水生生物学-水生植物1藻类概述.ppt

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1、第一篇第一篇 水生植物水生植物 植物界植物界-进化系统：进化系统：低等植物（低等植物（lowerplant):又称叶状体植物又称叶状体植物细菌、藻类、黏菌、真菌、地衣细菌、藻类、黏菌、真菌、地衣高等植物高等植物(higherplant):又称茎叶体植物又称茎叶体植物苔藓、蕨类和种子植物苔藓、蕨类和种子植物生活环境：生活环境：陆生植物（陆生植物（terrestrialplant）水生植物（水生植物（hydrophyte）包括从低等的细菌、藻类包括从低等的细菌、藻类到高等的种子植物到高等的种子植物第一章第一章藻类概述藻类概述一、藻类主要特征一、藻类主要特征二、形态构造二、形态构造三、体制三、体制四

2、、藻类繁殖方式四、藻类繁殖方式五、藻类的生活史五、藻类的生活史六、生态分布和意义六、生态分布和意义一、藻类主要特征一、藻类主要特征1、藻类是低等植物，、藻类是低等植物，分布分布广，绝大多数生活于水中广，绝大多数生活于水中。2、个体大小个体大小相差悬殊，小球藻相差悬殊，小球藻3-4m，巨藻长巨藻长60m。3、具叶绿素具叶绿素chlorophy11，能进行光合作用的能进行光合作用的自养型生物自养型生物autotrophicplant。4、没有真正的根、茎、叶的分化，又称没有真正的根、茎、叶的分化，又称叶状体植物叶状体植物。5、繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖，无胚，、繁殖器官简单，以单细

3、胞的孢子或合子进行繁殖，无胚，又叫又叫孢子植物孢子植物sporeplant。总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。二、形态构造二、形态构造藻类细胞的形态多种多样：藻类细胞的形态多种多样：球球形形、椭椭圆圆形形、卵卵圆圆形形、多多角角形形、三三角角形形、圆圆筒筒形形、圆圆柱柱形、纺锤形、纤维形、形、纺锤形、纤维形、棒形、弓形、新月形等。棒形、弓形、新月形等。藻藻体体细细胞胞结结构构都都可可分分化化为为细细胞胞壁壁和和原原生生质质体体两两部部分分。后后者者包包括括细细胞胞质质和和细细胞胞核核，原原生生质质内内有有色色素素或或色色素素体体、蛋

4、蛋白白核核、同化产物等。同化产物等。1.1.细胞壁细胞壁细胞壁的有、无，化学成分和构造，各门类不尽相同细胞壁的有、无，化学成分和构造，各门类不尽相同裸藻、隐藻，少数甲藻和金藻无细胞壁裸藻、隐藻，少数甲藻和金藻无细胞壁绿藻门的主要由纤维素和果胶质绿藻门的主要由纤维素和果胶质(pectin)组成组成l硅藻的主要成分为硅藻的主要成分为SiO2.nH2Ol红藻、褐藻等主要成分为纤维素和藻胶红藻、褐藻等主要成分为纤维素和藻胶phycoeolloid无细胞壁的种类有以下几种类型：无细胞壁的种类有以下几种类型：（1）体体全全裸裸露露，表表层层不不特特化化为为周周质质体体(Perplast，也也叫叫表表质质)

5、，细胞可变形。细胞可变形。（2）藻藻体体表表层层特特化化成成为为坚坚韧韧有有弹弹性性的的周周质质体体，藻藻体体形形态态较较稳稳定定。周周质质体体表表面面平平滑滑或或具具纵纵走走条条纹纹或或具具螺螺旋旋绕绕转转的的隆隆起起，或或附附有有硅质或钙质硅质或钙质小板小板，有的硅质板上还有，有的硅质板上还有刺刺。（3）某某些些藻藻类类还还具具特特殊殊的的细细胞胞壁壁状状的的构构造造囊囊壳壳(Iorica)。囊囊壳壳中中常常有有钙钙或或铁铁化化合合物物的的沉沉积积，呈呈黄黄色色、棕棕色色甚甚至至棕棕红红色色。囊囊壳壳的的形形状状、开开孔孔、附附属属物物(如如棘棘、刺刺、疣疣状状突突起起等等)在在分分类类上

6、，尤其在属、种的鉴定甚至分科鉴定上具重要意义。上，尤其在属、种的鉴定甚至分科鉴定上具重要意义。PerplastIorica2.细胞核细胞核除蓝藻细胞无典型的细胞核外，其余各门藻类的除蓝藻细胞无典型的细胞核外，其余各门藻类的细胞大多具有一个细胞核，少数种类具有多个细细胞大多具有一个细胞核，少数种类具有多个细胞核。胞核。细胞核具有核膜（细胞核具有核膜（nuclearmembrane），），内含核仁内含核仁（nucleolus）和染色质（和染色质（chromatin），），这种细胞核这种细胞核叫真核（叫真核（eukarya）。）。这类生物因而被称为真核生这类生物因而被称为真核生物（物（eukaryo

7、te）。）。3.3.色素（色素（色素（色素（pigmentpigment）和色素体（和色素体（和色素体（和色素体（chromoplastchromoplast）色素成分可分为色素成分可分为4大类：大类：叶叶绿绿素素（chlorophyll）、胡胡萝萝卜卜素素（carotene）、叶叶黄黄素素（lutein）和藻胆素（和藻胆素（phycobelin）。）。各各门门藻藻类类因因所所含含色色素素不不同同，因因此此藻藻体体呈呈现现的的颜颜色色也也不不同同，如如绿绿藻藻门门为为鲜鲜绿绿色色、金金藻藻门门呈呈金金黄黄色色、蓝蓝藻藻门门多多为为蓝蓝绿绿色色等。等。除蓝藻和原绿藻外，色素均位于色素体内。除蓝藻

8、和原绿藻外，色素均位于色素体内。色色素素体体是是藻藻类类光光合合作作用用的的场场所所，形形态态多多样样，有有杯杯状状、盘盘状状、星状、片状、板状和螺旋带状等。星状、片状、板状和螺旋带状等。色色素素体体位位于于细细胞胞中中心心（称称轴轴生生）或或位位于于周周边边，靠靠近近周周质质或或细细胞壁（称周生）。胞壁（称周生）。4.同化产物同化产物由于各门藻类的色素成分与比例不同，所以光合作用同由于各门藻类的色素成分与比例不同，所以光合作用同化产物也不相同。化产物也不相同。蓝藻门蓝藻淀粉蓝藻门蓝藻淀粉 褐藻门褐藻淀粉甘露醇褐藻门褐藻淀粉甘露醇 黄藻门硅藻门以脂肪为主黄藻门硅藻门以脂肪为主 裸藻门副淀粉裸藻

9、门副淀粉 甲藻门淀粉或淀粉状化合物甲藻门淀粉或淀粉状化合物 绿藻门淀粉绿藻门淀粉 红藻门红藻淀粉红藻门红藻淀粉 金藻门金藻糖金藻门金藻糖(白糖素白糖素)脂肪脂肪绿藻绿藻和和隐藻隐藻的贮藏物都在色素体内，而其他藻类的贮藏的贮藏物都在色素体内，而其他藻类的贮藏物均在色素体外。物均在色素体外。5.5.蛋白核蛋白核蛋白核蛋白核(pyrenoidpyrenoid)蛋白核是绿藻、隐藻等藻类中常有一种细胞器，由蛋白质蛋白核是绿藻、隐藻等藻类中常有一种细胞器，由蛋白质核心淀粉鞘核心淀粉鞘（starchsheath）组成。组成。与淀粉形成有关，又称之为造粉核。与淀粉形成有关，又称之为造粉核。6鞭毛（鞭毛（fla

10、gellum）运动胞器。除蓝藻和红藻外，其余各门藻类营养运动胞器。除蓝藻和红藻外，其余各门藻类营养细胞和生殖细胞均具鞭毛或仅生殖期具鞭毛的种类。细胞和生殖细胞均具鞭毛或仅生殖期具鞭毛的种类。7眼点眼点eyespot：具鞭毛能运动的藻细胞，常具一个橘红色，球形具鞭毛能运动的藻细胞，常具一个橘红色，球形或椭圆形的眼点，位于细胞前端，具感光作用。或椭圆形的眼点，位于细胞前端，具感光作用。三、体制体制单细胞类型单细胞类型unisellular：群体类型群体类型colonial：丝状体类型丝状体类型filamenfous：异丝体类型：异丝体类型：管状体类型管状体类型siphanaceous:浒苔浒苔膜状

11、体类型膜状体类型parenchyma:石莼、礁膜石莼、礁膜假薄壁组织类型假薄壁组织类型pseudoparenchyma:单细胞类型单细胞类型群体类型群体类型丝状体类型丝状体类型异丝体类型异丝体类型管状体类型管状体类型膜状体类型膜状体类型四、藻类繁殖方式四、藻类繁殖方式其繁殖方式可分为其繁殖方式可分为3种：种：营养繁殖（营养繁殖（vegetativereproduction）无性繁殖无性繁殖(asexualpropagation)有性繁殖有性繁殖(sexualpropagation)（一）营养繁殖（一）营养繁殖 营营养养繁繁殖殖：不不经经过过任任何何生生殖殖细细胞胞（配配子子或或者者孢孢子子）而

12、而进进行的繁殖方式。行的繁殖方式。养料充足、温度适合环境中进行。养料充足、温度适合环境中进行。常见的方式：常见的方式：细胞分裂：单细胞藻类细胞分裂：单细胞藻类 群体破碎：群体群体破碎：群体 藻丝体断裂：丝状体藻丝体断裂：丝状体（二）无性（二）无性(孢子）繁殖孢子）繁殖通通过过产产生生不不同同类类型型的的孢孢子子来来进进行行繁繁殖殖。产产生生孢孢子子的的母母细细胞胞叫叫孢孢子子囊囊，孢孢子子不不需需要要结结合合，一一个个孢孢子子可可长长成成为为一一个个新新的的植物体。植物体。孢子类型：孢子类型：动动(游游泳泳)孢孢子子zoospore，不不动动（静静）孢孢子子aplanospore，似似亲亲孢孢

13、子子autospore，休休眠眠孢孢子子hypnospore，厚厚壁壁（垣垣）孢孢子子akinete，内生孢子内生孢子endospore，外生孢子外生孢子exospore等。等。1.动孢子动孢子：细胞裸露，有鞭毛，能运动。：细胞裸露，有鞭毛，能运动。2.不动孢子不动孢子：有细胞壁，无鞭毛，不能运动。：有细胞壁，无鞭毛，不能运动。【似亲孢子似亲孢子】3.休休眠眠孢孢子子：单单细细胞胞运运动动个个体体在在环环境境不不良良时时脱脱去去鞭鞭毛毛，原原生生质收缩，细胞壁外分泌胶质形成。质收缩，细胞壁外分泌胶质形成。4.厚壁孢子厚壁孢子:在在丝状体丝状体上产生的休眠孢子，通常在丝状体上上产生的休眠孢子，通

14、常在丝状体上单独形成，也有几个相连的细胞发育而成为一串的，它单独形成，也有几个相连的细胞发育而成为一串的，它可着生丝状体的基部、中间、或两端等，随种类而异。可着生丝状体的基部、中间、或两端等，随种类而异。厚壁孢子在寒冷或干燥时，除本身细胞壁外，还产生三厚壁孢子在寒冷或干燥时，除本身细胞壁外，还产生三层宽厚的包被，且孢子的原生质充满着各种贮存物，在层宽厚的包被，且孢子的原生质充满着各种贮存物，在环境适宜时萌发成新个体。环境适宜时萌发成新个体。(三三)有性繁殖有性繁殖通通过过生生殖殖细细胞胞配配子子的的结结合合形形成成合合子子，合合子子萌萌发发（经经减减数数分分裂裂）形形成成新新的的植植物物体体，

15、或或由由合合子子产产生生孢孢子子，再再由由孢孢子子萌萌发成新个体。发成新个体。配子形成合子，有四种类型：配子形成合子，有四种类型：同配生殖同配生殖 异配生殖异配生殖 卵配生殖卵配生殖 接合生殖：绿藻门接合藻目接合生殖：绿藻门接合藻目五、藻类的生活史五、藻类的生活史生活史（生活周期）：生活史（生活周期）：生活史（生活周期）：生活史（生活周期）：指指指指某某某某种种种种生生生生物物物物在在在在整整整整个个个个发发发发育育育育阶阶阶阶段段段段中中中中所所所所经经经经历历历历的的的的全全全全部部部部过过过过程程程程，或或或或一一一一个个个个个体从出生到死亡所经历的各个时期。个体从出生到死亡所经历的各个

16、时期。个体从出生到死亡所经历的各个时期。个体从出生到死亡所经历的各个时期。藻类生活史分藻类生活史分4种类型：种类型：营养生殖型：营养生殖型：无性生殖型：无性生殖型：有性生殖型：单相型，双相型有性生殖型：单相型，双相型 无性和有性生殖混合型：无世代交替，有世代交替无性和有性生殖混合型：无世代交替，有世代交替a.营养生殖营养生殖蓝藻、裸藻等单细胞藻类蓝藻、裸藻等单细胞藻类b.无性生殖无性生殖小球藻、栅藻等小球藻、栅藻等c.植物为植物为单相型的有性生殖单相型的有性生殖水绵、轮藻水绵、轮藻d.植物为植物为双相型的有性生殖双相型的有性生殖绿藻门（管藻目）、硅藻、褐藻门（鹿角藻目）绿藻门（管藻目）、硅藻、

17、褐藻门（鹿角藻目）e.无世代交替的无性、有性生殖混合型无世代交替的无性、有性生殖混合型衣藻、团藻、丝藻等衣藻、团藻、丝藻等f.有世代交替的无性、有性生殖混合型有世代交替的无性、有性生殖混合型石莼、刚毛藻、海带、裙带菜等石莼、刚毛藻、海带、裙带菜等六、分六、分类类藻类藻类Algae，林奈林奈Linnaeus，拉丁文拉丁文Algea。隐花植物纲隐花植物纲Cryptogamia，藻类目藻类目Algea。又称裂殖植物、孢子植物等名称。又称裂殖植物、孢子植物等名称。藻类学家一般将藻类共分藻类学家一般将藻类共分11个门，其顺序如下：个门，其顺序如下：1蓝藻门蓝藻门Cyanophyta2金藻门金藻门Chry

18、sophyta3黄藻门黄藻门Xanthophyta4硅藻门硅藻门Bacillariophyta5甲藻门甲藻门Pyrrophyta6.隐藻门隐藻门Cryptophyta7裸藻门裸藻门Euglenophyta8绿藻门绿藻门Chlorophyta9轮藻门轮藻门Charophyta10褐藻门褐藻门Fhaeophyta11红藻门红藻门Rhodophyta六、生态分布和意义六、生态分布和意义（一）生态分布：（一）生态分布：根据藻类生活环境的特点及其与环境的关系，可分根据藻类生活环境的特点及其与环境的关系，可分为三大生态类群为三大生态类群：1、浮游藻类（、浮游藻类（Phytoplankton）又称浮游植物。

19、又称浮游植物。2、底栖藻类、底栖藻类3、流水中的藻类、流水中的藻类1 1、浮游藻类、浮游藻类个体小，种类、数量多，包括藻类绝大部分个体小，种类、数量多，包括藻类绝大部分l海洋：硅藻、甲藻，初级生产力，海洋牧草海洋：硅藻、甲藻，初级生产力，海洋牧草l淡水：蓝藻、硅藻、绿藻门多。裸藻、隐藻、甲藻少淡水：蓝藻、硅藻、绿藻门多。裸藻、隐藻、甲藻少浮游藻类是鱼类和其它动物直接或间接的饵料，是水体的浮游藻类是鱼类和其它动物直接或间接的饵料，是水体的初级生产者，水体中生物环境重要组成部分，对水体的理初级生产者，水体中生物环境重要组成部分，对水体的理化性状、生物生产量和经济动物产量都有极为重要的影响。化性状、

20、生物生产量和经济动物产量都有极为重要的影响。水华水华(waterbloom)和赤潮（和赤潮（redtide）2、底栖藻类、底栖藻类营固着或附着生活的藻类。营固着或附着生活的藻类。红藻、褐藻、轮藻和绿藻门的大型种类是底栖藻类的基本红藻、褐藻、轮藻和绿藻门的大型种类是底栖藻类的基本组分，在水底形成藻被层。组分，在水底形成藻被层。小型底栖藻类是周丛生物的主要成员，对杂食性和刮食性小型底栖藻类是周丛生物的主要成员，对杂食性和刮食性鱼类具有重要的饵料意义。鱼类具有重要的饵料意义。裸藻、衣藻在阳光充足的温暖季节，在河湾、湖泊潮湿地裸藻、衣藻在阳光充足的温暖季节，在河湾、湖泊潮湿地表大量繁殖，形成绿色斑块状

21、藻被层，有的绿藻甚至可在表大量繁殖，形成绿色斑块状藻被层，有的绿藻甚至可在冰封的雪地上形成红色、褐色或绿色的藻被层。冰封的雪地上形成红色、褐色或绿色的藻被层。由底栖和浮游的藻类组成能在急流中生活和繁殖，同细菌由底栖和浮游的藻类组成能在急流中生活和繁殖，同细菌和微型动物一起形成和微型动物一起形成粘土层粘土层粘土层粘土层，具有巨大的吸附力，能吸附，具有巨大的吸附力，能吸附污染水体中的有机物并由生物群使之矿化，对流水的净化污染水体中的有机物并由生物群使之矿化，对流水的净化起到很大的作用。起到很大的作用。3、流水中的藻类、流水中的藻类（二）经济意义：二）经济意义：1.藻类的渔业和工农业价值藻类的渔业和

22、工农业价值2.藻类可作为水污染的指示生物藻类可作为水污染的指示生物3.藻类的医药和食用价值藻类的医药和食用价值1.藻类的渔业和工农业价值藻类的渔业和工农业价值肥源：固氮蓝藻固氮，轮藻、褐藻肥源：固氮蓝藻固氮，轮藻、褐藻饵料：螺旋藻、硅藻和绿藻的种类饵料：螺旋藻、硅藻和绿藻的种类工业用：褐藻，硅藻土工业用：褐藻，硅藻土-吸附剂、滤过剂、磨光剂吸附剂、滤过剂、磨光剂水华、赤潮的危害：水华、赤潮的危害：有害藻类的异常发生：小三毛金藻、有毒甲藻、寄生藻有害藻类的异常发生：小三毛金藻、有毒甲藻、寄生藻2.藻类可作为水污染的指示生物藻类可作为水污染的指示生物用藻类群落组成来判断水质状况：用藻类群落组成来判

23、断水质状况：用用作作氧氧化化塘塘法法进进行行污污水水处处理理：光光合合作作用用，利利用用水水中中的的N、P等营养盐，放出氧气等营养盐，放出氧气对对水水体体有有机机物物的的分分解解、水水体体净净化化具具有有一一定定的的作作用用：藻藻类类、细菌和原生动物等组成生物膜细菌和原生动物等组成生物膜3.藻类的医药和食用价值藻类的医药和食用价值海海藻藻的的医医学学价价值值：神神农农本本草草经经、名名医医别别录录、本本草纲目草纲目食用、药用的藻类有紫菜、海带、江蓠、麒麟莱和发菜等。食用、药用的藻类有紫菜、海带、江蓠、麒麟莱和发菜等。卡卡拉拉胶胶、琼琼胶胶等等可可作作为为通通便便剂剂和和胶胶合合剂剂等等。另另外外很很多多微微藻藻含有蛋白质、维生素、糖蛋白、虾青素等。含有蛋白质、维生素、糖蛋白、虾青素等。