水生生态系统初级生产力的测定—叶绿素法上传版.docVIP

实验六 水生生态系统初级生产力的测定—叶绿素法 ?方法和步骤? （一）?水体透明度的观测 将连接有绳子的透明度盘垂直放入湖中，直到看不清透明度盘的黑白界限，提起透明度盘，记下浸入水中的绳子长度?。 （二）?水样采集与保存 用水样瓶采集华南师范大学情人湖的表层水样，3分钟后读取水样瓶上温度计的读数，该读数即为水样温度。将水样瓶中的水倒入干净的瓶子中，带回实验室进行抽滤。? （三）?抽滤 在抽滤器上装好乙酸纤维滤膜，倒入定量体积（250mL）的水样进行抽滤。水样抽完后，继续抽1min，以减少滤膜上的水分。? （四）?提取 将载有浮游植物样品的滤膜放入研钵中，加入少量碳酸镁粉末，再加入90%丙酮2ml左右，充分研磨。研磨液用90%丙酮定容至6ml，进行离心。取上清液置于1cm光程的比色皿中，进行光密度测定。 （五）?光密度测定 将装有上清液的比色皿放在分光光度计上，进行吸光度测定。分别读取750nm、663nm、645nm、630nm波长的吸光度，并以90%丙酮作空白对照，对样品吸光度进行校正。 （六）?计算? 1.?叶绿素a含量的计算 ?按如下公式计算： ?叶绿素a（mg·m-3）=[11.64×(D663-D750)-2.16×(D645-D750)+0.10×(D630-D750)]·V1/V·δ 式中，D为吸光度；V1为提取液定容后的体积（V1=6mL）；V为抽滤水样体积（V=250mL）；δ为比色皿光程（δ=1cm）。? 2.?初级生产力的估算? 表层水（1m以内）中浮游植物的潜在生产力（Ps）根据表层水叶绿素a的含量计算： ?Ps（mg C m-3h-1）=?Ca·Q? 式中，Ca为表层叶绿素a的含量（mg/m3）；Q为同化系数（mgC/mgChla·h），表层水的同化系数为3.7。 结果与分析 （一）情人湖水体的透明度及水温 经测定，情人湖水体的透明度为60cm，水温为23℃。 据纪伟涛、邬国锋[1]等人研究表明，内陆湖泊水体透明度主要受浮游藻类、悬浮泥沙和溶解性有机物的影响,降雨的多和少,风速的强与弱都有可能在相同水位下引起水体透明度的波动。本实验在测定情人湖水样透明度时，刚好在降雨。因此降雨对实验结果有一定的影响，使得本次实验测得的透明度跟平时有所偏差。 温度直接影响浮游植物的光合作用速率。在适宜的温度范围内，光合作用速率也随温度升高而提高，温度对藻类光合作用的影响机制比较复杂[2]。例如，温度会影响藻细胞的大小。据报道，温度对角毛藻细胞大小的影响十分明显，随温度的升高而变小。而藻细胞大小与细胞内营养成分的含量有关系。每个藻细胞的营养成分常常随细胞体积的增大而增加，各种藻类都有自己的适温范围和最适温度范围，温度过高或过低，都会对藻细胞造成伤害，高温造成的影响往往更严重。 （二）情人湖表层水的叶绿素a含量 表1 叶绿素a吸光值的测定 波长（nm）630645663750吸光值D0.0230.0290.1010.050 叶绿素a含量的计算： 叶绿素a含量?=?[11.64×(0.101-0.050)-2.16×(0.029-0.050)+0.10×(0.023-0.050)]·6/250·1 ????????? ≈15.27?1mg/m3 水体中叶绿素a的含量与浮游植物的数量有密切的关系，指示着浮游植物生物量的大小，同时也可作为判断水体富营养化程度的指标[3]。湖泊的富营养化是由于氮、磷等营养物质过多的排入而导致藻类大量繁殖，从而减少到达其他植物的光，降低了溶氧水平，而且致使鱼类及其它生物大量死亡的现象[3]。另外，当湖泊呈现富营养化状态时，水质会出现恶化，如变黑，发臭等[4]。本次实验参考美国环保总署（USEPA）有关标准（见表2），以叶绿素含量为单一评价标准对情人湖进行富营养化评价。? 表2 叶绿素a含量与湖泊富营养类型关系 叶绿素a含量（mg/m3）营养类型4贫营养水平4～10中等营养水平10～50富营养化50超营养化 实验结果显示，华南师范大学情人湖表层水的叶绿素a含量为15.27mg/m3，根据上述评价标准，情人湖湖水呈富营养化。 富营养化实质是进入水体的营养物质超过了水体自净能力,在合适的温度及光照条件下,引起水体中如蓝藻门的藻类异常增长,并最终导致水质恶化。各国研究结果显示,导致水体中影响水体富营养化的因子众多,如:地理位置及气候条件、氮磷等营养物质、水体形态特征等,都能影响富营养化的进程。 ①光照度 光照是水体中绿色植物进行光合作用的主要条件,对藻类的生长影响较大。而水体中的光照条件主要取决于水的透明度。按照光密度来进行划分,游侠岛上依次为深水带、光补偿面和富光带。而不同的深度,其溶解氧也不一