浮游植物为什么会有颜色
‘壹’ 什么是浮游植物
海洋浮游生物的其中一个重要类群是浮游植物。
海洋中,浮游植物被誉为“上帝”,正是由于它们的作用,才使其他生物能够依赖它们生存,使海洋生机勃勃,充满活力。
浮游植物是自养生物。也就是说,它本身含有叶绿素或其他色素体,能吸收太阳光能,并利用这些太阳辐射的光能和水中、空气中的二氧化碳进行光合作用,自己制造有机物,主要产物是碳水化合物和氧气。它们本身就是一座座小型的绿色加工厂。它们是水域生态系统中的主要生产者,为其他生物提供了饵料、食物和必需的能量,在生态学研究中,它们叫作初级生产力。这类生物主要包括海洋细菌和一些单细胞藻类,如硅藻、甲藻、蓝藻、黄藻等。浮游植物的数量极多,分布在世界的各个水域中。
浮游植物的个体十分微小,要在高倍显微镜下才能看得清楚。但有时,它们也会几个细胞或几十个细胞聚集在一起,形成群体。它们通常由于细胞中所含色素的不同,而呈现不同的颜色。每逢繁殖季节到来的时候,由于它们的大量聚集,会使海水颜色发生变化,形成赤潮。浮游植物形成的赤潮对渔业特别是贝、虾养殖业危害极大。
有些浮游植物具有富集同位素的能力,可以作为放射性同位素的指标种。例如硅藻类的中肋骨条藻就可以作为“三废”污染的指标种。
还有些浮游植物如根管藻等,在繁殖期内因为数量太多,并且聚集在一起,虽然不能形成赤潮,但却可以阻碍或改变一些鱼类如鲱鱼的洄游路线,从而使人类在鲱鱼洄游时捕获鲱鱼量降低,对渔业十分有害。
浮游植物的发光是非常显着的。如夜光藻受到刺激时能发出一种淡蓝色的闪光,多边漆沟藻在夜间能发出蓝绿色的闪光。夜晚的海中,鳞光闪闪,被人们称为“火海”、“火星潮”,这些正是由于发光的浮游植物大量聚集的结果。
‘贰’ 海水的颜色 由什么决定的
1、海水颜色由阳光光照与海水成分的相互作用而决定。
水分子吸收除了蓝色光谱之外的几乎所有阳光,这使得含有生物较少的海洋呈现出更多的蓝色。
在海水超过100米深的时候,光大部分被吸收,但是由于不同波长被水分子吸收能力不同,蓝光更容易反射和散射,所以海水在深处显蓝色。但是在近海处,悬浮物质较多,颗粒较大,更容易形成散射和反射,尤其是对于波长更短的光,在波长短的光中,人对绿色更敏感,所以近海程浅蓝色或浅绿色。
2、气候变化海洋将因为气候变化而改变颜色,海水将变得更蓝或更绿。
据埃菲社2月4日报道,麻省理工学院的一项研究指出,至2100年,全球一半以上的海洋将因为气候变化而改变颜色,海水将变得更蓝或更绿。全球气温上升预计将使浮游生物丰富的极地海洋更绿,因为浮游生物在此欣欣向荣,而随着浮游生物被清除,亚热带的蓝色海洋变得更蓝。
3、海水颜色由由海上浮游植物决定
浮游植物含有叶绿素,吸收的蓝色光谱更多、绿色光谱更少,因此富含藻类的海洋区域呈现出绿色。
(2)浮游植物为什么会有颜色扩展阅读:
在一定的波长范围内,若物质对通过它的各种波长的光都作等量(指能量)吸收,且吸收量很小,则称这种物质为一般吸收;若物质吸收某种波长的光能比较显着,则称这种物质具有选择吸收性。太阳光照射到海面时,一部分光被反射回来,另一部分光折射进入水中。进入水中的光线在传播过程中会被水吸收。水对光的吸收与光的波长有关,即水具有选择吸收性。水对波长较长的光吸收显着,对波长较短的吸收不明显。
水分子对于可见光中各种波长不同的光线(指红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)散射作用(指光束在媒质中前进时,部分光线离原来方向而分散传播的现象)的强弱不同,对于波长短的(如绿、青、蓝等)其散射作用远比波长长的光(如红、橙色)的散射作用强。散射作用的强弱与光程的长短也有关。
‘叁’ 为什么有些海是蓝色,而有一些海是绿色和黄色呢
没有怎么出国旅游的朋友可能会有这样的疑问,为什么其他地方的海看起来都是蓝色透底的,而我们国家的海一般是绿色而且看不见底的呢?其实这个问题的答案有很多,因为引起海水颜色不同的因素多种多样,例如海中微生物的种类和含量差异、该海域的污染情况等等。
海洋浮游植物一般都分布在海岸线附近,这里有从陆地冲下去的有机物,因此大量的浮游生物在这里生活。而浮游植物体内有叶绿素,它能够吸收太阳光的红光和蓝光,然后反射绿光。因此我们一般在海岸边看到的海水都是绿色的,要想看到蓝色的海水,得往海洋远处走。
‘肆’ 洋河水库夏季浮游植物大量繁殖的原因
洋河水库夏季浮游植物大量繁殖的原因是光照条件好,温度较高。
因为除了冬季,春季、夏季、秋季都会有浮游生物大量繁殖,所以夏季光照条件好,温度较高,更容易使它们大量繁殖,然而对于一些不适合高温喜低温的的种类则会在春秋季节大量繁殖。所以从生产力角度来说,夏季最高,其次是春季和秋季。
浮游植物也决定了水体呈现的颜色。
据藻类的生物化学分析,各大门类几乎各具特殊的色素,最普遍的有四大类,即叶绿素、胡萝卜素、叶黄素和藻胆素。各门藻类因所含色素不同,藻体呈现的颜色迥异,如绿藻门为鲜绿色,金藻门呈金黄色,蓝藻门多为蓝绿色等,这也是富营养化的水体呈现五彩缤纷的原因所在。
‘伍’ 一片海域两种颜色,大家知道是什么原因造成的吗
首先,NASA海洋学家Gene Carl Feldman指出:“海洋中的水不是蓝色,很明显,海洋表面的颜色大部分是基于深度,里面有什么,下面是什么。”
水冲一杯,当然,显示效果清晰为可见光线穿过它几乎没有障碍。但是如果一个水体足够深,光线不会从底部反射出来,它就会呈现蓝色。基本物理学解释了为什么:来自太阳的光不同波长的光谱组成。较长的波长出现在我们的眼睛,红色和橙色,而较短的出现蓝色和绿色。当太阳的光照射到海洋时,它会与水分子相互作用并被吸收或散射。如果除了水分子以外没有任何东西存在于水中,那么波长较短的光线更有可能击中某物并散射,使海洋呈现蓝色。与此同时,较长的阳光红色部分被吸收在表面附近。
深度和海底也会影响到表面是否出现暗淡的深蓝色,如在大西洋的某些地方,或者像在热带地区那样抛出蓝宝石般的微光。“在希腊,水是这种美丽的绿松石色,因为底部是白色沙滩或白色的石头,”费尔德曼解释说。“发生什么事情是光线下降,蓝色光线下降,碰到底部,然后反射回来,所以你在水中做出这个美丽的淡蓝色。”颜色反映海洋健康
然后有一个事实,即海洋很少清晰,但是却充满了微小的植物和动物生活,或充满悬浮的沉积物或污染物。当医生阅读患者的生命体征时,海洋学家监视海洋的颜色。海洋表面看到的颜色反映了它广阔的深处发生了什么。
费尔德曼在马里兰州的美国宇航局戈达德太空飞行中心工作,研究1997年发射的海上观测宽视场传感器(SeaWiFS)卫星拍摄的图像。从其栖息地超过400英里(644公里)卫星捕捉到梵高般的海洋色彩漩涡。这些模式不仅迷人,而且还反映了沉积物和径流可能使水呈现为暗淡的棕色,以及称为浮游植物的微型植物在富含营养物的水域中收集,并经常将其染成绿色。
浮游植物利用叶绿素捕获太阳能将水和二氧化碳转化为有机化合物。通过这个称为光合作用的过程,浮游植物会产生我们呼吸的大约一半的氧气。Feldman说,虽然大多数浮游植物会给海水带来绿色的色调,但有些会使它变成黄色,红色或棕色色调。
具有高浓度浮游植物的海洋可以呈现蓝绿色至绿色,这取决于密度。绿水可能听起来不太吸引人,但正如费尔德曼所说:“如果不是浮游植物,我们就不会来这里。” 浮游植物是食物网的基础,也是浮游动物食物的主要来源,它们是鱼类食用的小动物。然后鱼被鲸鱼和鲨鱼等大型动物食用。
当海洋被径流污染的时候,浮游植物的数量会升高到不健康的水平。浮游植物以污染物为食,蓬勃发展并死亡,沉入水底,在一个从水中耗尽氧气的过程中分解。气候变化影响
根据2018年1月发表在“科学”杂志上的一份研究报告,过去50年来,氧耗尽的海洋区域的面积翻了四倍,达到了欧盟的面积,即1,778,099平方英里(4,475,755平方公里)。部分原因可能是气候变化导致海水温度上升,因为温暖的水支撑着更少的氧气。在沿海地区,浮游植物的花被怀疑是原因。浮游植物可能是海洋食物链的基础,但正如费尔德曼所说:“太多的好东西不是好事。”
在费尔德曼办公室墙上的地图上,是一个标记,显示人类干扰不大的地方,海水也许是这个星球上最清晰的地方。在这个地区,在东南太平洋复活节岛附近的海岸,由于它位于巨大的海洋环流中间,或大的环流,水深和明显。它的中心位置意味着海洋层次的混合最少,营养物质不会从深层底部向上推进。这里的水的纯度,再加上它的深度,这里的海洋显得比其他任何地方都更深。
“光线一直向下,向下,向下,没有任何东西可以让它回弹,”费尔德曼说,“这是你见过的最深的蓝色。”
‘陆’ 海洋上的飘浮物从何而来
水中富营养华导致水底的浮游植物疯狂生长导致赤潮,或者是导致其他的颜色的物质. 伴随着浮游生物的骤然大量增殖而直接或间接发生的现象。本来是渔业方面的用语,并没有严格的定义。水面发生变色的情况甚多,厄水(海水变绿褐色)、苦潮(按即赤潮,海水变赤色)、青潮(海水变蓝色)及淡水中的水华,都是同样性质的现象。构成赤潮的浮游生物种类很多,但鞭毛虫类、硅藻类大多是优势种。当发生赤潮时的浮游生物的密度一般是102—106细胞/毫升。在日本近海淡水流入的内湾,自春至秋均有发生。近年,随着城市和工业废水的增加而出现了富营养化,在东京湾、濑户内海、有明海等赤潮频繁发生。赤潮有时可使鱼类等水生动物遭受很大危害,这是由于赤潮浮游生物堵塞鱼鳃,引起机械障碍,和它们死后分解,迅速消耗氧气,水中氧气不足,以及分泌有害物质等造成的,〔尤其是裸甲藻属(Gymnodinium)和Olisthodiscus等为害甚大〕。一般以为是由于水不流动、富营养化、日照量增大和水温上升等因素综合作用的结果。
【赤潮与历史记载】
赤潮是一种灾害性的水色异常现象,也是人为因素引起的。人类早就有相关记载,如《旧约•出埃及记》中就有关于赤潮的描述:“河里的水,都变作血,河也腥臭了,埃及人就不能喝这里的水了”。赤潮发生时,海水变的黏黏的,还发出一股腥臭味,颜色大多都变成红色或近红色。在日本,早在腾原时代和镰时代就有赤潮方面的记载。1803年法国人马克 • 莱斯卡波特记载了美洲罗亚尔湾地区的印第安人根据月黑之夜观察海水发光现象来判别贻贝是否可以食用。1831—1836年,达尔文在《贝格尔航海记录》中记载了在巴西和智利近海面发生的束毛藻引发的赤潮事件。据载,中国早在2000多年前就发现赤潮现象,一些古书文献或文艺作品里已有一些有关赤潮方面的记载。如清代的蒲松龄在《聊斋志异》中就形象地记载了与赤潮有关的发光现象。
【赤潮的典型特征】
赤潮是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名,它并不一定都是红色,实际上是许多赤潮的统称。赤潮发生的原因、种类、和数量的不同,水体会呈现不同的颜色,有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等。值得指出的是,某些赤潮生物(如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等)引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色。
【人类活动与赤潮】
随着现代化工、农业生产的迅猛发展,沿海地区人口的增多,大量工农业废水和生活污水排入海洋,其中相当一部分未经处理就直接排入海洋,导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。同时,由于沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题;海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入;全球气候的变化也导致了赤潮的频繁发生。
目前,赤潮已成为一种世界性的公害,美国、日本、中国、加拿大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、印度尼西亚、马来西亚、韩国、香港等30多个国家和地区赤潮发生都很频繁。
首先,赤潮的发生,破坏了海洋的正常生态结构,因此也破坏了海洋中的正常生产过程,从而威胁海洋生物的生存。
其次,有些赤潮生物会分泌出粘液,粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上,妨碍呼吸,导致窒息死亡。含有毒素的赤潮生物被海洋生物摄食后能引起中毒死亡。人类食用含有毒素的海产品,也会造成类似的后果。
再次是大量赤潮生物死亡后,在尸骸的分解过程中要大量消耗海水中的溶解氧,造成缺氧环境,引起虾、贝类的大量死亡。
【赤潮的严重危害】
·赤潮对海洋生态平衡的破坏
海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存,相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定,动态平衡的。当赤潮发生时这种平衡遭到干扰和破坏。在植物性赤潮发生初期,由于植物的光合作用,水体会出现高叶绿素a、高溶解氧、高化学耗氧量。这种环境因素的改变,致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖,导致一些生物逃避甚至死亡,破坏了原有的生态平衡。
·赤潮对海洋渔业和水产资源的破坏
赤潮破坏鱼、虾、贝类等资源的主要原因是:
1、破坏渔场的铒料基础,造成渔业减产。
2、赤潮生物的异常发制繁殖,可引起鱼、虾、贝等经济生物瓣机械堵塞,造成这些生物窒息而死。
3、赤潮后期,赤潮生物大量死亡,在细菌分解作用下,可造成环境严重缺氧或者产生硫化氢等有害物质,使海洋生物缺氧或中毒死亡。
4、有些赤潮的体内或代谢产物中含有生物毒素,能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。
·赤潮对人类健康的危害
有些赤潮生物分泌赤潮毒素,当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内,摄食这些有毒生物,虽不能被毒死,但生物毒素可在体内积累,其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用,就引起人体中毒,严重时可导致死亡。
由赤潮引发的赤潮毒素统称贝毒,目前确定有10余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高80倍,比一般的麻醉剂,如普鲁卡因、可卡因还强10万多倍。贝毒中毒症状为:初期唇舌麻木,发展到四肢麻木,并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等,严重者出现昏迷,呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计,全世界因赤潮毒素的贝类中毒事件约300多起,死亡300多人。
【发生赤潮的原因】
赤潮是一种复杂的生态异常现象,发生的原因也比较复杂。关于赤潮发生的机理虽然至今尚无定论,但是赤潮发生的首要条件是赤潮生物增殖要达到一定的密度,否则,尽管其他因子都适宜,也不会发生赤潮,在正常的理化环境条件下,赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大,有些鞭毛虫类(或者甲藻类)还是一些鱼虾的食物。但是由于特殊的环境条件,使某些赤潮生物过量繁殖,便形成赤潮。大多数学者认为,赤潮发生与下列环境因素密切相关。
·海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件
由于城市工业废水和生活污水大量排入海中,使营养物质在水体中副集,造成海域富营养化。此时,水域中氮、磷等营养盐类;铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加,促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明,赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染,富营养化。氮磷等营养盐物质大大超标。据研究表明,工业废水中含有某些金属可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的铁螯合剂和小于2 mg/dm3 的锰螯合剂,可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻达到最高增殖率,相反,在没有铁、锰元素的海水中,即使在最适合的温度、盐度、PH和基本的营养条件下也不会增加种群的密度。
其次一些有机物质也会促使赤潮生物急剧增殖。如用无机营养盐培养简裸甲藻,生长不明显,但加入酵母提取液时,则生长显着,加入土壤浸出液和维生素B12时,光亮裸甲藻生长特别好。
·水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因
海水的温度是赤潮发生的重要环境因子,20—30℃是赤潮发生的适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于2℃是赤潮发生的先兆。海水的化学因子如盐度变化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。盐度在26—37的范围内均有发生赤潮的可能,但是海水盐度在15—21.6时,容易形成温跃层和盐跃层。温、盐跃层的存在为赤潮生物的聚集提供了条件,易诱发赤潮。由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用,使海底层营养盐上升到水上层,造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升,引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛,特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。这些硅藻类又为夜光藻提供了丰富的饵料,促使夜光藻急剧增殖,从而又形成粉红色的夜光藻赤潮。据监测资料表明,在赤潮发生时,水域多为干旱少雨,天气闷热,水温偏高,风力较弱,或者潮流缓慢等水域环境。
·海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一
随着全国沿海养殖业的大发展,尤其是对虾养殖业的蓬勃发展。也产生了严重的自身污染问题。在对虾养殖中,人工投喂大量配合饲料和鲜活饵料。由于养殖技术陈旧和不完善,往往造成投饵量偏大,池内残存饵料增多,严重污染了养殖水质。另一方面,由于虾池每天需要排换水,所以每天都有大量污水排入海中,这些带有大量残饵、粪便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物,加快了海水的富营养化,这样为赤潮生物提供了适宜的生物环境,使其增殖加快,特别是在高温、闷热、无风的条件下最易发生赤潮。由此可见,海水养殖业的自身污染也使赤潮发生的频率增加。
‘柒’ 海水大多是蓝绿色,这是为什么
海洋是蓝色的,因为水会吸收光谱中红色部分的颜色。就像过滤器一样,光谱的蓝色部分就被了留下,因此我们看到的就是蓝色。
对海洋颜色的研究有助于科学家更好地了解浮游植物及其对地球系统的影响。这些小生物可以在非常大的范围内影响一个系统,例如气候变化。浮游植物利用二氧化碳进行光合作用,进而提供我们呼吸的几乎一半氧气。世界上浮游植物的数量越大,从大气中吸收的二氧化碳就越多,因此,由于这种温室气体的体积越小,平均温度就越低。科学家们发现,给定的浮游植物种群每天可以将其数量翻一番。换句话说,浮游植物对环境变化的反应非常迅速。这些生物的大量种群,持续很长时间,可以显着降低大气中的二氧化碳水平,反过来,较低的平均温度。当有机物质下沉并被埋在海底时,碳可以“储存”在海洋沉积物中。
‘捌’ 为什么水有不同的颜色
纯净的水是没有颜色的,但我们经常看到的水有或这或哪的颜色,是因为:
1、水的光学性质,即海水对太阳光线的吸收、反射和散,这是水的颜色主要是原因。
2、杂质 。
3、水底颜色。
水不同颜色的例子:
1、海水偏蓝色:
波长较短的蓝光和紫光遇到水分子或其他微粒会四面散开,或反射回来,当海水明净清澈时,目光中被海水吸收最少的蓝光和紫光就反射和散射到人们眼里,看见的大海就呈现出蓝色。
2、湖水偏绿色:
湖水的绿是因为水里面有大量的藻类,把红橙色和男绿色的光都吸收了,所以从水里射出来的光都是绿的。
3、其他特殊颜色:
我国的黄海,看上去一片黄绿,是因为古代黄河夹带的大量泥沙将海水染黄了。
亚非两洲之间的红海,因其水温很高,海里生长着一种水藻,大批死亡后呈红褐色,将海水染成红色。
黑海下层海水长期处于缺氧环境,上层海水中生物分泌的秽物和各种动植物死亡后沉到深处腐烂发臭,大量污泥浊水,使海水变黑了。
‘玖’ 为什么有些海洋是蓝色的,而有些是绿色的
我们在看海洋的时候会发现有些海洋是蓝色的,而有一些则是绿色的。这是由于在光线的折射下,水分子对光的吸收和反射吸收的情况不同所致,当然也会受到水的深度和水中的浮游物质影响。
一、海的颜色
我们都知道大海是由无数的水分子组成的,这些水分子本是无色的,可在光的折射下却展现出各种不一样的色彩。海水的颜色取决于水分子对于光的吸收和反射情况。由于太阳中有七种光色混合组成,这种光谱从红色到绿色的波长足够长,且特别易于被水分子吸收,而蓝色部分由于波长较短,很容易被反射出去,所以我们看见的大海就是蔚蓝色的。