2025年大学《海洋技术》专业题库- 海洋农业技术在海洋生态养殖中的应用与探索

2025年大学《海洋技术》专业题库——海洋农业技术在海洋生态养殖中的应用与探索考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分）1.下列哪项技术通常被视为海洋农业技术的重要组成部分，其主要目的是通过不同生物之间的协同作用来净化养殖废水？A.高强度光照培养技术B.深远海网箱养殖技术C.多营养层次综合养殖（IMTA）技术D.海水淡化与循环水养殖技术2.在海洋生态养殖中，利用大型藻类吸收养殖生物排放的氮、磷，同时为鱼类提供氧气，体现了哪种生态学原理？A.能量流动原理B.物质循环原理C.生物多样性原理D.生态位互补原理3.以下哪种技术手段的应用，最直接地有助于减少海洋生态养殖过程中的饲料残饵和排泄物对水体造成的富营养化压力？A.增氧曝气技术B.生物絮团技术C.离岸深远海养殖技术D.水下投食自动化技术4.海洋农业技术中，关于“智能化养殖”的描述，以下哪项最为准确？A.完全依赖自动化设备，无需人工干预。B.利用现代信息技术（如传感器、物联网、大数据、人工智能）对养殖环境、生物生长进行实时监测、精准控制和智能决策。C.主要指大型养殖装备的开发与应用。D.强调养殖品种的遗传改良。5.在实施海洋生态养殖时，引入底栖经济贝类（如牡蛎、贻贝）的主要生态功能不包括？A.吸收养殖废水中的氮、磷B.过滤水体中的悬浮颗粒物，改善水质C.为鱼类提供栖息地和隐蔽场所D.直接替代养殖鱼类作为主要经济产出6.对于海洋生态养殖模式的可持续性而言，以下哪个因素通常被认为是限制其大规模推广的关键挑战之一？A.技术成熟度和稳定性B.市场需求和经济回报C.养殖环境容量和生态风险评估D.政策支持与法规完善7.光照是影响海洋藻类等初级生产者生长的关键环境因子。在近海浮式养殖系统中，常采用人工补光技术，其主要目的是？A.模拟自然光照变化，促进生物钟节律B.补充自然光照不足的区域或时段，提高初级生产力C.照射杀菌，预防病害发生D.改变水体颜色，营造特定养殖环境8.海洋农业技术中，关于病害生物防治技术的应用，以下表述正确的是？A.主要依靠化学药物进行杀灭。B.利用天敌或有益微生物抑制病原体。C.通过基因编辑彻底消除病害基因。D.增加养殖密度以增强群体抵抗力。9.水质稳定是海洋生态养殖成功的关键。以下哪项措施不属于物理或化学方法对养殖水体进行水质调控？A.使用生物滤池去除氨氮B.通过反渗透技术进行海水淡化C.调整水体盐度D.使用化学絮凝剂去除悬浮物10.随着养殖规模的扩大和深度的增加，对养殖装备的智能化和自动化水平提出了更高要求。以下哪项技术是支撑深远海智能化养殖的重要基础？A.高效增氧设备B.精准投喂系统C.遥感监测与数据传输技术D.抗风浪养殖网箱设计二、简答题（每小题5分，共20分）1.简述海洋生态养殖中多营养层次综合养殖（IMTA）技术的核心思想及其主要环境效益。2.简述在海洋生态养殖中应用海洋农业技术进行水质调控的几种主要方法及其原理。3.海洋农业技术在发展海洋生态养殖过程中面临哪些主要的生态风险？应如何进行评估与管理？4.结合实际，简述智能化技术（如传感器、AI）在提升海洋生态养殖效率和管理水平方面可以发挥哪些作用？三、论述题（每小题10分，共30分）1.论述光照、温度、盐度等关键环境因子对海洋农业技术（特别是生态养殖模式）选择和应用的影响。2.结合当前海洋资源与环境状况，论述发展海洋生态养殖所需的海洋农业技术创新方向与重点领域。3.以某种具体的海洋生态养殖模式（如鱼菜共生、海藻-贝类-鱼类组合等）为例，深入分析其中涉及的关键海洋农业技术，并探讨其可持续发展的潜力和面临的挑战。---试卷答案一、选择题1.C2.B3.B4.B5.D6.C7.B8.B9.A10.C二、简答题1.核心思想：利用不同营养级、不同生活习性的经济生物（如滤食性生物、草食性生物、肉食性生物）组合，在同一养殖系统或相邻系统中，共享资源（如光照、水体），协同代谢，相互促进，形成稳定、高效、生态平衡的养殖模式。主要环境效益：通过生物间的协同作用，有效吸收和转化养殖生物排放的氮、磷等营养物质，显著降低养殖废水对环境的污染负荷，改善养殖区域的水质；同时，可能通过引入初级生产者（如藻类）增加系统的初级生产力，进一步促进物质循环。2.主要方法及其原理：*物理方法：如曝气增氧、换水、使用物理吸附材料（如生物滤池、填料）、化学絮凝剂等。原理是物理搬运、扩散、吸附或沉淀，以改变水体中溶解氧浓度、悬浮物含量或某些化学物质的存在形态。*化学方法：如投加化学试剂（如硝化细菌促进剂、水质稳定剂）调节pH值、氧化还原电位，或使用化学絮凝剂去除悬浮物。原理是利用化学反应改变水体化学成分或物质的存在状态。*生物方法：如利用大型藻类、贝类、微生物等吸收和转化氮、磷等营养物质。原理是利用生物的吸收、同化、转化和分解作用，将有害物质转化为无害或有益物质，或将其固定在生物体内。3.主要生态风险：*生物入侵风险：引入的非本地物种可能成为入侵物种，破坏本地生态平衡。*病害传播风险：不同物种混养可能增加病害传播的机会和难度。*营养盐失衡风险：模式设计不当可能导致局部区域营养盐积累或不足。*化学物质残留风险：使用药物或饲料添加剂可能残留在产品或环境中。评估与管理：生态风险评估（ERA）是关键手段，需在养殖前评估潜在风险，养殖中监测生物多样性、水质变化等指标，采取严格的管理措施，如物种筛选、建立缓冲区、加强病害防控、产品溯源等。4.智能化技术的作用：*实时精准监测：通过水下传感器网络、无人机、卫星遥感等技术，实时获取水温、盐度、溶解氧、营养盐、生物密度等关键数据，为科学决策提供依据。*自动化控制：根据监测数据自动调控投喂量、增氧量、水交换量等养殖参数，实现精细化、自动化管理，降低劳动强度和人为误差。*智能预警与诊断：利用大数据分析和人工智能算法，预测病害发生、识别异常行为，提供预警信息，辅助进行病害诊断和养殖管理优化。*数据管理与决策支持：建立养殖大数据平台，整合分析历史和实时数据，为生产优化、资源利用、环境影响评估等提供决策支持。三、论述题1.论述：*光照：直接影响初级生产者（如藻类、大型藻）的生长，决定系统的初级生产力基础。光照强度和时长决定了可养殖生物的种类范围（如红树林、海草床、不同藻类）。光照质量（光谱）也会影响某些生物的光合效率和生长。在深水或高密度养殖区，可能需要人工补光技术。*温度：影响生物的新陈代谢速率、生长速度、繁殖周期和存活率。不同生物对温度的适应范围不同，决定了其适宜养殖的区域和季节。水温的垂直分布和稳定性对某些养殖模式（如深水养殖）至关重要。异常温度（如热浪、寒潮）是重要的环境胁迫因素。*盐度：影响渗透压调节，是许多海洋生物（特别是海水生物）的生理适应极限。盐度的稳定性对某些敏感生物至关重要。对于半咸水或河口区域的生态养殖模式，盐度变化是必须考虑的关键因素。盐度梯度也可能被用于某些养殖或资源利用（如盐差能）。*其他因子：如溶解氧是生物呼吸必需的，低氧是限制养殖密度和规模的关键。水流和水交换影响物质输运和氧气供应，对水体自净和生物活动至关重要。营养盐（氮、磷等）的浓度和比例影响初级生产者和微生物的活动，其平衡是生态养殖的核心。病虫害防治效果也受环境因子影响。综上，这些环境因子相互关联，共同决定了海洋生态养殖模式的可行性、稳定性和生产力水平。海洋农业技术的选择和应用必须充分考虑这些环境因子的现状和变化规律，以实现高效、可持续的养殖目标。2.论述：*当前挑战与需求：随着近海资源压力增大和环境问题突出，发展可持续的海洋生态养殖是必然趋势。面临的挑战包括：传统高密度养殖模式的环境负外部性、气候变化带来的不确定性、优良品种和高效技术的缺乏、产业链协同不够、深远海养殖能力有限等。*技术创新方向与重点：*环境友好型养殖技术：深入研究和发展IMTA技术，优化组合模式，提高资源利用效率和环境净化能力；研发低成本、高效的生物絮团技术；探索利用微藻等吸收废弃物和碳汇的技术。*智能化与数字化技术：加强传感器、物联网、大数据、人工智能、机器人等技术在精准投喂、水质智能调控、病害预警、环境监测、自动化管理等方面的应用，提升养殖效率和管理水平。*深远海养殖技术：研发和推广抗风浪、智能化、可移动或模块化的深远海养殖装备和系统，拓展养殖空间，减少近岸环境影响。*优良品种选育与生物强化：利用现代生物技术（如基因编辑、分子标记辅助育种）培育抗病、抗逆、生长快、品质优的养殖品种；研究利用有益微生物进行生物强化，提高生物健康和抗病力。*多营养层次与多功能养殖模式：探索更多样化的生物组合模式，如海藻-贝类-鱼类-微生物系统，实现物质循环利用和功能拓展（如生产生物质能源、提取生物活性物质）。*生态风险评估与修复技术：发展更有效的生态风险评估方法，监测和减轻养殖活动对生态环境的影响；研究受损海洋生态系统修复的技术。*总结：海洋农业技术的创新需要多学科交叉融合，面向资源节约、环境友好、高效可持续的目标，重点突破环境调控、智能化管理、优良品种培育、深远海发展等关键技术瓶颈，为构建蓝色可持续未来的海洋生态养殖体系提供支撑。3.论述（以鱼菜共生系统为例）：*系统组成与关键技术：*植物栽培区：通常利用无土栽培技术（水培、基质培），利用鱼类排放的富含氮、磷等营养盐的废水作为植物生长的“肥料”。关键技术包括营养液循环系统、pH值和电导率调控、基质选择与管理、植物品种选择（耐盐碱、需肥量适中）。*鱼类养殖区：通常采用循环水养殖系统（RAS），对鱼类的排泄物进行收集和处理。关键技术包括高效增氧与曝气系统、固体废物分离（如筛网、沉淀池）、氨氮等有毒物质去除（生物滤池、硝化/反硝化过程）。*连接与循环系统：通过物理泵或重力流将处理后的鱼类废水从养殖区输送到植物栽培区，同时将植物吸收后的净化水和未吸收的营养盐回收到养殖区，实现水体的循环利用。关键技术包括水泵选择、管道设计、阀门控制、系统平衡调控。*环境调控技术：对光照、温度、湿度等进行控制，满足鱼类和植物各自的需求。如植物区可能需要遮阳或补光，系统整体需要温控设备。*可持续发展的潜力：*资源高效利用：实现了水、肥的高效循环利用，大大节约了淡水资源和化肥投入。*环境友好：减少了养殖废水的排放，实现了水体的净化和资源的再利用，符合可持续发展的理念。*产出多样：同时获得鱼类和水产品（蔬菜），提高了土地利用率和经济效益。*空间集约：可以在有限的土地面积上构建小型或中型的循环系统。*食品安全与品质：生产过程相对可控，减少农药化肥使用，可能生产更安全的食品。*面临的挑战：*系统平衡调控难度：鱼类和植物对水环境参数（如营养盐浓度、pH、溶解氧）的需求不同，维持系统稳定运行需要精确调控。*初始投资与运行成本：智能化鱼菜共生系统的建设和维护需要一定的技术和资金投入。*系统规模化和