海洋初級生產力
浮遊植物的細胞中一般都具有色素體,含有葉綠素或者藻黃素、藻藍素等其他種色素,因此浮遊植物可以利用海水中的碳、氮、磷等無機物,通過光合作用合成有機物,用於自身的生長與繁殖。同時,浮遊植物本身又是其他海洋生物的食物,能為這些生物提供營養物質。浮遊植物既是海洋中有機物的生產者,又是其他海洋生物的營養提供者,因而被認為是形成海洋中各種生物生產能力的基礎,是海洋中有機物的初級生產者,在漁業資源學中則將其稱為海洋初級生產力。海洋初級生產力的大小,是評價一個海域漁業生產能力的最基本參數。
浮遊植物
表示海洋初級生產力大小的方法有兩種:一是用每天(或每年)單位水麵生產浮遊植物的能力,並將該能力折合成有機碳量來表示,單位是毫克碳/平方米·天(mgC/m2·d),或克碳/平方米·年(gC/m2·y);二是用海水中葉綠素的含量來表示,常用單位為毫克/立方米(mg/m3)。
營養階層轉換率
海洋中的浮遊植物(被稱為初級生物)可以被浮遊動物(被稱為二級生物)攝食,浮遊植物的營養便轉化成浮遊動物的營養;浮遊動物又被魚類(被稱為三級生物)攝食,浮遊動物的營養又轉化成魚的營養,亦即初級生產力轉化成次級生產力,次營養階層的轉換率級生產力又轉化成三級生產力。經過這樣一級又一級的轉化,最終可以將初級生產力轉化為能被人們利用的水產品。在漁業生物學和漁業資源學中,每經過一次轉化後相鄰兩級生物之間的重量比,被稱為營養階層轉換率。例如,1千克浮遊動物在其生長過程海洋中的食物鏈中需要攝食8千克浮遊植物,則其營養階層轉換率為1/8=12.5%。再如,每生產1千克鮭魚約需要投喂10千克鯡魚,其營養階層轉換率為1/10=10%;而每生產1千克鯡魚約需10千克浮遊植物,其營養階層轉換率也是1/10=10%。由此可以推算出:每生產1千克鮭魚相當於消耗100千克(1×10×10=100,或者1÷10%÷10%=100)浮遊植物,即由浮遊植物轉化成鮭魚的營養階層轉換率為1%。
漁業資源蘊藏量的測算
測算自然海域漁業資源蘊藏量的方法有很多種,比較常用的有:直接推算、根據捕撈能力推算、根據標誌放流推算、根據再生機製推算、根據漁獲物數量及其年齡組成推算、根據資源量指數換算、根據低齡個體數量估算等等。
食物鏈也稱營養鏈,是指食物中的營養(能量)從一個生命體流向另一個生命體的連鎖關係,它顯示了自然界各種生命形式之間以及生命與環境之間的一種相互聯係、相互依存的複雜連鎖關係。食物鏈一般都由初級生物(即初級生產力)、二級生物(即次級生產力)、三級生物等若幹個層次構成,即一級生物被二級生物攝食、二級生物又被三級生物攝食、三級生物還可能被四級生物攝食……一個食物鏈中最短的隻有兩個環節,最長的一般也不超過5~6個環節。生物學家常將食物鏈分為3種類型,即捕食者食物鏈、寄生者食物鏈和腐生者食物鏈。
海洋中的食物鏈一般都是從浮遊植物開始。例如,浮遊植物被浮遊動物攝食,浮遊動物又被小魚小蝦攝食,小魚小蝦再被大的魚類攝食,如此就構成一個比較完整的食物鏈。再如,浮遊植物被濾食性貝類攝食,濾食性貝類又被肉食性貝類攝食,肉食性貝類再被大型蟹類或魚類攝食,如此又構成一個比較完整的食物鏈。上述的食物鏈在海洋中有很多條,其最終結果都是浮遊植物的營養逐級轉變成最高一級生物的營養。唯一的例外就是深海海底所形成的食物鏈,因為那裏既沒有光照又缺少氧,初級生物不可能像浮遊植物那樣通過光合作用來合成有機物,而隻能是由某些深海細菌類利用噴氣口附近的硫和熱量等作為能源,再由這些深海細菌類為基礎生產力構成獨立的食物鏈。
海洋中有許許多多獨立的食物鏈,它們之間相互交織、相互重疊,共同構成了複雜的網狀關係,被稱為食物網。營養學家常常是通過食物鏈來研究食物網中植物與植物、植物與動物、動物與動物之間複雜的依存關係。