简介
氧气对生命至关重要。在大气中,氧气占可利用气体的20%以上。然而,在水生生态系统中,氧气是稀缺的。为了对水生生物有用,氧必须以分子氧O2的形式存在。水中氧的浓度会受到许多物理和生物因素的影响。动植物的呼吸作用会降低氧的浓度,而植物的光合作用则会增加氧的浓度。在光合作用中,碳被吸收到生物圈中,氧气被提供,过程如下:
水中碳的同化速率取决于水中植物的种类和数量。初级生产力是碳同化速率的量度。如上公式所示,氧气的产量可用于监测水生生态系统的初级生产力。对一段时间内氧气产量的测量提供了一种计算在这段时间内有机化合物中结合的碳量的方法。初级生产力也可以通过测定二氧化碳的利用率或有机化合物的形成率来测量。
测量氧气产量的一种方法是明暗瓶方法。在这种方法中,样品水被放入两个BOD(生化需氧量)瓶中。一瓶放在黑暗的地方,另一瓶放在明亮的地方。只有在黑暗中储存的瓶子中才能发生呼吸作用。呼吸速率是暗瓶中溶解氧(DO)随时间的减少。在光照下的瓶子中,光合作用和呼吸作用都可以发生。通过光合作用产生的氧气量和通过有氧呼吸消耗的氧气量之间的差异是净生产力.在光照条件下和黑暗条件下,瓶子中溶解氧随时间的差异是光合作用产生的氧气总量的衡量标准。产生的氧气总量称为氧气总生产力.
测量水体的DO浓度常用于确定需氧生物活动是否发生,是污染的重要指标。
目标
在这个初步活动中,您将获得使用溶解氧探针测量老师提供的水样的溶解氧水平的经验。您还将学习如何计算呼吸速率,总生产力和净生产力使用明暗瓶方法。
在完成初步活动后,你将首先使用参考资料来了解更多关于初级生产力的信息,然后再选择和调查一个与初级生产力相关的可研究问题。参考文献搜索中需要考虑的一些主题是:
- 初级生产力
- 溶解氧
- 净生产力
- 总生产力
- 光合作用
- 细胞呼吸
- 呼吸率
- 富营养化