第六章海洋初級(jí)生產(chǎn)力-廈門大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院-實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1、廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)第六章第六章 海洋初級(jí)生產(chǎn)力海洋初級(jí)生產(chǎn)力 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 海洋初級(jí)生產(chǎn)的基本過程海洋初級(jí)生產(chǎn)的基本過程和生產(chǎn)力的有關(guān)概念和生產(chǎn)力的有關(guān)概念 v海洋初級(jí)生產(chǎn)的重要意義海洋初級(jí)生產(chǎn)的重要意義:v為海洋生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供能量來源；為海洋生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供能量來源；v估算漁業(yè)產(chǎn)量；估算漁業(yè)產(chǎn)量； v 對(duì)全球的碳循環(huán)有重要影響。對(duì)全球的碳循環(huán)有重要影響。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)一、初級(jí)生產(chǎn)過程的基本化學(xué)反應(yīng)一、初級(jí)生產(chǎn)過程的基本化學(xué)反應(yīng)光合作用光合作用v光反應(yīng)

2、（光反應(yīng)（light reaction）v暗反應(yīng)（暗反應(yīng)（dark reaction）光能光能 葉綠素葉綠素 CO2 H2O（CH2O ）O2能量能量廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)二、生產(chǎn)力的有關(guān)概念二、生產(chǎn)力的有關(guān)概念 v總初級(jí)生產(chǎn)力（總初級(jí)生產(chǎn)力（gross primary production）v凈初級(jí)生產(chǎn)力（凈初級(jí)生產(chǎn)力（net primary production）v 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)三、海洋初級(jí)生產(chǎn)力的測定三、海洋初級(jí)生產(chǎn)力的測定（一）（一）14C示蹤法示蹤法光

3、能 葉綠素 *CO2 H2O （*CH2O）O2 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v初級(jí)生產(chǎn)力（初級(jí)生產(chǎn)力（P） = 葉綠素含量（葉綠素含量（Chla）同化指數(shù)（同化指數(shù)（Q ）v優(yōu)點(diǎn)：大大減輕工作量與費(fèi)用，不必每個(gè)測站采用優(yōu)點(diǎn)：大大減輕工作量與費(fèi)用，不必每個(gè)測站采用14C法法v影響因素：藻類適應(yīng)性；環(huán)境營養(yǎng)鹽含量；光照條件；溫度影響因素：藻類適應(yīng)性；環(huán)境營養(yǎng)鹽含量；光照條件；溫度等。等。（三）黑白瓶測氧法（三）黑白瓶測氧法 （四）水色遙感掃描法（四）水色遙感掃描法 v收獲量法、鐘罩法、掉落物法等收獲量法、鐘罩法、掉落物法等（二）葉綠素?zé)晒鉁y定法（二）葉綠素?zé)晒鉁y定法廈

4、門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力的因素影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力的因素 一、光一、光 v藻類光合作用與輻照度的拋物線關(guān)系藻類光合作用與輻照度的拋物線關(guān)系 vPg=PmaxI/（Ik+I)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)Ik廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)二、營養(yǎng)鹽二、營養(yǎng)鹽（一）浮游植物生長需要的營養(yǎng)物質(zhì)（一）浮游植物生長需要的營養(yǎng)物質(zhì) vRedfield比值：比值： C：N：P = 106：16：1 v海洋整體缺氮，部分海區(qū)缺磷海洋整體缺氮，部

5、分海區(qū)缺磷（二）海水中營養(yǎng)鹽含量與浮游植物生長的關(guān)系（二）海水中營養(yǎng)鹽含量與浮游植物生長的關(guān)系 v酶動(dòng)力學(xué)酶動(dòng)力學(xué)Mechaelis-Menten方程方程：v=max N / (KN + N）v v Nv maxv KN廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v最大吸收速率（最大吸收速率（max） v反映細(xì)胞營養(yǎng)水平和環(huán)境限制程度的指標(biāo)反映細(xì)胞營養(yǎng)水平和環(huán)境限制程度的指標(biāo) v隨環(huán)境而變隨環(huán)境而變v吸收半飽和常數(shù)（吸收半飽和常數(shù)（KN） v種群競爭限制性營養(yǎng)鹽能力的一個(gè)重要指標(biāo)種群競爭限制性營養(yǎng)鹽能力的一個(gè)重要指標(biāo) v相對(duì)保

6、守、穩(wěn)定相對(duì)保守、穩(wěn)定 v沿岸與大洋種類的差異、季節(jié)演替沿岸與大洋種類的差異、季節(jié)演替v Vm / Ks廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)（三）鐵限制假說（三）鐵限制假說 vC：Fe = 100000：1 vFe在海水中的分布很不均勻，不同海區(qū)補(bǔ)充特點(diǎn)不同，從整在海水中的分布很不均勻，不同海區(qū)補(bǔ)充特點(diǎn)不同，從整體上看，南大洋部分海區(qū)和赤道的廣闊海區(qū)中體上看，南大洋部分海區(qū)和赤道的廣闊海區(qū)中Fe含量最低。含量最低。廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)三、物理海洋學(xué)過程對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的控制三、物理海洋學(xué)

7、過程對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的控制 （一）海水的垂直混合與溫躍層（一）海水的垂直混合與溫躍層 v混合層內(nèi)浮游植物的分布可以看成為相對(duì)均勻的，因此混合混合層內(nèi)浮游植物的分布可以看成為相對(duì)均勻的，因此混合層的深度就與浮游植物能否停留在有充足光照的水層有關(guān)。層的深度就與浮游植物能否停留在有充足光照的水層有關(guān)。v臨界深度（臨界深度（the critical depth）廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)（二）海水輻散、輻聚和海洋鋒面（二）海水輻散、輻聚和海洋鋒面 v海洋鋒（海洋鋒（

8、ocean front）的溫度、鹽度和密度等物理水文要素查找明顯）的溫度、鹽度和密度等物理水文要素查找明顯的水平梯度，其浮游植物生物量和生產(chǎn)力都比鄰近海區(qū)高。的水平梯度，其浮游植物生物量和生產(chǎn)力都比鄰近海區(qū)高。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)四、牧食作用四、牧食作用v過剩攝食（過剩攝食（superfluous feeding）廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 海洋初級(jí)生產(chǎn)力的分布和總量估計(jì)海洋初級(jí)生產(chǎn)力的分布和總量估計(jì) 高值區(qū)位于各類輻散上升流區(qū)、大陸架和近岸海區(qū)，其次高值區(qū)位

9、于各類輻散上升流區(qū)、大陸架和近岸海區(qū)，其次是北半球溫帶亞極區(qū)和南大洋鋒面區(qū)，低值區(qū)則出現(xiàn)于南是北半球溫帶亞極區(qū)和南大洋鋒面區(qū)，低值區(qū)則出現(xiàn)于南北兩半球的熱帶、亞熱帶大洋區(qū)，北冰洋海區(qū)初級(jí)生產(chǎn)力北兩半球的熱帶、亞熱帶大洋區(qū)，北冰洋海區(qū)初級(jí)生產(chǎn)力最低。最低。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v生物群區(qū)（生物群區(qū)（biome）v極地生物群區(qū)（極地生物群區(qū)（Polar biome）v西風(fēng)帶生物群區(qū)（西風(fēng)帶生物群區(qū)（Westeries biome）v信風(fēng)帶生物群區(qū)信風(fēng)帶生物群區(qū)(Trades biome)v近岸生物群區(qū)（近岸

10、生物群區(qū)（Coastal biome）v生態(tài)省區(qū)（生態(tài)省區(qū)（ecological province） 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)一、熱帶、亞熱帶大洋區(qū)和赤道帶一、熱帶、亞熱帶大洋區(qū)和赤道帶 （一）熱帶、亞熱帶大洋區(qū)（一）熱帶、亞熱帶大洋區(qū) v充足的太陽輻照，海水透明度高。充足的太陽輻照，海水透明度高。 v表層海水向環(huán)流中心輻聚，混合層深度超過真光層深度。表層海水向環(huán)流中心輻聚，混合層深度超過真光層深度。v溫躍層在夏季可達(dá)溫躍層在夏季可達(dá)100200 m，冬季增加到，冬季增加到400 m左右。左右。v初級(jí)生產(chǎn)力最低的水域，被稱為大洋的初級(jí)生產(chǎn)力最低的水域，被稱為大洋

11、的“生物沙漠生物沙漠”，但可，但可常年進(jìn)行光合作用。常年進(jìn)行光合作用。v固氮種類外，以聚球菌、原綠球菌和其他微微型真核自養(yǎng)生固氮種類外，以聚球菌、原綠球菌和其他微微型真核自養(yǎng)生物等適應(yīng)于低營養(yǎng)鹽條件生活的種類為主。物等適應(yīng)于低營養(yǎng)鹽條件生活的種類為主。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)（二）赤道帶（二）赤道帶 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v赤道海域的營養(yǎng)鹽并不缺乏，赤道海域的營養(yǎng)鹽并不缺乏， Fe的缺乏是限制其浮游的缺乏是限制其浮游植物生長的主要因素。植物生長的主要因素。v微微型浮游植物

12、占總生物量的微微型浮游植物占總生物量的90%，攝食浮游植物的，攝食浮游植物的消費(fèi)者主要是微小鞭毛蟲、腰鞭毛蟲和纖毛蟲。消費(fèi)者主要是微小鞭毛蟲、腰鞭毛蟲和纖毛蟲。v赤道帶的東部與西部的生產(chǎn)力有差別，大洋東部存在赤道帶的東部與西部的生產(chǎn)力有差別，大洋東部存在邊界上升流，西部形成邊界上升流，西部形成“暖池暖池”（warm pool） ，在溫，在溫躍層上方又形成鹽躍層。躍層上方又形成鹽躍層。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)二、溫帶（亞極區(qū)）海洋二、溫帶（亞極區(qū)）海洋 （一）北半球（一）北半球 v處于大洋氣旋型輻散環(huán)流區(qū)，表層海水從環(huán)流中心向外擴(kuò)散，處于大洋氣旋型輻散環(huán)流區(qū)，表

13、層海水從環(huán)流中心向外擴(kuò)散，將深層水引向表層，補(bǔ)充真光層的營養(yǎng)鹽。將深層水引向表層，補(bǔ)充真光層的營養(yǎng)鹽。 v太平洋東北部出現(xiàn)以（太平洋東北部出現(xiàn)以（HNLC）為重要特征的海域，浮游植）為重要特征的海域，浮游植物粒徑較小，硅藻僅偶爾占優(yōu)勢。原生動(dòng)物成為主要的食植物粒徑較小，硅藻僅偶爾占優(yōu)勢。原生動(dòng)物成為主要的食植動(dòng)物。動(dòng)物。v北大西洋源于陸地的北大西洋源于陸地的Fe補(bǔ)充較多，春季水華顯著，并以硅藻補(bǔ)充較多，春季水華顯著，并以硅藻占優(yōu)勢。占優(yōu)勢。v西北太平洋，黑潮暖流分支與親潮寒流交匯，產(chǎn)生強(qiáng)烈的混西北太平洋，黑潮暖流分支與親潮寒流交匯，產(chǎn)生強(qiáng)烈的混合作用，形成北海道漁場。在西北大西洋，北向的灣流（

14、暖合作用，形成北海道漁場。在西北大西洋，北向的灣流（暖流）與拉布拉達(dá)寒流的匯合處則形成著名的紐芬蘭漁場。流）與拉布拉達(dá)寒流的匯合處則形成著名的紐芬蘭漁場。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)（二）南大洋（二）南大洋 v西風(fēng)漂流不受大陸的阻隔，形成環(huán)繞南極大陸的南極繞極流。西風(fēng)漂流不受大陸的阻隔，形成環(huán)繞南極大陸的南極繞極流。 v南大洋的重要物理特征是大風(fēng)和強(qiáng)湍流混合。南大洋的重要物理特征是大風(fēng)和強(qiáng)湍流混合。 v大洋中主要的大洋中主要的HNLC海區(qū)海區(qū)v南極鋒（南極輻聚帶海區(qū)）由于風(fēng)生和垂直湍流混合特性產(chǎn)南極鋒（南極輻聚帶海區(qū)）由于風(fēng)生和垂直湍流混合特性產(chǎn)生的海水上升，為鋒

15、面帶內(nèi)真光層提供較充足的生的海水上升，為鋒面帶內(nèi)真光層提供較充足的Fe，是南大，是南大洋高生產(chǎn)力區(qū)，浮游植物以硅藻為主洋高生產(chǎn)力區(qū)，浮游植物以硅藻為主 。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)（三）溫帶海區(qū)生產(chǎn)力的季節(jié)周期（三）溫帶海區(qū)生產(chǎn)力的季節(jié)周期 光光 溫度溫度 營養(yǎng)鹽營養(yǎng)鹽 垂直混合垂直混合 攝食壓力攝食壓力 結(jié)果結(jié)果 冬季冬季 最弱最弱 最低最低 豐富豐富 劇烈劇烈 最小最小 全年最低全年最低 春季春季 增強(qiáng)增強(qiáng) 升高升高 迅速減少迅速減少 減弱減弱 增大增大（滯后）（滯后） 最高峰最高峰 夏季夏季 最強(qiáng)最強(qiáng) 最高最高 少少 最弱最弱（溫躍層）（溫躍層） 減小減小

16、 較低較低 秋季秋季 減弱減弱 降低降低 升高升高 增強(qiáng)增強(qiáng) 不大不大 次高峰次高峰 中緯度海區(qū)初級(jí)生產(chǎn)力的季節(jié)變化中緯度海區(qū)初級(jí)生產(chǎn)力的季節(jié)變化廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)三、極地海區(qū)三、極地海區(qū) v主要環(huán)境特征是大部分海域被冰覆蓋，平均水溫很低，主要環(huán)境特征是大部分海域被冰覆蓋，平均水溫很低，特別是光照條件差、生產(chǎn)季節(jié)短。特別是光照條件差、生產(chǎn)季節(jié)短。v北冰洋基本上受大陸包圍，海冰常年或季節(jié)性存在。北冰洋基本上受大陸包圍，海冰常年或季節(jié)性存在。v北冰洋的初級(jí)生產(chǎn)基本上不受營養(yǎng)鹽缺乏的限制，而是北冰洋的初級(jí)生產(chǎn)基本上不受營養(yǎng)鹽缺乏的限制，而是受光照條件差的限制。受

17、光照條件差的限制。 v北極鱈（北極鱈（Boreogadus saida）是能量和物質(zhì)從浮游植物）是能量和物質(zhì)從浮游植物傳遞至鳥類和哺乳類過程中的關(guān)鍵種。傳遞至鳥類和哺乳類過程中的關(guān)鍵種。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v南極大陸邊緣的東風(fēng)環(huán)流與其北側(cè)的南極繞極流之間存南極大陸邊緣的東風(fēng)環(huán)流與其北側(cè)的南極繞極流之間存在南極輻散鋒面，深層水上升帶來豐富的營養(yǎng)鹽；在南極輻散鋒面，深層水上升帶來豐富的營養(yǎng)鹽；v東風(fēng)環(huán)流與大陸之間形成海水沿陸架的輻聚下沉即南極東風(fēng)環(huán)流與大陸之間形成海水沿陸架的輻聚下沉即南極大陸輻聚帶。大陸輻聚帶。 v極區(qū)海洋隨著季節(jié)性海冰的融化和向南退縮，附生

18、藻類極區(qū)海洋隨著季節(jié)性海冰的融化和向南退縮，附生藻類快速生長，出現(xiàn)硅藻水華?？焖偕L，出現(xiàn)硅藻水華。 v南 極 大 磷 蝦南 極 大 磷 蝦(Euphausia superba)、 南 極 銀 魚、 南 極 銀 魚(Pleurogramma antarcticum)等是重要種類。等是重要種類。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)四、沿岸區(qū)四、沿岸區(qū) v高生產(chǎn)力區(qū)，其主要機(jī)制是有各種海洋鋒面存在。高生產(chǎn)力區(qū)，其主要機(jī)制是有各種海洋鋒面存在。（一）上升流鋒面（一）上升流鋒面 v大洋東部上升流區(qū)：西風(fēng)漂流在大洋東部沿大陸西岸流向低緯度，大洋東部上升流區(qū)：西風(fēng)漂流在大洋東部沿大陸

19、西岸流向低緯度，最后逐漸進(jìn)入信風(fēng)影響區(qū)，表層海水分別受東南信風(fēng)和東北信風(fēng)最后逐漸進(jìn)入信風(fēng)影響區(qū)，表層海水分別受東南信風(fēng)和東北信風(fēng)作用離岸外流，遂使下層海水向表層涌升。作用離岸外流，遂使下層海水向表層涌升。v秘魯上升流和加利福尼亞上升流、大西洋的加拿利上升流和本古秘魯上升流和加利福尼亞上升流、大西洋的加拿利上升流和本古拉上升流。拉上升流。 v沿岸上升流：風(fēng)生、地形沿岸上升流：風(fēng)生、地形 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v黑潮與灣流都來源于赤道附近的高溫高鹽水，在橫跨西黑潮與灣流都來源于赤道附近的高溫高鹽水，在橫跨西邊

20、界大陸架坡折處等深線的剖面上與低溫低鹽的沿岸水邊界大陸架坡折處等深線的剖面上與低溫低鹽的沿岸水相遇，產(chǎn)生一個(gè)狹窄的溫度或鹽度的劇變帶，即黑潮或相遇，產(chǎn)生一個(gè)狹窄的溫度或鹽度的劇變帶，即黑潮或?yàn)沉鞯年懠芷抡垆h面。灣流的陸架坡折鋒面。（二）陸架坡折鋒面帶（二）陸架坡折鋒面帶廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)（三）低鹽鋒面和潮汐混合鋒面（三）低鹽鋒面和潮汐混合鋒面 v低鹽水和高鹽低鹽水和高鹽海水之間的急海水之間的急劇過渡帶，季劇過渡帶，季節(jié)變化明顯。節(jié)變化明顯。 v河流帶來大量河流帶來大量懸浮有機(jī)顆粒、懸浮有機(jī)顆粒、溶解有機(jī)物和溶解有機(jī)物和無機(jī)營養(yǎng)鹽。無機(jī)營養(yǎng)鹽。v潮汐混合鋒潮

21、汐混合鋒 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)五、大型底棲植物生產(chǎn)力五、大型底棲植物生產(chǎn)力 v底棲植物包括單細(xì)胞底棲藻類、大型的海藻和海草，受光照限制，底棲植物包括單細(xì)胞底棲藻類、大型的海藻和海草，受光照限制，分布區(qū)域狹窄。分布區(qū)域狹窄。v估算估算產(chǎn)量比較困難，產(chǎn)量比較困難，一般根據(jù)生長量、收獲量等來估算一般根據(jù)生長量、收獲量等來估算v估計(jì)全年海洋底棲植物的平均產(chǎn)量可達(dá)估計(jì)全年海洋底棲植物的平均產(chǎn)量可達(dá)0.65109 t有機(jī)碳。有機(jī)碳。 v局部區(qū)域產(chǎn)量很高：印度洋的海藻產(chǎn)量可達(dá)局部區(qū)域產(chǎn)量很高：印度洋的海藻產(chǎn)量可達(dá)2,000 gC/(m2a)，相當(dāng)，相當(dāng)于陸地上一些熱帶雨林

22、的產(chǎn)量；熱帶泰萊草于陸地上一些熱帶雨林的產(chǎn)量；熱帶泰萊草(Thalassia testudinum)產(chǎn)量可達(dá)產(chǎn)量可達(dá)5001,000 gC/(m2a)。 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)六、海洋初級(jí)生產(chǎn)力總量估計(jì)六、海洋初級(jí)生產(chǎn)力總量估計(jì) v估算難度大：面積大、變化快、經(jīng)費(fèi)限制、調(diào)查手段進(jìn)估算難度大：面積大、變化快、經(jīng)費(fèi)限制、調(diào)查手段進(jìn)步。步。v20世紀(jì)世紀(jì)70年代以后，估計(jì)值明顯增大年代以后，估計(jì)值明顯增大 ，主要原因：主要原因： 漏掉了漏掉了PDOC ； 忽略了原核和真核超微型自養(yǎng)浮游生物忽略了原核和真核超微型自養(yǎng)浮游生物v一般規(guī)律：一般規(guī)律： 平均產(chǎn)量：印度洋平均

23、產(chǎn)量：印度洋80 gC/(m2a)大西洋大西洋69太平洋太平洋46 中國：渤海黃海東海南海中國：渤海黃海東海南海廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 海洋新生產(chǎn)力海洋新生產(chǎn)力 一、新生產(chǎn)力的概念和研究方法一、新生產(chǎn)力的概念和研究方法 （一）新生產(chǎn)力的有關(guān)概念（一）新生產(chǎn)力的有關(guān)概念 新生產(chǎn)力和再生生產(chǎn)力新生產(chǎn)力和再生生產(chǎn)力v再生再生N（regeneration nitrogen）或稱再循環(huán)或稱再循環(huán)N（recycled nitrogen）：）：主要主要是是NH4+-N v新新N（new nitrogen）：）：主要是主要是NO3-N v再生生產(chǎn)力（再生生產(chǎn)力（r

24、egenerated production）：）：由再生由再生N源支持的那部分源支持的那部分初級(jí)生產(chǎn)力初級(jí)生產(chǎn)力 v新生產(chǎn)力（新生產(chǎn)力（new production）：）：由新由新N源支持的那部分初級(jí)生產(chǎn)力源支持的那部分初級(jí)生產(chǎn)力 vPGPnPr廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué) N 來源來源v新新N：vA. 上升流或梯度擴(kuò)散；上升流或梯度擴(kuò)散；vB. 陸源供應(yīng)（如徑流）；陸源供應(yīng)（如徑流）；vC. 大氣沉降或降水；大氣沉降或降水；vD. N2固定（某些原核浮游植物的固固定（某些原核浮游植物的固N(yùn)作用）。作用）。v再生再生N：v真光層中生物的代謝產(chǎn)物（如氨態(tài)真光層中生物的

25、代謝產(chǎn)物（如氨態(tài)N、尿素尿素N和氨基酸和氨基酸N等）。等）。v “f 比比”（“f-ratio”）廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v 真光層群落凈生產(chǎn)力、輸出生產(chǎn)力（真光層群落凈生產(chǎn)力、輸出生產(chǎn)力（export production）v真光層群落凈生產(chǎn)力真光層群落凈生產(chǎn)力 = 真光層有機(jī)物質(zhì)的積累率真光層有機(jī)物質(zhì)的積累率 +輸出生產(chǎn)力（輸出生產(chǎn)力（PE） v群落保持相對(duì)穩(wěn)定群落保持相對(duì)穩(wěn)定輸入輸入=輸出輸出PE = Pn v r：顆粒態(tài)營養(yǎng)元素下沉出真光層之前的循環(huán)次數(shù)：顆粒態(tài)營養(yǎng)元素下沉出真光層之前的循環(huán)次數(shù) r =（1f）/f v 光合作用商（光合作用商（photo

26、synthetic quotient，PQ）v以再循環(huán)以再循環(huán)N為為N源的初級(jí)生產(chǎn)，源的初級(jí)生產(chǎn)，PQ值（值（1.2）比以新）比以新N源的初級(jí)生產(chǎn)的源的初級(jí)生產(chǎn)的PQ值（值（1.8）低。）低。廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v15N法法 v沉積物捕集器法沉積物捕集器法 v234Th238U不平衡法不平衡法vf比推算法比推算法 v遙感法遙感法 （二）新生產(chǎn)力的研究方法二）新生產(chǎn)力的研究方法廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)二、海洋新生產(chǎn)力的估計(jì)二、海洋新生產(chǎn)力的估計(jì)表表7.4 全球海洋新生產(chǎn)力全球海洋新生產(chǎn)力初級(jí)生產(chǎn)力初級(jí)生產(chǎn)力（Gt/a） 新生產(chǎn)力新生產(chǎn)力（Gt/a） f 比比 Eppley和和Peterson（1979） 19.024.0 3.44.7 0.180.20 Chavez和和Barber（1987）Berger等（等（1989） 30.0 6 0.2 Martin等（等（1987） 51.0 7.40 0.145 廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)廈門大學(xué)精品課程之海洋生態(tài)學(xué)v新生產(chǎn)力水平高的富營養(yǎng)化水域，以沿岸、上升流區(qū)新生產(chǎn)力水平高的富營養(yǎng)化水域，以沿岸、上升流區(qū)為代表；為代表； v新生產(chǎn)力水平低