厦门大学2014年海洋生态学老师所划重点题目整理.doc

。海洋生态学复习思考题2014第一章绪论1. 海洋生态学的十大主要研究内容是什么？请具体说明。 海洋初级生产力总量的研究 微型和超微型浮游生物研究 海洋新生产力研究 海洋生态系统食物链、食物网的研究 海洋微型生物食物环研究 大海洋生态系统的研究 全球海洋生态系统动力学研究 生物泵及海洋对大气二氧化碳含量的调节作用研究 热液喷口和冷渗口特殊生物群落的研究 保护海洋生物多样性的研究(具体说明看课件）2. 什么是海洋生态学研究的重要任务？答：探讨人与环境的协调关系和对策，以达到可持续的生物圈的目的。（这是现代生态学发展的明显趋势。也是海洋生态学的研究的重要任务。）3. 哪三个研究领域为生态学优先发展的领域和当前急需解决的问题？答：全球变化(global change)，包括气候、大气、陆地和水域变化的生态学原因和后果； 生物多样性(biodiversity)，决定生物多样性的生态因子和生态学意义，全球性和区域性变化对生物多样性的影响；可持续的生态系统(sustainable ecosystern)，探讨可持续生态系统的生态学原理和策略以及受损生态系统的恢复与重建的原理和技术。以上三个优先研究领域实际上阐明了生态学优先发展的领域和当前急需解决的问题。4. 厄尔尼洛现象和南方涛动如何影响海洋环境和全球气候，举例说明。（看文献，写作业，ppt）（作业，自整理）第二章 海洋与海洋生物间的相互关系1. 基本名词： 温跃层是位于海面以下100500m之间、温度和密度有巨大变化的薄薄一层，是上层的薄暖水层与下层的厚冷水层间出现水温急剧下降的层。 热常数指有效温度（即高于生态学零度以上的温度）和发育持续时间的乘积。K=N(T-T0)K为该生物所需的有效积温，N为天数，T为当地该时期的平均温度，T0为该生物生长活动所需的最低临界温度（生物零度） 海洋生物的垂直移动 海洋动物在夜晚升到表层，随着黎明的来临又重新下降。光是影响动物昼夜垂直移动的最重要的生态因子。 生态位指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。 补偿深度：在某一深度层，植物24小时中光合作用所产生的有机物质全部为维持其生命代谢消耗所平衡了，没有净生产量，这样的深度为补偿深度临界深度（the critical depth）：在这个深度上方整个水柱浮游植物的光合作用总量等于其呼吸消耗的总量。临界深度通常大于补偿深度。 利比希最小因子定律一“植物的生长取决于处在最小量状况的必需物质”。当环境中某物质的量接近于植物所需的最低量时，该物质就对植物生长和繁殖起限制作用，成为限制因子，这就是利比希最小因子定律。只在稳定的条件下（即能量和物质的输入和输出处于平衡）才适用。 两极同源海洋生物分布的两极性，就是说南北半球中高纬度的生物系统分类上表现有密切的关系，相应的种、属、科存在，这些种类在热带海区消失，但在热带海区的两侧均有分布。 热带沉降指某些在两极或温带海域浅水区生活的冷水性动物，在热带海域沉降到较深水层找到它们所要求的生存温度。这一现象多见于某些终生浮游动物。 生态幅指环境因素对生物发生影响的范围，它与各种生物的代谢特点有关。 生殖元素 2. 海洋中的非生物因子及其生态学意义（光、温度、盐度、营养盐）答：光、温度、盐度、营养盐光：太阳光的能量可见光部分供光合作用，红外光部分对水环境产生热影响。随着光强的继续增加,光合作用速率逐渐达到最 大值,这种光强称饱和光强(Ik),这时光合作用 速率不再随光强增加而上升。 如果光强继续增加,光合作用会因光照过度而收 到抑制,光合作用速率将下降。 海水深度与浮游植物光合作用的关系 补偿深度 补偿光强度 临界深度光照条件是引起海洋生物垂直分布的一项重要的生态因子。许多海洋动物特别是浮游动物具有昼夜垂直移动的现象。在光照条件或生活环境改变时，动物发生变色。光是海洋环境的重要生态因子，海水中的光是太阳辐射的一种辐射能形态；与陆地一样，光是海洋中一切生命活动的能源，绿色植物依靠光才能进行光合作用，制造有机物；光对动物的发育、生长、行为分布都有影响；在自然海区，光照可通过与海水温度、氧含量等因素的相互关系而对生物产生影响。温度：海洋水温分布（水平与垂直分布），海洋生物对温度的耐受限度及海洋生物的地理分布，温度对新陈代谢和生长发育的影响。表层水温的变化：自低纬度到高纬度递减，海洋水温的变化范围比陆地的小，海洋水温变化异常：厄尔尼诺现象。还衍生物对温度的耐受幅度比陆地或淡水的生物小得多，大多数海洋生物的声明最是温度是接近最大耐受温度界限。海洋生物对外界温度的适应范围为：广温性种类和狭温性种类。海洋生物的地理分布（暖水种、温水种、冷水种、两极同源、热带沉降）和迁移（鱼类的洄游）与海水温度密切相关。温度的周期性变化对生长发育的意义：在适温范围内，周期性的变温对生命由积极的意义。温度与海洋动物个体大小及寿命：生活在冷水中的生物个体通常要比生活在暖水中的同类生物个体大，变温动物的寿命在低温条件下通常较长。温度与海洋生物体内钙质的积累：高温下，钙在动植物体内积累量远比在低温时多。温度与海洋动物的行为与分布：趋性和避性温度和海洋生物的形态结构：同种暖水种和冷水种在形态上常差异明显。温度是海洋环境的又一重要因子，它对海洋的很多物理、化学、生物地球化学过程有直接或间接的影响；温度和盐度的变化决定海水的密度，从而成为决定海水垂直稳定度的主要因素；温度在海洋生物的生活中起重要的作用，海水温度与海洋生物的分布有直接的关系；温度也直接影响生物的新陈代谢，而新陈代谢是有机体所表现的各种生命活动的基础；温度还可通过与其他环境因子的关系而间接影响海洋生物的生活 3. 海洋中海洋生物间的相互关系1. 种间食物关系：洛特卡沃而泰勒的捕食模型。2. 种间竞争关系：竞争的结果必然使竞争者种群发展都受到抑制，甚至其中一个被完全排除，这取决于各竞争者在食物竞争种生存的能力。 3. 寄生现象：寄生现象在寄主种群的控制和数量波动上有重要作用。寄生生活在海洋生物普遍的4. 共生关系：共生现象的类别：共栖、互利、偏害和原始合作。共栖：指两种生物生活在一起，其中一方从联系中得到好处（分享食物，得到保护）。共生或互惠共生：一些单细胞藻类与一些动物的共生。在这些共生关系中，藻类以动物的代谢产物作为营养物质，动物则借以排出废物。第三章1. 珊瑚礁生态系统的物质和能量是怎样流动的，有哪些特点？（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。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。珊瑚礁的微环境很多，使得很多生物都可以找到自己的生态位。（3）珊瑚虫一般与共生藻形成共生体系，使得营养物质的传递效率基本为100%，使得在营养盐浓度低的情况下，仍然可以有很高的初级生产力，进而有高的次级生产力。珊瑚礁初级生产力范围为1,5005,000gC/（m2a），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（4）珊瑚礁生态系统的物质和能量是相辅相成的，缺一不可的2. 海洋底栖生物可以分成几种生态类群，它们是如何适应底栖生活的？答：根据底栖生物与底质的关系,可以区分为 底表、底内和底游3种生活类型。 底表生活型1固着生物： 包括固定在基物上营固着生活的植物和动物。它们自孢子 或幼体固着变态后,终生不再移动。 固着动物包括几乎全部海绵动物、苔藓动物和大部分腔肠 动物及其他门类的一些动物。 固着动物由于它们固着不动的生活方式,所以它们营被动 的摄食方式,主要依靠海水流动带来的食物以供它们的营养。 它们的卵和幼虫也是依靠海流的携带而扩大它们的分布区域。因此,这类生物的分布和生活与海水的流动 有密切关系,往往在流速大的海区种数和密度都较大,如藤壶的幼体就有迎着水流附着而在静水中不附着的习性。固着动物由于它们这种不活动的生活方式,引起了它们在形态上、生理上和生态上的一系列变化和适应。 这类动物身体的构造通常都较简单,除感觉器官(如触手、触丝)相对发达外,一些器官还有退化现象。如壳菜的足完全消失;滕壶虽仍保持附肢,但已丧失运动功能,而成为捕食器官。 2.附着生物：这类生物附着生长后仍可移动。例如贻贝、扇贝、珠 母贝等。 常以发达的足丝附着在基底上,这些附着的贝类,可 以把旧足丝放弃稍作移动,再分泌新的足丝附着在新 的环境。 临时固着种类较多,方式也不同。如蛭类用吸盘固 定,某些摇蚊及石蛾幼虫则固定于底质上的巢、管等。在水底表面或其突出物上营临时固着的水生生物，种类较多。如蛭类用吸盘固定,某些摇蚊及石蛾幼虫则固定于底质上的巢、管等。3.匍匐生物：指栖居于水底表面稍能移动的动物。它们包括大部分腹足类软体动物、海星类、海胆类、一些蛇尾类和双 壳类软体动物。它们一般都具有宽大基部和扁平的体型,以便在海底 上保持平衡状态。 4. 污损生物(fouling organism)过去也称周丛生物、固 着生物或附着生物,系指附着在船底、浮标和一切人工 设施上的动、植物和微生物的总称。污损生物是包括以固着生物为主体的复杂群落,其种类 繁多,包括细菌、附着硅藻和许多大型的藻类以及自原 生动物至脊椎动物的多种门类。 据统计,世界海洋污损生物约2000种左右,我国沿海主 要污损生物约200种。 其中危害性最大的有藤壶、牡蛎、贻贝、盘管虫等种类。 4. 攀爬动物(climbing benthos)泛指爬行于底质表面和攀缘于水底突出物(包括水草) 上的动物。 种类组成复杂,一般而言,在底质表面爬行的类群个体 都较大,常有较厚的贝壳或被甲。如腹足类的环棱螺、 圆田螺以及甲壳类的各种蟹类和螯虾等。昆虫中的红娘华等。在突出物和植物上攀缘的种类大都体形较小,贝 壳也相对较单薄。如寡毛纲的仙女虫科种类。 适应特性 攀爬动物中有不少种类有营造负管或负囊的习性,负管由砂粒或植物种子构成,并随虫体而移动。有厚重负管的种类多只在泥表爬行,而负管轻巧的种类则常见于水生植物上。底内生活型 多数种类具有细长的体形,使之易于在底质中穿行。 如蠕虫。蛏类的贝壳相当纵长。为解决底质中氧气(或食物)供应不足问题,穴居动 物常有部分身体暴露出于底质外。如颤蚓类,常将尾 部暴露出并不断摇摆,造成水流以获取氧气;有些种 类如尾鳃蚓则在尾部各节有成对的指状鳃,以提高气 体交流效率。蛏类则有很长的进出水管,以便从水中 取得氧气和悬浮食物颗粒。 许多蚌类具有肌肉发达的斧足也是底质穴居使开凿穴 道的一种适应。 底游生活型大部分底栖动物活动范围很小,有的甚至固着不动。 具有不同的防御捕食者的适应机制。 藤壶、牡蛎、蛤类、螺类等很多种类坚固的石灰质外壳。 海胆尖利的棘刺以及腔肠动物的刺胞,都有防御捕食者 的作用。 那些营底埋生活方式的种类,利用了沉积物的隐蔽作 用,管栖沙蚕还具有革质管。钻蚀种类以钻蚀对象(木头、岩石)保护自己,天敌很 难侵害它们。 3. 全球气候变化对海洋生物多样性的影响海洋表层温度、 CO2 浓度、海平面的上升、降雨量变化、海洋水文结构变化、紫外线辐射增强（1） 温度升高对海洋生物多样性的影响温度上升影响海洋生物物种的分布 温度上升引起物种组成发生变化, 对热带海域物种组成影响严重（2） CO2 浓度上升对海洋生物多样性的影响 CO2 浓度升高会引起海水pH 值降低, 酸化程度上升, 导致海水碳酸钙饱和程度下降. 海水酸化引起所有海洋钙化生物钙化速率下降,直接影响到贝类、石珊瑚、浮游有孔虫、球石藻、翼足类以及珊瑚礁钙质藻等钙化物种的钙化速率. 其中文石生产者(石珊瑚和翼足类)和高镁方解石生产者(珊瑚礁钙质藻)受CO2 浓度变化的影响尤为剧烈. （3） 海平面上升对海洋生物多样性的影响海平面上升对海岸带生态系统, 特别是珊瑚礁、红树林、河口和湿地生态系统及其高度丰富的生物多样性产生巨大影响. 海平面上升将促使大部分海岸带生态系统向内陆地区迁移, 起初可能促进鱼类和无脊椎动物更多地接触到潮间带表面, 短期内提高其生产力(如虾类的产量) .（4） 降雨量变化和酸雨增加对海洋生物多样性的影响强降雨事件发生频率的变化会改变海岸带的生态类群. 例如降雨量的增加会使河口的生态类群往适应较低盐度的类群改变. 加上营养盐和污染物滞留时间的变化, 进而河口生态系统的食物网结构.（5） 海洋水文结构和海流变化对海洋生物多样性的影响全球变暖导致极地区域水温上升, 降低了极地与赤道之间的温差, 导致风应力作用的下降, 引起风生环流的全面弱化, 严重影响大洋和近岸生态系统的结构和功能, 特别是可能导致上升流的弱化, 降低浮游植物生产力.此外, 风速和风向的改变会也影响环流路径和模式. 这种变化可能改变鱼类和无脊椎动物的幼体输送到河口等育幼场的路径, 严重威胁这些生物类群的生存, 改变整个海岸带生态系统的种类组成.（6） 紫外线辐射增强对海洋生物多样性的影响地球上空臭氧层损耗引起紫外线辐射(特别是波长为280 320nm 的UVB 辐射)的增强 31 , 导致许多海洋生物结构和功能出现异常.第四章1. 阿利氏规律（Allees law）：种群密度过密和过疏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。对濒危动物的保护有意义2. r选择和K选择的实践意义答：【网络答案】保护珍惜物种、害虫防除及资源持续利用的理论依据。 K对策者种群有一个稳定平衡点（S）和一个灭绝点（X）。地球上很多珍惜物种都属于典型的k对策者 r对策者由于低密度下可以快速增长，所以只有一个平衡点S，种群易在平衡点做剧烈波动，但无灭绝点，这是很多有害生物难以灭绝的原因。【课件相关】K选择的概念是保护珍惜物种的理论依据。3. 平行群落与生态等值平行群落即生态上和分类上很相似的种常在不同海区的同一类型的底质中出现。这些平行的生物群落常由同一属的种类占据优势地位，它们具有相似的生态位。生态等值在不同的地理区域，占据相同的或相似的生态位生物，通称为生态等值。4. 优势种 优势种是具有控制群落和反映群落特征的种类，其数量或生物量在群落中所占比例最多。它们对维持群落的稳定性有重要作用。 关键种 对群落组成结构具有明显的决定性的生物种类，它们在群落组成物种中出现与否将会决定群落的结构性质。海獭海胆海藻（关键种的生物量及丰度并不一定高） 常见种常见种是在生态调查中出现频率较高的种类，但其数量不一定有优势。 稀有种稀有种（或偶见种）在群落中出现的频率低，也可能由于某种原因偶尔侵入所调查的群落中。5. 生态演替的类型 按演替的起始条件分：原生演替、次生演替 按控制演替的主导因素分：自源演替、异源演替 按群落代谢特征分：自养性演替、异养性演替（ 原生演替：演替在从未被占据的区域、或者说是在一个起初没有生命的地方所发生的演替。 次生演替：演替过程不是从一无所有开始的，原来群落中的一些生物和有机质仍被保留下来。 自源演替：演替是由群落内部生物学过程所引发的。 异源演替：演替是由外部环境因素的作用所引发的。 自养性演替：演替过程中，群落的初级生产量超过总呼吸量，群落的有机质逐渐积累。 异养性演替：群落的生产量少于呼吸量。常见于受污染的水体。）【（）内帮助理解】6. 粒径谱把海洋中的生物都视为“颗粒”，并以统一的相应球型直径表示其大小，顺营养层次向上总生物量略有下降。把粒度级按一定的对数级数排序，则生物量在对数粒级上的分布就称为粒径谱。（在平衡状态下这条谱线是一条斜率很低的直线）7. 生物量谱横坐标为个体生物量，以含能量的对数级数表示，纵坐标为生物量密度，以单位面积下的含能量的对数级数表示。（生物量谱适用于几乎所有的水域生态系统：海洋的、淡水的、水层的和底栖的。）8. 可燃冰“甲烷水合物”，是由水分子与甲烷分子组合而成的白色固体状物质，它在低温和高压下保持稳定状态。 9. 海洋水层食物链有哪些类型？牧食食物链的营养级情况。答：牧食食物链（以活体植物为起点）、碎屑食物链（以碎屑为起点）、腐蚀食物链（以营腐生生活的细菌和以化学合成的细菌为起点）10. 什么是海洋微型生物食物环，海洋微型生物食物环在海洋生态系统中的作用。答： DOM（溶解有机质）通过细菌二次生产后形成的异养细菌原生动物后生动物的摄食关系。作用： 在富营养水域，微型生物食物环作为牧食食物链的一个侧支，为海域生态系统能量流动的补充途径，从而提高总生态效率； 在贫营养海域，微型生物食物环在海洋食物链的起始阶段的作用远大于经典牧食食物链，是能流的主渠道11. 什么是海洋生物泵，海洋生物泵在缓解全球温室效应中的作用。答：由有机物生产、消费、传递、沉降和分解等一系列生物学过程构成的碳从表面向深层的转移，称为海洋生物泵。作用：如果没有生物泵的作用，大气和海洋表层的CO2分压将很快达到平衡。海洋生物泵可以使表层CO2分压低于大气CO2分压，从而使大气CO2得以进入海洋。12. 氮在海水中有哪些存在形式？海洋植物对各种形式氮的吸收特点。答：海水中的无机氮主要以NH4+、NO3-和NO2-的形式存在。海洋植物首先吸收的是氨氮，只有当氨氮几乎耗尽的时候，才会吸收硝酸氮和亚硝酸氮，且氨氮对硝氮的吸收有抑制作用。第五章1. 基本名词： 初级生产力即自养生物通过光合作用或者化学合成制造有机物的速率。包括总初级生产力和净初级生产力。 次级生产力即除了生产者外的各级消费者直接或者间接利用已经生产的有机物经同化吸收、转化为自身物质的速率，也即消费者能量储蓄率。 群落净生产力在生产季节或一年的研究期间，未被异养者消耗的有机物质的储藏率 现存量在某一时刻，单位面积或单位体积中所存在的生物总量。 再生生产力由再生N源（在真光层中再循环的N，主要是氨态氮）支持的初级生产力，它主要反映真光层营养物质循环的效率。 新生产力：由新N源（由真光层之外提供的N，主要是硝酸态氮）支持的初级生产力，它主要反映从真光层之外的营养物质补充的比例。（从群落的相对稳定性这个观点来看，可以认为在一个较长的时间周期中，新生产力与输出生产力或群落净生产力的概念是一致的。）【总初级生产力：新生产力 再生生产力】2. 影响海洋初级生产力的因素主要有哪些？答：光 营养盐（其中NO3-、PO43-等无机营养盐类的含量是影响初级生产力的重要因子，Fe和Mn等微量元素在某些海区的含量不足也可能限制初级生产力，海洋表层营养盐的补充情况是决定初级生产力的重要条件）物理控制浮游动物（牧食作用）3. 分析不同纬度海区初级生产力的季节分布特征及其原因。低纬度海区：生产力低，但整年有生产，没有明显的周期波动。存在温跃层，营养盐短缺。中纬度海区：双周期型，有春、秋季两个高峰高纬度海区：单周期性，只有夏季一个高峰。表层水温整年都较低，主要受光照的影响4. 海洋各类动物次级产量的分布特征。浮游动物不同海区浮游动物的产量变化范围很大，从5 150mgC/(m2d)，多数介于550 mgC/(m2d)之间。P/B介于1030之间。 近岸水域产量_高_于_外海较深水域。底栖动物产量随深度增加而明显下降（食物、温