浮游植物概述

1、 植物界分類 植物界按其進(jìn)化系統(tǒng)分為低等和植物界按其進(jìn)化系統(tǒng)分為低等和高等植高等植物兩大物兩大 類。類。 低等的植物體無根、莖、葉的分化，又稱葉狀低等的植物體無根、莖、葉的分化，又稱葉狀 體植物。雌性生植器官為單細(xì)胞，無胚，包體植物。雌性生植器官為單細(xì)胞，無胚，包括括 藻類、細(xì)藻類、細(xì)菌菌、粘、粘菌、真菌、地衣。菌、真菌、地衣。 高等植物有莖葉的分化，故又稱高等植物有莖葉的分化，故又稱莖葉體植物莖葉體植物。 此類植物雌雄生植器官為多細(xì)胞組成。包括苔此類植物雌雄生植器官為多細(xì)胞組成。包括苔 蘚、蕨類和種子植物。蕨類和種子植物具有根、蘚、蕨類和種子植物。蕨類和種子植物具有根、 莖、葉的分化，且有維

2、管束組織，故又稱莖、葉的分化，且有維管束組織，故又稱維管維管 束植束植物物。 生生活在水中的植物稱為水生植物，包括從低等活在水中的植物稱為水生植物，包括從低等 的細(xì)菌、藻類和高等植物。的細(xì)菌、藻類和高等植物。 浮游植物浮游植物生活在水中的藻類生活在水中的藻類=浮游在水中的浮游在水中的 藻類。藻類。 一、海洋浮游植物的基本特征 海洋浮游植物是低等植物，分布甚廣，絕大多數(shù)生海洋浮游植物是低等植物，分布甚廣，絕大多數(shù)生 活于水中活于水中. 海洋浮游植物具有葉綠素海洋浮游植物具有葉綠素(chlorophyll)，整個藻體，整個藻體 都有吸收營養(yǎng)，進(jìn)行光合作用都有吸收營養(yǎng)，進(jìn)行光合作用(photosyn

3、thesis) ， 因此一般均能自養(yǎng)生活。因此一般均能自養(yǎng)生活。 海洋浮游植物的生殖單位是單細(xì)胞的孢子海洋浮游植物的生殖單位是單細(xì)胞的孢子(spore) 或合子或合子(zygote)。 海洋浮游植物的生活史中沒有在母體內(nèi)孕育著具有海洋浮游植物的生活史中沒有在母體內(nèi)孕育著具有 藻體雛形胚的過程。不開花結(jié)實(shí)。藻體雛形胚的過程。不開花結(jié)實(shí)。 海洋浮游植物是無胚具葉綠素的自養(yǎng)葉狀海洋浮游植物是無胚具葉綠素的自養(yǎng)葉狀 體孢子植物（不能產(chǎn)生種子）。體孢子植物（不能產(chǎn)生種子）。 二、藻類的形態(tài)構(gòu)造 藻類體型多樣，但細(xì)胞具有趨同的球形或近藻類體型多樣，但細(xì)胞具有趨同的球形或近 似球形，是有利于浮游生活的適應(yīng)。

4、藻體細(xì)似球形，是有利于浮游生活的適應(yīng)。藻體細(xì) 胞結(jié)構(gòu)都可分化為胞結(jié)構(gòu)都可分化為細(xì)胞壁細(xì)胞壁和和原生質(zhì)體原生質(zhì)體兩部分。兩部分。 （1）細(xì)胞壁細(xì)胞壁(cell wall)（2）細(xì)胞核細(xì)胞核(nucleus) （3）色素（色素（Pigment）和色素體）和色素體 （chromoplast）（）（4）蛋白核蛋白核(pyrenoid) （5）貯存物質(zhì)貯存物質(zhì) （6）胞器胞器（7）周質(zhì)體和囊周質(zhì)體和囊 殼殼 細(xì)胞壁 細(xì)胞壁為原生質(zhì)體的分泌物，堅韌而具細(xì)胞壁為原生質(zhì)體的分泌物，堅韌而具 一定的形狀，表面平滑或具有各種紋飾、一定的形狀，表面平滑或具有各種紋飾、 突起、棘、刺等，這些突起物對藻體營突起、棘、刺

5、等，這些突起物對藻體營 浮游生活具有特殊意義。藻類大多數(shù)種浮游生活具有特殊意義。藻類大多數(shù)種 類都類都有有細(xì)胞壁細(xì)胞壁，少數(shù)種類沒有細(xì)胞壁而少數(shù)種類沒有細(xì)胞壁而 有有周質(zhì)體周質(zhì)體。有些具有些具有有囊殼囊殼。 各門藻類細(xì)胞壁不同 可作為分類上的參考?？勺鳛榉诸惿系膮⒖?。 大多數(shù)藻類（如綠藻）的細(xì)胞壁主要是由大多數(shù)藻類（如綠藻）的細(xì)胞壁主要是由外層外層 的果膠質(zhì)和內(nèi)層的纖維質(zhì)組成。的果膠質(zhì)和內(nèi)層的纖維質(zhì)組成。 硅藻門的細(xì)胞壁主要硅質(zhì)組成，即硅藻門的細(xì)胞壁主要硅質(zhì)組成，即外層為外層為二氧二氧 化硅，內(nèi)層為果膠質(zhì)?；?，內(nèi)層為果膠質(zhì)。 硅藻細(xì)胞壁為兩個硅藻細(xì)胞壁為兩個“”形節(jié)片套合而成，形節(jié)片套合而成

6、， 黃藻常為兩個黃藻常為兩個“H”形節(jié)片組合而成，形節(jié)片組合而成， 甲藻的細(xì)胞壁則是由許多小板片拼合組成的。甲藻的細(xì)胞壁則是由許多小板片拼合組成的。 細(xì)胞核 除藍(lán)藻細(xì)胞無典型的細(xì)胞核外，其余各除藍(lán)藻細(xì)胞無典型的細(xì)胞核外，其余各 門藻類的細(xì)胞大多具有一個細(xì)胞核，少門藻類的細(xì)胞大多具有一個細(xì)胞核，少 數(shù)種類具有多個細(xì)胞核。數(shù)種類具有多個細(xì)胞核。 細(xì)胞核具有細(xì)胞核具有核膜（核膜（nuclear membrane），）， 內(nèi)含核仁（內(nèi)含核仁（nucleolus）和染色質(zhì)）和染色質(zhì) （chromatin），），這種細(xì)胞核叫真核這種細(xì)胞核叫真核 （eukarya）。這類生物因而被稱為真核）。這類生物因而被

7、稱為真核 生物（生物（eukaryote）。 色素 各門藻類幾乎各具特殊的色素。色素成各門藻類幾乎各具特殊的色素。色素成 分的組成極為復(fù)雜，可分為分的組成極為復(fù)雜，可分為4大類，大類，即即 葉綠素（葉綠素（chlorophyll）、胡蘿卜素）、胡蘿卜素 （carotene）、葉黃素（）、葉黃素（lutein）和藻）和藻 膽素（膽素（phycobelin）。）。各門藻類因所各門藻類因所含含 色素不同，色素不同，因此藻體呈現(xiàn)的顏色也不同，因此藻體呈現(xiàn)的顏色也不同， 如綠藻門為鮮綠色、金藻門呈金黃色、如綠藻門為鮮綠色、金藻門呈金黃色、 藍(lán)藻門多為藍(lán)綠色等。藍(lán)藻門多為藍(lán)綠色等。 色素體 除藍(lán)藻和原綠藻

8、外，色素均位于色素體內(nèi)。除藍(lán)藻和原綠藻外，色素均位于色素體內(nèi)。 色素體是藻類光合作用的場所，形態(tài)多樣，色素體是藻類光合作用的場所，形態(tài)多樣， 有杯狀、盤狀、星狀、片狀、板狀和螺旋帶有杯狀、盤狀、星狀、片狀、板狀和螺旋帶 狀等狀等。色素體位于細(xì)胞中心（稱軸生）或位。色素體位于細(xì)胞中心（稱軸生）或位 于周邊，靠近周質(zhì)或細(xì)胞壁（稱周生）。于周邊，靠近周質(zhì)或細(xì)胞壁（稱周生）。 螺旋帶狀螺旋帶狀 盤狀色素體盤狀色素體 杯狀色素體杯狀色素體 板狀色素體板狀色素體 星狀色素體星狀色素體 片狀色素體片狀色素體 蛋白核 蛋白核是綠藻、隱藻等藻類中常有一種細(xì)胞器，通常蛋白核是綠藻、隱藻等藻類中常有一種細(xì)胞器，通常

9、 由蛋白質(zhì)核心和淀粉鞘（由蛋白質(zhì)核心和淀粉鞘（starch sheath）組成，有）組成，有 的則無鞘。蛋白核與淀粉形成有關(guān)，因而又稱之為淀的則無鞘。蛋白核與淀粉形成有關(guān)，因而又稱之為淀 粉核粉核, 其構(gòu)造、形狀、數(shù)目以及存在于色素體或細(xì)胞其構(gòu)造、形狀、數(shù)目以及存在于色素體或細(xì)胞 質(zhì)中的位置等，因種類而異。綠藻門色素體上大多具質(zhì)中的位置等，因種類而異。綠藻門色素體上大多具 有一個或多個蛋白核。有一個或多個蛋白核。 貯存物質(zhì) 根據(jù)色素成分和比例不同，貯存物質(zhì)也不同。 綠藻、甲藻：淀粉 硅藻：脂肪 金藻：白糖素 藍(lán)藻：藍(lán)藻淀粉 裸藻：副淀粉 與運(yùn)動有關(guān)的胞器 鞭毛：除藍(lán)藻和紅藻外，各門藻生殖期動孢

10、子、配鞭毛：除藍(lán)藻和紅藻外，各門藻生殖期動孢子、配 子具鞭毛或營養(yǎng)細(xì)胞具鞭毛。子具鞭毛或營養(yǎng)細(xì)胞具鞭毛。 眼點(diǎn)：運(yùn)動藻體上常有一個。桔紅色，球形、橢球眼點(diǎn)：運(yùn)動藻體上常有一個。桔紅色，球形、橢球 形，多位于細(xì)胞前端側(cè)面，具有感光作用。形，多位于細(xì)胞前端側(cè)面，具有感光作用。 伸縮泡：調(diào)節(jié)細(xì)胞中水分。在細(xì)胞一端或兩端。伸縮泡：調(diào)節(jié)細(xì)胞中水分。在細(xì)胞一端或兩端。 周質(zhì)體 周質(zhì)體周質(zhì)體周質(zhì)體是藻體細(xì)胞質(zhì)表層特化成周質(zhì)體是藻體細(xì)胞質(zhì)表層特化成 的一層堅韌有彈性的構(gòu)造，藻體形態(tài)較穩(wěn)定。的一層堅韌有彈性的構(gòu)造，藻體形態(tài)較穩(wěn)定。 周質(zhì)體表面平滑或具縱走條紋或具螺旋繞轉(zhuǎn)周質(zhì)體表面平滑或具縱走條紋或具螺旋繞轉(zhuǎn) 的

11、隆起，或附有硅質(zhì)或鈣質(zhì)小板，有的硅質(zhì)的隆起，或附有硅質(zhì)或鈣質(zhì)小板，有的硅質(zhì) 板上還有刺。板上還有刺。 有的藻無周質(zhì)體，體全裸露，細(xì)胞可變形。有的藻無周質(zhì)體，體全裸露，細(xì)胞可變形。 裸藻裸藻 囊殼 是某些藻類具有的特殊細(xì)胞壁狀的構(gòu)造，無纖維是某些藻類具有的特殊細(xì)胞壁狀的構(gòu)造，無纖維 質(zhì)，但常有鈣或鐵化合物的沉積，常呈黃色、棕質(zhì)，但常有鈣或鐵化合物的沉積，常呈黃色、棕 色甚至棕紅色。色甚至棕紅色。囊殼形狀一般并不與原生質(zhì)體一囊殼形狀一般并不與原生質(zhì)體一 致，囊殼的內(nèi)壁并不緊貼在原生質(zhì)體的表面，中致，囊殼的內(nèi)壁并不緊貼在原生質(zhì)體的表面，中 間有較大的空隙，其中有水充塞，因此原生質(zhì)體間有較大的空隙，其

12、中有水充塞，因此原生質(zhì)體 在囊殼中?？勺杂缮煺购褪湛s，或向四周作螺旋在囊殼中?？勺杂缮煺购褪湛s，或向四周作螺旋 繞轉(zhuǎn)。繞轉(zhuǎn)。 三、體制 單細(xì)胞類型單細(xì)胞類型 群體類型群體類型 鏈狀體類型鏈狀體類型 絲狀體類型絲狀體類型 異絲體類型異絲體類型 管狀體類型管狀體類型 膜狀體類型膜狀體類型 假薄壁組織類型假薄壁組織類型 四、繁殖及生活周期 藻類繁殖方式基本上有以下三種：藻類繁殖方式基本上有以下三種：營養(yǎng)繁殖、無營養(yǎng)繁殖、無 性生殖和有性生殖性生殖和有性生殖。此外，還有綠藻門。此外，還有綠藻門接合藻綱接合藻綱 的接合生殖的接合生殖。 營養(yǎng)繁殖（營養(yǎng)繁殖（vegetative reproduction）

13、：不通過）：不通過 生殖細(xì)胞的繁殖方式，如出牙繁殖和群體破裂生殖細(xì)胞的繁殖方式，如出牙繁殖和群體破裂 無性繁殖無性繁殖(asexual propagation)：通過產(chǎn)生孢子：通過產(chǎn)生孢子 進(jìn)行繁殖，孢子不需結(jié)合。進(jìn)行繁殖，孢子不需結(jié)合。 有性生殖有性生殖(sexual propagation)：配子兩兩結(jié)合：配子兩兩結(jié)合 產(chǎn)生合子，再發(fā)育成新個體。同配、異配、卵式產(chǎn)生合子，再發(fā)育成新個體。同配、異配、卵式 接合生殖：由營養(yǎng)細(xì)胞形成不具鞭毛的可變形的接合生殖：由營養(yǎng)細(xì)胞形成不具鞭毛的可變形的 配子相結(jié)合。產(chǎn)生接合孢子（合子）配子相結(jié)合。產(chǎn)生接合孢子（合子） 生生活史活史：某種生物整個發(fā)育階段中

14、，有一個或幾：某種生物整個發(fā)育階段中，有一個或幾 個同形或不同形的個體前后相連續(xù)，形成一個有個同形或不同形的個體前后相連續(xù)，形成一個有 規(guī)律的循環(huán)。規(guī)律的循環(huán)。 生活史中僅營養(yǎng)生活史中僅營養(yǎng)繁殖，無繁殖，無有性生殖和減數(shù)分有性生殖和減數(shù)分裂。裂。 生生活史中僅一個單倍體的藻體，有性或無性繁殖?；钍分袃H一個單倍體的藻體，有性或無性繁殖。 生活史中僅一個雙倍體的藻體，只行有性繁殖生活史中僅一個雙倍體的藻體，只行有性繁殖 生活史中有世代交替現(xiàn)象，有兩三個藻體。生活史中有世代交替現(xiàn)象，有兩三個藻體。 世代交替世代交替：某種生物在其生活史的某個階段行有：某種生物在其生活史的某個階段行有 性繁殖，而在另外

15、的階段行無性繁殖。兩種過程性繁殖，而在另外的階段行無性繁殖。兩種過程 交替出現(xiàn)的現(xiàn)象叫做世代交替。交替出現(xiàn)的現(xiàn)象叫做世代交替。 藻類的生活周期 藻類的生活史圖解藻類的生活史圖解 A.只有只有1種單倍體植物的生活史種單倍體植物的生活史 B.只有只有1種種二倍體植物的生活史二倍體植物的生活史 C.有有2種或種或3種植物體，即進(jìn)行世代交替的生活史種植物體，即進(jìn)行世代交替的生活史 浮游生物按大小分型浮游生物按大小分型 微微型浮游生物：微微型浮游生物：0.2um2.0um 需需要熒光染色要熒光染色 微型浮游生物：微型浮游生物： 2.0um20um 小型浮游生物：小型浮游生物： 20um200um 大型浮

16、游生物：大型浮游生物： 200um以上以上 微微型浮游生物（微微型浮游生物（picoplankton） 0.2-2 m 太平洋picoplankton深度分布 藻類與人類生活的關(guān)系 一、浮游藻類在水體中是魚類和其他經(jīng)濟(jì)動物的直接一、浮游藻類在水體中是魚類和其他經(jīng)濟(jì)動物的直接 或間接的餌料基礎(chǔ)，在決定水域生產(chǎn)性能上有重要意或間接的餌料基礎(chǔ)，在決定水域生產(chǎn)性能上有重要意 義，與漁業(yè)生產(chǎn)有十分密切的關(guān)系。義，與漁業(yè)生產(chǎn)有十分密切的關(guān)系。 二、藻類可作為水污染的指示生物二、藻類可作為水污染的指示生物 藻類對有機(jī)質(zhì)和其他污染物敏感性不同，因而可以用藻類對有機(jī)質(zhì)和其他污染物敏感性不同，因而可以用 藻類群落

17、組成來判斷水質(zhì)狀藻類群落組成來判斷水質(zhì)狀況。況。 由由于藻類進(jìn)行光合作用，能放氧氣，利用水中的營養(yǎng)于藻類進(jìn)行光合作用，能放氧氣，利用水中的營養(yǎng) 鹽等，因此，可用作氧化塘法進(jìn)行污水處理。藻類、鹽等，因此，可用作氧化塘法進(jìn)行污水處理。藻類、 細(xì)菌和原生動物等組成的生物膜（細(xì)菌和原生動物等組成的生物膜（biofilm），對水體），對水體 有機(jī)物的分解、水體凈化和判斷水質(zhì)好壞均具有一定有機(jī)物的分解、水體凈化和判斷水質(zhì)好壞均具有一定 的作用。的作用。 三、藻類有醫(yī)藥和食用價值三、藻類有醫(yī)藥和食用價值 五、分類（檢索表檢索表P13） 在分類中，各級分類檢索表是主要工具。在分類中，各級分類檢索表是主要工具。

18、 讀檢索表要點(diǎn)：讀檢索表要點(diǎn)： 1、每行前面兩個數(shù)字，前者代表本行在檢索表中、每行前面兩個數(shù)字，前者代表本行在檢索表中 的行數(shù)，括號中的數(shù)字代表與本行描述的特征相的行數(shù)，括號中的數(shù)字代表與本行描述的特征相 反的行所在的行數(shù)。反的行所在的行數(shù)。 2、沒有指明檢索內(nèi)容的行的下一行或下一個小循、沒有指明檢索內(nèi)容的行的下一行或下一個小循 環(huán)中所描述的特征是在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的特征。環(huán)中所描述的特征是在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的特征。 3、注意采用的性狀和親緣關(guān)系、注意采用的性狀和親緣關(guān)系 4、兩類生物間共同性狀和各自獨(dú)特性狀、兩類生物間共同性狀和各自獨(dú)特性狀 分門檢索表 1（2）細(xì)胞無色素體，色素分散在原生質(zhì)中。

19、貯存物）細(xì)胞無色素體，色素分散在原生質(zhì)中。貯存物 質(zhì)以藍(lán)藻淀粉為主質(zhì)以藍(lán)藻淀粉為主-藍(lán)藻門藍(lán)藻門 2（1）細(xì)胞具色素體。貯存物質(zhì)為淀粉或脂肪或其它）細(xì)胞具色素體。貯存物質(zhì)為淀粉或脂肪或其它 物質(zhì)。物質(zhì)。 3（4）細(xì)胞壁由上下兩個硅質(zhì)殼套合組成。殼面具有）細(xì)胞壁由上下兩個硅質(zhì)殼套合組成。殼面具有 輻射排列或左右對稱排列的花紋輻射排列或左右對稱排列的花紋- -硅藻門硅藻門 4（3）細(xì)胞壁不由上下兩個硅質(zhì)殼合成。）細(xì)胞壁不由上下兩個硅質(zhì)殼合成。 5（8）營養(yǎng)細(xì)胞或動孢子具橫溝和縱構(gòu)，或僅具縱溝。）營養(yǎng)細(xì)胞或動孢子具橫溝和縱構(gòu)，或僅具縱溝。 6（7）無細(xì)胞壁或細(xì)胞壁由一定數(shù)目的纖維質(zhì)板片）無細(xì)胞壁或細(xì)

20、胞壁由一定數(shù)目的纖維質(zhì)板片組組 成成-甲藻門甲藻門 7（6）無細(xì)胞壁或細(xì)胞壁不具纖維質(zhì)板）無細(xì)胞壁或細(xì)胞壁不具纖維質(zhì)板- 隱隱藻門藻門 8（5）營養(yǎng)細(xì)胞或動孢子不具橫溝和縱溝。）營養(yǎng)細(xì)胞或動孢子不具橫溝和縱溝。 9（14）色素體綠色，罕見灰色或無色。貯存物質(zhì)為）色素體綠色，罕見灰色或無色。貯存物質(zhì)為 淀粉或副淀粉。淀粉或副淀粉。 10（11）植物體大型，分枝，規(guī)則地分化成節(jié)和節(jié)）植物體大型，分枝，規(guī)則地分化成節(jié)和節(jié) 間間-輪輪 藻門藻門 11（10）植物體為單細(xì)胞、群體、多細(xì)胞的絲狀體）植物體為單細(xì)胞、群體、多細(xì)胞的絲狀體 或葉狀體，無節(jié)和節(jié)間的分化?；蛉~狀體，無節(jié)和節(jié)間的分化。 12（13）

21、植物體多為單細(xì)胞，少數(shù)為群體。游動細(xì)）植物體多為單細(xì)胞，少數(shù)為群體。游動細(xì) 胞頂端具胞頂端具1、2或則或則3條鞭毛。有時無色。貯存物質(zhì)為條鞭毛。有時無色。貯存物質(zhì)為 裸藻（副）淀粉裸藻（副）淀粉-裸藻門裸藻門 分門檢索表 13（12）植物體為單細(xì)胞、群體、絲狀體或）植物體為單細(xì)胞、群體、絲狀體或 薄壁組織狀等。游動的營養(yǎng)細(xì)胞或動孢子具薄壁組織狀等。游動的營養(yǎng)細(xì)胞或動孢子具2 條（少數(shù)為條（少數(shù)為4、8條等）等長，頂生的鞭毛。條等）等長，頂生的鞭毛。 罕見無色的。貯存物質(zhì)為淀粉罕見無色的。貯存物質(zhì)為淀粉- -綠綠藻門藻門 14（19）色素體為紅色、黃色、黃綠色，有）色素體為紅色、黃色、黃綠色，有

22、 時呈淡綠色。貯存物質(zhì)為紅藻淀粉、白糖素、時呈淡綠色。貯存物質(zhì)為紅藻淀粉、白糖素、 甘露醇或褐藻淀粉。甘露醇或褐藻淀粉。 15（16）色素體為紅色或有時呈綠色。生活）色素體為紅色或有時呈綠色。生活 史的任何時期均無有鞭毛的細(xì)胞。貯存物質(zhì)為史的任何時期均無有鞭毛的細(xì)胞。貯存物質(zhì)為 紅藻淀粉紅藻淀粉 -紅藻門紅藻門 16（15）色素體不呈紅色。游動細(xì)胞或生殖）色素體不呈紅色。游動細(xì)胞或生殖 細(xì)胞具有細(xì)胞具有2條（罕見條（罕見3條）不等長的、或等長條）不等長的、或等長 的鞭毛。貯存物質(zhì)為白糖素、脂肪或甘露的鞭毛。貯存物質(zhì)為白糖素、脂肪或甘露醇。醇。 分門檢索表 17（18）色素體褐色。植物體常為大型的絲狀、殼狀、葉狀、）色素體褐色。植物體常為大型的絲狀、殼狀、葉狀、 有的具假根、莖、葉的分化。游動孢子腎形，具有的具假根、莖、葉的分化。游動孢子腎形，具有有2條側(cè)生的鞭條側(cè)生的鞭 毛。貯存物質(zhì)為褐藻淀粉和甘露醇毛。貯存物質(zhì)為褐藻淀粉和甘露醇-褐褐藻門藻門 18（17）色素體黃綠色、金褐色或淡黃色。植物體長為小型的）色素體黃綠色、金褐色或淡黃色。植物