厦门大学沈国英等海洋生态学第1章生态系统概述
厦门大学精品课程之海洋生态学PPT课件
• 北冰洋基本上受大陆包围，海冰常年或季节性存在。 • 北冰洋的初级生产基本上不受营养盐缺乏的限制，而
是受光照条件差的限制。 • 北极鳕（Boreogadus saida）是能量和物质从浮游植
物传递至鸟类和哺乳类过程中的关键种。
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一、热带、亚热带大洋区和赤道带
（一）热带、亚热带大洋区
• 充足的太阳辐照，海水透明度高。 • 表层海水向环流中心辐聚，混合层深度超过真光层深度。 • 温跃层在夏季可达100~200 m，冬季增加到400 m左右。 • 初级生产力最低的水域，被称为大洋的“生物沙漠”，但
可常年进行光合作用。 • 固氮种类外，以聚球菌、原绿球菌和其他微微型真核自养
光能
CO2 ＋ H 2O 叶绿素 （CH2O）＋O2＋能量
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二、生产力的有关概念
• 总初级生产力（gross primary production） • 净初级生产力（net primary production） • 群落净生产力（net community productivity） • 现存量、周转率、周转时间 • B2 ＝ B1 ＋ P — E ＝ B1 ＋ ΔB • 生产力 = 现存量×周转率
图 6.6 营养盐浓度与藻类生长率的关系 (引自 Kaiser et al. 2005)
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• 最大吸收速率（µmax）
• 反映细胞营养水平和环境限制程度的指标 • 随环境而变
• 吸收半饱和常数（KN）
• 种群竞争限制性营养盐能力的一个重要指标 • 相对保守、稳定 • 沿岸与大洋种类的差异、季节演替
整理海洋生态学
海洋生态学绪论：1,生态学：研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学；其目的是指导人与生物圈的协调发展。
2,生态学三个优先研究的领域：①全球变化，包括气候、天气、陆地和水域变化的生态原因和结果；②生态多样性，决定生态多样性的生态因子和生态学意义，全球性和区域性变化对生物多样性的影响；③可持续的生态系统，探讨可持续的生态系统的生态学原理和策略以及受损生态系统的恢复和重建的原理和技术第一章：生态系统概述1，生态系统：就是指一定时间和空间范围内，生物（一个或多个生物群落）与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个互相联系、互相作用并且具有自动调节机制的自然整体。
2,食物链；是指生物之间通过食与被食形成一环套一环的链状营养关系，即物质和能量从植物开始，然后一级一级的转移到大型肉食动物。
食物链上的每个环节称为营养级。
3,生态平衡：如果输入和输出在较长时间趋于相等，系统的结构与功能长期处于稳定状态，在外来干扰下能通过自我调节恢复原初的稳定状态，生态系统的这种状态叫做生态平衡。
4,地球自我调节理论一一Gaia假说：认为，大气中活性气体的组成、地球表面的温度及沉积物的氧化还原电位和pH值等是受到地球上所有生物总体的成长、代谢所调控的，当地球环境受到干扰或者破坏时，地球上的生命总体总会通过其成长、活动和代谢的变化来缓和地球环境的变化。
第二章：海洋环境与海洋生物生态类群1,海洋环境三大环境梯度：从赤道到两级的纬度梯度，从海面倒深海海底的深度梯度以及从沿岸到开阔大洋的水平梯度。
2,浮游生物的重要性：①它们数量多、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最主要环节；②是水团和海流的指示种；③有些化石种类的分布有助于勘探海底矿产资源。
3,浮游生物：是指在水流的作用下，被动的漂浮在水层中的生物群。
它们共同的特点是缺乏发达的运动器官，运动能力薄弱或者完全没有运动能力，只能随水流移动。
海洋生态学课后习题and解答
海洋生态学课后习题第一章生态系统及其功能1.生态系统概念所强调的核心思想是什么？生态系统是指一定时间和空间范围内，生物群落和非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的相互联系相互作用并具有自动调节机制的自然整体。
生态系统概念所强调的核心思想是自然界生物与环境之间具有不可分割的整体性。
2.生态系统有哪些基本组分？各自执行什么功能？生态系统的基本组成可以概括为非生物和生物两部分，包括非生物环境，生产者、消费者、分解者。
①非生物成分：生态系统的生命支持系统，提供生态系统中各种生物的栖息场所、物质条件，也是生物能量的源泉。
②生物成分：执行生态系统功能的主体。
三大功能群构成三个亚系统，并且与环境要素共同构成统一整体。
只有通过这个整体才能执行能量流动和物质循环的基本功能。
（1）生产者：所有绿色植物、光合细菌、化能细菌等，制造的有机物是一切生物的食物来源，在生态系统能量流动和物质循环中居于首要地位。
（2）消费者：不能从无机物制造有机物的全部生物，直接或间接依靠生产者制造的有机物为生，通过摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者加工和本身再生产的作用。
（3）分解者：异养生物，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。
在生态系统中连续进行与光合作用相反的分解作用。
每一种生物产生的有机物基本上都可以被已经存在于自然界的微生物所分解。
3.生态系统的能量是怎样流动的？有哪些特点？植物光合作用形成的有机物质和能量，一部分被其呼吸作用所消耗，剩下的才是可以供给下一营养级的净初级产量。
植食性动物只能同化一部分净初级生产量，其余部分形成粪团排出体外，被吸收的量又有一部分用于自身生命活动，还有一部分以代谢废物形式排出，剩下的才是能够提供给下一营养级的总能量。
服从热力学第一、第二定律，即能量守恒定律和能量转化定律。
能量单向流动，不循环，不断消耗和散失。
任何一个生态系统的食物链不可能很长，陆地通常3-4级，海洋很少超过6级，因为能量随营养级增加而不断减少，意味着生物数量必定不断下降，而维持种群繁衍必须要有一定数量保证。
海洋生态学总论-厦门大学海洋与地球学院
第一部分海洋生态学总论第一章生态系统及其功能概论生态系统生态学是现代生态学的核心，这是生态学发展的必然趋势。
本章扼要介绍生态系统的概念、组织结构和功能以及生态系统各种生态过程对人类提供的服务，作为全书内容的总概括。
第一节生态系统的组成结构与功能一、什么叫生态系统地球上的森林、草原、湖泊、海洋等自然环境的外貌千差万别，生物的组成也各不相同，但它们有一个共同特征，即其中的生物与环境共同构成一个相互作用的整体。
生态系统（ecological system，ecosystem）就是指一定时间和空间范围内，生物（一个或多个生物群落）与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个相互联系、相互作用并具有自动调节机制的自然整体。
生态系统是一个广泛的概念，其范围根据研究目的和研究对象而定。
一个湖泊、一片草地或一片森林都可以视为一个相对独立的生态系统。
从大的范围来说，整个陆地或海洋也可视为两个巨大的生态系统。
同样的，海洋还包括沿岸浅海生态系统和深海生态系统两大相对独立又紧密联系的生态系统类型。
生物圈则是一个行星水平的巨大生态系统。
空气、水、土壤和岩石维持着地球表面层里生物的生命，地球上各种生物之间，以及生物与非生物环境之间互相作用，进行着物质和能量的交换。
生态系统概念是英国生态学家Tansley于1935年首先提出来的，强调系统中生物和非生物组分在结构上和功能上的统一。
他指出：“更基本的概念是……完整的系统，它不仅包括生物复合体，而且也包括人们称之为环境的全部物理因素的复合体。
”因此，生态系统这个概念主要在于强调生物与环境的整体性，它在生态学思想中的主要功能在于强调相互关系、相互依存和因果联系。
认识这种整体性概念对于保护人类赖以生存的自然环境和合理利用自然资源等全局性重大课题有非常重要的指导意义。
生态系统概念的提出将生态学推上一个新的研究层次。
随后许多生态学家对生态系统的理论和实践作出巨大贡献。
例如，Thienemann有关营养阶层的论述，Leibing提出生态能量学的概念，Brige和Juday在20世纪40年代就提出“初级生产”的思想，并提出营养动力学的概念。
海洋生态环境学 第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 环境 著名的美国生态学家奥德姆认为，生态学是研究生物或生 物群体及其与环境的关系，或是研究生活着的生物及其与 环境之间相互联系的科学，其中特别强调了生物群体的生 物学以及在陆地、淡水和海洋环境中的功能过程的科学。
第一章 绪论
1.1 环境 环境的概念
生态学中环境：指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影 响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
第一章 绪论
1.5 海洋生态环境研究与保护的意义
第一章 绪论
1.5 海洋生态环境研究与保护的意义
海洋生态环境面临的现状及保护的必要性 （1）人类的生存和发展需要有良好的海洋生态环境
海洋生态环境是人类生存的自然环境的一个重要组成 部分，它包括海洋水体、海床和底土，海面上方的大 气，海洋中的生物。海洋对于人类生存和发展的重要 意义物理；无论怎样形容也不过分。海洋几乎对地面 上的一切变化过程都产生重大影响。
思考题
• 下列行为可能导致海洋环境污染的有①全球气 候变暖，海平面上升②大面积围海造田③核电 站的冷却水排入海洋④沿海地区农民喷洒农药 []
• A、①② B、③④ C、①③ D、②④
思考题
• 造成海洋生态破坏的人为原因是[ ] • A．厄尔尼诺现象造成鱼类大量死亡 • B．人类在海上开辟大量航线影响海洋生物的
海洋生态环境学
海洋生态环境学
目录
第一章 绪论 第二章 海洋生态环境概述 第三章 海洋生物生态类群 第四章 海洋生态环境要素对生物的作用 第五章 海洋环境的主要生态过程 第六章 主要海洋生态环境类型 第七章 海洋灾害及其对海洋生态环境的破坏 第八章 退化海洋环境的生态修复 第九章 海洋环境污染控制 第十章 人类活动与海洋生态环境问题
厦门大学2014年海洋生态学老师所划重点题目整理
厦门大学2014年海洋生态学老师所划重点题目整理海洋生态学复习思考题2014第一章绪论1.海洋生态学的十大主要研究内容是什么？请具体说明。
–海洋初级生产力总量的研究–微型和超微型浮游生物研究–海洋新生产力研究–海洋生态系统食物链、食物网的研究–海洋微型生物食物环研究–大海洋生态系统的研究–全球海洋生态系统动力学研究–生物泵及海洋对大气二氧化碳含量的调节作用研究–热液喷口和冷渗口特殊生物群落的研究–保护海洋生物多样性的研究(具体说明看课件）2.什么是海洋生态学研究的重要任务？答：探讨人与环境的协调关系和对策，以达到可持续的生物圈的目的。
（这是现代生态学发展的明显趋势。
也是海洋生态学的研究的重要任务。
）3.哪三个研究领域为生态学优先发展的领域和当前急需解决的问题？答：①全球变化(global change)，包括气候、大气、陆地和水域变化的生态学原因和后果；②生物多样性(biodiversity)，决定生物多样性的生态因子和生态学意义，全球性和区域性变化对生物多样性的影响；③可持续的生态系统(sustainable ecosystern)，探讨可持续生态系统的生态学原理和策略以及受损生态系统的恢复与重建的原理和技术。
以上三个优先研究领域实际上阐明了生态学优先发展的领域和当前急需解决的问题。
4.厄尔尼洛现象和南方涛动如何影响海洋环境和全球气候，举例说明。
（看文献，写作业，ppt）（作业，自整理）第二章海洋与海洋生物间的相互关系1. 基本名词：温跃层——是位于海面以下100—500m之间、温度和密度有巨大变化的薄薄一层，是上层的薄暖水层与下层的厚冷水层间出现水温急剧下降的层。
热常数——指有效温度（即高于生态学零度以上的温度）和发育持续时间的乘积。
K=N(T-T0)K为该生物所需的有效积温，N为天数，T 为当地该时期的平均温度，T0为该生物生长活动所需的最低临界温度（生物零度）海洋生物的垂直移动——海洋动物在夜晚升到表层，随着黎明的来临又重新下降。
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• 直线方程：
dN dt
·N1
＝－Kr
·N＋r
• 整ddN理t ＝得r：N（1－NK ）
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（三）具时滞的种群增长模型
dN dt
＝ rN〔K－NK（t － T） 〕
3.0
2.0
2.5
种群大小
2.0
1.5
1.4
1.0
1.0
K
0.5
r–选择
K–选择
（机会种，opportunistic species） （平衡种，equilibrium species）
候
多变，难以预测，不确定
稳定，可预测，较确定
成体大小
小
大
生长率
快
慢
性成熟时间
早
迟
繁殖周期
多
少
幼体数量
多
少
扩散能力
高
低
种群大小 竞争能力
可变，常＜K 值 低
相对稳定，接近 K 值 高
死亡率
高，非密度制约
低，密度制约
生命周期
短（＜1a）
长（＞1a）
水层/底栖的比率
高
低
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（二）生活史模式的多样化
• 两种极端对策之间是一个连续谱。 • 大部分海洋真骨鱼类是偏向于r–选择，很多软骨鱼类
（鲨、鳐）趋向于采取K–选择。 • 浮游植物通常属于r–选择的类别，但如果深入分析，
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（二）生命表和存活曲线
1、动态生命表 （dynamic life table）或称股群生命 表（cohort life table）
海洋生态学——精选推荐
海洋⽣态学绪论1)⽣态学研究⽣物⽣存条件、⽣物及其群体与环境相互作⽤的过程及其规律的科学；其⽬的是指导⼈与⽣物圈（⾃然、资源、环境）的协调发展。
其是⼀门基础性强、研究范围⼴、学科间渗透⾯⼤、应⽤范围宽的正在蓬勃发展的前沿学科。
第⼀章1)⽣态系统⽣态系统是指⼀定时间和空间范围内，⽣物与⾮⽣物环境通过能量流动和物质循环形成的⼀个相互联系、相互作⽤并具有⾃动调节机制的⽣态功能单位。
⽣态系统的基本组成可概括为⾮⽣物与⽣物成分，或者说包括⾮⽣物环境、⽣产者、消费者和分解者四个基本成分。
2)根据⾷物链的起点，可将它分为两种基本类型：牧⾷⾷物链与碎⾷⾷物链。
3)⽣态平衡如果⽣态系统的物质和能量的输⼊和输出在较长时间趋于平衡，系统的结构和功能长期处于稳定状态，在外来⼲扰下能够通过⾃我调节恢复到原初的稳定状态，这种状态称⽣态平衡。
（⽣态阈限）第⼆章1)环境梯度海洋具有三⼤环境梯度，即从⾚道到两极的纬度梯度、从海⾯到深海海底的深度梯度、从沿岸到开阔⼤洋的⽔平梯度。
第三章1)⽣态因⼦⽣态学上将环境中对⽣物⽣长、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)环境环境指⽣物之外所有⾃然环境的综合，包括⽣物栖息的空间和直接或间接影响⽣物的各种环境因素。
3)限制因⼦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。
4)利⽐希最⼩因⼦定律当环境中某物质的量接近于植物所需的最低量时，该物质就对植物的⽣长和繁殖起限制作⽤，成为限制因⼦。
（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：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。
应⽤利⽐希定律时还应注意到因⼦的互相影响问题5)谢尔福德耐受性定律⽣物只能在耐受性限度所规定的⽣态环境中⽣存，这种最⼤量和最⼩量限制作⽤的概念就是谢尔福德耐受性定律。
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。