海洋生态学课后思考题答案全

1 第一章生态系统及其功能概论第一章生态系统及其功能概论 1 1 生态系统概念所强调的核心思想是什么 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 2 生态系统有哪些基本组分 它们各自执行什么功能 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 3 生态系统的能量是怎么流动的 有什么特点 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 4 生态系统的物质是怎样循环的 有什么特点 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 5 生态系统是怎样实现自我稳态的 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 2 6 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 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 答答 7 7 何谓生态系统服务 生态系统服务有哪些基本特征 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 1 生态系统服务是客观存在的 2 生态系统服务是生态系统的自然属性 3 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第二章海洋环境与海洋生物生态类群 1 1 为什么说海洋是地球上最大的生态单位 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 2 海水的溶解性 透光性 流动性以及海水的溶解性 透光性 流动性以及 PHPH 缓冲性能对海洋生物有何重大意义 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 3 简要说明大陆边缘沉积与深海沉积类型的差别 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 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 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 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 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 3 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 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 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 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 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 第第 3 3 章章海洋主要生态因子及其对生物的作用海洋主要生态因子及其对生物的作用 1 1 什么叫环境和生态因子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 2 何谓限制因子何谓限制因子 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 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 s Law of Minimum 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 3 如何用辩证和统一的观点来理解生物与环境的关系如何用辩证和统一的观点来理解生物与环境的关系 4 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 4 简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用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 5 为什么说浮游植物辅助色素对利用太阳光有重要作用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 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 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 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 8 说明海洋中盐度分布及其生态作用说明海洋中盐度分布及其生态作用 1 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 2 生态作用生态作用 一 盐度与海洋生物的渗透压 5 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 9 说明海水氧气说明海水氧气 二氧化碳的来源与消耗途径 为什么说二氧化碳的来源与消耗途径 为什么说 PHPH 可作为反应海洋生物栖息环境可作为反应海洋生物栖息环境 化学特征的综合指标 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 CO2 2 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 第第 4 4 章章生态系统中的生物种群与动态生态系统中的生物种群与动态 1 1 什么是种群 种群有哪些与个体特征不同的群体特征 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 2 什么叫阿利氏规律 种群的集群现象有何生态学意义 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 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 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 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 6 种群数量继续增加时 物种内竞争将越来越激烈 5 r 5 r 对策者与对策者与 K 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 6 为什么说人们更应该注意珍惜物种的保护 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都属于典型的 k k 对策者对策者 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 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 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 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 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第五章 生物群落的组成结构 种间关系和生态演替 1 1 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 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 表表4 5 海海洋洋r 选选择择和和K 选选择择的的生生活活史史比比较较 转转引引自自 Lalli C6H12O6 葡萄糖 6O2 6H2O 意意义义 光解水 产生氧气 将光能转变成化学能 产生 ATP 为碳反应提供能量 利用水光解的产物氢离子 合成 NADPH 还原型辅酶 为碳反应提供还原剂 NADPH 还原型辅酶 NADPH 还原型辅酶 同样可以为碳反应提供能量 项项 目目 光光反反应应碳碳反反应应 实实 质质 光光能能 化化学学能能 释释放放 O O2 2 同同化化 C CO O2 2形形成成 C CH H2 2O O 酶酶促促 反反应应 9 时时 间间 短短促促 以以微微秒秒计计较较缓缓慢慢 条条 件件 需需色色素素 光光 A AD DP P 和和酶酶不不需需色色素素和和光光 需需多多种种酶酶 场场 所所 在在叶叶绿绿体体内内囊囊状状结结构构薄薄膜膜上上进进行行在在叶叶绿绿体体基基质质中中进进行行 物物 质质 转转 化化 2 2H H2 2O O 4 4 H H O O2 2 在在光光和和叶叶绿绿体体中中的的色色素素的的催催 化化下下 A AD DP P P Pi i A AT TP P 在在光光 酶酶和和叶叶绿绿体体中中的的 色色素素的的催催化化下下 C CO O2 2 C C5 5 2 2C C3 3 在在酶酶的的催催化化下下 C C3 3 H H C CH H2 2O O C C5 5 在在酶酶和和 A AT TP P 的的催催化化下下 能能 量量 转转 化化 叶叶绿绿素素把把光光能能转转化化为为活活跃跃的的化化学学能能并并储储存存在在 A AT TP P 中中 A AT TP P 中中活活跃跃的的化化学学能能转转化化变变为为 糖糖类类等等有有机机物物中中稳稳定定的的化化学学 能能 2 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 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 3 3 为什么沿岸浅海区含有高的初级生产力水平 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 4 4 海洋生产力的有关概念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 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 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 6 6 研究海洋新生产力有何理论和实践意义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 10 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 第第7 7章章 海洋食物网与能流分析 海洋食物网与能流分析 1 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 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 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 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 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 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 4 4 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 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 lg kcal 纵坐标为生物量密度 以单位面积下的含能量的对数级数 lg kcal 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 5 5 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 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 6 6 如何分析消费者种群的能量收支平衡 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 7 7 简要说明生态系统水平的能流分析的内容 原则与方法 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 11 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 第第8 8章章 海洋生态系统的分解作用与生物地化循环海洋生态系统的分解作用与生物地化循环 1 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 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 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 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 3 有机聚集体 有机聚集体 海雪海雪 是怎么形成的 为什么说它是海洋的 是怎么形成的 为什么说它是海洋的 沙漠绿洲沙漠绿洲 和营和营 养物质再生的活性中心 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 4 以碳的生物地化循环为例说明海洋对以碳的生物地化循环为例说明海洋对CO2CO2的净吸收机制 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 5 为什么说对某些海区加为什么说对某些海区加FeFe 可提高海洋净吸收可提高海洋净吸收CO2CO2的效率 你对此有何看法 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 30 108 t a 每年也仅需要补充200 000 t 的Fe 6 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 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 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 8 8 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 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 12 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 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 重要的限制因子 海洋磷的主要来源有 陆地的风化侵蚀经河流输入 人类活动 磷肥生产等 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 10 10 概述海洋二甲基硫 概述海洋二甲基硫 DMSDMS 的来源与去向及其可能有调节气候的作用 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 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 15 mg S m2 d 向大气排放 全球平均海 空通量约为0 20 mg S m2 d 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 第第 9 9 章章 海岸带与浅海生态系统 一 海岸带与浅海生态系统 一 1 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 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 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 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 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 河口环境是最容易受人类活动破坏的区域 13 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 第十章第十章 海岸带与浅海生态系统 二 海岸带与浅海生态系统 二 1 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 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 5 000 gC 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 14 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 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 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 Enhydra lutris 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 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 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 叶片呈束状以适应水流和波浪环境 通过海水进行传粉 体内有大量腔隙系统 lacunar system 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 4 为什么海草场都具有很高的物种多样性水平 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 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 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 15 6 6 大陆架海床都有哪些底