体和浮叶植物根系上，可能对水草生长不利。但总的现象是：不同水体和同一水体中，底生藻类的生产力通常随沉水植物的生物量而升高。

底生藻类和浮游植物底生藻类和浮游植物在光和养分方面的竞争也极四、生物圈的初级生产力和光能利用效率

养生物通过光合和化合作用合成的有机质，是人类赖以生存的食物和其他原料的基础，生物圈初级生产力的大小规定了地球能养活多少人口的限度，水圈初级生产力的大小则规定了海洋捕鱼业发展的限度。据Whittaker和Likens估算，全地球包括海陆在内所有生态系统，每年初级净产量约1640×108t有机质干重，其中1/3在海洋，2/3在陆地(包括内陆水体)，从海洋面积接近陆地2.5倍来看，应当说海洋初级生产力是比较低的。从表8—12可见，年均初级净产量陆地几乎为海洋的5倍，虽然海藻床和珊瑚礁、河口湾的年均净产量(dw)达到1500～2500g/m2，和陆地的森林、泡沼相近，上升流和大陆架也可与湖泊和河流相比，但占海洋总面积90%以上的大洋生产力极低，只相当于陆地的荒原、高山、荒漠等的水平。若按生物量计，海洋更低得多，不及陆地的千分之一，这是因为海洋的生产者几乎全是微型藻类，而陆地则以大型植物为主。

四、生物圈的初级生产力和光能利用效率养生物通过光合和化合作光合利用率通常以单位地面(或水面)植物光合作用所积累的能量(初级产量)和同一时间所接受的有效辐射能(约相当于可见光部分，大致为太阳总辐射的50%)的百分比来表示光能利用率。从理论上说，8～10个量子可以使1个水分子的水分解并和一个分子的二氧化碳合成碳水化合物。按此计算，以毛产量估计的光能利用率可达到10%以上。但实际上远低于此值。

光合利用率通常以单位地面(或水面)植物光合作用所积累的能量(地球和森林的光能利用率计算(Stern,1975)全球地表每年进入的有效辐射能约为100×1022J，自养生物年总产量约为100×109t碳，相当于170×1019J，因此全球的光能利用率平均仅0.2%，在生长最快季节可达3%～4%。

在陆生态系中，温带森林净产量(dw)(不计地下根系部分)约5～10t/hm2·a到20t/hm２·a，热带森林净产量(dw)可达30t/hm２·a以上，毛产量(dw)达40t/hm２·a。按此计算净产量的光能效率＜1%～1.5%，毛产量(dw)也不过2.0%～3.5%。草本植物净产量(dw)约4～13t/hm２·a，光能效率约0.5%～1%，但在最适时期和最适条件下短期计算可达8%～10%。

地球和森林的光能利用率计算(Stern,1975)全球地表每海藻、水草和浮游植物的效率

海带、巨藻等大型海藻净产量(dw)达25～50t/hm２·a，光能效率达4%～6%。淡水挺水植物净产量(dw)约7～11t/hm２·a，沉水植物仅0.8～2.0t/hm２·a，马来西亚一种蒲草的生物量(dw)达370～520t/hm２·a，毛产量(dw)达25g/hm２·a以上，如呼吸消耗按25%，生长期按300d计算，则净产量(dw)为60t/hm２·a，光能效率达4%～6%。海洋浮游植物光能效率不过0.16%～0.20%，淡水浮游植物最高产量达10gC/m2·d(Talling,1975)，但在印度一个蓝藻水华池曾报导13～24gC/m2·d的高产量，约相当于40～70t/hm２·a(dw)，光能效率达到3.7%～7%。

淡水微藻在大量培养条件下，据捷克报导栅藻的最高产量(dw)达44g/m2·d，5～7月间平均日产量(dw)为22.8g/m2，光能效率平均4.8%，最高值达10%～11%。

海藻、水草和浮游植物的效率海带、巨藻等大型海藻净产量(dw光能低于理论值的原因由此可见，除人工培养的特殊条件下，各类生态系统光能利用效率都远低于理论值，主要原因包括：(1)射到植物体上的光能一部分被反射，一部分透过植物体，仅部分被吸收；(2)有时光照过强，起了抑制作用；(3)二氧化碳供应不足，特别是在水生态系中；(4)养分的限制；(5)环境压力；(6)植物体老化。

光能低于理论值的原因由此可见，除人工培养的特殊条件下，各类生复习思考题1.弄清现存量或生物量、生产量、收获量、周转率、周转时间、生物生产力、初级生产力、次级生产力、初级净产量、初级毛产量、群落或生态系净产量等概念的含意和彼此间的关系。2.初级生产力的测定方法有哪些?各有何优缺点?适宜在什么条件下采用?3.决定初级生产力的因素有那些?作用如何?4.湖泊和水库浮游植物初级生产力的分布规律如何?中国有何特点?5.养鱼池初级生产力主要受那些因素的影响?6.何谓胞外产物?一般占多大比例?7.P/R值指什么?有何生态意义?8.生物量和生产量之间的关系如何?P/B值与那些因素有关?9.淡水浮游植物量可分为那些等级?各级水的渔业意义如何?10.浮游植物的生物量和生产力的时空分布有何趋势?11.水草和底生藻类的现存量和生产力分布有何特点?12.浮游植物、水草和底生藻类在生产力上相互关系如何?13.生物圈中各类生物群落对光能的利用效率达到什么程度?为什么远低于理论值?复习思考题刺参的人工育苗技术

刺参的人工育苗技术

概述一、国内发展情况及趋势二、价值营养价值药用价值概述一、国内发展情况及趋势第一节刺参生物学及生态学知识一、分类地位二、分布三、生物学知识四、生态学知识第一节刺参生物学及生态学知识一、分类地位分类地位棘皮动物门海参纲楯手目刺参科仿刺参属分类地位棘皮动物门分布

海参分布遍及世界各海洋，从潮间带至水深万米均有分布。刺参属温带种，主要分布于北太平洋沿岸浅海，垂直分布，从潮间带至水深20－30米的浅海海域。地理分布的北限是俄罗斯的库页岛，美国的阿拉斯加沿岸；南到日本的鹿儿岛，朝鲜半岛。我国辽宁、山东、河北等省浅海沿岸均有分布，其南限达江苏连云港外的平山岛周围海域。其中以辽宁的大连市、锦州地区，山东的烟台市、青岛市海区沿岸分布最多。分布海参分布遍及世界各海洋，从潮间带至水深万生物学知识（一）外部形态（二）内部构造（三）生殖习性（四）性腺发育（五）早期胚胎发育（六）幼虫发育生物学知识（一）外部形态外部形态

体筒状，呈黄瓜形，长20－40厘米，宽3－6厘米，横断面呈四角形，体腹面平坦。整个腹面有密集的小突起，称其为管足，管足在腹面排列成不规则的三纵带，管足的末端有吸盘，背部略隆起，具有4－6排不规则的肉刺，它是变形的管足。口在前端偏于腹面，口周围环生有20个分枝状触手，具触手囊，靠触手的收集将事物送入口内。肛门位于体后端偏背面，稍后的背部有一个乳突，即为生殖孔。

外部形态

体筒状，呈黄瓜形，长20－40厘米，宽3－6厘米，生殖习性

其繁殖季节，一般南部地区早于北部地区，潮间带早于潮下带，就是在同一地区繁殖季节，随年份不同也有变动，变动的因素复杂，但以水温的变化为依据可靠。从各地看，在15－23℃范围内，多在18－20℃之间。生殖习性其繁殖季节，一般南部地区早于北部地区，潮产卵量一般100万－200万粒，多者多达400万－500万粒，个别大的个体，产卵量可超过千万粒。刺参性成熟年龄为2龄，而且往往与个体体重有很大关系产卵量