【實驗原理】
水體初級生產量是評價水體富營養化水平的重要指標。“黑白瓶”測氧法是根據水中浮遊植物和其他具有光合作用能力的水生生物，利用光能合成有機物，同時釋放氧的生物化學原理，測定水體初級生產量的方法。將注滿水樣的白瓶和黑瓶懸掛在采水深度處，曝光一定時間後，黑瓶中的浮遊植物由於得不到光照隻能進行呼吸作用，因此黑瓶中的溶解氧就會減少；而白瓶完全曝露在光下，瓶中的浮遊植物可進行光合作用，因此白瓶中的溶解氧量一般會增加。假定光照條件下與黑暗條件下，生物的呼吸強度相等，可根據黑瓶與白瓶中溶解氧的變化，計算光合作用和呼吸作用的強度，並可間接計算有機物質的生成量。該方法所反映的指標是每平方米垂直水柱的日生產量。
【實驗儀器和材料】
1.儀器和設備
溫度計、照度計、塞氏盤、5L采水瓶、250mL溶解氧瓶、便攜式溶解氧分析儀等。
2.試劑
濃硫酸、硫酸錳溶液、0.01mol·L+1硫代硫酸鈉溶液、堿性碘化鉀溶液、澱粉溶液。
【操作建議】
1.取水樣地選擇和樣地基本狀況調查
取水樣地應選擇水麵麵積適當的水域，一般以2000m?為宜（麵積太小，研究意義不大；麵積太大，少數幾個取水樣點不能反映水域的整體狀況）。然後就取水樣地的基本狀況（平均水深，不同深度水體的溫度、透明度、pH值等）開展調查，做好記錄。
2.采水與掛瓶
根據所測得的水體平均深度，一般從水麵到水底每隔1~2m掛1組瓶。為了測定光合作用指標，可在透明度的一半深度處掛1組瓶。例如透明度在1.00m左右，則應在0.5m處采水，並將瓶掛在相應的水深處。
每組取4個試劑瓶，包括黑瓶（DB瓶）2個、白瓶（LB瓶）2個。每次采水量應足夠充滿各瓶甚至溢出一部分，以保證各瓶中溶解氧與采水瓶中溶解氧一致。每組內各瓶應統一編號，並做特殊標記加以區分，以免混淆。
做好上述處理後，將各組瓶掛在水域中24h。
3.溶解氧的固定與測定
（1）溶解氧的固定：曝光結束，立即取出黑瓶和白瓶，加入1mL硫酸錳溶液和1mL堿性碘化鉀溶液，充分搖勻，靜置3min，後加入1mL濃硫酸，蓋緊瓶蓋，顛倒混合，靜置5min。
（2）溶解氧的測定：取上述樣品50mL置於錐形瓶內，用0.Olmol·L+1硫代硫酸鈉溶液滴定，至變成淡黃色時，加入數滴澱粉溶液，繼續滴定至藍色剛褪去為止，記錄硫代硫酸鈉的用量V（各瓶中溶解氧的含量=1.6V），然後換算成有機物的量。
4.初級生產量的計算和結果分析
每一層次水體的總初級生產量=白瓶中有機物的量一黑瓶中有機物的量【實驗注意事項】
1.測定工作最好在晴天進行。有條件的可逐月或逐季進行，如全年隻測定一兩次，應在7—8月中旬進行。
2.此方法常常因忽略細菌對氧的消耗，而低估了植物的初級生產量。
3.如光合作用很強時，形成的過飽和氧很多，在瓶中產生大的氧氣泡不能溶於水，因此，在固定溶解氧時，應將瓶略微傾斜，小心打開瓶塞，加入固定液，再蓋上瓶蓋充分搖動，使氧氣充分固定下來。
4.每個樣瓶至少滴定2次，滴定用量誤差不超過0.05mg。
【實驗拓展】
實驗拓展1人工生態係統的穩定性監測
自然生態係統幾乎都屬於開放式生態係統，隻有人工建立的完全封閉的生態係統才屬於封閉式係統，不與外界進行物質的交換，但允許陽光的透入和熱能的散失。本實驗所建立的微型生態係統——生態瓶即屬於封閉式係統。