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27 关系: 叶绿素，叶黄素类，二氧化碳，初级生产，光合作用，前寒武纪，矽藻，綠藻，美国国家航空航天局，真光层，生物泵，甲藻，鐵質施肥，顯微鏡，能量，藍菌門，藻類，蓝藻，自养生物，氧，淡水，湖泊，有机化合物，浮游動物，浮游生物，海洋，海洋酸化。
叶绿素
叶绿素是存在于植物、藻类和蓝藻中的光合色素。 光合作用的第一步是光能被叶绿素吸收并将叶绿素离子化。产生的化学能被暂时储存在三磷酸腺苷(ATP)中，并最终将二氧化碳和水转化为氧氣和碳水化合物。叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱较为接近，两者在蓝紫光（430~480nm）和红光区（640~660nm）都有一吸收高峰，叶绿素ab对绿光的吸收很少，所以呈绿色。 并非只有叶子才有叶绿素，叶柄的薄壁细胞都有叶绿素的存在。就是在一片叶子之中，也并非只有叶肉细胞有叶绿素，维管束鞘和保衛細胞都有叶绿素。当秋天渐渐来临，日照时间和空气适度都逐渐变少时， 一层在叶柄和树的木质部的细胞就慢慢形成了。这层细胞妨碍了水和养料的输送，因此光合作用减产了，没有了叶绿素的叶子在短时间内就变成其他颜色了。.
叶黄素类
叶黄素类 （Xanthophylls，最初也作phylloxanthins） 是一类黄色色素，构成了类胡萝卜素的两大类别之一。分子结构类似于胡萝卜素（也是组成类胡萝卜素的两大类别之一），但叶黄素类的分子包含氧原子，而胡萝卜素是纯粹由碳、氢组成的多烯烃。叶黄素类的分子中的氧原子，或者在羟基中，也可以是氧原子取代两个氢原子而作为一个“桥”（环氧化物）.
二氧化碳
二氧化碳（IUPAC名：carbon dioxide，分子式：CO2）是空氣中常見的化合物，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空氣中有微量的二氧化碳，約佔0.04％。二氧化碳略溶於水中，形成碳酸，碳酸是一種弱酸。 在二氧化碳分子中，碳原子的成键方式是sp杂化轨道与氧原子成键。碳原子的两个sp杂化轨道分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化（混成）的p轨道与成键的sp杂化轨道成90°的直角，并同氧原子的p轨道分别发生重叠，故缩短了碳氧键的间距。 二氧化碳平均约占大气体积的400ppm，不過每年因為人為的排放增加，比率還在逐步上升。2018年4月大氣二氧化碳月均濃度超過410ppm，為過去80萬年來最高。大气中的二氧化碳含量随季节变化，这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量随之减少；反之，当秋冬季来临时，植物不但不进行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量随之上升。 二氧化碳常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃的氣體。二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳的濃度自1900年至2016年11月增長了約127ppm。.
初级生产
1997年9月至2000年8月的全球初級生產量分布。 初级生产（primary production），又稱初級生產量，是指从大气中或水中的二氧化碳等無機分子合成有机化合物的一個總和量，數值越高代表合成能力就越強。以生物消費者觀點直觀地說就是最基礎自營性生物的產生多寡。 它主要是通过光合作用的过程，利用光作为能量来源；但它也是通过化能合成，其使用化学化合物的氧化或还原作为能量来源。这是生态系统中最基本的能量固定，所以具有奠基石的作用，所有消費者和分解者都直接或间接地依赖初级生产为生，因此没有初级生产量就不会有消費者和分解者，也不会有生态系统。负责初级生产的生物被称为初级产品生产者或自养生物，并构成了食物链的基础。在陆地生态区域，这些主要是植物；而在水生生态区，藻类负有主要责任。 初级生产区分为两种：净初级生产，或总初级生产，前者含有生产过程损失，如细胞呼吸作用，在計算中必須減去；而后者不含有。.
光合作用
光合作用是植物、藻類等生產者和某些細菌，利用光能把二氧化碳、水或硫化氢變成碳水化合物。可分为產氧光合作用和不產氧光合作用。 植物之所以称为食物链的生产者，是因为它们能够透过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量，其能量轉換效率約為6%。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量，效率为10%左右。對大多數生物來説，這個過程是賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循环，光合作用是其中最重要的一环。.
前寒武纪
前寒武纪（英語：Precambrian）是地質年代中，對於顯生宙之前數個宙（eon）的非正式涵蓋統稱，原本正式的名稱是隱生宙或隱生元（Cryptozoic eon），但後來拆分成冥古宙、太古宙與元古宙三個時代。開始於大約45億年前的地球形成時期，結束於約5億4200萬年前，大量肉眼可見的硬殼動物誕生之時。 儘管前寒武紀佔了地球歷史中大約八分之七的時間，但人們對這段時期的了解相當少。這是因為前寒武紀少有化石紀錄，且其中多數的化石，如疊層石，只適合用來作生物地層學研究。此外，許多前寒武紀時期的岩石已經嚴重變質，使其起源變得晦澀不明。而其他的要不是已經腐蝕毀壞，就是還埋藏在顯生宙地層底下。 大約在45億年前左右，原始的地球從環繞太陽的物質之中聚集而成。不久之後可能又因為小行星（大小如火星）的撞擊，而分離出月球（參見大碰撞說）。一開始地球表面皆為岩漿覆蓋，穩固地殼則大約出現於44億年前。目前已知最古老的岩石發現於澳洲西部，放射性分析顯示一塊鋯石結晶已有大約44億400萬年歷史。.
矽藻
硅藻綱（學名：）是真核藻類的一个主要类群，同时也是最常见的一种浮游藻類。多數為單細胞生物，尽管有些种类可以丝状或带状群体（如Fragilaria）、扇状群体（如Meridion）、锯齿状群体（如Tabellaria）以及星形群体（如Asterionella）形式存在。硅藻在食物链中属于生产者。硅藻的一个主要特点是硅藻细胞外覆硅质（主要是二氧化硅）的细胞壁。硅质细胞壁纹理和形态各异，但多呈对称排列。这种排列方式可作为分类命名的依据。但是这种对称并不是完全的对称，因为硅藻细胞壁的一侧比另一侧略大一点，这样才能嵌合在一起。化石遗迹显示，硅藻最迟起源于早侏罗纪时期。仅中心硅藻类的雄配子具鞭毛，可以游动。硅藻一直以来是一种重要的环境监测指示物种，常被用于水质研究。分類上歸為一綱，轄下有中心矽藻目及羽紋矽藻目。此外也是近海的优势类群。 载色体中有叶绿素a和叶绿素c，α-胡萝卜素和β-胡萝卜素，叶黄素类中主要含有墨角藻黄素，其次是硅藻黄素和硅甲黄素，由于墨角藻黄素和其他色素所占比例比叶绿素大，使载色体呈现橙黄色或黄褐色；细胞壁都是由果胶和二氧化硅组成的，没有纤维素，质地坚硬，硅质细胞壁上有呈辐射对称或左右对称排列的花纹。具有上下半壳套合而成的壳体。硅藻营养体中没有游动细胞，仅精子具鞭毛，电子显微镜下观察是茸鞭型，轴丝是9条，没有中央轴丝，这种构造是硅藻独有的。.
綠藻
綠藻是一種真核細胞的微生物，可以在包括海水、淡水和汽水等所有的水中環境裡被找到。 綠藻是為有胚植物根源的藻類中的一大類群，本身是一個併系群，有時被歸在植物界，有時則又被歸在原生生物界裡。綠藻是單細胞或群集的鞭毛生物，一般一個細胞有兩個鞭毛，但也會有群集、粒狀和絲狀等不同的型式。車軸藻是最接近高等植物的近親，存在著完全分化的身體組織。綠藻約有6000個物種。Thomas, D. 2002.
美国国家航空航天局
美國國家航空暨太空總署（National Aeronautics and Space Administration，縮寫为NASA）是美国联邦政府的一个独立机构，负责制定、实施美国的民用太空计划、與开展航空科學暨太空科學的研究。1958年7月29日，美国总统艾森豪威尔签署了《美国公共法案85-568》，创立了國家NASA航空和太空管理局，取代了其前身美國國家航空諮詢委員會（NACA）。於1958年10月開始運作。自此，美國國家航空暨太空總署負責了美國的太空探索，例如登月的阿波羅計劃，太空實驗室，以及隨後的航天飞机。自2006年2月，美国国家航空航天局的愿景是“開拓未來的太空探索，科學發現及航空研究”。美国国家航空航天局的使命是“理解并保护我们依賴生存的行星；探索宇宙，找到地球外的生命；启示我们的下一代去探索宇宙”。在太空计划之外，美国国家航空航天局还进行长期的民用以及军用航空航天研究。美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构中執牛耳者。美國國家航空暨太空總署透過地球觀測系統提升對地球的了解，透過太陽科學研究計劃精進太陽科學。美國國家航空暨太空總署注重於利用先進的機械任務探索太陽系中的的所有天體並利用天文觀測台及相關計劃研究天體物理學中的主題，例如大爆炸理論。美國國家航空暨太空總署與許多美國國內及國際的組織分享其研究數據。.
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真光层
#重定向 透光帶.
生物泵
生物传递是以生物或生物行为为动力，将碳元素由海洋表面的透光层传递至深海的一个过程。.
甲藻
#重定向 双鞭毛虫门.
鐵質施肥
鐵質施肥是環境科學的一個熱點話題，是否可透過在海洋表層施加鐵質肥料促進浮游生物生长以吸收更多二氧化碳，为減輕全球變暖威脅提供了一個潜在方法。 鐵質施肥最早由海洋學家約翰·馬丁在1980年代提出，馬丁構想增加海洋藻類的光合作用能力从而吸收二氧化碳來減緩或逆轉全球變暖的趨勢。他在第一次大規模的鐵質施肥實驗Ironex I的準備階段去世。 目前大多數的鐵質施肥實驗發生在大面積的海洋區域，因為近海本身也有大量鐵質所以無需施鐵肥，此外富營養反倒可能造成有害浮游生物過多而形成“赤潮”。 而在開放廣闊的海域，進行此類實驗的效果非常好。 Category:環境工程 Category:海洋.
顯微鏡
顯微鏡泛指將微小不可見或難見物品之影像放大，而能被肉眼或其他成像儀器觀察之工具。日常用語中之顯微鏡多指光學顯微鏡。放大倍率和清析度（聚焦）為顯微鏡重要因素。 显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。顯微鏡的類型有許多。最常見的（和第一個被發明的）是光學顯微鏡，其使用樣品的光圖像。其他主要的顯微鏡類型是電子顯微鏡（透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡），超顯微鏡，和各種類型的掃描探針顯微鏡。.
能量
在物理學中，能量（古希臘語中 ἐνέργεια energeia 意指「活動、操作」）是一個間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。由於功被定義為力作用一段距離，因此能量總是等同於沿著一定的長度阻擋某作用力的能力。 一個物體所含的總能量奠基於其質量，能量如同質量一般，不會無中生有或無故消失。能量就像質量一樣，是一個純量。在國際單位制（SI）中，能量的單位是焦耳，但是在有些領域中會習慣使用其他單位如千瓦·時和千卡，這些也是功的單位。 A系統可以藉由簡單的物質轉移將能量傳輸到B系統（因為物質的質量等效於能量）。然而，如果能量不是藉由物質轉移而傳輸能量，而是由其他方法轉移能量，將會使B系統產生變化，因為A系統對B系統作了功。這功表現的效果如同於一個力沿一定的距離作用在接收能量的系統裡。舉例來說，A系統可以藉由轉移（輻射）電磁能量到B系統，而這會在吸收輻射能量的粒子上產生力。同樣的，一個系統可能藉由碰撞轉移能量，而這種情況下被碰撞的物體會在一段距離內受力並獲得運動的能量，稱為動能。熱可以藉由輻射能轉移，或者直接藉由系統間粒子的碰撞而以微觀粒子之動能的形式傳遞。 能量可以不表現為物質、動能或是電磁能的方式儲存在一個系統中。當粒子在與其有交互作用的力場中受外力移動一段距離，此粒子移動到這個場的新位置所需的能量便如此的被儲存了。當然粒子必須藉由外力才能保持在新位置上，否則其所處在的場會藉由釋放儲存能量的方式，讓粒子回到原來的狀態。這種藉由粒子在力場中改變位置而儲存的能量就稱為位能。一個簡單的例子就是在重力場中往上提升一個物體到某一高度所需要做的功就是位能。 任何形式的能量可以轉換成另一種形式。舉例來說，當物體在力場中，因力場作用而移動時，位能可以轉化成動能。當能量是屬於非熱能的形式時，它轉化成其他種類能量的效率可以很高甚至達百分之百，如沿光滑斜面下滑的物體，或者新物質粒子的產生。然而如果以熱能的形式存在，則在轉換成另一種型態時，就如同熱力學第二定律所描述的，總會有轉換效率的限制。 在所有能量轉換的過程中，總能量保持不變，原因在於總系統的能量是在各系統間做轉移，當某個系統損失能量，必定會有另一個系統得到這損失的能量，導致失去和獲得達成平衡，所以總能量不改變。這個能量守恆定律，是十九世紀初時提出，並應用於任何一個孤立系統。(其後雖有質能轉換方程式的發現，但根據該方程式，亦可以把質量視為能量的另一存在形式，所以此定律可說依舊成立)根據諾特定理，能量守恆是由於物理定律不會隨時間改變而得到的自然結果。 雖然一個系統的總能量，不會隨著時間改變，但其能量的值，可能會因為參考系而有所不同。例如一個坐在飛機裡的乘客，相對於飛機其動能為零；但是相對於地球來說，動能卻不為零。.
藍菌門
藍菌門（学名：Cyanobacteria），也被稱為藍綠藻，是一类能透過光合作用獲取能量的細菌，但有些也能透過異營來獲取能量。屬於原核生物界。藍綠藻植物菌門下物種又稱藍細菌、藍綠菌、藍藻或藍綠藻及藍菌，當中包括藍鼓藻、藍球藻等生物。雖然傳統上歸於藻類，但近期發現因為沒有核膜等等，與細菌非常接近，因此現時已被歸入細菌域。 藍綠菌在地球上已存在約35億年，是目前以來發現到的最早的光合放氧生物，對地球表面從無氧的大氣環境變為有氧環境起了巨大的作用。通过刺激生物多样性和导致厌氧生物接近灭绝，显著的改变了在地球上生命形式的组成。根據內共生學說，在植物和真核藻類發現的葉綠體是從藍細菌祖先通過內共生進化而來的。.
藻類
藻類，又稱作懸浮植物，包括數種不同類以光合作用產生能量的生物，其中有屬於真核細胞的藻類，也有屬於原核細胞的藻類。它們一般被認為是簡單的植物，並且一些藻類與比較高等的植物有關。雖然其他藻類看似從藍綠藻得到光合作用的能力，但是在演化上有獨立的分支。所有藻類缺乏真的根、莖、葉和其他可在高等植物上發現的組織構造。藻類與細菌和原生動物不同之處，是藻類產生能量的方式為光合自營。 藻類涵蓋了原核生物、原生生物界和植物界。原核生物界中的藻類有生活在無機動物中的原核綠藻。屬於原生生物界中的藻類有裸藻門、甲藻門（或稱渦鞭毛藻）、隱藻門、金黃藻門（包括矽藻等浮游藻）、紅藻門、綠藻門和褐藻門。而生殖構造複雜的輪藻門則屬於植物界。屬於大型藻者一般僅有紅藻門、綠藻門和褐藻門等為大型肉眼可顯而易見之固著性藻類。此類大型藻幾乎99%以上之種類棲息於海水環境中，故大型藻多以海藻稱之。另外，有些肉眼可見的固著性藍綠藻和少數之矽藻嚴格而言應該亦屬於大型藻的範圍。.
蓝藻
#重定向 藍菌門.
自养生物
自养生物，也稱為生产者，--，主要包括绿色植物和少数微生物，它们可以利用阳光、空气中的二氧化碳、水以及土壤中的无机盐等，通過光合作用或化能合成等生物過程制造有机物，为生態系统中各種生物的生活提供物質和能量。生產者的物質通過被消費者消耗，而被轉移至消費者身上，同時一部份能量亦會一併轉移。.
氧
氧（IUPAC名：Oxygen）是一種化學元素，符號為O，原子序為8，在元素週期表中屬於氧族。氧屬於非金屬，是具有高反應性的氧化劑，能夠與大部分元素以及其他化合物形成氧化物。氧在宇宙中的總質量在所有元素中位列第三，僅居氫和氦之下。Emsley 2001, p.297在標準溫度和壓力下，兩個氧原子会自然鍵合，形成無色無味的氧氣，即雙原子氧（）。氧氣是地球大氣層的主要成分之一，在體積上佔20.8%。地球地殼中近一半的質量都是由氧和氧化物所組成。 氧是細胞呼吸作用中重要的元素。在生物體中，主要有機分子，如蛋白質、核酸、碳水化合物和脂肪等，還有組成動物外殼、牙齒和骨骼的無機化合物，都含有氧原子。生物體絕大部分的質量都由含氧原子的水組成。光合作用利用陽光的能量把水和二氧化碳轉化為氧氣。氧氣的化學反應性強，容易與其他元素結合，所以大氣層中的氧氣成分只能通過生物的光合作用持續補充。臭氧（）是氧元素的另一種同素異構體，能夠較好地吸收中紫外線輻射。位於高海拔的臭氧層有助阻擋紫外線，從而保護生物圈。不過，在地表上的臭氧屬於污染物，為霧霾的副產品之一。在低地球軌道高度的單原子氧足以對航天器造成腐蝕。 卡爾·威廉·舍勒於1773年或之前在烏普薩拉最早發現氧元素。約瑟夫·普利斯特里亦於1774年在威爾特郡獨立發現氧，因為其成果的發表日期較舍勒早，所以一般被譽為氧的發現者。1777年，安東萬-羅倫·德·拉瓦節進行了一系列有關氧的實驗，推翻了當時用於解釋燃燒和腐蝕的燃素說。他也提出了氧的現用IUPAC名稱「oxygen」，源自希臘語中的「ὀξύς」（oxys，尖銳，指酸）和「-γενής」（-genes，產生者）。這是因為命名之時，人們曾以為所有酸都必須含有氧。許多化學詞彙都在清末傳入中國，其中原法文元素名「oxygène」被譯為「養」，後譯為「氱」，最終演變為今天的中文名「氧」。 氧的應用包括暖氣、內燃機、鋼鐵、塑料和布料的生產、金屬氣焊和氣割、火箭推進劑、及航空器、潛艇、載人航天器和潛水所用的生命保障系統。.
淡水
淡水，是水質中僅有微量溶解的氯化鈉的水，是相對於海水或礦泉水的一種水體。.
湖泊
湖泊是内陆洼地中相对静止、有一定面积，不与海洋发生直接联系的水体。全世界共有约1.17亿个湖泊，共覆盖了地球近500万平方公里。 從地球歷史上來看，湖泊只是暫時性存在的水體，會受到泥沙淤積而慢慢陸化；除了少數古老湖泊，如貝加爾湖，絕大多數湖泊的形成年代都只能回溯到更新世冰河時期。.
有机化合物
有机化合物（Organische Verbindung；英語：organic compound、organic chemical），简称有机物，是含碳化合物，但是碳氧化物（如一氧化碳、二氧化碳）、碳酸、碳酸鹽、 碳酸氢盐、氰化物、硫氰化物、氰酸鹽、金屬碳化物（如電石）等除外。有机化合物有时也可被定义为碳氫化合物及其衍生物的總稱。有机物是生命產生的物質基礎，例如生命的起源——胺基酸即為一有機化合物。.
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浮游動物
浮游動物屬於浮游生物的一類，通常為異營生物。與其他的浮游生物一樣，它們漂浮在水面上，因而得名。它們通常都是小型的原生動物，但也包括一些較大型動物的幼體，以浮游细菌、浮游植物或其他的浮游動物為食，反過來亦是其他一些大型動物的食物。 主要的原生浮游動物包括有孔蟲、放射蟲和雙鞭毛蟲。大型的浮游動物則包括部分刺胞动物门（例如一些水母）、甲壳亚门（例如橈腳類和介形蟲）、毛颚动物门、软体动物门（例如翼足目）和脊索動物門（例如紐鰓樽科和一些魚類幼體）的動物。 和浮游植物一樣，它們成群結隊地漂浮在水面上，依照對水溫和鹽分等外部環境的適應性，分佈于不同的區域。所有外部因素中，以上升流和沉降流導致的營養物質變化為最。 浮游動物有時也會成爲疾病庫。比如一些甲殼綱的浮游生物會攜帶著可能引發霍亂的霍亂弧菌，後者以甲殼綱生物的外骨骼為食。.
浮游生物
浮游生物（Plankton）泛指生活於水中而缺乏有效移動能力的漂流生物，其中分有浮游植物及浮游動物。部分浮游生物具游動能力，但其游動速度往往比它自身所在的洋流流速來得緩慢，因而不能有效地在水中靈活游動。浮游生物，在海洋、湖泊及河川等水域的生物中，自身完全没有移动能力，或者有也非常弱，因而不能逆水流而动，而是浮在水面生活，这类生物总称为浮游生物。 大多數的浮游生物體型微小，有些種類的浮游生物甚至只有幼蟲階段，而在成熟後則變成體型較大，而且具有更好的移動力，這類浮游生物稱作季節性浮游生物，如：海膽、海星、雙殼類和幼魚。其它浮游生物則一生的時間都活在浮游狀態下，稱為終生浮游生物，如：橈足類、箭蟲、磷蝦等。.
海洋
海洋即“海”和“洋”的总称。一般人们将大陆边缘的水域被称为“海”，把远离陆地的水域称为“洋”。少数地球以外的星体曾经也有海洋，一些尚有海洋或冰洋，如卫星土卫六的甲烷海洋、木卫二表面的冰等，一些行星如火星、金星曾经可能有过海洋或火浆洋。.
海洋酸化
海洋酸化（Ocean acidification）指的是地球海洋摄入大气中的二氧化碳后，pH值逐渐降低的趋势 人类向大气排放的二氧化碳中有约30%到40%会溶解--海洋、河流和湖泊等水体中 溶解的二氧化碳中的一部分会和水生成碳酸，电离出氢离子，导致海水的碱性减弱，“酸度”升高。据研究者推测，从1751到1994年，海洋表层海水的pH值从8.25降低到了8.14，意味着氢离子浓度几乎增加了30%海洋酸化和其他生物地理化学变化的综合有可能破坏海洋生态系统的功能，对很多海洋物种产生影响 海洋酸化被认为具有一系列不良后果，比如抑制了洪堡乌贼的新陈代谢速度和蓝贻贝的免疫响应以及加速珊瑚漂白过程。海洋酸度的增加还带来了其他的化学反应，它造成了碳酸根离子的增加，这会减慢珊瑚虫和浮游生物等海洋生物的成钙过程，已经形成的钙质也更易溶解。此外，正在进行的海洋酸化过程对海洋食物链也是一个威胁作为国际科学院委员会的成员，有105个国家的科学院已经撰写了一份报告，建议在2050年以前，将二氧化碳的全球排放量降低到1990年排量的至少一半以下, Secretariat: TWAS (the Academy of Sciences for the Developing World), Trieste, Italy.
