生物海洋学颗石藻在海洋生态中的应用课件

1、生物海洋学颗石藻在海洋生态中的应用生物海洋学颗石藻在海洋生态中的应用Contents颗石藻简介1颗石藻生态2颗石藻与海洋3颗石藻之番外4Contents颗石藻简介1颗石藻生态2颗石藻与海洋3颗石藻teamwork搜集资料：张毅、郑晴、周凯、许欣、张敬旭、许建平PPT讲解：许建平PPT策划制作：周凯teamwork搜集资料：张毅、郑晴、周凯、许欣、张敬旭、许颗石藻简介之 研究历史1858年， Huxley在大西洋深海软泥中发现了Ehrenberg 称为“形石”（Morpholite）晶形物，认为是非有机质的，取名为“颗石”（Coccolith），此名沿用至今。1861年，Wallichi和Sor

2、by发现这些颗石组成一个圆球，称为颗石球（Coccosphaera）。Sorby发现这些颗石具有独特的光性特征，认为它们是独立的有机物。最早把颗石作为古生物化石来应用的是欧洲的G.Deflandre 和E.Kamptner提出了超微古生物学（Nanno-Paleontology）。利用钙质超微化石作为生物地层标志是由于深海地质调查工作的广泛展开以及电子显微镜应用的结果。1954年，美国的M.Bramlette和W,Riedd综合阐述了盘星石和颗石类的地层学意义，提出了盘星石可以进行远洋沉积的全球范围的对比，使钙质超微化石的生物地层分带。颗石藻简介之 研究历史1858年， Huxley在大西洋深

3、海颗石藻简介之 基本构造 颗石是由许多微小的方解石薄片组成， 每个这样的方解石晶体称为晶粒(element)。晶粒以各种方式组合成一个颗石。颗石晶粒的成分是方解石。在正交偏振光下，当方解石晶体的 C 轴与偏振光方向一致时便产生消光现象。消光图像是钙质超微化石重要的鉴定依据之一。颗石的形态以圆形 、椭圆形为主，少数呈菱形、方形等，一圈晶粒联结成一个环 (cycle)，或同心的两个或两个以上的环构成一个盾 (shield )。典型的颗石由上、下两个盾组成， 中间由一中心管 (central tube)相连。颗石分远端面和近端面 (distal， proximal)：近端面附在细胞表面的粘液层上，或

4、者是埋在粘液层中，通常内凹，远端面朝向外面，一般外凸, 相应的上、下两个盾分别称作远端盾和近端盾。 颗石藻简介之 基本构造 颗石藻简介之分类 颗石藻具复杂的生活史，其生活史的不同阶段具有不同的颗石，有些类型同一细胞上的不同部位颗石的形态、结构亦不同。 研究的不是整个颗石球， 而是分散保存的颗石，故颗石的分类是一个比较复杂的形态分类问题。目前通常是将颗石作为一个纲，称颗石纲(Coccolithophyceae)。颗石藻简介之分类 颗石藻具复杂的生活史，其生活史的不同颗石藻 生态颗石藻是营光合作用的自养浮游植物， 几乎全部为海生。它对以下几方面环境条件的适应予以概述：盐度温度深度营养盐等因素颗石藻

5、 生态颗石藻是营光合作用的自养浮游植物， 几乎全部为海盐度：绝大多数颗石藻生活于正常盐度的海水中，主要分布于广海和远洋环境。约仅有 9 个种可以生活于淡水环境。不同种的盐度适应能力不同。非正常盐度的水体中, 颗石藻的分异度显著下降。钙质超徽化石通常产于正常海洋的沉积物里，只有较特殊的钙质超微化石偶见于海陆过渡相地层，因而一般作为海相环境的标志。在陆相地层中至今还未见有确实的钙质超微化石的报导。深度：颗石藻需藉阳光营光合作用，因而在水中的垂直分布取决于光线。据对现生颗石藻的研究， 主要分布在 10-200m 深的水体中，尤其是水面以下数米至 10-20m( 温带海洋)或至 50m( 热带海洋)处

6、最为繁盛。盐度：绝大多数颗石藻生活于正常盐度的海水中，主要分布于广海和温度：在正常海的环境下， 温度是颗石藻水平分布的决定因素。总的讲, 颗石藻是喜暖性的生物，大多数种分布于18-23的暖水中。有少数种是生存于偏热或偏冷的水体里，可称它们为热水种或冷水种。不同温度带具有不同钙质超微植物组合的特点为我们进行古生态学和古海洋学的研究提供了重要依据。营养盐等因素：颗石藻在暖温带及热带繁盛的原因，除了温度控制以外，还存在另一些因素，如上升流，有些地区是海底上升流和洋流交汇的地带，是营养物质最丰富、有机质产量最高的地带，上升流及洋流带来的无机营养物质支持了颗石藻及其它浮游植物的繁殖。温度：在正常海的环境

7、下， 温度是颗石藻水平分布的决定因素。总颗石藻海洋中重要的基础生产者在海洋生物群落中，从植物、细菌或有机物开始，经过植食性动物至各级肉食性动物，依次形成摄食者与被食者营养关系的海洋食物链，亦称为“ 营养链”，海洋浮游植物和底栖植物是最主要的初级生产者，它们为植食性动物提供食料，植食性动物为第一级肉食性动物所食，第一级肉食性动物为第二级肉食性动物所食，随后它们再被第三级肉食性动物所食，依次构成食物链，又叫营养层次。颗石藻海洋中重要的基础生产者在海洋生物群落中，从植物、细菌节肢动物门甲壳纲的挠足虫是主要摄食颗石藻的动物每个挠足虫每天要消耗掉1200个颗石藻，排出200个粪球粒，一个粪球粒含有10万

8、个颗石晶元，相当于1ug的碳酸钙。在深海表层水中，1000m3含有10000个有孔虫个体，生产能力低的地区也有100个个体，即1 m3海水中有100-1000个有孔虫个体，每个有孔虫每天要吃掉2040万个颗石。每升海水中含有5-50万个颗石, 1 00 耐海水中含5xl09一5 xl010个颗石，这样现生颗石藻仅够有孔虫两天半的食粮,在有孔虫多的情况下，还不够它一天口粮，这就只有看颗石藻的繁殖速度了, 看能否维持有孔虫的生存发展。节肢动物门甲壳纲的挠足虫是主要摄食颗石藻的动物深水的溶解效应和动物的“溶解”作用由于颗石藻极其微小，其单体沉降到海底一般需几年的时间，再加上最终埋藏之前的间隔，在这段

9、漫长的时间内，溶解作用能剧烈地改变颗石，直至消灭颗石，从而使最能抗溶解的颗石藻幸存下来了。对于浮游动物来说，大鱼吃小鱼，小鱼吃挠足虫，挠足虫又食颗石藻,这样, 颗石在上述生物体内多次反覆地被消化，被“溶解”，从而失去颗石藻的踪迹, 故深水和动物对颗石藻的溶解效应, 使得大量颗石藻不能有效地保存下来。海水中含有Na、Mg、Ca、K、Sr、Cl、S(主要是硫酸盐)、Br和C(主要是碳酸盐和碳酸氢盐)等9种主要元素，它们在海洋总溶解盐中占99.9%以上,在整个海洋中的比例也是恒定的。颗石藻以植物的光合作用和生物的化学作用,利用Ca、C和水,制造了碳水有机化合物(海相油气层内一种重要的碳氢物质来源)和

10、碳酸盐,并以其个体小、数量大,为海洋生物提供氧气并构成食物链,故颗石藻对海洋生态环境起了不可忽视的作用。深水的溶解效应和动物的“溶解”作用由于颗石藻极其微小，其单体颗石藻与有孔虫的关系颗石藻与海洋的关系是通过碳酸盐反映出来的; 有孔虫及赖以生存的颗石藻两种生物的“ 骨骼” 占现代海洋沉积碳酸盐的80 % , 现代碳酸盐在海洋中的覆盖面积占沉积物总覆盖面积的46 %孔虫在生存、发展和产量方面取决于颗石藻, 从这种依赖关系可以看出颗石藻在海洋生物中占有多么重要的地位。颗石藻与有孔虫的关系颗石藻与海洋的关系是通过碳酸盐反映出来的颗石藻与海洋环境海水中含有Na 、Mg 、Ca 、K 、Sr 、Cl 、

11、S( 主要是硫酸根) 、Br和C 等9 种主要元素,它们在海洋总溶解盐中占99. 9 % 以上,在整个海洋中的比例也是恒定的。颗石藻以植物的光合作用和生物的化学作用,利用Ca 、C 和水,制造了碳水有机化合物( 海相油气层内一种重要的碳氢物质来源)和碳酸盐,并以其个体小、数量大,为海洋生物提供氧气并构成食物链,故颗石藻对海洋生态环境起了不可忽视的作用。颗石藻与海洋环境海水中含有Na 、Mg 、Ca 、K 、Sr由于颗石藻的固碳作用,故它和有孔虫是碳酸盐的重要“ 骨架” ,由于颗石藻可制造碳水有机化合物, 故是海相油气层内重要的碳氢物质的来源。颗石藻通过光合作用和生物化学作用, 从大气圈和水圈中吸收大量的Cq , 同时排出相应量的氧气。故可有效地抑制全球温室效应, 纯化大气环境、净化水圈和生物圈、维护了地球表面的生态环境平衡。由于颗石藻的固碳作用,故它和有孔虫是碳酸盐的重要“ 骨架” 颗石藻之番外古海洋学上的应用研究钙质超微化石群中抗溶、易溶种的保存情况和优势度， 以及化石的溶蚀程度可以分析和判断溶跃层和补偿深度线的存在及深度,从而可恢复古海洋的深度。某些颗石类的种有一定的温度适应范围， 有暖水种、冷水种； 有广温种、窄温种。因此, 可