本论文包含了室内和现场培养两部分实验的硅藻生物硅生产速率研究。通过室内培养实验,得到了近岸优势硅藻种-多尼骨条藻和两种大洋优势种-海链藻和伪菱形藻的生长曲线、生物硅(BSi)生长量和嗜酸性pH荧光探针PDMPO增量,并且根据室内培养实验,得出了 3种藻在不同温度、不同硅酸盐浓度下的BSi:PDMPO的定量关系比。现场培养实验则选择了西太平洋海区中的6个站位,测定了其BSi和PMDPO值等,用以测定大洋表层水体BSi储量以及探究其在硅循环中的意义。通过室内培养实验,不同温度、不同硅酸盐浓度对多尼骨条藻(Skeletonema dohrnii)、海链藻(Thalassiosira sp.)和伪菱形藻(Pseudo-niftzschia sp.)均有影响。在一定温度范围内,高温会促进这三种藻类的生长,而低温会抑制这三种藻类的生长。在相同温度,不同硅酸盐浓度下三种藻的生长趋势大体相同,但是在相同温度、不同硅酸养浓度下三种藻的细胞丰度却不相同,细胞最大丰度会随着硅酸盐浓度的降低呈现下降趋势。整体而言,在不同温度和不同硅酸盐浓度下,3种藻的BSi含量在整个生长过程中均呈现出上升的趋势,由于低温会限制硅藻的生长发育,进而限制硅藻中BSi的生产量。硅酸盐浓度的高低对硅藻的硅质化过程也有影响,当硅酸盐浓度高时会促进硅藻的硅质化过程,其BSi的产量会高于在低浓度时BSi的量。PDMPO作为表征BSi生产速率的一个重要指标,其增长趋势与热碱法测得的BSi增量曲线趋势相似。3种硅藻细胞的BSi增量和PDMPO增量相同,伪菱形藻>海链藻>骨条藻,由近岸优势骨条藻种与大洋优势伪菱形藻和海链藻种的对比发现,我们可以推测大洋水体中生物硅的生产速率高。我们选择了西太平洋海域中的6个站位来进行室外现场培养实验。共鉴定浮游植物物种206种,其中硅藻物种72种;甲藻物种共129种,金藻门2种以及蓝藻门3种。甲藻在物种多样性方面占主要部分,而硅藻属于第二大类群;硅藻的细胞丰度明显高于甲藻。本文为方便不同物种类群细胞大小的研究,将硅质化细胞硅藻进行了等效球体的换算,其中2-20 μm的硅质化硅藻有36种;>20μm的硅质化硅藻有36种。在<20μm的硅藻主要以链状藻类为主,比如细弱海链藻(Thalassiosirasubtilis)、极小海链藻(Thalassiosiraminima)和圆海链藻(Thalassiosira rotula)等;而>20 μm的硅藻多以单细胞的圆筛藻(Coscinodiscus)为主,比如细弱圆筛藻(Coscinodiscus subtilis)、具边线形圆筛藻(Coscinodiscusmarginato-lineatus 和短尖圆筛藻(Coscinodiscus apiculatus)等。通过对初始BSi检测发现,<2μm的超微型浮游植物,在BSi储量中占绝对优势,其DCM层的BSi明显高于表层,可能是由于超微型蓝藻硅质化作用造成的。>2 μm的微型浮游植物,其水层的分布与<2μm的超微型浮游植物相似,表层和底层相对较低,高浓度的BSi主要集中在DCM层,其分布变化主要受到温度、光照和浮游动物摄食等多因素的调控。另外,西太平洋不同站位之间的各类群浮游植物的BSi存在一定的差异,这种差异性可能是受到站位之间不同硅酸盐浓度的影响。通过PDMPO荧光标记法对新生硅检测发现,新生硅在海洋垂直方向上出现不同的浓度变化,这种差异主要受到各粒级浮游植物在不同水层的丰度交替变化的影响。最后,我们可以根据不同细胞粒径的硅藻的BSi的含量确定,海洋中2-20 μm浮游植物新生硅的主要贡献为细弱海链藻,而在>20 μm浮游植物的新生硅的主要贡献藻类为细弱圆筛藻。