海洋生态学课后思考题答案全及海洋生物学讲义

第一章生态系统及其功能概论1生态系统概念所强调的核心思想是什么？答:生态系统概念所强调的核心思想主要强调自然界生物与环境之间不可分割的整体性，树立这种整体性思想使人类认识自然的具有革命性的进步。生态系统生物学是现代生态学的核心。2生态系统有哪些基本组分？它们各自执行什么功能？答：生态系统的基本组成成分包括非生物和生物两部分。非生物成分是生态系统的生命支持者，它提供生态系统中各种生物活动的栖息场所，具备生物生存所必须的物质条件，也是生命的源泉。生物部分是执行生态系统功能的主体。可分为以下几类：生产者:能利用太阳能进行光合作用，制造的有机物是地球上一切生物的食物来源，在生态系统中得能量流动和物质循环中居首要地位。消费者：它们之间或者间接的依靠生产者制造的有机物为食，通过对生产者的摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者的加工和本身再生产的作用。分解者：在生态系统中连续的进行着与光合作用相反的分解作用。3生态系统的能量是怎么流动的？有什么特点？答：生态系统的能量流动过程是能量通过营养级不断消耗的过程。其特点如下：

（1）生产者（绿色植物）对太阳能利用率很低，只有1%左右。

（2）能量流动为不可逆的单向流动。

（3）流动中能量因热散失而逐渐减少，且各营养层次自身的呼吸所耗用的能量都在其总产量的一半以上，而各级的生产量则至多只有总产量的一小半。

（4）各级消费者之间能量的利用率平均为10%。

（5）只有当生态系统生产的能量与消耗的能量平衡的，生态系统的结构与功能才能保持动态的平衡。4生态系统的物质是怎样循环的？有什么特点？答：生态系统的物质循环通过生态系统中生物有机体和环境之间进行循环。生命所需的各种元素和物质以无机形态被植物吸收，转变为生物体中各种有机物质，并通过食物链在营养级之间传递、转化。当生物死亡后，有机物质被各种分解者分解回到环境中，然后再一次被植物吸收，重新进入食物链。生态系统的营养物质来源于地球并被生物多次利用，在生态系统中不断循环，或从一个生态系统转移到另外一个生态系统。物质循环的特点：1、全球性；2、往复循环；3、反复利用。5生态系统是怎样实现自我稳态的？答：生态系统通过负反馈机制实现自我调控以维持相对的稳态。负反馈能够使生态系统趋于平衡或稳态。生态系统中的反馈现象十分复杂，既表现在生物组分与环境之间，也表现于生物各组分之间和结构与功能之间。在一个生态系统中，当被捕食者动物数量很多时，捕食者动物因获得充足食物而大量发展；捕食者数量增多后，被捕食者数量又减少；接着，捕食者动物由于得不到足够食物，数量自然减少。二者互为因果，彼此消长，维持着个体数量的大致平衡。这仅是以两个种群数量的相互制约关系的简单例子。说明在无外力干扰下，反馈机制和自我调节的作用，而实际情况要复杂得多。所以当生态系统受到外界干扰破坏时，只要不过分严重，一般都可通过自我调节使系统得到修复，维持其稳定与平衡。生态系统的自我调节能力是有限度的。当外界压力很大，使系统的变化超过了自我调节能力的限度即“生态阈限”时，它的自我调节能力随之下降，以至消失。此时，系统结构被破坏，功能受阻，以致整个系统受到伤害甚至崩溃，此即通常所说的生态平衡失调。6能进行光合作用的生物出现后对促进生物进化、增加地球上的生物多样性有何重大意义？答:7何谓生态系统服务？生态系统服务有哪些基本特征？答：由自然生态系统在其生态运转过程中所产生的物质及其所维持的生活环境对人类产生的服务功能就被称为生态系统服务。其基本特征：生态系统服务是客观存在的。生态系统服务是生态系统的自然属性。自然生态系统在进化发展过程中，生物多样性越来越丰富。第二章海洋环境与海洋生物生态类群1为什么说海洋是地球上最大的生态单位？联系海洋主要分区说明海洋在纬度、深度和从近岸到大洋三大环境梯度特征？答：纬度梯度主要表现为赤道向两极的太阳辐射强度逐渐减弱，季节差异逐渐增大，每日光照持续时间不同，从而直接影响光合作用的季节差异和不同纬度海区的温跃层模式；深度梯度主要由于光照时间只能透入海水的表层，其下方只有微弱的光甚至无光世界。同时温度也有明显的垂直变化，表层因太阳辐射而温度升高，底层温度低而且恒定，压力也随深度的而不断增加，有机食物在深层很稀少。在水平方向上，从沿海到向外延伸到开阔大洋的梯度主要涉及深度、营养物含量和海水混合的作用的变化，也包括其他环境因素的波动呈现从沿岸向外海减弱的变化。2海水的溶解性、透光性、流动性以及PH缓冲性能对海洋生物有何重大意义？答：(1)海洋的溶解性具有很强的溶解性，浮游植物进行光合作用所需的N、P等无机盐都以适合与有植物吸收的形式存在于海水中，便于浮游植物吸收。(2)海水具有透光性，光线可以投入一定的深度，为浮游植物光合作用提供必须得光照条件。（3）海水的流动性可以扩大生物分布的范围。（4）海水的组分稳定，缓冲性能好，能够使PH维持在一定的范围内，能够使生物有一个稳定的生活环境。3简要说明大陆边缘沉积与深海沉积类型的差别？答：大陆边缘沉积是经河流、风、冰川等得作用从大陆或从邻近的岛屿携带入海的陆源碎屑，它包括岸滨及陆架沉积和路坡及路裾沉积；深海沉积包括红粘土软泥沉积、钙质软泥沉积和硅质软泥沉积。红粘土沉积是从大陆带来的红色粘土矿物以及部分火山物质在海底风化形成的沉积物，主要分布在大洋的低生产力去。钙质软泥沉积蛀牙由有孔类的抱球虫和浮游软体动物的翼族类以及异足类的介壳组成，主要分布在太平洋、大西洋和印度洋的亚热带、水深不超过4700m的深海底。硅质粘土主要由硅藻的细胞壁和放射虫骨针所组成的沉积。4简述海洋浮游生物的共同特点及其在海洋生态系统中的作用？答：它们的共同特点是缺乏发达的运动器官，运动能力弱或者完全没有运动能力，只能随水流移动，具有多种多样适应富有生活的结构。浮游生物的数量多、分布广，是海洋生产力的基础，也是海洋生态系统能量流动和物质循环的主要环节。浮游植物光合作用的产物基本上要通过浮游动物这个环节才能被其他动物所利用。浮游动物通过摄食影响或控制生产力，同时其种群动态变化又可能影响许多鱼类和其他动物资源群体的生物量。5按个体大小可将浮游生物划分为哪些类别？这样划分的类别有何重要生态学意义？答：按个体的大小浮游生物可以分为以下几种类型：微微型浮游生物、微型浮游生物、小型浮游生物、中型浮游生物、大型浮游生物、巨型浮游生物。意义：这种大小等级划分往往包含相应的摄食者—被食者的营养关系。6海洋游泳动物包括哪些门类？说明鱼类生活周期中得洄游行为及其意义。答：海洋浮游动物主要包括：原生动物、浮游甲壳类、水母类和栉水母类、毛颚类、被囊动物有尾类以及其他的浮游动物。按洄游的动力，可分为被动洄游和主动洄游；按洄游的方向，可分为向陆洄游和离陆洄游降河（海）洄游和溯河洄游等。根据生命活动过程中的作用可划分为生殖洄游、索饵洄游和越冬洄游。这三种洄游共同组成鱼类的洄游周期。意义:洄游是鱼类在漫长的进化岁月里自然选择的结果，通过遗传而巩固下来。鱼类洄游具有定期性、定向性、集群性和周期性等特点。几乎所有的洄游都是集群洄游，但不同种类不同性质的洄游，洄游的集群大小各不相同，这与保障最有利的洄游条件有关。洄游距离的远近与洄游鱼类的体型大小及其自身状态有关。体型大，含脂量高，洄游距离较远，如鲟、大麻哈鱼、鳗鲡等的行程均达数千里。洄游的定向性除与遗传性有关外，高灵敏度和选择性的嗅觉，在引导鲑、鳗鲡等鱼类数年之后历程数千公里回归原出生地起了很大作用。金枪鱼的颅骨内极其细小的磁粒，使其在大洋中洄游不会迷失方向。侧线灵敏的感流能力也起着引导洄游方向的作用7结合底栖生物的生活方式浅谈海洋底栖生物种类繁多的原因？答：生活在江河湖海底部的动植物。按生活方式，分为营固着生活的、底埋生活的、水底爬行的、钻蚀生活的，底层游泳的等类型。黑体制部分我找不到答案，还请哪位同学补充，谢谢。海洋主要生态因子及其对生物的作用1.什么叫环境和生态因子?环境：泛指生物周围存在的一切事物；或某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。生态因子：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。如温度、湿度、食物和其他相关生物等。2.何谓限制因子?说明利比希最小因子定律和谢尔福德耐受性定律的主要内容。1.任何接近或超过某种生物的耐受极限而阻碍其生存、生长、繁殖或扩散的因素，就叫做限制因子2..利比希最小因子定律（Liebig'sLawofMinimum）：“植物的生长取决于处在最小量状况的必需物质”。两个辅助原理：（1）利比希定律只在严格的稳定条件下，即能量和物质的流入和流出处于平衡的情况下才适用。（2）应用利比希定律时还应注意到因子的互相影响问题3．谢尔福德耐性定律：生物的存在与繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量或质不足或过多，超过某种生物的耐性极限或生态幅，则使该物种不能生存，甚至灭绝。一般说来，一种生物的耐受范围越广，对某一特定点的适应能力也就越低。与此相反的是，属于狭生态幅的生物，通常对范围狭窄的环境条件具有极强的适应能力，但却丧失了在其他条件下的生存能力。3.如何用辩证和统一的观点来理解生物与环境的关系?生物只能生活和适应与于特定的环境中，环境条件决定着生物的分布和数量特征；生物的活动也在一定范围内和一定程度上影响环境。生态学强调有机体与生物的统一性，一方面，生物不断地从环境中吸取对它适于的物质以创造其本身和维持生命活动所需要的能量而得以生长繁殖；另一方面，生命活动的产物又被释放回外界环境中去，从而直接影响周围环境的理化性质。从长期的角度看，地球上出现生命以后，本身在有机体的影响下发生了根本的变化，促进了生物多样性的发展，也改变了生物圈并使其复杂化，即环境条件的多样性增加了。这种多样性也要求生物对其适应，因此也成为动植物进一步发展的条件。有机体类型多样性的扩大，要求产生种的特殊性，以便按不同方式来利用周围环境的物种共同生存发展。因此，丰富多彩的生物界是生物与环境相互作用.共同演化的结果4.简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用.海水中的光照强度随深度增加而递减，光的强度和照射时间有纬度梯度和季节周期，除两极外地其他地区有昼夜交替现象。强度从赤道向高纬度地区逐渐减弱，夏季强，冬季弱，低纬短波光多，随纬度的增加长波部分也增加。从日照时间上看，除赤道附近昼夜时间整年都基本一样外，其他维度上只有春风和秋风时昼夜时间大致相等。生态作用：1.海洋植物在光合作用中捕获光能，并将其转变为碳水化合物存储化学能，是海洋生物能量的最初来源。2.光照使水温维持在一定得范围内。3.光是影响昼夜垂直移动的最重要的生态因子5.为什么说浮游植物辅助色素对利用太阳光有重要作用?光是绿色植物进行光合作用的能量来源,叶绿素a是光合作用的主要色素，但仅利用辐射光谱中的一部分，辅助色素可使吸收可见光的范围扩大为400~700nm,提高了对太阳光的利用率。6.简述海水温度的水平和垂直分布规律及其主要生态作用1.水平分布规律：自低纬向高纬度递减垂直分布规律：1.低纬海区：表层海水温度较高，密度较小，其下方出现温跃层（温度随深度增加急剧下降），其上方为热成层（相当均匀的高温水层），温跃层的下方水温低，温度变化不明显。中纬海区：夏季水温增高，接近表面形成一个暂时的季节性温跃层，冬季，上述温跃层消失，对流混合可延伸至几百米。在其下限的下方有一个永久性的但温度变化较不明显的温跃层。高纬海区：课本p55第二自然段,2.主要生态作用：1.温度影响海洋生物的地理分布和迁移2.在适宜温度范围内，温度促进新陈代谢3.温度影响着生物的生长.生殖和发育7.简述太阳表层环流模式及海流的生态作用（老师说不考海流）。8.说明海洋中盐度分布及其生态作用1.海洋盐度分布远离海岸的大洋表层水盐度变化不大（34~37），平均为35，浅海区受大陆淡水影响，盐度较大洋的低，且波动范围也较大（27~30）。尽管大洋海水的盐度是可变的，但其主要组分的含量比例却几乎是恒定的，不受生物和化学反应的显著影响，此即所谓Marcet”原则，或称“海水组成恒定性规律”。2.生态作用（一）盐度与海洋生物的渗透压海洋动物可分为渗压随变动物（贻贝、海胆）与低渗压动物。渗压随变动物：体液与海水渗透压相等或相近；低渗压动物：大部分海洋硬骨鱼类经常通过鳃（盐细胞）把多余的盐排出体外或减少尿的排出量或提高尿液的浓度等方式来实现体液与周围介质的渗透调节。低盐环境下鳃主动吸收离子，排出量大而稀的尿液。洄游鱼类：内分泌调节改变离子泵方向（二）盐度与海洋生物的分布（狭盐性生物与广盐性生物）（三）不同盐度海区物种数量的差异盐度的降低和变动，通常伴随着物种数目的减少，海洋动物区系在生态学上的重要特点，是以狭盐性变渗压种类为主的。9.说明海水氧气.二氧化碳的来源与消耗途径。为什么说PH可作为反应海洋生物栖息环境化学特征的综合指标？1.1、溶解氧（O2）来源：空气溶解与植物光合作用消耗：海洋生物呼吸、有机物质分解、还原性无机物氧化。1.2、二氧化碳（CO2）来源：空气溶入、动植物和微生物呼吸、有机物质的氧化分解以及少量CaCO3溶解消耗：主要是光合作用，一些CaCO3形成也消耗CO22.pH与CO2含量、溶解氧密切相关，直接或间接地影响海洋生物的营养和消化、呼吸、生长、发育和繁殖，因此可作为反映水体综合性质的指标。生态系统中的生物种群与动态1.什么是种群？种群有哪些与个体特征不同的群体特征？1.种群(居群、繁群、Population)：指特定时间内栖息于特定空间的同种生物的集合群。种群内部的个体可以自由交配繁衍后代，从而与邻近地区的种群在形态和生态特征上彼此存在一定差异。种群是物种在自然界中存在的基本单位，也是生物群落基本组成单位。2.自然种群三个基本特征：空间特征、数量特征、遗传特征（详见P67）2.什么叫阿利氏规律？种群的集群现象有何生态学意义？1.阿利氏规律:种群密度过疏和过密对种群的生存与发展都是不利的，每一种生物种群都有自己的最适密度。2.集群现象（schooling）及其生态学意义有利：繁殖、防卫、索饵、提高游泳效率、改变环境化学性质以抵抗有毒物质，若形成社会结构，自我调节及生存能力更强。不利：种内竞争、大量被捕食成因：水动力条件、温盐及营养盐含量变化等等。3.动态生命表与静态生命表有什么不同？为什么说应用生命表可以分析种群动态及其影响因素？1.动态生命表是特定年龄生命表，而静态生命表是特定时间生命表2.根据调查所获取的种群个年龄期结构数据，应用计算各年龄期死亡率并联系温、盐、流、食物、捕食者等因子，即可分析种群动态及其影响因素4.种群逻辑斯谛增长模型的假设条件是什么？为什么说该模型描述了种群密度与增长率之间存在的负反馈机制？逻辑斯谛方程有一个隐含假设：负反馈立刻起效应种群密度上升而引起种群增长率下降的这种自我调节能力往往不是立即就起作用的，负反馈信息的传递和调节机制生效都需要一段时间。这种时滞在高等动物（生活史越长，时滞越明显）更为普遍，可相隔一代以上。种群数量继续增加时，物种内竞争将越来越激烈5.r-对策者与K-对策者的生活史类型有哪些差别？举例说明种群生活史类型的多样化.6.为什么说人们更应该注意珍惜物种的保护？地球上很多的珍惜物种都属于典型的k-对策者，由于各种原因（特别是对其生境的破坏或无节制的捕杀），都面临着灭绝的厄运，因此，我们要特别注意对珍惜物种的保护7.试从小种群对遗传变异性和统计变化的敏感性分析种群灭绝的内在机制。小种群，基因座位的杂合性水平低，多型基因比例小，等位基因的平均数目少，等位基因的频率从一个世代到下一个世代易发生较大变化，从而引起种群遗传变异性的逐渐消失。这种现象称为遗传漂变，小种群也更容易出现尽情交配，从而导致近交衰退，小种群的稀有等位基因也更容易丧失，杂合性等容易下降，导致没有多少合适的遗传选择来适应环境变化，结果促使种群的灭绝。最后小种群的统计变化（出生率与死亡率的随机波动引起种群数量的剧烈波动），也加速了种群进一步衰落甚至灭绝8．什么叫集合种群？研究集合种群对生物保护有何重要意义？1、集合种群，也叫复合种群、联种群，指局域种群通过某种程度的个体迁移而连接在一起的区域种群。通常着眼于较大的区域2.与研究一般种群不同，研究集合种群主要是为了知道它是否会走向灭绝或还能维持生存多少时间。主要意义在于预测，并对濒危动物的保护及害虫防治、景观管理和自然保护有重要使用价值。对具有多个局域种群的害虫应在足够大的防治范围内同时进行，对面临生境破碎化的濒危种类应注意维持迁移通道.建立一个大保护区与几个小保护区的争论与集合种群理论有关。第五章、生物群落的组成结构、种间关系和生态演替什么叫做生物群落？群落的优势种、关键种和冗余种在群落中的作用有何不同？生物群落是指在特定时间生活于一定地理区域或生境中的所有生物种群组成的集合体，群落中的生物在种间保持着各种形式的联系，并且共同参与对环境的反应。优势种是群落中数量和生物量所占比例最多的一个或几个物种，也是反映群落特征的种类。关键种和优势种不同，关键种不是生物量占优势，而是群落的组成结构和物种多样性具有决定性作用的物种，而这种作用相对于其丰度而言是非常不成比例的。冗余种的一个重要特点是当从群落中被去除时，由于它的功能作用可被其他物种所代替而不会对群落的结构、功能产生太大的影响，因此，在保护生物学实践中常常未被关注。怎样认识群落交错区和边缘效应？在两个不同群落交界的区域，称为群落交错区。群落交错区实际上是一个过渡地带，例如在森林和草原之间的过渡带，两者互相镶嵌着出现。由于群落交错区的环境条件比较复杂，其植物种类也往往更加丰富多样，从而也能更多的为动物提供营巢、隐蔽和摄食的条件。因而在群落交错区中既可有相隔群落的生物种类，又可有交错区特有的生物种类。这种在群落交错区中生物种类增加和某些种类密度加大的现象，叫做边缘效应。边缘效应类似于生物学中的杂种优势，其形成需要一定条件，如两个相邻生物群落的渗透力大致相似，两类环境或两种生物群落所造成的过渡地带需相对稳定，相邻生物群落各自具有一定的均一面积或群落内只有较小面积的分割，具有两个群落交错的生物类群等。边缘效应的形成需要较长的时间，是协同进化的产物。如何理解捕食者与被食者之间的辩证关系？简述生态位的概念及其与种间竞争的关系生态位（Ecologicalniche），又称小生境、生态区位、生态栖位或是生态龛位，生态位是一个物种所处的环境以及其本身生活习性的总称。每个物种都有自己独特的生态位，借以跟其他物种作出区别。生态位包括该物种觅食的地点，食物的种类和大小，还有其每日的和季节性的生物节律。生态位分两个层次：基本生态位:是生态位空间的一部分，一个物种有在其中生存的可能。这个基本生态位是由物种的变异和适应能力决定的，而并非其地理因素。或者说基本生态位是实验室条件下的生态位，里面不存在捕食者和竞争。现实生态位:是基本生态位的一部分，但考虑到生物因素和它们之间的相互作用。或者说是自然界中真实存在的生态位。5、共生现象有哪些主要类型？共生有什么生态意义？偏利共生：两个物种间存在着共生关系，但仅对一方有利，对另一方无害也无利为偏利共生。如以其头顶上的吸盘固着在鲨鱼腹部，可以免费做长途旅行，这仅对有利互利共生：对双方均有利为互利共生，例如牛胃中的瘤胃内具有密度很高的细菌（每毫升胃内容物1010～1011个）和原生动物（105～106个）。瘤胃为它们提供生存场所，而它们能分解纤维素和纤维二糖，合成维生素，对牛也有利。6、影响群落结构的因素1．生物因素：竞争：如果竞争的结果引起种间的生态位的分化，将使群落中物种多样性增加。捕食：如果捕食者喜食的是群落中的优势种，则捕食可以提高多样性，如捕食者喜食的是竞争上占劣势的种类，则捕食会降低多样性。2．干扰：在陆地生物群落中，干扰往往会使群落形成断层（gap），断层对于群落物种多样性的维持和持续发展，起了一个很重要的作用。不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同的，Conell等提出的中等干扰说（intermediatedisturbancehypothesis）认为，群落在中等程度的干扰水平能维持高多样性。其理由是：①在一次干扰后少数先锋种入侵断层，如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，使多样性较低；②如果干扰间隔时间长，使演替能够发展到顶级期，则多样性也不很高；③只有在中等程度的干扰，才能使群落多样性维持最高水平，它允许更多物种入侵和定居。3．空间异质性：环境的空间异质性：环境的空间异质性愈高，群落多样性也愈高。植物群落的空间异质性：植物群落的层次和结构越复杂，群落多样性也就越高。如森林群落的层次越多，越复杂，群落中鸟类的多样性就会越多。群落演替的含义随时间的推移，生物群落内一些物种消失，另一些物种侵入，群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化，称为群落的演替。演替是群落长期变化累积的结果，主要标志是群落在物种组成上发生质的变化，即优势种或全部物种的变化。群落演替即由一种类型转变为另一种类型的顺序过程，或者说在一定区域内一个群落被另一个群落所替代的过程。群落演替的概念包括以下几点基本含义：①群落演替是一个具有一定方向、一定规律、随时间的变化而变化的有序过程，所以往往能够预测群落的演替过程。②群落演替是由于生物和环境之间反复的相互作用，在时间和空间上不可逆的变化过程。虽然物理环境在一定程度上决定了演替的类型、方向和速度，但是演替的发展由群落本身控制着，并且正是群落的演替极大地改变了物理环境。③群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程，当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。海洋初级生产力1、简要说明光合作用中光反应、暗反应的基本化学反应及其作用光反应：12H2O+6CO2+阳光→(与叶绿素产生化学作用);C6H12O6(葡萄糖)+6O2+6H2O

意义：①光解水，产生氧气。②将光能转变成化学能，产生ATP，为碳反应提供能量。③利用水光解的产物氢离子，合成NADPH（还原型辅酶Ⅱ），为碳反应提供还原剂NADPH（还原型辅酶Ⅱ），NADPH（还原型辅酶Ⅱ）同样可以为碳反应提供能量。项目光反应碳反应实质光能→化学能，释放O2同化CO2形成（CH2O)（酶促反应）时间短促，以微秒计较缓慢条件需色素、光、ADP、和酶不需色素和光，需多种酶场所在叶绿体内囊状结构薄膜上进行在叶绿体基质中进行物质转化2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下）ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）CO2+C5→2C3（在酶的催化下）

C3+【H】→（CH2O）+C5

（在酶和ATP的催化下）能量转化叶绿素把光能转化为活跃的化学能并储存在ATP中ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能举例说明生产力与现存量、周转率之间是相互有联系的，但却是完全不相同的概念。净初级生产力=总初级生产力—自养生物的呼吸消耗群落净产量=净初级生产力—异养生物的呼吸消耗生产力低周转率小，现存量高：例如陆地森林；生产力高周转率大，现存量少：海洋浮游植物。为什么沿岸浅海区含有高的初级生产力水平？岩岸、浅海区(包括潮间带至大陆架边缘的水体和海底)是海洋中生产力很高、与人类关系最为密切的海域。潮间带各种理化因子复杂多变，生境最主要特点是更替地暴露于空气和淹没于水中。自潮下带向外海延伸，水文、理化因子变化梯度逐渐减小。三大功能类群组成有一定的特点，浮游植物个体相对较大；多数底栖动物产生浮游性幼体，生物分布的分带现象明显。游泳生物以鲱科鱼类最为重要，世界渔业大部分捕获量是少数几种生活于浅海区的种类。沿岸、浅海区也是受人类干扰最严重的海区。海洋生产力的有关概念

生物生产力包括初级生产力、次级生产力、群落净生产力以及现存量、周转率与生产力之间的关系等基本概念。海洋的初级生产者主要是单细胞浮游植物，在沿岸透光区还有底栖单细胞植物、大型海藻和海草。此外，某些化学合成细菌能利用无机化合物的氧化获得能量合成有机物质。绿色植物的初级生产过程是由一系列复杂的相关联的化学反应组成的，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的过程，暗反应将二氧化碳还原成碳水化合物。

5、影响海洋初级生产力的因素

影响海洋初级生产力的因素主要是光照条件和营养盐含量以及与之相关的其他水文条件。光是初级生产的基本条件，根据光合作用速率与光强的关系，很多海区(特别是热带海区)最表层的光强对初级生产有抑制作用，最大初级生产力水平的水层在表层稍下方。在某一深度，一天中光合作用量与植物的呼吸作用量相等时，这个深度就是补偿深度，补偿深度上方的水层才有净生产。对于高纬度海区而言，光是影响其生产力季节分布的最重要因素。

研究海洋新生产力有何理论和实践意义1、新生产力的研究是探讨全球碳循环过程的重要内容2、新生产力研究有助于从更深层次阐明海洋生态系统的结构、功能3、新生产力是海洋渔业持续产量的基础：海洋食物网与能流分析1.经典的海洋水层食物链有哪些类型？为什么说碎屑食物链与牧食食物链是紧密联系的？食物链（食物网）是生物群落的营养结构，也是生态系统能流的途径。食物链包括以自养生物为起点的牧食食物链和以生物碎屑为起点的碎屑食物链两种基本类型。经典的海洋水层牧食食物链可分为大洋、沿岸和上升流区食物链。碎屑食物链与牧食食物链是相互紧密联系的，碎屑食物链是海洋生态系统的重要能流渠道。2.什么叫微型生物食物网？微型生物食物网在海洋生态系统能量流动和物质循环中有何重要作用？微型生物食物网是海洋食物网的重要组成部分，它与经典的食物网结合共同构成完整的海洋生态系统能流结构。同时，微型生物个体很小，世代周期很短，有很高的代谢率，使得浮游植物所需的营养物质得以在海洋表层快速再生与补充，对贫营养大洋区维持初级生产具有特别重要的作用。3.什么叫简化食物网？为什么说应用简化食物网的方法才能使海洋生态系统能流结果的研究切实可行？以物种为基础进行海洋生态系统食物网能流途径的分析过于复杂化，而以生产者、消费者、分解者来描绘能流途径又过于简单化。简化食物网将营养地位相似的物种归并在一起称为养物种或营养层次（相当于食物链营养级的概念）。每一营养层次中那些生态位很相似的物可再划分为若干功能群（特别注意其中的关键种）。简化食物链将复杂的食物网结构简化为“具有相互作用的简单食物链”，为生态系统的能流分析提供切实可行的方法。如何绘制生物量谱图？寡营养和富营养水域的生物量谱线有何不同的特征？标准化了的生物量谱采用双对数坐标，横坐标为个体生物量，以含能量的对数级数表示（lgkcal）；纵坐标为生物量密度，以单位面积下的含能量的对数级数（lgkcal/m2）表示，因此生物量谱实际上是生物量能谱。在一般状况下，多数生态系统具有相似的、较低的谱线斜率（生态转换效率），但截距大；而太平洋涡旋区是最贫瘠的海域之一，生产力非常低，谱线截距也很低，两者相差近两个数量级说明营养级内和营养级之间有哪些生态转换效率以及它们的含义。消费者能量收支中各个环节的能量比值可统称为传递效率，而营养级之间的传递效率称为生态效率或林德曼效率。同一营养级内的能量收支比值包括同化效率、总生产（生长）效率和净生产效率。营养级之间的生态效率是某营养级对前一营养级产量的利用效率和前一营养级的同化效率、生产效率三者的乘积。能量在营养级之间流动迅速减少形成能量流的生态学金字塔是生态系统能流的基本规律。如何分析消费者种群的能量收支平衡？消费者的能量收支可用C＝F＋U＋R＋P表示。C是消费者获得的食物能量（能量收入项），F、U分别为粪团和尿液排出的能量，其余被同化的能量，用于呼吸消耗R和生产量P，后四项是支出的能量。生产量是可供后一营养级利用的潜在能量。不同消费者各能量收支项的比例有差别，与可获得的食物数量、质量以及消费者本身大小以及环境因素有关。简要说明生态系统水平的能流分析的内容、原则与方法。生态系统层次的能流分析包括生产者固定的太阳能以及这些能量在各营养级的输入与输出的全过程。根据热力学定律，总的能量输入（净初级生产力）与各营养级消费者（包括微生物）的总呼吸消耗是平衡的。在进行生态系统层次的能流分析时，按照简化食物网的概念划分的功能群应尽可能细一些以便更接近客观实际。在确定相关生态效率参数时，有些数据是在现场调查中获得（如生物量、生产力），有的则必须根据实验室测定结果（为摄食率、同化率、呼吸率等）或参考应用过去的相关研究数据。海洋生态系统的分解作用与生物地化循环1.简述分解作用及其意义，为什么微生物是有机物的主要分解者？分解作用是指生态系统中各种动植物排出的粪团和死亡的残体通过分解者的分解作用最后转变为无机物质，同时其潜能也以热的形式逐渐耗散的过程。微生物和原生动物是主要的分解者，但其它小型后生动物的协同作用可提高分解效率，大型动物也有促进有机物分解的作用。分解作用是维持生态系统生产与分解平衡、维持生态系统可持续性的重要机制。2举例说明分解者协同作用对提高有机物分解效率的意义。纤毛虫、鞭毛虫、线虫和有孔虫等小型消费者因个体小，代谢率也很高，世代周期很短，从而可通过其代谢活动促进有机物的分解。特别应当指出，通过这些微型和小型消费者的共同作用，对有机碎屑的利用效率比只有微生物单独存在时高很多。3.有机聚集体（“海雪”）是怎么形成的？为什么说它是海洋的“沙漠绿洲”和营养物质再生的活性中心？溶解有机物是海洋有机碳库的主要组分，其次是有机碎屑和活体生物有机碳。有机聚集体（“海雪”）包含微型和小型生物组分和非生命有机碎屑、可溶性有机物和无机物，具有很高的生物活性，被称为海洋的“沙漠绿洲”，也是营养物质快速循环的活性中心。有机碎屑在下沉中不断被利用和分解，浅海区有5-50%的初级生产能量通过各种有机碎屑沉降到海底，大洋区中大部分（90%以上）有机碎屑在水层中完成分解作用。4.以碳的生物地化循环为例说明海洋对CO2的净吸收机制。海洋对大气CO2的净吸收作用主要依靠海洋生物的生产、消费、传递沉降和分解等一系列生物学过程（称为生物泵）、各种含碳酸钙外壳或骨架的海洋生物死亡残体和形成的粪团沉降以及造礁珊瑚等吸收CO2形成碳酸钙沉积于海底来实现的。不同海域对大气CO2吸收（汇）与释放（源）格局研究表明，北大西洋是吸收CO2强烈的区域，而赤道太平洋是最大的连续CO2源区。5.为什么说对某些海区加Fe可提高海洋净吸收CO2的效率，你对此有何看法？提高气―海界面碳通量的主要依据是设想通过提高某些海区新生产力的途径、加速生物泵运转来实现，注意力集中在HNLC的南大洋。海洋调查表明，南大洋的营养盐（N、P、Si）补充相当充足，但由于缺Fe，初级生产力只有亚热带近海区的1/10或更少。通常，大洋水中的Fe是依靠大陆漂尘来补充，但由于南极大陆95％的面积为冰雪覆盖，再加上西风带的阻碍，使南大洋的Fe无法依靠陆源漂尘来补充。有人认为，如果南大洋上升流（南极辐散带）由深层向真光层输送的NO3－能全部被利用的话，可能使气―海界面的碳通量再加20~30×108t/a，每年也仅需要补充200000t的Fe6.说明海洋氮的生物内循环过程。浮游植物吸收NO3-和NH4+（后者被优先吸收）并转化为各类含氮有机物。结合在有机物中的氮通过分解作用再释出NH4+和氧化成NO3-，完成内部的生物学循环。7.简述固氮作用与脱氮作用过程，为什么说二者与全球碳循环和气候变化有关？固氮作用将N2转变为生物学可利用氮进入生物学循环，是生物可利用新氮的主要来源。脱氮作用导致具有生物学活性的DIN损失，而海洋中的DIN与很多海洋生态过程紧密相关。生物固氮在海洋氮循环中弥补（或部分弥补）因脱氮作用造成的氮损失。同时，生物固氮也海洋新生产力的组成部分，与海洋生物泵效率和海洋吸收大气CO2的功能有密切关系，涉及到全球CO2循环与气候变化。简述海洋中溶解磷酸盐和溶解有机磷的分布特点及其原因。海水中的溶解磷酸盐绝大部分以HPO42-形式存在。在有氧条件下磷酸盐易被吸附在无定形氢氧化物、碳酸钙和粘土颗粒上；同时磷酸根离子能与Ca2+、Al3+和Fe3+等阳离子结合成难溶性沉积物。磷的这两种化学特性导致海洋的磷动态复杂化。溶解的无机磷和有机磷的垂直分布特点明显不同，与浮游植物的吸收及有机物的分解过程有关。9.说明海洋磷循环中的输入与输出途径，为什么说磷与氮一样都是海洋生态系统重要的限制因子？海洋磷的主要来源有①陆地的风化侵蚀经河流输入；②人类活动（磷肥生产等）；③大气中的悬浮颗粒、火山灰和矿尘沉降。磷的损失主要是以钙盐的形式沉积埋藏在海底，另有少量被海鸟（鸟粪）和人类捕捞水产品而损失。新近研究发现海洋的磷限制作用可能比以往所了解的更为普遍。固氮生物的固氮作用除了受铁限制外也受磷的限制。概述海洋二甲基硫（DMS）的来源与去向及其可能有调节气候的作用。海洋中DMS的消除主要有三个去向：①光化学氧化：海洋表层DMS可通过光氧化形成SO42－，据估计，全球表层海水DMS被光氧化破坏的速率约为0.15mgS/(m2·d)；②向大气排放：全球平均海―空通量约为0.20mgS/(m2·d)；③微生物降解：DMS可通过细菌消化降解最后也形成SO42－。在热带太平洋海域，DMS通过微生物的降解速率比海―空交换速率要大。海洋浮游植物释放的DMS在海水中形成一个巨大DMS库。一部分DMS进入大气后，主要被OH自由基氧化生成非海盐硫酸盐（NSS-SO42－）和甲基磺酸盐（MSA）。这些化合物容易吸收水分，可以充当云的凝结核（CCN）。由于CCN对云层的形成是很灵敏的，所以海洋DMS大量进入大气后会直接增加CCN的密度形成更多的云层，从而增加太阳辐射的云反射，使地球表面温度降低，这是与温室效应相反的过程。所以，一般认为海洋生物产生DMS具有起控制或调节气候的作用。海岸带与浅海生态系统（一）1.什么叫湿地？海洋湿地有哪些类型？为什么说湿地是有着重要保护价值的生态系统？答：（1）湿地：不论其为天然或人工、长期或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流动的淡水、半咸水或咸水的水域，包括低潮位时水深不超过6M的水域；同时，还包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围内的岛屿或低潮时水深不超过6M的海水水体。（2）海洋湿地类型：浅海水域、海草床、珊瑚礁；岩石海岸；沙滩、石乐石与卵石滩；河口水域；滩涂；盐沼；红树林沼泽；咸水、碱水泻湖；海岸淡水泻湖，海滨岸溶洞穴水系。（3）湿地不但是人类重要的水源地，还贮存着各种矿产资源，具有广泛的食物网和支持丰富的生物多样性。湿地因具有巨大的水文和元素循环功能，对自然和人类产生的水和废弃物具有接收、净化的作用，而被誉为“地球之肾”。湿地具有调节区域气候的功能，在全球尺度上被誉为二氧化碳接收器和气候稳定器。湿地在防风抗旱、消浪护岸和防止盐水入侵等方面也发挥重要贡献。此外，湿地还具有巨大的景观价值，是生态旅游的极佳场所，并有着极高的科研和教育价值，为教育和科学研究提供了理想的对象、材料和试验基地。2.影响海岸带生物的主要环境因子有哪些？它们有哪些适应方式？答：（1）主要环境因子：潮汐；底质；温度、盐度和波浪（2）适应方式：对干露的适应；对温度、盐度变化的适应；对波浪冲刷的适应；生殖适应3.什么叫河口（区）？可划分为哪些类型？广义的河口区还包括哪些生境类型？为什么说河口环境是最容易受人类活动破坏的区域？答：（1）河口是海水和淡水交汇和混合的部分封闭的沿岸海湾，它受潮汐作用的强烈影响。（2）划分为：局部混合或适度分层的河口；高度分层的河口；完全混合或垂直均质的河口(3)广义和河口包括：半封闭的沿岸海湾和在沿岸沙坝后面的水体（4）人类活动所导致的河口自然生境破碎化是河口生境破坏的主要方式。繁忙的航运业和在入海河流上修建大坝将阻断溯河或降海洄游鱼类的洄游通道，建造水库会改变河口区原来的盐度结构，改变原有生物的生存条件。河口大型工程建设和航道疏浚讲改变河口地貌、沉积相分布与水动力条件，导致潮流方向改变、水流不畅、流速减缓、悬浮物增加和透明度降低，对河口的景观格局具有显著影响，加剧了河口区的生境破碎化效应。4.河口区的主要环境特征包括哪些方面？河口区的生物组成有何特征？答：（1）盐度；温度；沉积物；溶解氧；波浪和流；混沌度（2）终生生活于河口的生物不多，称之为专性河口种。多数种类阶段性地生活在河口区，许多海洋鱼类可利用潮汐进入河口中游段觅食，在温带河口区生活的鱼类大多数是1~2龄的幼鱼，一些游泳动物在洄游途径中会经过河口区，河口还是许多鸟类的栖息地5.盐沼、红树林和海草都是有根的、开花植物，说明它们的纬度分布和在潮间带的空间分布上有何差异？它们的生产力、食物链类型以及在保护岸线等方面有哪些共同点？6.举例说明潮间带岩岸生物垂直分布现象及决定种类垂直分布的主要原因。7.砂间动物有哪些主要类别？它们在形态上有哪些适应方式？答：（1）多毛类；腹毛虫类；腹足类软体动物等（2）生殖适应1.什么叫湿地？海洋湿地有哪些类型？为什么说湿地是有着重要保护价值的生态系统？8.简述红树林沼泽的环境特征，典型红树林植物对这种环境有哪些结构上的适应机制？答：（1）温度；底质；地貌；盐度；潮汐（2）根系；胎生；旱生结构与抗盐适应第十章海岸带与浅海生态系统（二）1.简要说明珊瑚礁生物分布范围，珊瑚礁生物群落的生物种类有高度多样性的原因以及珊瑚礁生态系统生产力和能流、物流的主要特征。答：（1）分布在南北两半球20℃等温线范围内，一般热带海岸。我国分布从台湾海峡南部至南海。（2）珊瑚礁生物群落是“所有生物群落当中最富有生物生产力的、分类上种类繁多的、美学上驰名于世的群落之一。”珊瑚虫是构成珊瑚礁的基本结构的主要生物。印度―太平洋区系共有造礁珊瑚500种以上（其中大堡礁就有350种左右）。在珊瑚礁生活的生物种类繁多，几乎所有海洋生物的门类都有代表生活在礁中各种复杂的栖息空间。（3）外海0.1~0.35；海草11.0；蔗园19.0；麦田5.0；珊瑚礁5.0~10.0（gC/m2·d）珊瑚礁初级生产力范围为1,500~5,000gC/（m2·a），这个数字表明它是代表自然生态系统的最高初级生产力水平。营养盐供应主要是依靠系统内的高效再循环机制初级生产者的的呼吸消耗占总初级生产的比例很高，因此净初级生产力就比预料的低，人类可利用量并不高2.冷温带海区的潮下带大型藻场的褐藻类植物体有哪些基本结构？它们是怎样吸收无机营养盐的？为什么说海獭是控制很多藻场群落的关键种？答：（1）固着器的结构附着在硬质底上，从固着器生长出藻柄（stipe），柄上长出叶片（blades），叶片的基部另生长有气囊（pneumatocyst，或称浮体）以助漂浮在水中(2)。大型海藻类没有真正的根，叶片可直接吸收海水中的营养盐类（与浮游植物吸收营养盐的方式相同）(3)海獭（Enhydralutris）被认为是北太平洋藻林的关键种。海獭捕食海胆、蟹类、鲍鱼和其他软体动物以及运动缓慢的鱼类。海獭对海胆的捕食调节着大型藻的生产和草食性海胆对大型藻摄食的平衡。3.海草与陆地的有根、开花植物有何不同？它们是如何适应海洋环境的？答：(1)。一年一次，花在水下散播花粉。花粉漂在水中，被波浪从一株植物带到另一株植物。授粉结束后，受精的胚珠成熟形成种子。种子沉到水底，开始孕育一片新的草床。海草还可以通过根茎进行无性繁殖。在适宜条件下，海草可形成大面积的海草场（2）①叶片呈束状以适应水流和波浪环境；②通过海水进行传粉；③体内有大量腔隙系统（lacunarsystem）用以将氧气输送至缺氧沉积物中的地下结构。此外，枝草属（Amphibolis）和全楔草属（Thalassodendron）的种类为胎生植物，幼苗附在母体上发育。4.为什么海草场都具有很高的物种多样性水平？答：(1、附着生物重要的附着底物(2、浅海区重要的生产者，为浅海许多生物提供食物资源（3、海草的根及地下茎可起稳定软底质的作用，抵御风暴对底质的破坏。（4、对很多底栖生物，尤其是许多经济种类有掩护作用。（5、加速沉积使海床面上升，最后可能使其漂浮的叶子到达表面，缓冲波浪，形成较平静的水环境。(6、叶子有遮蔽作用，避免下层受阳光直射和水分流失。(7、改善水质5.概述浅海区的主要环境特征和生物组成的一般特征。为什么说浅海区是重要的渔场分布区？答：(1)光照、温度和盐度;潮汐、波浪和流;锋面（2）浅海－陆架区由于水深较浅，在风和波浪的作用下，很少出现持久性温跃层，波浪和潮汐作用也可能影响到海底，富营养水不至于被局限在底部。近岸水域的营养盐可因大陆径流而得到额外补充。在陆架外缘的一些海区，由于海底地形的突然变化，可能形成陆架坡折锋，也促进了真光层营养物质的补充。因此，陆架海区有很高的初级生产力水平，生物资源丰富，而且平均食物链较短，所以终级产量较大洋区高得多。由于初级生产力较高，因此底栖生物以及水层或底层鱼类的生产力也较高。6.大陆架海床都有哪些底质类型？不同底质环境的生物组成有何差异？答：1．硬质底硬质底包括基岩、巨砾和卵石。硬质底通常出现在底层流、波浪和冰川作用等物理过程较显著的区域。硬质底为固着生物（如大型海藻、含钙的壳状藻类和各种滤食动物）提供了可靠的固定场所。2．软质底软质底（砂砾、砂和泥）是大陆架海底的主要生境类型，其分布与海底的水动力过程和地形密切相关。在避风的浅滩、峡湾以及流速低的环流区底部，随着水流和波浪作用等物理过程影响的减弱，细小的沉积物逐渐占优7.沿岸上升流区的温度、溶解氧和营养盐含量与其邻近海域有何差别？形成沿岸上升流的主要机制是什么？沿岸上升流的生产力、食物链营养级有哪些基本特征？答：（1）近岸上升流是海洋中重要的高生产力区，其共同的环境特征（相对于其邻近海区）是温度较低、溶解氧含量也较低，营养盐含量高，盐度也较高，这些特征是较深层水向上涌升的反映。(2)由于夏季本海区盛行西南季风，从而造成近岸水体的离岸运动，引起深层水向上涌升补偿而形成，因此属风生上升流。近岸上升流的消长与范围变动主要受劲吹的西南风强度大小所制约，存在着从夏季形成、强盛到冬季消失的过程（3）生物群落中的浮游植物粒径较大，初级生产力水平很高，群落的多样性水平较低，食物链环节较少，鱼类多为生命周期较短的，偏向r选择的类型。近岸上升流是海洋的重要渔场第十一章深海区、热液口区和极地地区大洋区的浮游植物组成、初级生产力水平和食物链营养级有哪些基本特征?答：大洋区的浮游植物组成主要以“微微型浮游植物”占优势，蓝细菌和固氮蓝藻是重要的自养型浮游植物。初级生产力比较低，食物链平均6个环节，营养物质大部分在透光层矿化和再循环，透光层下方生物所需的能量主要来自上层水体中的生源有机碎屑。简述大洋区的主要环境特征。深海动物有哪些应对恶劣环境的适应机制?答:大洋区的主要环境特征：（1）大洋表面阳光充足，浮游植物可以进行光合作用；透光层的下方没有光线，生物所需能量主要来自上层水体中的生源有机碎屑。（2）表层水和深层水之间常有温跃层存在，在温跃层下面，水温低，变化小，大多数海区的温度在2℃左右。（3）大洋表层溶氧量较高，在500-800米出现氧最小值的水层，大洋更深的水层由于生物量减少，氧消耗减少，所以含氧量增高。2000米以下水体的含氧量相对稳定，到了深海底部，含氧量又有下降。（4）盐度基本是恒定的，压力随深度的增加而增加。（5）深海底部的广大面积都覆盖以微细的沉积物。深海动物对恶劣环境的适应机制：（1）对黑暗的适应。许多深海动物通过发光器产生它们自己的光线，用于发现配偶、食物和逃避捕食。（2）对食物稀少的适应。深海动物广食性，常具有很大的口、尖锐的牙齿和可高度伸展的颌骨，背鳍上有发光器官。（3）对种群稀少的适应。有些种类的雌性个体具有“补雄”能力，深海鱼类多数一年只繁殖一次，许多种类雌雄同体。（4）对高压的适应。多数深海动物是柔软的，缺少钙质骨骼，多数鱼类没有鳔。（5）对柔软底质的适应。多数动物有长的附肢，丰富的刺、柄和其他的支持方式。深海底栖动物的生物量分布和物种多样性有什么特点？深海生物的食物来源可能有哪些途径？答：深海底栖由于食物缺少生物量明显随深度而下降，在大部分海底，生物量都小于0.5g/㎡,超过5000米的超深渊带，生物量仅为0.01-0.3g/㎡。总的来说，深海底面积占整个海底总面积的90%以上，但其生物量仅为海洋底栖总生物量的17%左右。深海底栖动物物种多样性水平很高，深海底是发现新种的重要地方，另一个特点是土著种的比例很高。深海生物的食物来源有三种：（1）死亡动植物残体下沉。有季节性浮游植物水华形成的植物碎屑，沿岸的海藻、海草碎屑有相当部分能被输送到外海，还有大型动物如鱼类、头足类和哺乳类的尸体下沉，也包括被渔民倒回海中的渔获物低值副产品。（2）粪粒和甲壳类的蜕皮。海洋上层浮游动物排出的粪粒很多和甲壳动物的周期性蜕皮。同时，粪粒和蜕皮在沉降过程中可由微生物作用转变为微生物生物量，供底栖动物利用。（3）动物的垂直迁移导致有机物质的加快向下转移。有垂直移动习性的海洋动物在表层摄食后在深层海水中排出粪便，或在垂直移动中本身被深水层的捕食者所猎获，这些粪粒又可加速下沉。某些深海鱼类如鮟鱇鱼在幼体阶段是生活在表层，而后移栖到深层，也可成为深海捕食者的食物。热液口的环境和生物组成有哪些特征？这种群落的有机物质生产过程与光合作用有什么不同？热液口生物对极端环境有何独特的适应机制?答：热液口的环境特征：只有20-30年的活动期限，经历一段时间后会关闭，而在另一些地方则出现新的热液口。热液口环境以高温、高硫化氢含量和低氧含量为主要特征，另外，超热水会形成有毒的金属硫化物沉淀。热液口的生物由细菌、大型动物、小型底栖生物和浮游动物组成，细菌主要是能氧化硫的微生物，居住在动物体内形成内共生关系，还有大量自由生活的以颗粒状聚集在生物和非生物物体的表面上。大型动物主要有管栖蠕虫、双壳类软体动物如贻贝和蛤类、十足目甲壳类如虾蟹类、多毛类和其他大型动物如海葵、藤壶等。小型底栖生物主要有线虫、底栖桡足类、介形类和螨类组成。浮游动物包括桡足类、端足类和其他浮游甲壳类。这种群落主要是细菌和动物间的共生，大量化能自养型细菌利用宿主携带的硫化氢和氧气制造有机物。热液口生物对极端环境独特的适应机制有三种：（1）对于高浓度的硫化氢环境，某些细菌具有能氧化硫化氢的酶系统，并且从中获得化学能。（2）有的蠕虫血液有特殊的结合硫的蛋白质，体壁中有特殊的酶系统可氧化进入细胞的游离硫，从而产生对硫的解毒作用。（3）r-选择特征可适应生境短期的问题。什么叫“海冰生物群落”？它是如何形成的？其对极地其他生物的生存有何重要意义？答：“海冰生物群落”是由游离病毒、细菌、自养藻、原生动物和后生动物组成的并构成一个复杂的微型生物食物网的群落。在海冰的形成过程中，随油脂状冰的出现，水体中的浮游生物会主动或被动的黏附在冰晶之间，并随海水的加固和扩大，最终被冻结在盐囊和卤道之中，形成了一个由各种微小生物组成的复杂的“海冰生物群落”。“海冰生物群落”是极地海区许多冰外自由生活种类（包括端足类、桡足类、磷虾和鱼类）的重要食物资源，它们主要在海冰的周边和裂缝处觅食，海水的断裂及融化就为其带来了丰富的食物。为什么说磷虾是南大洋海洋生物食物链的中心环节？答：磷虾常在海冰边缘区集群摄食浮游植物和桡足类的浮游动物，集群的磷虾吸引了海鸟、鲸和海豹等前来捕食，磷虾是须鲸类、海豹、企鹅、鱿鱼和鱼类主要的食物来源，如果没有了磷虾，很多大型动物将无法生存，它维持着南大洋海洋生态平衡的关键。所以说磷虾是南大洋海洋生物食物链的中心环节。过度捕捞与海水养殖问题概述传统渔业资源管理的基本方法和原理。答：传统的渔业资源管理是建立在单物种资源管理模式的基础上，通过调整与控制捕捞网具的网目或捕捞努力量以便获得最大持续产量而不造成过度捕捞。原理：（1）最大持续产量模型：在不损害种群本身再生产能力的情况下，从种群资源中持续获得的最大产量。（2）持续产量模型：一种描述渔业产量、捕捞力量与种群剩余生产量部分之间关系的数学模型。持续产量模型只要有多年的渔获量和捕捞力量的相关资料就可计算最大持续产量。（3）动态库模型：通过渔业资料分析种群个体的补充、生长、自然死亡和捕捞死亡等参数。为什么说传统的渔业资源管理模式有其局限性？答：一方面，受行业利益驱使以及渔业管理上的问题，传统的渔业资源管理模式已经不能阻止过度捕捞的出现。另一方面，传统的渔业资源管理模式的前提条件是渔场长期保持环境和生产力等条件的基本稳定，，而海洋过程是动态过程，许多生态因素的变化会引起相应生态过程发生变化。鱼类对象的资源变动除了受人类捕捞的影响外，还有自然因素、人为因素和生态系统本身的内在波动。因此。传统的渔业资源管理模式有其局限性。过度捕捞有哪些类型？为什么过度捕捞会导致渔业资源的衰退和枯竭？答：过度捕捞有生长型过度捕捞、补充性过度捕捞、生态系统过度捕捞和种质资源过度捕捞。大量捕捞未达合理初捕年龄的鱼类和繁殖期的产卵群体都会使种群的持续产量下降，并最终导致渔业资源下滑。长期过度捕捞个体大、营养级高的鱼种，会导致生态系统中的物种向小型化发展，平均营养剂降低。过度捕捞是引起渔业资源的衰退和枯竭的主要原因。为什么说兼捕和生境破坏会与过度捕捞一道对海洋生物多样性构成威胁？答：在捕捞过程中，几乎所有类型的工具对捕捞对象的选择性都是有限的，只要捕捞不停止，就难免发生对非捕捞对象的伤害，随着过度捕捞的常态化，兼捕也日益严重，所以兼捕加重了对生态系统的影响。海洋生境的破坏导致生物的生存环境破坏，干扰支持生态系统功能的正常的生物地球化学循环，如碳固定、营养物质循环和碎屑分解作用等的过程，随着渔具作业区的增加，对海洋生境的危害也更加严重，使本已受过度捕捞而处境堪忧的海洋生物资源的恢复难上加难。所以说，兼捕和生境破坏会与过度捕捞一道对海洋生物多样性构成威胁。简要分析过度捕捞引起海洋生物群落退行演替的机理。答：过度捕捞会引起海洋生物食物链结构的稳定性受到破坏，生物群落的种间关系被改变，群落中原有的优势种或关键种得地位或作用被削弱，种群变小、种质退化，最终导致种群衰退或灭亡，这就导致群落发生退行演替。简要分析我国海水养殖存在的主要问题。答：我国的海水养殖产业还缺乏系统研究和整体战略意识，养殖技术落后，养殖密度过大，养殖区病害肆虐，为追求经济效益盲目引种，养殖环境恶化和生态系统失衡。对我国海水养殖业可持续发展和海洋生态安全构成明显的威胁。为什么说当前的水产养殖也会给海洋中上层鱼类资源带来负面影响？答：当前的水产养殖鱼类和虾蟹类需要大量的饵料，随着水产养殖业不断壮大，对小杂鱼和鳀鱼、沙丁鱼、鲱鱼等海洋中上层鱼类为主的饲料鱼的需求也不断扩大，这将给本已遭受过度捕捞的饲料鱼资源以更大的打击，由此产生的生态系统效应将十分恶劣。所以说，当前大量鱼类和虾蟹类的水产养殖也会给海洋中上层鱼类资源带来负面影响。海洋生物学讲义上海海洋大学水产与生命学院按生态类型分：浮游动物、底栖动物、游泳动物海水中可溶性物质的含量用‰表示，称为盐度海水热容量：1摩尔物质温度升高（降低）1度时所吸收（释放）的热量海洋环境问题：人类利用海洋环境不当、人为排污海洋环境污染、海洋生物多样性下降及资源衰竭、海洋生境破坏及生态失衡、有害赤潮、全球环境变化及效应问题厄尔尼诺、拉尼娜现象赤潮：一种有害的海洋生态学现象，特定环境条件下，海洋某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集造成水体变色人类活动对生物适应性的影响：海洋污染带来的生物学效应（损害生物资源，危害人类健康）、物种多样性下降（过度商业捕捞和人为污染）、外来物种入侵（船底携带、压舱水、人为引进）、赤潮发生过程中赤潮生物的演替现象藻类主要特征：藻类是低等植物，分布广，绝大多数生活于水中。个体大小相差悬殊，小球藻3-4μm，巨藻长60m。具叶绿素，能进行光合作用的自养型生物(autotrophic-plant)。没有真正的根、茎、叶的分化，又称叶状体植物。繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖，无胚，又叫孢子植物(sporeplant)。总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。藻类的繁殖方式可分为3种：营养繁殖（vegetativereproduction）无性繁殖(asexualpropagation)有性繁殖(sexualpropagation)营养繁殖：不经过任何生殖细胞（配子或者孢子）而进行的繁殖方式。养料充足、温度适合环境中进行。细胞分裂、群体破碎、藻丝体断裂无性（孢子）繁殖：通过产生不同类型的孢子来进行繁殖。产生孢子的母细胞叫孢子囊，孢子不需要结合，一个孢子可长成为一个新的植物体孢子类型：游动孢子、静孢子、厚壁孢子（休眠孢子）有性繁殖：通过生殖细胞（配子）的结合形成合子，合子萌发（经减数分裂）形成新的植物体，或由合子产生孢子，再由孢子萌发成新个体。配子形成合子，有四种类型：同配生殖；配子的形态和机能相同，没有性分化不明显。异配生殖；一种是生理的异配生殖，参加结合的配子形态上并无区别，但交配型不同，只有不同交配型的配子才能结合。

另一种是形态的异配生殖，参加结合的配子形状相同，但大小和性表现不同。卵配生殖；卵配生殖。相结合的雌雄配子高度特化，其大小、形态和性表现都明显不同，成为卵和精子。接合生殖：是静配子接合，即静配同配生殖。它由两个成熟的细胞发生接合管相接合或由原来的部分细胞壁相结合，在接合处的细胞壁溶化，两个细胞或一个细胞的内含物，通过此溶化处在接合管中或进入一个细胞中相接合而成合子。这种接合生殖是绿藻门接合藻目所特有的有性生殖方法。生活史（生活周期）：指某种生物在整个发育阶段中所经历的全部过程，或一个个体从出生到死亡所经历的各个时期。藻类生活史分4种类型（根据生殖类型）：营养生殖型；蓝藻、裸藻无性生殖型（孢子生殖型）；有性生殖型：单相型，双相型；无性和有性生殖混合型：无世代交替，有世代交替。在有世代交替的生活史中，如果配子体和孢子体的形态结构上基本相同的，称为同形世代交替，如石莼Ulva、刚毛藻Cladophola；如果配子体和孢子体的形态和结构不相同的，称为异形世代交替。如萱藻Scytosiphon、海带Laminaria和裙带菜Undaria等，前者配子体占优势，后两者孢子体占优势。海带的生活史有明显的世代交替.孢子体成熟时,在带片的两面产生单室的游动孢子囊,游动孢子囊丛生呈棒状,孢子母细胞经过减数分裂及多次普通分裂,产生很多单倍侧生双鞭毛的同型游动孢子.孢子落地后立即萌发为雌,雄配子体.雄配子体是十几个至几十个细胞组成分枝的丝状体,其上的精子囊由1个细胞形成,产生1枚侧生双鞭毛的精子,构造和游动孢子相似.雌配子体是由少数较大的细胞组成,分枝也很少,在2—4个细胞时,枝端即产生单细胞的卵囊,内有1枚卵.成熟时卵排出,附着于卵囊顶端,卵在母体外受精,形成二倍的合子.合子不离母体,几日后即萌发为新的海带.海带的孢子体和配子体之间差别很大,孢子体大而有组织的分化,配子体只有十几个细胞组成.这样的生活史称为异形世代交替紫菜生活史紫菜的一生由较大的叶状体（单倍体配子体世代）和微小的丝状体（双倍体孢子体世代）两个形态截然不同的阶段组成。叶状体行有性生殖，由营养细胞分别转化成雌、雄性细胞，雌性细胞受精后经多次分裂形成果孢子，成熟后脱离藻体释放于海水中，随海水的流动而附着于具有石灰质的贝壳等基质上，萌发并钻入壳内生长。成长为丝状体。丝状体生长到一定程度产生壳孢子囊枝，进而分裂形成壳孢子。壳孢子放出后即附着于岩石或人工设置的木桩、网帘上直接萌发成叶状体。此外，某些种类的叶状体还可进行无性繁殖，由营养细胞转化为单孢子，放散附着后直接长成叶状体。单孢子在养殖生产上亦是重要苗源之一。海洋贝类繁殖类型：卵生型：极大多数瓣鳃纲贝类及少数原始腹足纲贝类，在繁殖季节雌雄个体将精卵排放到海水中，精子和卵子在海水中发育变态形成一个个体。幼生型：某些瓣鳃类卵细胞在母体的鳃腔内受精孵化形成一个个面盘幼虫，然后在海水中继续发育形成一个个体。如：蚌、密麟牡蛎卵胎生型：极大多数腹足纲，往往有交尾活动，母体排出卵块、卵袋，其中有的几个、几十个受精卵，受精卵在卵袋、卵块内孵化发育，变态形成个体后在离开。与胎生的区别，幼体自己吸收营养（卵黄）受精卵经过多次分裂，形成很多分裂球的过程，称为卵裂。卵裂形成的细胞，称为分裂球或卵裂球（blastonere）。卵裂与一般细胞分裂不同：是一系列迅速的细胞分裂;卵裂时细胞不会生长，只是被分割成很多小细胞;每次分裂之后，卵裂球未及长大，又开始新的分裂。卵裂类型：1.完全卵裂：卵裂面将受精卵完全分开，卵裂球大小相差不多，一般少黄卵（均黄卵）都为全裂。中量端黄卵也进行全裂，但动、植物极卵裂球大小相差较多，如多数两栖类、肺鱼。卵裂是有规律地按一定形式进行，在32细胞前细胞多成倍增加，其后渐不规则。全裂类型较多.根据卵裂时分裂成的卵裂球大小可以将完全卵裂分为：1.1均等卵裂(equalcleavage)卵黄少,分布均匀,卵裂时形成的卵裂球大小相等,如文昌鱼。1.2不等分裂（unequalcleavage）卵黄分布不均匀，形成的分裂球大小不等，如软体动物、蛙类等。2.不完全卵裂（partialcleavage）分裂只限于卵的表面者。多黄卵进行这种卵裂，由于卵含大量卵黄，卵裂面不能通过整个卵，卵裂仅在卵的细胞质部分进行。2.1盘裂（discalcleavage）卵裂仅在动物极的胚盘（blastoderm）上进行，胚盘下的大量卵黄部分不分裂,如软体动物中的头足类（乌贼）、软骨鱼、硬骨鱼、爬行类和鸟类。2.2表面卵裂（peripheralcleavage）分裂只限于卵的表面者，如昆虫卵。卵黄集中于卵的中央，最初几次卵裂只是细胞核在卵黄里的原生质岛中进行，细胞核达到一定数目、进入卵黄四周的卵质中，在表面继续进行分裂根据卵裂球排列形式，完全卵裂又可以分为主要有：辐射型卵裂，如棘皮动物、文昌鱼；螺旋卵裂，如部分软体动物、多毛类环形动物；两侧对称型卵裂，如海鞘；不规则型卵裂，有些卵最初是螺旋型，以后又改为两侧对称型，如某些环节动物；有的卵裂程序不规则，初期的卵裂球的分裂即不同步，出现了3细胞期，如大多数哺乳动物。哺乳动物卵裂至16～64细胞期，形成多细胞实心球体，为典型的桑椹胚。贻贝的胚胎发育担轮幼虫：为海产环节动物和软体动物的个体发育过程中的幼虫期。外形略似陀螺，在“赤道”处常有口前纤毛环轮（前担轮）和位于口后的口后纤毛环轮；顶端还常有成束的纤毛。体内是原肾管和原体腔。在海水中营漂浮生活，后经变态形成成体面盘幼虫：软体动物海产间接发育种类的第二幼虫期，由担轮幼虫发育而来。通常为担轮幼虫胚体顶端细胞加厚，呈椭圆盘状，形成面盘。其四周细胞被有纤毛，并形成贝壳D型幼虫（直线铰合幼虫）：胚体两侧覆盖2片透明的贝壳，在背部直线的铰合，有口前纤毛轮形成面盘，形成前、后闭壳肌，依靠面盘进行浮游生活。鱼类的性周期：鱼类达到性成熟后，性腺周期发育，此发育周期就是性周期。配子的结构与配子的发生精子的形态头部：精子的头部是激发卵子和传递遗传物质的部分，其头部形态各种鱼类各不相同，其中硬骨鱼类精子的头部为圆球形。精子头部主要由顶体和细胞核（精核）组成。其中顶体位于头部的最前端，实际上是一个大溶酶体，其中含有大量的溶酶体酶，在受精过程中可将其溶酶释放到精卵接触处，可促进精子入卵，所以精子的顶体在精子入卵过程中起着重要作用。硬骨鱼类精子的头部无顶体，这与硬骨鱼类卵膜有卵膜孔有关。颈部：精子的颈部很短，位于头尾之间，其中央有中心粒，周围有九条纵行的粗纤维延续至尾部（中段、主段），颈部极易断裂，当精子入卵后颈部断裂，头尾分离。尾部：分为中段、主段和末段。中段较短，中央是轴丝，轴纤丝横切面的微管排列是9＋2式，即中心有一对由中央鞘包裹着的微管，外围环绕以两两连接在一起的9组微管二联体。轴丝外有螺旋线粒体鞘，为精子运动提供能量；主段较长，轴丝外无线粒体鞘；末段仅有轴丝，外围有质膜。精子的发生精子是在精巢内形成的，其形成过程要经过以下三个时期：1、增殖期：是指原始生殖细胞（精原细胞）经过有丝分裂不断增加其数量，并进一步分裂成初级精母细胞的过程。精子的发生是在精小叶的精小囊内进行的，精小囊内的精原细胞经有丝分裂形成两个新的精原细胞，其中一个与原来的精原细胞相同，暂不分裂，而贮存下来，但仍具有分化能力，留做种用；另一个则连续经过四次有丝分裂形成16个初级精母细胞。2、生长期：初级精母细胞形成后，需要经过一个很长的生长期才能发育成熟，这个时期相当于鱼苗形成后至性成熟这个阶段。在生长期内，初级精母细胞将不断吸收大量的营养物质，增加细胞内的营养贮存，并将其同化为细胞本身的原生质，因此细胞体积不断增大。细胞核内DNA不断进行复制，染色质逐渐转变成粗大的染色体，使初级精母细胞不断发育成熟进入成熟期。3、成熟期：此期的主要特征是初级精母细胞连续进行两次成熟分裂。初级精母细胞经过上述生长期进入成熟期后，就开始了成熟分裂过程。这一时期初级精母细胞要连续进行两次成熟分裂过程，第一次成熟分裂为减数分裂，这一次分裂过程中染色体不纵裂，而平均分配到新形成的两个次级精母细胞中，所以次级精母细胞的染色体为单倍体，数量减半。然后次级精母细胞再进行第二次成熟分裂，形成两个更小的精子细胞。这次分裂为普通的有丝分裂，其单倍体经过纵裂而分离，并平均分配到两个精子细胞中，所以，精子细胞的染色体数目与次级精母细胞一样，仍为单倍体。精子细胞变形形成精子的过程在这一时期，精子细胞不再分裂，但其形态却发生一系列复杂的变化。首先是核浓缩，高尔基体移向核的前部形成顶体。两个中心粒移向核的后部并发出轴丝形成尾部的中轴，线粒体移向尾部中段形成螺旋膜包绕尾部中轴，即由一个圆小的精子细胞变成一个具有鞭毛的精子成熟系数

成熟系数是指性腺重量和鱼体重量(或去内脏后的体重)的百分比，是衡量性腺发育的主要指标，其计算公式为：成熟系数=性腺重/体重（去内脏后的体重）×100％一般来说，成熟系数越高，性腺发育越好。鱼类的生殖方式有卵生、卵胎生和胎生三种类型鱼类的受精方式有两种，极大部分卵生鱼类行体外受精，亲体分别把精卵排入水中；少数卵生鱼类如一些鲨、鳐类行体内受精，而所有卵胎生和胎生鱼类则行体内受精鱼类的性比是指雌雄比例。鱼类一般为雌雄异体,许多鱼类在外形上难以区别性别，但是有很多鱼类能够凭借外部特征来辨别雌雄，这就是所谓的雌雄异形。

雌雄异形通常由第一性征与第二性征所决定，前者主要指与繁殖活动有直接关系的特征，例如雄孔雀鱼臀鳍前端变异的交配器；后者主要指与繁殖活动无直接关系的特征，例如许多鱼在生殖季节出现鲜艳色彩,很多金鱼在生殖季节所出现的珠星(追星)。个体大小,多数鱼同龄者雌性比雄性大性逆转性成熟前为一种性别，性成熟后为另一种性别。黄鳝是最典型的例子。石斑鱼类也有同样现象，幼鱼到性成熟期为雌性，以后就转变为雄性。

鱼类发育阶段的划分及变态从仔鱼孵出起以至衰老的整个胚后阶段可划分为下列发育时期：1、仔鱼期当鱼苗从卵膜孵出，开始在卵膜外发育，进入仔鱼期。此期是由内源营养转变为外源营养的时期，包括两个分期：前仔鱼期从孵出到卵黄囊吸收完毕。此期鱼体依靠卵黄营养，不能主动摄食。后仔鱼期自卵黄囊吸收完毕开始，发育至具有一定数量的鳍条为止。此期是主动营养的早期阶段。2、稚鱼期为鱼体形态结构迅速发育的时期。自鳍的发育完毕起，至鳞被发育完成为止。通常是指孵出不超过一个月的鱼体。3、幼鱼期从稚鱼期结束，到具有一定的斑纹色彩，外形和成鱼相似为止。通常是指未达性成熟的当年鱼。4、未成熟期从幼鱼期结束起，到性成熟为止。在此期中鱼体的形态结构与成熟鱼相同，仅性腺正处在发育中，尚未进行首次繁殖活动。5、成鱼期自性成熟起，鱼体己具备生殖能力，在每年的一定季节进行生殖活动。不少种类具有第二性征。6、衰老期进入此期的标志是性机能衰退，生殖力显著降低，长度生长极为缓慢。海水鱼类的变态发育至某一时期时发生急剧的变化，改变成成鱼的形态，这称之为变态。比较显著的变态鱼类有下列几种：鳗鲡的变态鳗鲡目鱼类在仔鱼期要经过一个无色透明的柳叶状态阶段，经过变态后鱼体变成棍棒形。部分鲱形目鱼类也有类似变态。鲽形目的变态鲽形目鱼类在后仔鱼期之前是普通鱼左右对称的形态，当后仔鱼期终了时发生变态，头颅骨发生扭曲，一侧的眼移到头顶乃至到达另一侧，鱼体变态成左右不对称的体形，最终口、齿、体色、鳍等左右均不对称。