第六章
海洋初级生产力
1．初级生产过程是光合作用过程，包括一系列复杂的氧化—还原反应。其中光反应是叶绿素（和其他辅助色素）吸收光能转变为化学能贮存的过程；暗反应是利用贮存的化学能还原CO2成碳水化合物的过程。初级生产力包括总初级生产力和净初级生产力。海洋的初级生产者主要是单细胞浮游植物。此外，某些能营光合作用的细菌也是生产者。
2．海洋深层富营养水能否上升到表层补充光合作用所需的营养盐对海区的初级生产力有重要影响。大洋表层气旋型环流引起深层水辐散上升，有助于增加表层营养盐供应；反气旋型环流则产生表层海水向涡旋中心辐聚下沉，不能获得深层水带来的营养盐补充。
3．植食性浮游动物对浮游植物的摄食压力会对浮游植物种种群生长起限制作用。不过，浮游动物通过新陈代谢释出藻类所需要的无机营养盐。这种植食性动物摄食的双重作用对贫营养水域维持初级生产力在一定的水平上有较重要的意义。
4．世界海洋每年初级生产总量估计约为40×109 ～50×109 t C。比过去的估计值高出很多，这与调查方法的不同和测试水平的提高有关。从大的范围看，上升流区初级生产力最高，沿岸浅海区次之，大洋区生产力最低，但大洋区面积很大，所以总生产量比前两类海区之和还高得多。海洋底栖植物生产力估计约占总初级生产力的2%左右。
5．海洋初级生产力可分为再生生产力和新生生产力两部分，前者是由透光层内再生的N（主要是NH4+）支持的那部分生产力，后者是透光层之外(如上升流)提供的N（主要是NO3—）支持的那部分生产力。新生产力与总初级生产力之比称为“f比”。与群落的相对稳定性观点来看，可以认为在一个较长的时间周期（如一年）中，新生产力与输出生产力或群落净生产力的概念是一致的。植物的光合作用熵（PQ值）因吸收的N源不同而有差异,新生产因吸收的是NO3—态N，所以其PQ值(约等于1.8)比再生生产力中的PQ值(约等于1.2)高。
6．从有限的一些研究结果粗略估计，全球海洋新生产力平均约占其总生产力的15%～20%（即f比平均为0.15～0.20），每年的新生产力总量约为6.0×109～8.0×109 t C。新生产力的分布特征与总生产力类似，沿岸区高于大洋区，而且他们的f比差别也有类似趋势，从高生产力沿岸、按上升流的0.4～0.5至大洋区的0.05左右，二者结合起来看，高生产力区的单位面积新生产力可能比大洋区的高10倍。
7．影响新生产力的因素与影响初级生产力的因素是一致的。不同海区物理、水文特征决定了透光层外来营养盐的补充特点，从而决定了新生产力的水平。同时，理化，水文特征和透光层营养盐供应特点又决定了水层生物群落的种类结构（如个体大小）和功能（如食物链长度、营养盐在透光层的再生等）的差别，从而将环境水文条件、新生产力水平与该生态系统的群落结构，功能特征有机地联系起来。贫营养大洋区和沿岸上升流区的新生产力差异反映了上述相关联要素的差异，阐明了不同海区新生产力水平高低的根本原因。新生产力研究从更深层次阐明水城生态系统中群落结构、功能差异的机制。
8．海洋是地球上最大的碳库，海洋中碳的生物地球化学循环对全球的碳循环起重要作用。海水与大气界面的CO2含量处于平衡状态，而新生产力的水平反映了海洋透光层净吸收大气CO2的能力，凡是新生产力高的海区，海水吸收大气CO2的量就多。因此，可以通过新生产力的水平及其空间分布来估计海洋对缓解全球温室效应的能力，新生产力也是估计海洋水层渔业持续产量的基础，新生产力高的上升流区和沿岸区可供人类捕捞的经济鱼类的产量也高。
