研究藻類植物的分類、形態、構造、生態、生理、生化、遺傳及其他生物學和利用的植物學分支。
研究簡史 中國是世界上記載“藻”最早的國傢之一。西元前2世紀《詩經》、《爾雅》、《神農本草經》就已有關於藻類的記載，但“藻”在古代指的是產生於水的草，因此，除瞭真正的藻類植物之外，還指一般的水草如金魚藻，同時，有的藻類植物也被稱為“苔”或“青苔”。在歐洲，18世紀以前對藻類的概念模糊不清，，直至1754年，瑞典學者C.von林奈在其《植物種志》中才首次在植物界的隱花植物綱中列出藻類目5個屬。到19世紀70年代，藻類學傢們已描述瞭藻類植物的大部分屬，做瞭一些有關藻類的生殖、生活史的研究，並對藻類的分類系統不斷地修正。其中瑞典阿加德父子的工作為藻類植物的分類形態研究奠定瞭基礎。以後，藻類植物的研究工作逐漸深入，德國F.奧爾特曼在1922～1923年發表的3卷《藻類的形態學與生物學》，總結瞭藻類形態和生理、生態的研究成果。20世紀40年代中，英國F.E.弗裡奇完成《藻類的構造與生殖》的巨著，概括瞭前人的工作，對以前地位未定的一些藻類群提出瞭有益的意見，並建立瞭健全的分類系統，大大推動瞭藻類學的發展。之後出版瞭許多藻類學的綜合論述，如美國史密斯主編的《藻類學手冊》（1951），捷克斯洛伐克的福迪著的《藻類學》(1971)，美國H.C.博爾德及M.J.溫著的《藻類學導言》(1978)、美國羅本及M.J.溫主編的《海藻生物學》(1981)。
研究內容與分科 藻類學研究中以海藻分類學和生態學比較成熟。
藻類分類學 研究藻類植物的門、綱、目、科、屬、種系統地位以瞭解它們的資源區系和進化系統。全世界有藻類植物約3萬種，中國約3、4千種。藻類植物可據光合色素為主輔以儲存物質，鞭毛有無、數目和類型，生殖方式等，劃分為12門（見藻類植物）。
藻類形態學 研究藻類植物的形態構造。藻類大小懸殊，形態各異，有的單細胞個體微小，直徑隻有幾微米，有群體個體由若幹單細胞群集而成，有的多細胞個體，大的長達幾米至幾十米；在形態上有絲狀體、葉狀體、囊狀體和皮殼狀體等。有些藻類在外形上雖然具有類似根莖葉的形態，但不具備高等植物那樣的內部構造和功能。
藻類生態學 研究藻類植物之間及其與周圍環境的相互關系。從生態學角度劃分，有飄浮藻類如飄浮在馬尾藻海的馬尾藻類；有浮遊藻類如浮遊在水體裡的多種矽藻類及甲藻類；有生長在底質上的底棲藻類如海帶類、紫菜類。
實驗藻類生態學 又稱藻類生態生理學，是通過實驗研究藻類的生長發育及其與環境條件之間的關系，是藻類栽培生物學的基礎。中國學者在海帶配子體和孢子體生長發育與溫度、氮營養、光線的關系方面，觀察到配子體生長的適溫在15℃左右，雌雄配子體的形成在10℃條件下最快，超過20℃則不能形成。在藻類營養方面，找到瞭培養海帶配子體和幼孢子體的適宜氮、磷濃度和光照條件，大孢子體最宜適溫5～10℃，要在硝酸氮含量在20毫克每立方米以上的海中才能正常生長，而一棵1～2米長的海帶每日要從海水中吸收6毫克氮。在這些研究的基礎上，中國學者創造瞭海帶的栽培施肥法和夏苗低溫培育法，並使商品海帶的栽培生產從北緯36°的青島南移到北回歸線附近的東山島。
藻類生理、生化 研究藻類植物機體各部分的生理機能、化學組成和代謝途徑及其變化規律。藻類具有多種色素，包括5種葉綠素，60餘種胡蘿卜素和近20種藻膽蛋白，比高等植物復雜的多，因此，藻類植物是研究比較光合作用的良好材料。它們能吸收利用NH4+、NO3-和NO3-，其中對 NH4+的吸收速率比對 NO3-高得多，而較高濃度的NO3-對藻體有毒害作用。在氮不足時，藻類生長速度下降，體內的蛋白質、核酸和光合色素含量下降，而碳水化合物的含量增高。藻類的最佳生長需要一定的氮磷比例，如水雲所需的比例值約為5：1，而皺波角叉菜則為39：1。在代謝運轉方面，海帶藻體中的運轉速度約為5～10厘米/小時，而巨藻可達56～78厘米/小時。中國學者觀察到在快速生長期，海帶光合產物在葉片中有自上而下的運轉現象，而髓部的喇叭絲則是主要的輸導組織。
藻類遺傳學 研究藻類植物的親代性狀傳給後代的能力，以及這種能力的變異。中國遺傳學者在50年代末首先對海帶數量性狀進行研究，發現柄長、葉長、葉寬、葉厚和葉含碘量等都是常態分佈，親本及其後代的相關系數較高，都受到微效多基因的控制，也深受環境條件的影響，並從海帶葉片長度的方差分析，估計葉長的遺傳力約為50％。在60年代建立瞭幾個新品種，在70年代選育瞭高產高碘品種“860”，在80年代，用青島的一個雌性海帶單倍體克隆與從日本北海道引進的一個雄性海帶單倍體克隆雜交，得到“單雜十號”的高產高碘品種。此外，中國學者還在海帶和裙帶菜的組織培養，對裙帶菜的細胞培養，紫菜的原生質體的培養都進行瞭一系列的研究，取得瞭一些結果。
進化和系統發育 1836年W.H.哈維明確提出以藻體顏色為基礎把整個藻類分為褐藻類、紅藻類、綠藻類和矽藻類4個類型。體色是宏觀的分類特征，哈維的劃分是一種形態性分類，但已被證明是基本合乎自然系統的，因為顏色是根據存在的色素，而色素又與光合作用有密切關系，因而是一種基本的特征。最近中國學者指出，色素是最基本的特征，可能比細胞有無真核更為基本，所以提出把光合生物劃分四個亞界：①光合細菌亞界；②紅藍植物亞界；③雜色植物亞界；④綠色植物亞界（見圖）。在植物方面的三個亞界下分為十二個門的藻類和兩個門的陸生高等植物。在圖裡的“原始鞭毛藻”是假設的原始藻類，現已不存在；另一種假設的“原雜藻”是一種比隱藻還要原始的種類，類似隱藻但具有藻膽蛋白和葉綠素C，但屬於原核植物。有人認為這種假設種類有可能在將來會像原綠藻那樣被發現。
意義 藻類植物是水體中有機物質的初級生產者，是重要的生物資源，有百種以上的食用藻類，包括藍藻類的發菜，綠藻類的滸苔、礁膜，褐藻類的海帶、裙帶菜和紅藻類的紫菜、海蘿等。藻類作為藥物已有悠久歷史，如著名的驅蟲藥海人草、鷓鴣菜。藻類又是藻膠的原料，如瓊膠原料石花菜、江蘺、卡拉膠原料麒麟菜、角叉菜，褐藻膠原料海帶、馬尾藻等。這些膠質有的具有凝膠性質，有的是很好的穩定劑，廣泛用於微生物培養基的配制，食品、紡織、制線、塗料等工業上。中國是海帶的最大生產國，每年出口幾千噸海帶到日本國。中國的紫菜產量僅次於日本，褐藻膠產量僅次於美國。固氮藍藻的利用使幾百萬畝水稻田獲得大量的氮肥。
參考書目
H.C.Bold，M.J.Wynne，Introduction to the Algae，Prentice-Hall Inc.，Englewood，Cliffs，N.J.，1978.
C.J.Dawes，Marine Botany，John Wiley &Sons，New York，1981.
曾呈奎、周百成：光合生物的進化，《進化論選集》，科學出版社，北京，1983。