2025年大学《军事海洋学》专业题库- 海洋生物资源保护与利用技术研究

2025年大学《军事海洋学》专业题库——海洋生物资源保护与利用技术研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、名词解释（每小题3分，共15分）1.海洋生物多样性2.生态足迹3.人工鱼礁4.生物活性物质5.海洋环境DNA二、简答题（每小题5分，共25分）1.简述在军事海洋环境中进行渔业资源保护需要考虑的特殊因素。2.比较环境DNA技术与传统海洋生物调查方法在物种监测方面的主要区别。3.简述海洋生物资源高值化利用的意义及其面临的挑战。4.阐述生物技术在水生生物苗种繁育与恢复中的应用。5.解释“蓝色生物经济”概念及其与军事海洋应用的可能联系。三、论述题（每小题10分，共30分）1.结合军事行动对海洋环境可能造成的影响，论述建立海洋生物资源环境监测预警体系的重要性，并简述其关键构成要素。2.探讨利用海洋微塑料污染监测作为军事海洋环境态势感知手段的可行性，分析其优势与局限性。3.分析从军事需求角度出发，发展海洋生物基特种材料（如可降解包装材料、生物传感器材料等）的研究方向与应用前景。四、方案设计题（15分）假设某军用舰艇频繁在西北太平洋某海域活动，该区域有报道指出存在一定程度的生物发光现象，并怀疑可能受到人类活动（包括潜在军事活动）的干扰。请设计一个简要的海洋生物发光生物指示物监测方案，旨在初步评估该区域海洋生态环境状况，并尝试关联可能的干扰源。方案应包括监测目标、关键生物指示物选择、采样方法、现场及实验室分析初步思路、数据初步处理与分析方法等要点。试卷答案一、名词解释1.海洋生物多样性：指地球上所有海洋生物（包括动物、植物、微生物）的物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性及其相互作用的总和。它是海洋生态系统功能稳定和提供服务的基础。**解析思路：*考察对核心概念“海洋生物多样性”内涵的理解，要求答出其包含的三个层次（物种、遗传、生态系统）及其整体定义。2.生态足迹：指维持特定人口（个人、地区、国家）生存所消耗的、能够提供资源和服务功能的生物生产面积，包括提供资源的环境层（如耕地、林地、海洋渔场）和吸收废物（如碳汇）的环境层。**解析思路：*考察对“生态足迹”这一衡量人类对自然影响指标的理解，要求答出其基本定义和计算所包含的主要环境层。3.人工鱼礁：指为改善海域生态环境、增加生物多样性、促进渔业资源增殖而人工建造和投放的海底构造物。它可以提供附着、栖息和育幼场所。**解析思路：*考察对“人工鱼礁”概念及其主要功能的掌握，要求答出其定义和生态学意义。4.生物活性物质：指从海洋生物（包括生物体、组织、细胞、代谢产物）中提取或合成的，具有特定生理活性或药理作用的化学物质。广泛应用于医药、化工、农业等领域。**解析思路：*考察对“生物活性物质”这一海洋生物资源高值利用方向的理解，要求答出其来源、特性和主要应用领域。5.海洋环境DNA（eDNA）：指存在于海洋环境水体或沉积物中，来源于生物体死亡后释放的细胞器或脱落的DNA片段。通过检测eDNA可以间接推断环境中存在或曾经存在过的生物物种。**解析思路：*考察对新兴环境监测技术“海洋环境DNA”原理的理解，要求答出其定义、来源及其在物种监测中的应用价值。二、简答题1.简述在军事海洋环境中进行渔业资源保护需要考虑的特殊因素。*军事活动可能对海洋环境产生突发性、区域性的物理（如噪音、振动、油污、底拖）和化学（如污染物排放）影响，威胁渔业资源及其栖息地。*战时或紧张局势下，渔业活动可能受限或停止，导致资源管理政策难以执行，需协调军事行动与渔业保护需求。*军事训练和演习区域常与重要渔业水域重叠，需制定有效的空间和时间管理措施，减少冲突。*保护措施需兼顾军事行动的隐蔽性和有效性，例如，禁渔区划定应考虑军事需求，监测手段需兼顾效率与隐蔽性。*需要快速评估军事活动对海洋生物资源的影响，并具备相应的应急响应能力。*军事力量可提供独特的资源（如舰船、设备、人员）支持渔业资源调查、监测和保护行动。**解析思路：*考察考生是否能识别军事海洋环境与普通海洋环境在渔业资源保护方面的差异性，从军事活动影响、管理协调、措施特殊性、应急响应、资源利用等方面进行回答。2.比较环境DNA技术与传统海洋生物调查方法在物种监测方面的主要区别。*采样方式：传统方法需直接采集生物样本（如捕捞、潜水、网捕），而环境DNA方法仅需采集水样或沉积物样。*监测范围：传统方法通常难以覆盖大范围或难以到达的深水区域，而eDNA方法理论上可通过采集多个环境样本实现更大范围的潜在物种覆盖。*检测能力：传统方法主要检测可观测到的生物个体，易受采样技术和生物丰度限制；eDNA方法可检测到更微量的生物信号，甚至已死亡生物的DNA，理论上能发现活体生物，包括隐匿物种或低丰度物种。*技术门槛：传统方法相对成熟，但可能受生物形态学识别限制；eDNA方法为新兴技术，需要较高的实验室分析和生物信息学处理能力。*应用场景：传统方法适用于物种鉴定和生态调查，而eDNA在物种快速筛查、分布范围推断、灭绝风险评估、未发现物种搜寻等方面具有独特优势。**解析思路：*考察考生对两种监测技术的原理、操作方式、优劣势及适用场景的对比理解，从采样、范围、检测能力、技术要求和监测目标等方面进行区分。3.简述海洋生物资源高值化利用的意义及其面临的挑战。*意义：提高海洋生物资源的经济效益，延长产业链，创造更高附加值；有助于缓解陆地资源压力，拓展可持续发展空间；促进海洋产业升级，培育新的经济增长点；满足社会对高附加值产品（如生物医药、功能食品）的需求；可能带动相关技术创新和产业发展。*挑战：海洋生物资源（尤其是具有高值特性的）往往分布分散、生物量低、提取纯化难、成本高昂；许多海洋生物的生物学特性（如生长周期长、遗传多样性低）不利于高效开发利用；缺乏成熟、经济的规模化生产工艺；市场需求和产品标准化程度有待提高；知识产权保护和技术保密在军事或敏感民用领域可能面临特殊问题；环境可持续性和资源可持续性保障面临压力。**解析思路：*考察考生对海洋生物资源高值化利用动因（经济、社会、环境）的理解，以及对开发利用过程中可能遇到的技术、经济、市场和环境等挑战的认识。4.阐述生物技术在水生生物苗种繁育与恢复中的应用。*遗传育种与改良：利用分子标记辅助选择、基因编辑（如CRISPR/Cas9）等技术，选育或改良抗病、抗逆（如耐盐、耐温）、生长快、产量高等优良品种。*人工繁殖与催产：研究和模拟水生生物的繁殖行为和生理环境，利用激素等手段诱导和控制繁殖，实现苗种规模化人工繁育。*体外培养与苗种培育：建立和优化水生生物（特别是珍稀濒危物种）的体外培养体系，包括受精、孵化、幼虫培育等阶段，提高苗种成活率和培育效率。*种质资源保存：利用精子库、卵子库、胚胎库、基因库等技术，保存水生生物的遗传资源，为物种恢复提供保障。*早期发育研究：利用显微操作、组织培养等技术，研究水生生物早期胚胎发育过程，为繁殖调控和遗传学研究提供基础。*生物反应器技术：开发大型、高效的人工繁育设施（生物反应器），实现苗种的工业化生产。**解析思路：*考察考生对常用生物技术（遗传育种、人工繁殖、体外培养、种质保存等）在解决水生生物苗种繁育与恢复问题中的具体应用方式和作用的理解。5.解释“蓝色生物经济”概念及其与军事海洋应用的可能联系。*蓝色生物经济：指以海洋和淡水生态系统中的生物及其衍生物为基础，通过现代生物技术和产业模式，开发具有高附加值的产品和服务，并形成可持续发展的海洋生物产业体系。其核心是利用生物资源创造经济价值，强调技术创新、产业融合和可持续发展。*与军事海洋应用的联系：蓝色生物经济的研究成果可直接或间接服务于军事需求。例如：从海洋生物中提取的药物、保健品可保障军人健康；高性能的海洋生物基材料（如仿生复合材料、生物可降解材料）可用于制造舰船、潜艇、防护装备、食品包装等；利用生物技术提高海洋生物资源（如鱼、贝）的产量和品质，可为军事后勤提供可靠的食品保障；生物指示物（如特定微生物、生物标志物）可用于监测海洋环境变化和军事活动影响；生物传感器可用于战场环境监测（如化学战剂、水雷探测）；海洋基因资源是未来生物武器防御和生物战剂研发的重要基础。**解析思路：*考察考生对“蓝色生物经济”定义的理解，并能将其与军事领域的潜在应用场景联系起来，思考生物技术在军事海洋装备、后勤保障、环境监测、国防安全等方面的价值。三、论述题1.结合军事行动对海洋环境可能造成的影响，论述建立海洋生物资源环境监测预警体系的重要性，并简述其关键构成要素。*重要性：军事行动（如舰船航行、潜艇活动、武器试验、军事演习）可能通过噪声污染、油污泄漏、底拖作业、化学物质排放等方式，对海洋生物种群、栖息地和生态平衡产生短期或长期的负面影响。建立海洋生物资源环境监测预警体系，能够：*评估影响：及时、准确地监测军事活动对海洋生物资源与环境的影响程度和范围。*保障安全：为军事决策提供科学依据，规避对敏感生物资源和生态环境造成不可逆损害的风险。*履行责任：体现军事行动的环境合规性，履行环境保护的国际法和国内法义务。*维护生态：通过预警和干预，减少军事活动对海洋生态系统的破坏，维护海洋生态健康和可持续发展。*支持科研：积累环境与军事活动影响的数据，为海洋生态学和军事环境科学的研究提供支持。*关键构成要素：*监测网络与站点：布设覆盖重点海域的固定监测站点（如岸基、浮标、水下基站）和移动监测平台（如舰船、水下机器人），配备先进的监测设备。*监测技术与手段：综合运用遥感（监测水体、岸线、生物活动）、声学（监测噪声、生物声学信号）、生物监测（物种多样性、种群密度、健康状况）、化学监测（污染物）、生态模型模拟等多种技术。*生物指示物库：建立针对不同海洋生态环境和生物类群的敏感指示物种库，明确其与环境因子的响应关系。*信息获取与处理系统：建立高效的数据采集、传输、存储、处理和分析系统，实现数据的实时监控和快速分析。*预警机制与平台：基于监测数据和模型分析，设定预警阈值，建立预警发布平台，及时向相关部门和军事单位通报环境风险。*应急预案与响应能力：制定针对不同类型环境事件（如油污、噪声超标）的应急响应预案，具备快速处置能力。*专业人才队伍：培养和储备具备跨学科知识（海洋学、生物学、环境科学、军事技术）的专业人才。*法规与政策支持：建立健全相关法律法规和管理政策，为监测预警体系的运行提供保障。**解析思路：*考察考生对军事活动影响、监测预警体系价值以及体系构成要素的全面理解和系统思考能力。需要结合军事背景论述重要性，并从技术、网络、人才、政策等多个维度阐述构成要素。2.分析利用海洋微塑料污染监测作为军事海洋环境态势感知手段的可行性，分析其优势与局限性。*可行性分析：*微塑料已遍布全球海洋，成为普遍存在的环境污染物，对其进行监测具有现实基础。*微塑料可以通过附着生物（浮游动物、鱼类、贝类等）进行远距离迁移，其分布可反映洋流、大气输送、污染源等环境信息。*不同来源（人为、自然降解）、不同类型（塑料种类、尺寸、颜色）的微塑料可能携带环境指纹或指示物，有助于追溯污染源和评估环境压力。*微塑料的检测技术（如显微镜观察、光谱分析、微流控芯片等）正不断发展，部分技术具备一定的现场或远程探测潜力。*军事需求（如战场环境评估、后勤保障区环境监控、战略海域态势感知）与微塑料监测有潜在契合点。*优势：*指示性：微塑料可作为环境变化（如污染水平、洋流模式）的长期指示物。*追溯性：特定类型的微塑料可能有助于追踪特定活动（如渔业、航运）的环境足迹。*广域性：结合遥感等技术，可能实现对大范围海域微塑料污染状况的初步评估。*综合性：可与其他环境参数（如化学污染物、生物指标）结合，提供更全面的海洋环境态势信息。*局限性：*检测技术挑战：当前主流的实验室检测技术成本高、耗时长、难以实现大规模现场快速检测，尤其是在恶劣的海洋环境下。*分析方法复杂性：微塑料的识别、计数、分类和溯源分析过程复杂，需要专业知识和设备。*数据标准化缺乏：缺乏统一的微塑料采样、检测和分析标准，导致数据可比性差。*环境因素干扰：天然有机颗粒、矿物碎屑等易与微塑料混淆，增加了识别难度。*生态风险评估不明确：微塑料对海洋生物和生态系统（尤其是在军事冲突场景下）的长期、累积、复合影响尚不明确，其作为环境风险指标的可靠性有待提高。*军事应用场景的适配性：目前微塑料监测更多用于常规环境研究，其在军事应急、战场快速评估等场景下的直接应用能力和实战价值有待验证和提升。**解析思路：*考察考生对新兴环境监测技术（微塑料监测）的潜力、挑战及其在特定领域（军事海洋环境态势感知）应用的全面评估能力。需要分析其可行性基础，并清晰阐述其作为感知手段的优势和固有的局限性。3.分析从军事需求角度出发，发展海洋生物基特种材料的研究方向与应用前景。*军事需求特点：军事装备和保障对材料的要求通常极为苛刻，包括轻质高强、耐高温/低温/腐蚀、抗疲劳/辐照、生物相容性（医疗）、可快速降解（战场后处理）、隐蔽性、资源可持续性等。*研究方向：*高性能结构材料：开发基于天然高分子（如丝素、甲壳素、几丁质）或其衍生物的复合材料，用于制造轻质装甲、结构件、航空航天部件等，追求高强度、高模量、耐磨损。*特种功能材料：利用海洋生物活性物质或结构仿生，研发具有特殊电磁、光学、热学、阻隔等性能的材料，用于隐身涂层、传感器、特种防护装备等。*生物可降解/可吸收材料：研发基于海洋微生物、海藻等生物质资源的新型降解材料，用于战场包装、临时修复、生物医学植入物、可降解地雷/弹药覆膜等，解决战场遗留物问题。*自修复/智能材料：探索利用生物分子或仿生机制，赋予材料自修复或对外界刺激响应的能力，提高装备可靠性和寿命。*生物基能源材料：研究从海洋生物资源中转化生物燃料或储能材料，为军事后勤提供可持续能源补充。*仿生材料与结构：深入研究海洋生物（如贝壳、珊瑚、鱼鳞）的优异结构和材料特性，通过仿生设计制造高性能、特殊功能的材料。*应用前景：*轻量化与减阻：应用于舰船、潜艇、飞行器，提高机动性和隐蔽性。*环境适应性：满足极端海洋环境（高温、高盐、高湿、腐蚀）下的装备需求。*战场生存能力：提升装备的抗毁伤能力和防护水平。*后勤保障优化：通过生物可降解材料减少战场环境污染和遗留问题；生物基能源可能提供新的能源解决方案。*生物医学工程：应用于军用医疗器械、防护服等。*国防科技前沿：推动材料科学、生物技术等领域的交叉融合创新，提升国防科技自主可控水平。**解析思路：*考察考生能否结合军事领域的特殊需求，思考海洋生物资源在材料科学领域的创新应用潜力。需要明确军事需求导向，提出具体的研究方向，并展望其在装备制造、后勤保障、环境友好等方面的广阔前景。四、方案设计题（以下为方案设计要点，未形成完整段落，符合题目要求）监测目标：*评估西北太平洋该区域海洋生物发光现象的背景水平。*探究生物发光现象的强度、频率、空间分布与环境因子（如水文、化学、生物）的关系。*识别并分析可能影响生物发光的关键生物指示物（如特定发光细菌、小型甲壳类、浮游动物等）。*初步判断生物发光异常是否与军事活动存在潜在关联。关键生物指示物选择：*优先选择对环境变化（如污染物、噪声