水源地中常见藻类及特性介绍

class: center, middle, inverse, title-slide

# 水源地中常见藻类及特性介绍
## 水源地有害藻识别、定量及嗅味问题解析技术培训
### <a href="https://drwater.net">苏命</a>
### 中国科学院生态环境研究中心
### 2019年11月20日 <br><br><i class="fas  fa-link "></i> <a href="https://drwater.net/slides/training/phytoplankton/1-introduction.html">drwater.net</a>

---

layout: true
background-image: url(https://drwater.net/img/rceeslogo.png)
background-color: #FFFFFF
background-position: 0% 100%
background-size: 2.5%
z-index: 100
<div class="my-footer-left">
<span style="float:left;padding-left:2mm;color:white">水源地中常见藻类及特性介绍</span>
</div>
<div class="my-footer-right">
<span style="float:right;padding-right:2mm;color:black">水源地有害藻识别、定量及嗅味问题解析技术培训</span>
</div>

---

## 四点声明

> 1. 本人只是一个从环境水质角度对水源地水体中常见藻类进行初步研究，可能存在不
   妥甚至错误之处，请多原谅！
2.  本人实际研究经验有限，大多数内容来自于他人的文献和书籍以及网络，本人不对其
  正确性和版权负责！
3. 此次交流主要是抛砖引玉，介绍藻类和环境水质相关知识，如有问题随时可以打断提问。
4. 我不保证能回答所有问题，但会尽力协助大家去寻找满意的答案，也请您把实际工作中
  的经验教我！

---
class:toc
# 大纲

???

- P: presentation mode
- C: clone slides to a new window
- B: black out
- M: mirror the slide
- H: help
- J: Previous
- K: Next

---

# 藻类基础知识介绍

### 什么是藻类？

> [Wikipedia: Algae is an informal term for a large, diverse group of photosynthetic organisms that are not necessarily closely related, and is thus polyphyletic.](https://en.wikipedia.org/wiki/Algae)

- 藻类一般是指没有根茎叶分化的具有色素，能进行光合自养的一类生物
  ，其生殖器官一般为单细胞；
- 光合色素一般包括叶绿素(a,b,c,d)；类胡萝卜素；藻胆素(藻蓝素，藻红素)；
- 按照形态，细胞核类型，细胞壁有无、结构和化学成份，光合色素种类
  ，光合产物类型，鞭毛的有无、数目、着生方式类型，眼点有无，生殖
  方式及生活史类型等进行分类。
- 不同种类的藻的形态结构，大小颜色，生存环境，生殖方式等差异巨大。

---

## 藻类繁殖及生活史的演化

.pull-left[
### 进化路线

1. 营养繁殖
2. 无性繁殖（asexual reproduction）
   - 分裂生殖
   - 孢子生殖
3. 有性繁殖（sexual reproduction）
   - 配子生殖：1）同配生殖；2）异配生殖
   - 卵式生殖
]

.pull-right[
- 有些蓝藻，仅有营养繁殖，没有无性和有性生殖。
- 有的藻类仅有营养繁殖和无性繁殖，而没有有性繁殖。植物体没有单倍
  体和双倍体之分。
- 多数藻类都有有性生殖。有性生殖是沿着同配、异配、卵式生殖的方向
  发展。同配比较原始，卵式生殖是最进化的。有性生殖的出现必然发生
  减数分裂，形成单倍体核相和双倍体核相交替的现象。
]

---

## 藻类对人类的意义

- 氧气：地球上大部分氧气和有机碳为藻类光合作用所产生
- 食用：常见的可食用藻类植物有发菜、海带、鹿角菜、紫
菜、石花菜等。营养价值很高。有些藻类中含有很高的蛋
白质，如螺旋藻等保健产品。
- 渔业：许多藻类植物既是鱼类的食料，又是它们产卵的好
场所。
- 农业：上藻类死亡后在水底形成淤泥，可作肥料。利用固
氮藻类，增加土壤肥力，现已发现固氮蓝藻70多种。
- 工业：从藻类提取许多工业原料，如从褐藻中提取的藻胶
酸，可制人造纤维(具有耐火性)，琼胶和卡拉胶广泛应用
在食品上。
- 医药：从褐藻中提取碘，在藻类中提取生物活性物质。
- 环保：可消除污染，净化废水，还可以指示探矿。

---

# 常见淡水藻种及其特性

.pull-left[
#### 常见藻
- 蓝藻门（Cyanophyta)
- 绿藻门（Chlorophyta）
- 硅藻门（Bacillariophyta)
- 甲藻门（Pyrrophyta）
- 金藻门（Chrysophyta）
- 隐藻门（Cryptophyta ）

#### 其它藻门
- 黄藻门（Xanthophyta）
- 褐藻门（Phaeophyta）
- 裸藻门（Euglenophyta）
- 轮藻门（Charophyta）
- 原绿藻门（Prochlorophyta)
- 灰色藻门（Glaucophyta）
- 红藻门（Rhodophyta）
]

.pull-right[

<img src="img/algal_phylogeny.jpg" width="350" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
 .center[简化的系统发育树<sup>1</sup>]
]

.footnote[<sup>1</sup>: http://www.eurekaselect.com/136724/article]

---

## 蓝藻门 （Cyanophyta）

.pull-left[
### 特点：

- 细胞壁：内层为纤维素，外层胶质鞘
- 原核
- 无叶绿体，周质有光合片层，其上有光合色素：叶绿素a，藻蓝素，藻红素
- 光合产物：蓝藻淀粉，蓝藻颗粒体
- 无鞭毛、无眼点
- 分为2纲：色球藻纲和藻殖段纲，共2000种，中国900多种
- [参考分类资料](http://www.preslia.cz/P144Komarek.pdf)
- [更多资料1](https://biologyreader.com/cyanobacteria.html)
- [更多资料2](https://biologyboom.com/cyanobacteria/)
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Cyanobacteria)
]

.pull-right[
### 细胞结构

### 光合作用

]

---

## 蓝藻形态特征

.pull-left[

### 形态特征

- 单细胞（Unicellular）：胶鞘覆盖，如色球藻（*Chroococcus* sp.）；
- 群体（Colonial）：多细胞聚集；
- 丝状体（Filamentous）：丝状体中常含异形胞（Heterocyst），用于固氮；
    - 颤藻（*Oscillatoria* sp.）
    - 念珠藻（*Nostoc* sp.）
]

.pull-right[
### 异形胞（Heterocyst）
<img src="img/heterocyst-structure.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## .small[蓝藻繁殖：营养繁殖（Vegetative reproduction）]

.pull-left[

### 单细胞二分裂
- 单细胞二分裂（Binary fission）；单细胞藻类，细胞直接分裂；
<img src="img/binary-fission.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />

### 直接分裂（Fragmentation）
- 恶劣环境下可直接分裂；
]

.pull-right[

### 藻殖段分化
- 丝状蓝藻藻殖段分化（Hormogones）；
<img src="img/hormogones.jpg" width="200" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />

### 群体类蓝藻，形成子群体；
]

---

## .small[蓝藻繁殖：无性繁殖（Asexual reproduction）]

<em>不适环境下释放孢子，待环境转好后形成新个体</em>

.pull-left[

#### 丝状藻藻殖段孢子（Hormospores）
<img src="img/hormospores.jpg" width="80" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />

#### 厚壁孢子（Akinetes）
<img src="img/akinetes.jpg" width="80" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

.pull-right[
#### 内生孢子（Endospore）
<img src="img/endospores.jpg" width="80" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />

#### 外生孢子（Exospore）
<img src="img/exospores.jpg" width="60" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

#### 异形胞分裂（Heterocyst）
<img src="img/heterocyst.jpg" width="350" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />

---
## 蓝藻的价值与危害

### 经济价值（Economic importance）
- Cyanobacteria improve the fertility of the soil.
- It prevents soil erosion.
- Cyanobacteria help in the reclamation of USAR soil.
- An acidic chemical secretes by Cyanobacteria that reduces soil alkalinity.
- Spirulina is an edible cyanobacterium, produces SCPs (single-cell protein).
- Cyanobacteria colonise and add organic matter into the soil
- Extract of Lyngbya used in the manufacturing of antibiotics.
- Cyanobacteria like Oscillotoria used as “Pollution indicator”.
- Some cyanobacteria show symbiotic association with protozoa and fungi.

### 危害（Harmful Effects）

- When cyanobacteria present excess in water, it causes “Water bloom”.
- It depletes the amount of oxygen in the water, leads to the death of other aquatic organisms.
- Cyanobacteria produce mucilage that produces lousy odour as well as it degrades the quality of water.

---

## 平裂藻（*Merismopedia*）

.pull-left[

- 蓝藻门、色球藻科的一属。又称裂面藻属。
- 藻体为群体，微小。
- 群体片状，细胞4个一组整齐排列在一个平面的同质胶质中，形成片状群体。
- 淡蓝绿色以至亮绿色，少数呈玫瑰色以至紫蓝色。
- 现有13种，中国已报道10种。
- 一般与其他浮游藻类混杂，淡水水体中常见；少数见于海水及微盐水中。
- [更多资料](http://www.cyanodb.cz/#/Merismopedia)

]

.pull-right[

<img src="img/pingliezao.jpeg" width="320" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
<img src="img/Merismopedia.jpg" width="320" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 集胞藻（*Synechocystis*）

.pull-left[
- 蓝藻门、色球藻科的一属。
- 单细胞或由许多细胞密集而成球状植物体；
- 细胞球形；
- 细胞外表面有薄而透明的无色角质；
- 细胞原生质均匀或具有微小颗粒；
- 分裂生殖，有两个分裂面。
- [参考分类资料](http://www.preslia.cz/P144Komarek.pdf)
- [更多照片](https://cn.bing.com/images/search?q=synechocystis)
<img src="img/synechocystis_structure.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

.pull-right[
<img src="img/jibaozao.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
<img src="img/synechocystis_sp_05.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[[图片来源](http://protist.i.hosei.ac.jp/pdb/Images/Prokaryotes/Chroococcaceae/Synechocystis/sp_05.html)]
]

---

## 微囊藻（*Microcystis*）

.pull-left[
- 植物团块由许多小群体联合而成，微观或肉眼可见；
- 自由漂浮在水中或附着在植物上；
- 群体球形，椭圆或不规则，有时呈现胶网状；
- 细胞球形或椭球，直径3~5um，蓝色绿色或橄榄色，分裂生殖，大部分能形成水华。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Microcystis)
- [AlgaeBase](https://www.algaebase.org/search/species/detail/?species_id=30050)
]

.pull-right[
<img src="img/floating_Microcystis_3.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
- [更多照片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Microcystis)
]

---

## 色球藻（*Chroococcus*）

.pull-left[
- 色球藻目、色球藻科的一属。
- 细胞球形，近球形,刚分裂后呈半球形;
- 一般由2、4、8、16或更多的细胞组成的群体,细胞内的原生质体为
同质的,或含小颗粒体；
- 原生质体呈各种颜色，每个细胞外都有均质的或有层理的胶鞘；坚固或柔弱而透明。
- 淡水或海洋都有生长，水生较多，营浮游或附着生活；
- 大量利用大气二氧化碳进行光合作用产生大量氧气；
- is part of the first genus to use water to access electrons and hydrogen for
  photosynthesis, which also produces more free oxygen to be used by other
  organisms.
- [更多照片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Chroococcus)
]

.pull-right[
<img src="img/seqiuzao.png" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
<img src="img/chroococcus.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[.small[[图片来源](https://fineartamerica.com/featured/chroococcus-cyanobakteria-gerd-guenther.html)]]
]

---

## 念珠藻（*Nostoc*）

.pull-left[
- 蓝藻门念珠藻科的一属；
- 藻体外观多数为胶质球形，或胶质片状；
- 在藻丝的细胞列中，有若干个由营养细胞转化而来的、可以固氮的异形胞，所以本属藻类均可**固氮**；
- 繁殖方式以藻殖段进行营养繁殖；
- 附着状态生长，浮游生活种很少。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Nostoc)以及[更多照片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Nostoc)
]

.pull-right[
### .center[念珠藻结构]
<img src="img/Nostoc-1.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 鱼腥藻（*Anabaena*）

- 蓝藻目念珠藻科的一属。
- 藻丝单一，或群集成群体；自由漂浮，或粘附基质上。
- 每条藻丝亦呈念珠状。
- 该属和念珠藻属类似，二者的主要区别在于：
    - 本属的厚壁孢子常大量在异形胞间形成，后者仅形成少数厚壁孢子；
    - 本属群体无坚韧定形的总胶被，念珠藻有。
    - 本属的群体多为无定形的，念珠藻属则为坚固定形的。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Anabaena)
- [更多照片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Anabaena)

---

## 颤藻（*Oscillatoria*）

- 蓝藻门、颤藻科的一属；
- 植物体单列，不分枝。丝状体单生或结成团。细胞圆柱形、盘形；
- 无异形胞（Heterocyst）、无厚壁孢子（Akinete）；
- 丝状体无衣鞘。细胞内含物匀一或有颗瓦有时有假空泡。丝状体顶端宜或稍弯曲，
顶端细胞圆或棺状。丝状体中常产生若于透明的凹面体，丝状体由此断裂成获殖段，由藻殖段发展成新的丝状体；
- 丝状体具有特殊运动能力，能作颤动、滚动或滑动式运动；
- 藻体通常青蓝色，各种水体中均有，种类甚多；
- 生长代谢产生致嗅物质2-甲基异莰醇（2-MIB）
- [资料](http://fmp.conncoll.edu/Silicasecchidisk/LucidKeys3.5/Keys_v3.5/Carolina35_Key/Media/Html/Oscillatoria_Main.html)与[维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Oscillatoria)，以及[更多照片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Oscillatoria)与[视频](http://www.kaltura.com/index.php/extwidget/preview/partner_id/1385631/uiconf_id/26354192/entry_id/1_49e36o9j/embed/auto?)

---

## 浮丝藻（浮颤藻，*Planktothrix*）

- 同颤藻一样，无异形胞（Heterocyst）、无厚壁孢子（Akinete）；
- 独特之处：浮游、藻丝单生、具有气囊；之前归入颤藻属<sup>1</sup>；
- 模式种：阿氏浮丝藻（*Planktothrix agardhii*），产微囊藻毒素（肝脏）；
- [维基百科](https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E6%B5%AE%E7%B5%B2%E8%97%BB%E5%B1%AC)，[更多图片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Planktothrix)以及 [这里](http://nordicmicroalgae.org/taxon/Planktothrix%20agardhii)

.pull-left[
<img src="img/Planktothrix_isothrix.jpg" width="280" height="80%" style="display: block; margin: auto;" /><img src="img/planktothrix_isothrix2.jpg" width="280" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[ *Planktothrix isothrix* ]
]
.pull-right[
<img src="img/Planktothrix_rubescens.jpeg" width="280" height="80%" style="display: block; margin: auto;" /><img src="img/planktothrix_rubescens.jpg" width="280" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[*Planktothrix rubescens*]
]

.footnote[<sup>1</sup>: [文献来源](https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/ijsem/10.1099/ijs.0.01834-0)]

---

## 席藻（*Phormidium*）

.pull-left[
- 蓝藻门、席藻科的一属。
- 植物体呈胶状或皮状，由许多藻丝组成，着生或漂浮；丝体不分枝，直或弯曲；藻丝具鞘，
有时略硬，彼此粘连，有时部分融合，薄，无色，不分层；
藻丝能动，圆柱形，横壁收缢或不收缢，末端细胞头状或
不呈头状，细胞内不具气囊；繁殖形成藻殖段。
]

.pull-right[
<img src="img/phormidium.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
- 颤藻属或席藻属的某些种类在夏季会形成各种颜色的水华
- [更多图片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Phormidium)
- [更多资料](https://www.algaebase.org/search/genus/detail/?genus_id=43079&sk=0)
]

---

## 伪鱼腥藻（假鱼腥藻，*Pseudanabaena*）

.pull-left[
- 蓝藻丝体多由3—6个细胞构成, 直或稍有弯曲, 不具胶鞘；
- 细胞横壁处有收缢或不明显. 是热带、亚热带水库常见富营养化种；
- 能产生致嗅物质2-MIB；
- 水华种。常与铜绿微囊藻在富营养水体中形成水华；
- 常做为微囊藻的伴生种, 被微囊藻的胶鞘多糖所包被，由于细胞小, 只有在微囊藻
  分散时, 才易被发现。
.center[.small[*Pseudanabaena amphigranulata*]]
<img src="img/Pseudanabaena_amphigranulata.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]
.pull-right[
- [更多图片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Pseudanabaena)与[资料](https://www.algaebase.org/search/genus/detail/?genus_id=44060)
.center[.small[*Pseudanabaena persicina* ]]
<img src="img/Pseudanabaena_persicina.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[.small[*Pseudanabaena catenata*]]
<img src="img/Pseudanabaena_catenata_Lauterborn.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 束丝藻（*Aphanizomenon*）

.pull-left[
- 植物体为多细胞丝状，不分枝，常聚合成束，藻丝或直或弯曲，细胞圆
  柱形，具伪空胞，异形胞近圆柱形。
- 水华束丝藻广泛分布于世界各地，多生长在静止的水中，在适宜条件下
  ，春夏季节大量繁殖形成水华，并释放藻毒素，其毒素为生物碱，对神
  经有麻痹作用。
- [更多图片](https://www.google.com/search?tbm=isch&q=Aphanizomenon)
]
.pull-right[
.center[水华束丝藻]
<img src="img/aphanizomenon_flos.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

<img src="img/susizao.png" width="900" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
---

## 绿藻门（Chlorophyta）

.pull-left[
### 细胞结构
- 细胞壁：分两层，内层主要是纤维素组成，外层为果胶质，常常粘液化。
- 真核、有鞭毛、有眼点
- 有叶绿体，其上有光合色素：叶绿素a, b，ß胡萝卜素、P胡萝卜素、叶
  黄素等
- 光合产物：淀粉

<img src="img/lvzao.png" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[绿藻细胞示意图]
]
.pull-right[
<img src="img/Phylogeny-of-73-core-chlorophytes-inferred-using-the-PCG-AA-data-set-assembled-from-69.png" width="330" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[绿藻系统发育树]
]

---

## 绿藻主要特征

.pull-left[
- 绿藻是藻类植物中最大的一门，约有350属5000-8000种。
- 形状特征：单细胞体、群体、多细胞丝状体、多细胞片状体等类型
- 叶绿体：呈杯状、环带状、螺旋带状、星状、网状等形状
- 生殖方式：生殖方式多样，以有性生殖为主,为同配、异配或卵配。
- 生活史：产生具有顶端着生的、多为2～4根、等长鞭毛的游泳细胞;
- 分布：多生于淡水中，有些分布于陆地阴湿处，有些生于海水中，有的与真菌共生成地衣。
]
.pull-right[
<img src="img/chlamydomonas-lifecycle_eng.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[衣藻（*Chlamydomonas*）的生命周期]
]

---

## 衣藻（*Chlamydomonas*）

.pull-left[
- 绿藻门衣藻科的一属。
- 具一层较薄的由纤维素和糖蛋白构成的细胞壁；有些种类，细胞壁外面还有1层胶质层。
- 有1对顶生的等长的、能动的鞭毛；细胞内充满细胞质，有1个细胞核；1个叶绿体，较大
  ，形状因种的不同而异，有杯状、星状、片状、H形等；
- 叶绿体内埋藏有1个 至数个蛋白核和1个眼点；还有1到几个伸缩泡。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Chlamydomonas)
- [更多图片](https://cn.bing.com/images/search?q=Chlamydomonas&FORM=HDRSC2)
]

.pull-right[
<img src="img/yizao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 团藻（*Volvox*）

.pull-left[
- 绿藻门团藻科的一属。植物体由500～50000个以上细胞构成球形或卵形
  的定型群体或多细胞个体，直径0.5～1.5毫米。球体由1层细胞组成，细
  胞外被1层胶鞘，鞘与鞘相接；群体中央有一大的空腔，其中充满极稀的
  水样胶体；
- 团藻分布于全世界，生活在池塘、水坑、沟渠，尤其是临时积水中。一
  个水体中，团藻个体极多时，水呈绿色或草绿色。
- 生殖方式有无性生殖和有性生殖，有性生殖为严格的卵配。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Volvox)
- [更多图片](https://cn.bing.com/images/search?q=Volvox&FORM=HDRSC2)
]

.pull-right[
<img src="img/tuanzao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 小球藻（*Chlorella*）

.pull-left[
- 绿藻门小球藻科的一属。单细胞藻类，常单生，3～5μm也常有多数细胞
  聚于一起；细胞多为球形、椭圆形；每个细胞可以产生2、4、8或16个似
  亲孢子，进行无性繁殖。
- 分布于全世界，多生活于较小的浅水，各种容器、潮湿土壤、岩石和树
  皮上，也有一些海产种类。易于人工大量培养。
- 细胞内的蛋白质、脂肪和碳水化合物的含量都很高，又有多种维生素，
  因而可以作为饲料的一部分；近年来，又被考虑作为宇宙食物和气体交
  换的发生器，用于航天事业中；还设想从人工培养来扩大能源。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Chlorella)
- [更多图片](https://cn.bing.com/images/search?q=Chlorella)
]

.pull-right[
<img src="img/xiaoqiuzao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 四角藻（*Tetraedron*）

.pull-left[
- 单细胞体，扁平或作多面对称的三角形，四角形或多角形。角顶突出分歧或不分歧，顶端具短刺1-3个，少数角顶不延长亦不具短刺；
- 幼年细胞单核，之后具2、4或8细胞核。疑亲孢子繁殖；
- 常见有三角四角藻（*T. trigonum*）、规则四角藻（*T. tumidulum*）、具尾四角藻（*T.  caudatum*）、膨胀四角藻等。
]
.pull-right[
- 常见于静水池塘、湖泊中；
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Tetraedron)
<img src="img/Tetraedron_minimum.jpg" width="300" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
.center[.small[细小四角藻]]
]

---

## 盘星藻（*Pediastrum*）

- 绿藻门水网藻科的一属。
- 植物体多数是由8、16、32个细胞构成的定形群
  体，细胞排列在一个平面上，大体呈星盘状；每个细胞内常有一个周位
  的盘状的色素体和一个蛋白核，有一个细胞核；细胞壁光滑，或具各种
  突出物，有的还具各种花纹。
- 是世界性的淡水藻类，浮游或附着于底栖生物上；湖泊、池塘、沟渠、
  稻田中常见，也有些生于潮湿土壤之上。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Pediastrum)

---

## 栅藻（*Scenedesmus*）

- 绿藻门栅藻科的一属。
- 植物体通常是由2、4、8或16个、罕为32个细胞构成的定形群体；
- 细胞椭圆、卵圆、长筒、纺锤、新月形等等；
- 每个细胞内有一个周位的、片状的叶绿体，一个蛋白核，一个细胞核；
- 细胞壁光滑或有突起、各种刺、刺毛、颗粒、纵肋等等。
- 分布于全世界，淡水产，广泛生活于池塘、湖泊、沟渠、小水坑，各种
  培养缸等水体中，是常见的重要的浮游藻类。生殖方式和用途同小球藻属。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Scenedesmus)

---

## 月牙藻（*Selenastrum*）

.pull-left[
- 绿藻门小球藻科的一属。
- 植物体常由4个、8个或16个细胞为一群，数个群彼此联合成可多达128个细胞以上的群体，无群体胶被；
- 细胞新月形、镰形，两端尖，同一母细胞产生的个体彼此以背部凸出的一侧相靠排列，色素体周生、片状，1个，除细胞凹侧的小部分外，充满整个细胞。
- 生长在湖泊、池塘、水库、沼泽中的浮游种类。
]
.pull-right[
<img src="img/yueyazao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 纤维藻（*Ankistrodesmus*）

.pull-left[
- 绿藻门小球藻科的一属。植物体常由4个、8个、16个或更多个细胞聚集成群，浮游；
- 细胞纺锤形、针形、弓形、镰形或螺旋形等多种形状，直或弯曲，自中央向两端逐渐尖细，末端尖，罕为钝圆的，色素体周生，片状，1个，占细胞的绝大部分，有时裂为数片。
- 常生长在较肥沃的小水体中，为各种水体类型中的常见类。
- [维基百科](https://en.wikipedia.org/wiki/Ankistrodesmus)
- [更多图片](https://cn.bing.com/images/search?q=Ankistrodesmus)
]
.pull-right[
<img src="img/xianweizao.png" width="280" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 硅藻门（Bacillariophyta）

- 细胞壁：无色、透明。外层为硅质，内层为果胶质。细胞壁含果胶和二
  氧化硅，质坚硬，常由套合的两瓣组成，两片硅质壳，大的套在外面，
  叫上壳,较老；小的在里面,叫下壳,较年轻。
- 并有呈辐射对称(辐射硅藻目)或左右对称(羽纹硅藻目)排列的花纹。
- 藻体：一般为单细胞
- 色素体：叶绿素a、c1、c2以及β胡萝卜素，岩藻黄素、硅藻黄素等，色
  素体有一个、两个或多个
- 同化产物：金藻昆布糖

---

## 硅藻主要特征

- 分布特点：硅藻广泛分布于淡水、海水和半咸水中；
- 生态特点：鱼池清塘排水后，往往最先生殖的是菱形藻、小环藻等硅藻；
- 大量发生可能与浅水、光照好及清塘后，水中硅酸盐含量丰富有关；
- 硅藻一年四季都能形成优势种群；
- 饵料价值：水生动物的食料，浮游硅藻是海洋中的主要的初级生产力；
- 硅藻土：硅藻死亡后的硅质外壳形成硅藻土，含有85.2%的氧化硅，在工业上用途广泛；
- 化石硅藻对石油勘探有关的地层鉴定及古海洋地理环境的研究也有重要的参考价值；
- 危害：
    1. 赤潮：某些硅藻生殖过盛，形成赤潮，使水质恶劣；
    2. 有些硅藻（如根管藻）生殖太盛并密集在一起，可阻碍或改变鲱鱼的洄游路线，降低渔获量。

---

## 分类

根据壳的形状和花纹排列方式，硅藻门分成二个纲。

.pull-left[
### 中心纲（Centriae）

- 花纹辐射对称排列。
- 细胞圆盘形、圆柱形或三角形、多角形等。
- 细胞外面常有突起和刺毛。
- 没有壳缝或假壳缝，不能运动。
- 中心硅藻大多分布海水中，淡水种类很少。
]

.pull-right[
### 羽纹纲（Pennatae）

- 壳面花纹为左右对称。
- 有壳缝或管壳缝，壳缝在细胞壁的中线上，为无硅质的狭缝。
- 管壳缝常在细胞壁的边缘，管状，有狭缝和外界相通及小孔(即
船骨点)和内部相通的构造。能行动。
- 壳缝和管壳缝在发生上是相互关联的。
- 行动有徐徐前进的，也有急跳的；色素体少而大，少数小而多。
]

---

## 硅藻图片
<img src="img/diatom.jpg" width="750" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />

---

## 小环藻（*Cyclotella*）

- 硅藻门圆筛藻科的一属。细胞圆盘形，很少呈椭圆形。壳面构造分成两
  圈：外圈有向中心的带条纹或条状纹，有时有小刺；内圈即中央部分，
  平滑无纹，或有向心排列的点纹，或有排列不规则的花纹。壳面平或有
  起伏，特别在中央部分。色素体多，小盘形。有复大孢子。细胞单独生
  活，或2～3个相连在一起，或包埋于自身分泌的胶质管内。
- 多生活于淡水，海水中也有。底栖或浮游。也有化石的种类。

---

## 冠盘藻（*Stephanodiscus*）

- 硅藻门圆筛藻科的一属。植物体为单细胞或连成链状群体，浮游；细胞
  圆盘形，少数为鼓形、柱形；壳面圆形，平坦或同心波曲；壳面纹饰为
  成束辐射状排列的网孔，在电镜下称室孔，其内壳面具有晒莫，壳面边
  缘处每束网孔为2-5列，向中部成单列。
- 色素体小盘状，数个，较大而呈不规则形状的仅1-2个。
- 主要是淡水浮游种类，生长在池塘、浅水湖泊、沟渠、沼泽、水流缓慢
  的河流及溪流中。

---

## 菱形藻（*Nitzschia*）

- 硅藻门菱形藻科的一属。菱形藻细胞菱形、宽叶形或线形，中部膨大，
  或收缩。细胞单独生活，少数连成群体。末端一般较尖。从壳面观管壳
  缝常在一侧，亦有接近中线的。花纹左右排列。无中央节和端节。色素
  体两个或多个。复大孢子由互换相等的配子形成。本属共有350种，中国
  有76种以上。如粗点菱形藻，海水、半咸水和淡水都有。也有化石种类
  。

---

## 直链藻（*Melosira*）

.pull-left[
- 硅藻门圆筛藻科的一属。
- 细胞圆球形、圆柱形或圆桶形。壳面圆形,偶有呈椭圆形的。
- 常相连成长直链,故称直链藻。
- 壳周无射出刺,但有的有刺刺入邻胞,与链轴平行,是分种特征之一。
- 壳面有射出状排列的孔纹或点纹。
]
.pull-right[
<img src="img/zhilianzao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 脆杆藻（*Fragilaria*）

- 羽纹纲、等片藻目、等片藻科的1属。壳面棱形至长椭圆形。花纹左右对
  称，与纵轴垂直。纵轴上拟壳缝不明显，无壳缝。壳环面长方形。细胞
  内无隔片。色素体每细胞1～4个，也有多个的，依种类而异。复大孢子
  每细胞一个。
- 常为群体，细胞相连成带状，或锯齿状群体，少数星状。海水淡水均有
  ，也有化石种类。

---

## 针杆藻（*Synedra*）

.pull-left[
- 羽纹纲等片藻目等片藻科的1属。细胞细长,附着在其他植物或其他物体
  上。壳面针形，无壳缝，只有拟壳缝，尚保留着拟中节和拟端节。色素
  体少。复大孢子每细胞有两个，非接合而成。
- 细胞单独生活，或簇生成射出状或扇状体。大多数种类生长在淡水，少
  数是沿海底部生长的。
]
.pull-right[
<img src="img/zhenganzao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 星杆藻（*Asterionella*）

- 细胞群体生活，常以一端连成星形螺旋状的链；
- 壳面近端呈三角形，另一端细长，末端截平。壳面较窄，呈长椭圆形，一端大，一端细长；
- 色素体为两片或多片；
- 分布广，数量大，暖季多于冬季。

---

## 舟形藻（*Navicula*）

.pull-left[
- 硅藻门舟形藻科的一属。
- 该属是硅藻门种类最多的一个属，有1850种，中国有100多直舟形藻种，如直舟形藻。
 -细胞单独生活，也有少数群居于自己分泌的胶质管内。各种水域中均有。
]
.pull-right[
<img src="img/zhouxingzao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 羽纹藻（*Pinnularia*）

.pull-left[
- 羽纹纲舟形藻目舟形藻科的1属。
- 羽纹藻属与舟形藻属相近，除细胞体型外，主要区别在于羽
  纹藻花纹由肋条组成，而舟形藻为点条纹。
- 细胞常单独自由生活，淡水、半咸水、海水都有。如以种类来讲，淡水
  多于海水，也有少数浮游于水中。有化石种类。
]
.pull-right[
<img src="img/yuwenzao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 金藻门（Chrysophyta）

.pull-left[
- 细胞壁：一般为如衣箱似的两层叠合起来构成；单细胞游动的种类，无细胞壁。
- 色素体：是含有大量β-胡萝卜素和黄嘌呤的天然色素而呈黄绿色或金褐色的藻类
- 鞭毛：多具一或二根顶生的鞭毛(三根的少见)，鞭毛等长或不等长。
- 繁殖方法：有断裂(群体种类)、分裂、产生游动孢子(无鞭毛的种类)；
- 有性生殖少见，属同配接合。
- 生长方式：浮游或附着。分布：主要在温度较低的清澈淡水中。
]
.pull-right[
<img src="img/jinzao.jpg" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 锥囊藻（*Dinobryon*）

.pull-left[
- 金藻门棕鞭藻科的一属。
- 植物体多数为树状群体，少数为不分枝群体或单细胞。
- 细胞内有一眼点。色素体1～2个 ，片状，周生。
- 锥囊藻是湖泊及池塘中常见的浮游生物，有的种类如分歧锥囊藻，密集锥囊藻等仅生长于贫营养水体中，当水中有机质多时，它们便消失。
]

.pull-right[
<img src="img/zhuinangzao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 甲藻门（*Pyrrophyta*）

.pull-left[
- 藻体：大多数为单细胞
- 细胞壁：有或无细胞壁。
- 细胞核：中核。
- 色素体：含叶绿素a或c、胡萝卜素
- 贮藏物：淀粉和油。
- 鞭毛：运动细胞有两条顶生或侧生的鞭毛。
- 分布：分布很广，淡水和海水中都有，尤以热带海洋最多，为海洋动物
  的主要饵料。是海洋中产生“赤潮”的主要种类。
]
.pull-right[
<img src="img/jinzao.jpg" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 多甲藻（*Peridinium*）

.pull-left[
- 甲藻门、多甲藻目多甲藻科最常见的一属。植物体为单细胞,球形、椭圆
  形、卵形，罕为多角形，横断面常呈肾形。横沟将植物体分为上、下壳
  ，纵沟略上伸到上壳。胞壁厚，具平滑或具窝孔状的板片，其间具板间
  带，具或不具顶孔，顶板4块，前间插板0至3块,沟前板7块，沟后板5块
  ，底板2块。鞭毛2条，色素体多数，颗粒状，呈黄、褐色。
- 繁殖为细胞纵分裂或产生休眠孢子。
]
.pull-right[
<img src="img/duojiazao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 角藻（*Ceratium*）

.pull-left[
- 甲藻门角藻科的一属。
- 全世界约有80种，均为浮游种类。
- 中国湖泊在常见的种有角甲藻，常在
  池塘和湖泊中大量繁殖，可作为水生生物的饵料。
- 在营养生活周期终结
  时形成胞囊，在粘土中过冬。
- 长角角藻C.macroceros分布极广，可大量生殖，形成云彩状水华，使水
  呈红褐色，其体型有冬型和夏型，有明显的季节变异。
]
.pull-right[
<img src="img/jiaozao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 裸藻门（Euglenophyta）

### 裸藻（*Euglena*）

.pull-left[
- 裸藻门裸藻科的一属。多数种类表质软，形状易变。
- 具叶绿体，呈星状、盘状或颗粒状。少数种类具特殊的裸藻红素，使细胞呈红色。
- 分布较广，多数产于淡水中，少数产于半咸水中。裸藻是湖泊及池塘中常见的浮游藻类，生长旺盛时能形成绿色或红色的粘膜状水华，对池塘养鱼有不利的影响。
]
.pull-right[
<img src="img/luozao.png" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## 隐藻门（Cryptophyta）

- 隐藻为单细胞，前端较宽，钝圆或斜向平截；多数种类具有鞭毛，能运动。
- 体制： 隐藻为单细胞，细胞长椭圆形或卵形。
- 细胞结构： 前端较宽，钝圆或斜向平截。有背腹之分，侧面观背面隆起，腹面平直或凹入。
- 前端偏于一侧具有向后延伸的纵沟，有的种类具有1条口沟，自前端向后延伸，纵沟或口沟两侧常具有多个棒状的刺丝泡。
- 鞭毛2条，略等长，自腹侧前端伸出或生于侧面。
- 细胞壁： 种类细胞不具纤维素细胞壁，细胞外有一层周质体，柔软或坚固。多数种类具有鞭毛，能运动。
- 色素和色素体： 隐藻的光合作用色素有叶绿素a、c，β-胡萝卜素等。还有藻胆素。色素体1－2个、大形叶状。隐藻的颜色变化较大。多为黄绿色，黄褐色，也有蓝绿色、绿色或红色的。

---

## 隐藻（*Cryptomonads*）

.pull-left[
- 细胞椭圆形、豆形、卵形、圆锥形、S形等。
- 色素体多为2个
，有时1个，黄绿色或黄褐色，或有时为红色。细胞核1个，位细胞后端。
- 分布广，湖泊、鱼池极常见。
- 常见有卵形隐藻C. ovata和啮蚀隐藻C erosa
，两者区别是前者细胞后端规则,呈宽圆形，纵沟明显；后者细胞后端大多
渐细,纵沟常不明显。
]
.pull-right[
<img src="img/jinzao.jpg" width="400" height="80%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

# 藻类的鉴定方法简介

.pull-left[
### 形态学初步判定

- 形状大小，颜色，鞘，异形细胞，细胞核，眼点，鞭毛等作为依据，有些藻类形态学非常类似，需要按照分类手册逐项检索区分判断《中国淡水藻类》，网络搜寻图片

### 生存环境辅助判别

- 大部分藻类有其适合的生境，温度，水质，天气等
]

.pull-right[
### 生理生化指标鉴定

- 生活史，生殖方式，代谢物特征，色素种类含量等

### 遗传分析鉴定

- DNA序列分析，特征基因和分子标记物分析等
]

---

## 注意事项

- 许多藻类形态变异大，生活史复杂，仅凭一些片断和少数个体，不能鉴定。
- 部分藻类的鉴定需要特殊方法或功能强大的显微镜，如硅藻、甲藻。
- 要钻研，学会请教，网络、邮件，利用其它参考书。
- 学会放弃--不主要的，量很少的，标本残缺的
- 装片要薄，轻敲盖玻片，观察不同方位视图，把握整体形状，特别对于硅藻、鼓藻等。
- 形态特征，依据检索表，对图是必要的，但更要注意特征性要点，特别是硅藻，只看外形很容易混淆，如果样品非常重要，需要特殊酸处理。
- 经验的获得，多看，包括标本和描述，从身边周围多采材料，做浮游的也要看一些固着种类类，有助于理解一些概念，色素体形状、蛋白核、似亲孢子、内生孢子...
- 诸多图片来源于网络，包括但不限于：
    - [维基百科](https://wikipedia.org)
    - [Algaebase](https://algaebase.org)
    - [Google](https://www.google.com)
    - [Bing](https://www.bing.com)

---
class: center, middle
layout: false

### .large[谢谢各位，]
### .large[敬请批评指正。]

***

.footnote[
<i class="fas  fa-home "></i> [苏命|drwater.net](https://drwater.net)&emsp;
<i class="fas  fa-envelope "></i> [mingsu@rcees.ac.cn](mailto:mingsu@rcees.ac.cn)&emsp;
<i class="fas  fa-address-card "></i> [drwater.net/bcard](https://drwater.net/bcard)&emsp;
<i class="fab  fa-weixin "></i> [minger01](https://drwater.net/img/wechat.png)&emsp;
<i class="fas  fa-link "></i> [drwater.net](https://drwater.net/slides/training/phytoplankton/2-method.html)]