2025年大学《海洋科学与技术》专业题库- 深海生态系统的保护与管理

2025年大学《海洋科学与技术》专业题库——深海生态系统的保护与管理考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在括号内）1.以下哪个环境因子是深海（通常指2000米以下）最主要的限制因子？A.光照强度B.水温C.压力D.养分浓度2.主要依靠海底沉积物中有机碎屑为食的深海生物营养方式是？A.化能合成B.异养光合作用C.寄生D.碎屑食性3.联合国海洋法公约（UNCLOS）中，关于国际海底区域（Area）资源的开发和管理，主要适用哪个国际组织？A.世界贸易组织（WTO）B.国际海事组织（IMO）C.联合国环境规划署（UNEP）D.国际海底管理局（ISA）4.深海热液喷口周围聚集的富含金属的矿物结核或结壳，主要由什么过程形成？A.风化作用B.生物沉积作用C.热液活动沉淀作用D.海洋沉积作用5.对深海生物多样性构成严重威胁的深海采矿活动可能引发的生态风险之一是？A.光污染B.噪声污染C.重金属污染D.以上都是6.下列哪种深海动物类群以其复杂的内部骨骼网络而闻名，是深海重要的组成部分？A.深海鱼类B.深海甲壳类C.深海海绵D.深海有孔虫7.“基于生态系统的管理”（EBM）理念在深海管理中的应用，强调的是什么？A.优先保护单个珍稀物种B.将人类活动限制在特定区域C.考虑整个深海生态系统的结构和功能，进行综合管理D.仅关注经济资源的可持续利用8.能够在深海黑暗环境中利用化学能合成有机物的微生物，通常存在于哪些场所？A.海水表层B.深海沉积物表层C.热液喷口或冷泉D.深海鱼类体内9.建立深海海洋保护区（MPA）的主要目的是？A.促进深海资源开发B.禁止所有人类活动C.保护特定的深海生态系统或物种D.为科学研究提供完全不受干扰的区域10.下列哪项技术是当前进行深海调查和采样最主要的无损或微损手段？A.深海拖网捕捞B.遥控无人潜水器（ROV）C.坐底式观察设备（SeabedLander）D.深海声纳探测二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上）1.深海通常指水深大于__米的海域，其环境特点是高压、低温、__和寡营养。2.深海生态系统的食物链基础，除了来自表层海域沉降的有机碎屑外，主要还包括chemosynthesis（化学合成）生产者。3.人类活动对深海的潜在威胁包括深海采矿、渔业捕捞、__、污染以及气候变化等。4.根据《联合国海洋法公约》，国际海底区域及其资源是__的，应通过国际海底管理局（ISA）进行管理。5.评估深海生态系统脆弱性需要考虑环境因素、生物多样性、生态过程以及人类活动影响等多个方面。6.深海生物在进化上表现出高度的__和特有性，许多类群在其他海域不存在。7.制定深海环境管理措施时，应遵循预防原则和__原则。8.深海环境监测主要依赖于先进的探测技术，如ROV/AUV、声学设备、基因测序等手段。9.“生物多样性公约”的“生态脆弱性”概念也被应用于识别需要优先保护的深海区域。10.深海噪声污染主要来源于船舶交通、海底资源勘探和开发活动等。三、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题）1.简述深海采矿可能对海底底栖生物造成的直接影响。2.简述影响深海生态系统脆弱性的主要因素。3.简述设立深海海洋保护区（MPA）面临的主要挑战。4.简述“预防原则”在深海环境保护中的含义和意义。四、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.论述人类活动对深海生态系统造成的威胁及其相互作用。2.结合实例，论述基于生态系统的管理（EBM）原则如何在深海环境管理中应用，并分析其面临的挑战。3.探讨当前深海生态系统保护与管理中存在的国际法和政策空白，并提出可能的解决方案或未来研究方向。试卷答案一、选择题1.C2.D3.D4.C5.D6.C7.C8.C9.C10.B二、填空题1.2000,黑暗2.化学合成3.海底旅游4.共同继承5.人类活动影响6.物种多样性与特有性7.持续性8.基因测序9.生态脆弱性10.船舶交通三、简答题1.深海采矿可能对海底底栖生物造成的直接影响：*物理破坏：矿区勘探和开采过程（如钻探、抓斗、炸药使用）直接破坏海底地形和结构，摧毁生物栖息地（如底质表面、burrows、海绵骨骼、冷泉喷口结构），导致栖息地生物的即时死亡或displacement（位移）。*化学污染：矿物开采过程中可能释放大量悬浮颗粒物、酸性/碱性废水、重金属离子等污染物，改变海底局部化学环境（pH、氧化还原状态），对敏感底栖生物造成毒害或抑制其生理功能。*生物摄入：悬浮的矿物颗粒可能被底栖生物通过滤食或底栖觅食方式误食，导致物理堵塞或毒性积累。*噪声干扰：采矿设备产生的强烈噪声可能对依赖声音进行导航、捕食、繁殖的声纳类生物（如一些鱼类、头足类）造成生理胁迫或行为干扰。2.影响深海生态系统脆弱性的主要因素：*环境因素：极端且稳定的环境条件（高压、低温、寡营养、黑暗），使得物种适应性强但恢复力弱；对环境变化的敏感度极高。*生物多样性：物种组成简单，特有物种比例高，缺乏替代物种，一旦关键物种受威胁或灭绝，生态系统难以恢复。*生态过程：食物链结构单一（如严重依赖碎屑沉降或chemosynthesis），营养循环缓慢，生态位分化程度可能不高，系统整体稳定性差。*连接性：深海生态系统内部以及与表层、浅层海洋的连接（物质、能量、物种）可能较为脆弱，外部干扰可能通过这些连接点传导至深海。*人类活动影响程度：深海目前受人类活动直接影响较小，但其低抗性使得未来任何大规模活动（如采矿）都可能产生不成比例的巨大影响，因此具有高度潜在脆弱性。3.设立深海海洋保护区（MPA）面临的主要挑战：*科学认知不足：深海环境复杂且探索程度有限，对许多生态系统的结构、功能、过程以及物种间的相互作用了解不够深入，难以准确界定保护对象的范围和制定有效的保护目标。*监测能力限制：深海恶劣环境导致对保护区进行长期、有效、经济的监测极为困难，难以评估保护效果并及时调整管理策略。*高昂的成本：深海调查、监测、管理行动所需的技术设备昂贵，人力投入巨大，保护成本远超陆地或浅海。*法律与治理困境：深海MPA的划定、管理权属、资金来源、跨界协调、执行监督等涉及复杂的国际法框架和国内政策协调，存在法律空白和执行障碍。*经济活动冲突：深海蕴藏丰富的资源（矿产、能源、生物基因等），开发活动与保护目标之间存在天然的矛盾和冲突，如何在保护与利用间取得平衡是巨大挑战。*公众认知与参与：由于深海环境的神秘性和距离感，公众对深海保护的认知度相对较低，难以形成广泛的社会共识和公众参与保护的基础。4.“预防原则”在深海环境保护中的含义和意义：*含义：指在缺乏充分科学证据证明某项活动对深海环境不造成重大损害时，应假定该活动存在风险，因此需要采取预防措施，避免或最大程度地减少对环境的潜在负面影响。即“宁可错防，不可错失”。*意义：深海生态系统具有高度独特性、脆弱性和不可恢复性，一旦遭受破坏可能需要极长时间甚至永久才能恢复，或根本无法恢复。同时，深海科学研究能力有限，许多未知风险可能无法通过先期评估完全预见。因此，应用预防原则是保护深海环境免受不可逆转损害的必要手段，体现了对海洋可持续发展的责任，为制定严格的环保标准和监管措施提供了法律和伦理依据，是对“损害原则”（即必须有实际损害发生才采取行动）的补充和修正，特别适用于高风险、高价值但脆弱的深海环境。四、论述题1.论述人类活动对深海生态系统造成的威胁及其相互作用。人类活动对深海生态系统的威胁多种多样，且这些威胁并非孤立存在，而是相互交织，形成复合效应，对脆弱的深海环境造成严重影响。首先，物理干扰是主要威胁之一。深海采矿活动通过钻探、爆破、抓斗等直接破坏海底地形和结构，摧毁生物栖息地如海绵林、冷泉喷口、生物钻孔等，导致大量生物死亡和栖息地丧失。同时，采矿产生的巨大噪声通过水介质传播，可能干扰依赖声音进行导航、捕食和繁殖的深海生物（特别是头足类和某些鱼类）的行为和生理功能。此外，渔业活动（如延绳钓、深海拖网）虽然主要发生在较浅区域，但其丢弃的渔具（废弃渔网、钓鱼线等）形成“幽灵捕捞”，长期悬浮在深海中，继续捕捉、伤害海洋生物。船舶交通虽然噪声和物理扰动相对较小，但可能带来外来物种入侵的风险。其次，化学污染不容忽视。除了来自陆地的污染物通过洋流扩散至深海外，深海采矿可能释放大量悬浮颗粒物、酸性或碱性废水、重金属（如铜、镍、锌）以及石油类物质，改变局部海水化学性质（pH、Eh），对底栖生物造成毒害、窒息或生理紊乱。深海热液喷口和冷泉是富含化学物质的独特生态系统，任何外来化学物质的引入都可能破坏其独特的化学平衡和生物群落结构。再次，生物入侵的威胁日益增加。人类活动（尤其是深海资源勘探开发）可能将非本地物种带到深海环境，这些外来物种可能因为没有天敌而迅速繁殖，排挤或捕食本地特有物种，破坏原有的生态平衡和生物多样性。最后，气候变化带来的全球性影响也波及深海。海水变暖可能改变某些物种的分布范围和生理耐受性；海洋酸化（CO2溶解导致海水pH下降）会影响钙化生物（如珊瑚、有孔虫、贝类）的骨骼或外壳形成，威胁其生存；海流变化则可能改变营养物质输运和生物迁徙模式。这些威胁相互作用，例如，物理破坏（如采矿）可能使生物暴露于更高的化学污染物浓度或外来物种入侵风险中；噪声污染可能干扰生物对环境变化的感知和适应能力；气候变化可能使原本脆弱的生态系统更加敏感，难以抵抗其他干扰。总体而言，人类活动正以前所未有的速度和规模进入深海，对这一长期受保护、高度独特的生态系统构成严峻挑战，需要采取强有力的全球性保护和管理措施加以应对。2.结合实例，论述基于生态系统的管理（EBM）原则如何在深海环境管理中应用，并分析其面临的挑战。基于生态系统的管理（EBM）是一种整合性的管理方法，它认识到海洋是一个相互关联的整体，强调在管理决策中考虑生态系统的结构、功能、过程以及其与人类活动的相互作用。将EBM原则应用于深海环境管理，旨在实现对该区域生态系统的可持续利用和维护其健康。EBM在深海环境管理中的应用主要体现在以下几个方面：*整体性评估：EBM要求全面评估深海特定区域（如潜在矿区、生物多样性热点区、冷泉等）的生态系统组成、物种相互作用、能量流动、物质循环等生态过程，以及各种自然和人为压力（如地质活动、气候变化、人类开发）的影响。例如，在评估深海采矿的潜在影响时，需要分析采矿活动可能如何改变海底地形、影响底栖生物群落结构、改变碎屑沉降过程，以及这些变化如何通过食物链传递，最终影响整个生态系统的功能。*设定综合目标：EBM的目标设定不仅包括经济目标（如可持续的资源利用），也包括生态目标（如保护关键栖息地、维持生物多样性、保护特殊物种、维持生态系统过程和服务）。例如，划定深海保护区时，EBM会设定目标，既要保护该区域独特的冷泉生态系统和特有生物，也要考虑允许有限的、环境影响的渔业活动。*考虑多重压力：EBM认识到深海生态系统可能同时受到多种压力的叠加影响。管理决策需要评估不同压力源（如采矿、渔业、污染、气候变化）的相对重要性和相互作用，并制定综合性的缓解措施。例如，在制定矿区管理计划时，不仅要考虑采矿本身的物理和化学影响，还要考虑该区域是否同时也是重要的渔业栖息地或生物多样性热点，并制定避免冲突的管理措施。*利用适应性管理：由于深海环境的复杂性和科学认知的局限性，EBM强调采用适应性管理。即通过持续的监测、评估和科研，根据实际效果反馈调整管理策略和措施。例如，在批准深海采矿活动后，需要建立严格的监测计划，持续跟踪环境变化（如生物群落、水质），评估管理措施的有效性，并在必要时进行调整。*利益相关者参与：EBM要求广泛纳入所有相关的利益相关者（政府、科研机构、产业界、环保组织、当地社区等）参与决策过程，平衡各方利益，提高管理决策的透明度和社会可接受度。深海EBM面临的主要挑战包括：*科学认知的巨大空白：对深海生态系统的了解远不如陆地和浅海，许多基本过程、物种功能、生态系统对干扰的响应机制尚不明确，难以进行准确的整体评估和预测。*数据缺乏和监测困难：深海环境恶劣，获取长期、连续、空间覆盖广泛的数据极其困难且成本高昂，限制了EBM所需的基础信息支撑。*法律和治理框架不健全：涉及深海环境管理的国际法和国内政策尚在发展和完善中，特别是如何将EBM原则有效整合到现有的深海资源开发管理框架中存在挑战。*经济活动的压力：深海蕴藏的资源吸引力巨大，可能导致强烈的开发意愿，如何在追求经济利益和遵循EBM的生态保护原则之间取得平衡非常困难。*跨部门、跨区域协调复杂：深海管理涉及多个政府部门（如海洋、环境、资源、渔业等）和国际区域组织的协调，利益诉求多样，协调难度大。3.探讨当前深海生态系统保护与管理中存在的国际法和政策空白，并提出可能的解决方案或未来研究方向。尽管国际社会对保护深海环境的重要性已有初步共识，但在法律和实际政策层面仍存在显著空白和挑战。存在的空白与不足：*缺乏统一的、具有约束力的全球深海保护法律框架：现有的法律工具（如UNCLOS）主要侧重于资源开发和管辖权，对于特定区域或特定物种的普遍性、强制性保护措施不足。例如，对于深海生物多样性保护、栖息地保护、防止大规模污染等，缺乏像《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）或《生物多样性公约》（CBD）那样专门针对深海的、具有强制执行力的全球性条约。*深海保护区（MPA）网络缺失且建立困难：全球范围内尚未建立任何真正意义上的、连接性的深海MPA网络。虽然一些区域（如大西洋海山、国际海底区域）有建立MPA的提议或初步行动，但面临科学认知不足、资金缺乏、法律障碍、利益冲突等多重困难，进展缓慢。*环境影响评估（EIA）制度不完善：现有的EIA制度多针对陆地和浅海项目，应用于深海活动（特别是采矿）时，评估标准、方法、周期、强制执行力度等方面存在不足，难以充分预见和评估长期、累积和复合的环境影响。*监测和执法能力薄弱：深海环境监测技术和能力严重不足，难以有效追踪人类活动的影响范围和程度。同时，深海广阔、偏远，执法监督极其困难，现有法律条款的执行往往流于形式。*新兴技术带来的新风险缺乏明确规范：深海基因技术、深海养殖、水下旅游等新兴活动不断涌现，但这些活动可能带来新的环境风险（如基因污染、外来物种引入、生态结构破坏），但相应的国际规范和监管措施尚未跟上。*资金投入严重不足：深海保护和科学研究需要巨额资金支持，但目前的投入远不能满足需求，特别是对发展中国家而言。可能的解决方案或未来研究