2025年大学《海洋资源与环境》专业题库- 海洋地质环境对海洋生态系统的调控

2025年大学《海洋资源与环境》专业题库——海洋地质环境对海洋生态系统的调控考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填在题干后的括号内）1.在大陆架浅水区，决定生物群落垂直分层的主要环境因素是（）。A.水深与底质类型B.盐度与温度C.光照强度与营养盐浓度D.水流速度与浊度2.海底热液喷口附近形成的独特生态系统，其主要能量来源是（）。A.太阳能B.地热能C.化学能D.风能3.深海海底的沉积物主要来源于（）。A.大陆河流输送B.生物骨骼碎屑沉降C.海水化学沉淀D.洋流搬运堆积4.海洋酸化现象主要是由大气中增加的二氧化碳溶于海水后引起的，它对海洋地质环境的影响包括（）。A.促进碳酸盐沉积B.削弱硅质沉积物的形成C.提高海底热液活动强度D.增加海底沉积物中铁锰含量5.大陆坡和大陆隆相比，其地质结构和生态功能的主要区别在于（）。A.水深更大B.沉积物更粗C.海底地形更复杂，是多种海洋环流交汇地带D.生物多样性更低6.海底火山活动可以为周围的海水带来丰富的化学元素，这主要促进了哪种生态系统的形成？（）A.红树林生态系统B.珊瑚礁生态系统C.深海化能合成生态系统D.河口咸淡水生态系统7.对于底栖生物而言，海底沉积物的（）是影响其生存和分布的关键因素。A.厚度B.粒度组成与孔隙度C.化学成分D.温度8.海岸带地质环境（如海岸侵蚀、海平面变化）的变化，直接影响着（）生态系统的稳定性和服务功能。A.深海B.大洋中脊C.珊瑚礁D.红树林与珊瑚礁9.海水化学成分的空间分布，在很大程度上的控制因素是（）。A.太阳辐射B.海洋生物活动C.大气与海水的相互作用D.海底地质背景10.在评估海底矿产资源开发对海洋生态系统的影响时，需要重点考虑其如何改变（）。A.海水温度B.海底地形地貌与沉积环境C.海洋渔业资源分布D.海洋酸化速度二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在题干横线上）1.海洋地质环境是海洋生态系统的________、________和物质基础。2.海底地形地貌不仅影响着海洋水的运动，也直接决定了不同深度光能的________。3.海底沉积物中的营养盐在沉积物-水界面的________作用下，可以释放到海水中，影响初级生产力。4.板块构造活动，如海底扩张和俯冲带，是地球内部热量向海洋释放的重要________。5.地热和火山活动不仅塑造了海底地形，其释放的化学物质也是某些特殊海洋生态系统（如深海热液生物）的________来源。6.沉积物的粒度从粗到细，通常对应着从________生物到________生物的分布变化。7.人类活动如海底工程建设和污染排放，会通过改变________环境进而对海洋生态系统产生深远影响。8.海洋酸化不仅影响钙化生物，也会改变海水中的________离子浓度，影响海洋生物的生理活动。9.理解地质环境对生态系统的调控机制，对于实现海洋资源的________利用和生态系统的有效保护至关重要。10.海岸带的________和沉积过程是海岸线形态演变和生态系统能否持续存在的关键。三、名词解释（每题3分，共12分。请给出每个名词的准确定义）1.化能合成生态系统2.海底扩张3.沉积物粒度4.地质背景对生态格局的塑造四、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题）1.简述大陆架海域通常生物资源丰富的地质和生态原因。2.海底热液喷口附近的生物群落具有哪些特殊特征？3.海洋沉积物在海洋碳循环中扮演着怎样的角色？4.气候变化可能通过哪些地质环境变化间接影响海洋生态系统？五、论述题（每题10分，共30分。请结合所学知识，深入分析和阐述下列问题）1.论述海底地形地貌对海洋生态系统结构（物种分布、群落组成）和功能（能量流动、物质循环）的主要调控机制。2.以某一具体海洋区域（如我国的南海、东海或黄海）为例，分析人类活动对其地质环境产生的改变，并说明这些改变对当地主要海洋生态系统（如渔业资源、珊瑚礁、红树林等）可能带来的影响。3.结合当前海洋科学研究进展，探讨未来在“地质环境对海洋生态系统调控”领域可能的研究方向和意义。试卷答案一、选择题1.C2.C3.A4.B5.C6.C7.B8.D9.D10.B二、填空题1.空间基础2.分布3.循环4.通道5.能源6.大型；微型7.地质8.钙9.可持续10.地质过程三、名词解释1.化能合成生态系统：指某些微生物（如细菌和古菌）利用无机化合物（如硫化氢、甲烷等）的化学能，在缺氧或无光环境下合成有机物的生态系统，常见于深海热液喷口和冷泉等地质环境。2.海底扩张：指地球的洋中脊或中央海岭处，地幔物质上涌，形成新的洋壳，并将两侧的板块向两侧推移的地质过程。3.沉积物粒度：指构成沉积物的颗粒的大小，通常用毫米、微米或phi值表示，是沉积物最重要的物理性质之一，反映了沉积物的来源、搬运距离和沉积环境能量。4.地质背景对生态格局的塑造：指海洋地质环境（包括地形地貌、底质类型、化学成分、构造活动等）的固有特征，通过影响物理环境（如光照、水流、温度）和化学环境（如营养盐分布），进而决定或制约着海洋生物的分布范围、群落结构和生态过程的空间格局。四、简答题1.大陆架通常生物资源丰富，因为：①水深较浅，光照能到达海底，有利于光合作用，支持丰富的初级生产力；②大陆架是陆地河流输入营养物质的主要场所，使得营养盐相对富集，为生物生长提供物质基础；③大陆架地形相对平缓，水流较弱，有利于营养物质和生物的聚集；④底质类型多样（砂质、泥质等），为不同种类的底栖生物提供了多样的栖息环境。2.海底热液喷口附近的生物群落特征：①以化能合成生物（如细菌、古菌）为食物基础，形成独特的食物链；②缺氧或无光环境，生物依赖化学能，形态结构常具有特殊适应性（如巨型生物、生物发光）；③物种组成独特，与外界海洋环境差异显著，具有高度特有性；④生物密度和生物量可能很高，形成“黑烟囱”或“白烟囱”生态群落。3.海洋沉积物在海洋碳循环中扮演着重要角色：①沉积物是海洋生物（特别是钙化生物和有机质）遗骸的最终归宿，通过沉积作用将碳从活跃的海洋水柱中移除并长期储存（地质储存）；②沉积物中的有机碳在缺氧环境下可能被分解不完全，形成富含碳的沉积岩，实现碳的长期埋藏；③沉积物中的碳酸盐矿物（如文石、方解石）的沉淀和溶解也参与了碳酸盐循环和总碳酸盐系统的平衡；④沉积物的分解过程会释放二氧化碳，但速率通常较慢。4.气候变化可能通过以下地质环境变化间接影响海洋生态系统：①海平面上升可能改变海岸线形态，淹没低洼海岸带的沉积环境，影响红树林、盐沼等依赖特定沉积条件的生态系统；②海洋变暖可能加剧某些地区的沉积物侵蚀或改变沉积物的搬运路径；③海洋酸化（CO2溶解导致pH下降）影响碳酸盐矿物的沉淀，改变沉积物的化学成分和性质，影响钙化生物的生存和沉积过程；④极端天气事件（如强台风、风暴潮）可能加剧海岸侵蚀，改变近岸沉积环境。五、论述题1.海底地形地貌对海洋生态系统结构（物种分布、群落组成）和功能（能量流动、物质循环）的主要调控机制：①物理屏障与生境分化：不同的海底地形（如大陆架、大陆坡、海山、海沟）构成了物理屏障，限制物种的迁移扩散，导致生境隔离，从而形成不同的物种库和独特的群落结构。例如，海山可以作为鱼类和大型底栖生物的“岛屿”，聚集生物多样性；大陆坡的陡峭地形则塑造了特殊的流场和沉积环境。②光照分布与初级生产力：从海岸到深海，光照强度随水深急剧下降，决定了光合作用能够进行的深度，从而塑造了垂直上的生态系统分层（如光合作用带、异养作用带）。大陆架光照充足，生产力高；深海则依赖来自表层的水体沉降的有机物或化能合成。③水流与物质输运：海底地形（如海山、海底峡谷、断裂带）能够改变海水运动，形成上升流、下降流、涡流等，影响营养盐、氧气和有机碎屑的分布与输运。这直接调控了初级生产力的水平，并为移动性生物提供了食物来源和栖息地。④沉积物分布与底栖生态：地形坡度、水流强度决定了沉积物的类型（砂、泥等）和分布范围。不同的底质类型为底栖生物提供了不同的栖息空间和微环境，影响着底栖生物的多样性、丰度和群落结构。例如，砂质底适合游泳和底栖生物混合的群落，而泥质底则可能支持丰富的埋栖生物。⑤能量流动与物质循环：地形和水流影响着生产者（浮游植物、底栖藻类）到消费者（鱼类、大型动物）的能量传递路径和效率。沉积物作为巨大的碳库和营养盐储存库，其分布和循环过程（如再悬浮）也受地形和水流控制，深刻影响着区域乃至全球的物质循环。2.以我国南海为例：人类活动对其地质环境和生态系统的影响：①地质环境改变：大规模的海底矿产资源（如油气、多金属结核/结壳）开采活动，直接改变了海底地形地貌，破坏了原有沉积物环境；港口建设、人工岛礁和海底工程设施的建设，改变了局部海床形态和底质结构；陆源污染物（如工业废水、生活污水、农业面源污染）通过河流入海，改变近岸海域的水化学环境，影响海底沉积物的化学成分。②生态系统影响：油气开采可能漏油，对海洋哺乳动物、海鸟和珊瑚礁造成急性毒性伤害；矿产开采破坏了底栖生物栖息地，导致渔业资源（如虾蟹类）栖息地丧失和种群数量下降；工程建设改变了局部水流，影响了悬浮沉积物的输运和生物的分布；污染物输入导致水体富营养化，引发赤潮，破坏珊瑚礁和红树林等敏感生态系统，改变群落结构，降低生物多样性。这些影响具有局部和区域性，甚至可能通过食物链传递产生更广泛的影响。3.未来在“地质环境对海洋生态系统调控”领域可能的研究方向和意义：①深海地质-生物交互作用的精细化研究：利用深海潜水器、机器人、遥感等技术，结合多学科（地质学、海洋化学、海洋生物学、生态学），更深入地揭示深海热液、冷泉、海底火山等地质热点区域生物群落的形成机制、能量流动路径和生态适应策略，对于理解生命起源、极端环境生态学和生物资源利用具有重要意义。②海岸带地质过程对生态系统服务的影响评估：加强对海岸侵蚀、海平面上升、风暴潮等地质过程驱动因子及其频率、强度的预测，结合生态模型，评估这些变化对红树林、珊瑚礁、盐沼等关键生态系统服务功能（如防灾减灾、碳汇、生物多样性维持）的影响，为海岸带综合管理和生态修复提供科学依据。③人类活动干扰下地质-生态耦合系统的恢复力研究：针对已受破坏的海底环境（如采矿区域、污染区域），研究其地质环境修复技术与生态恢复策略，评估不同修复措施对生态系统能否有效恢复、恢复速度和恢复后的稳定性，探索建立地质环境与生态系统协同