第1章 海洋生物与环境(3-4)主要海洋环境因子的生态作用、生态因子作用的一般规律共58页
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。
海洋环境生态学课件-第1章 海洋生物与环境(1-2)地球上的生物、海洋环境与海洋生物类群(专业知识模板)
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三、地球自我调节理论－Gaia hypothesis
（3）地球系统是有机整体，地球生理学是地球进化的方式， Gaia假说是一个控制论系统
生态系统包含着很多不同的层次，同一层次也包含很多各有
差异的生态系统：如陆地和海洋又各自可划分为一些次级生态类型，其中海
洋有近岸、大洋、深海、极地等生态系统；
相同类型的生态系统，但分别处于不同地理区域，其环境特 征和生物组成也有差别。如河口湾生态系统，就有淹没河口湾、峡湾型河
口湾和沙洲河口湾的差别。同样不同海域的上升流生态系统、红树林生态系统、珊 瑚礁生态系统以及各种类型的潮间带生态系统都有各自的环境和生物组成特点。
例如藤壶牡蛎蛤类螺类等很多种类以坚固的石灰质外壳作保护海胆利用其尖利的棘刺腔肠动物利用其刺胞来防御捕食营底埋生活方式的种类利用沉积物来起到隐蔽作用管栖沙蚕利用其革质管钻蚀种类利用其钻蚀对象木头岩石来保护自己防御捕食等当二次电子数最少为一个时可代替初始电子的作用继续不断从阴极发出电子形成不依赖外界因素的初始电子从而产生自持放电
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二、海洋环境概述
1. 海洋环境的基本特征
（1）相对稳定性
相对于陆地，由于海洋水体大、有较高的比热以及混合作
用，使得海洋的温差较小，温度变化也比较缓慢；
海水的组分稳定，缓冲性能好，其 pH值也是相对稳定的。
这些环境条件在相当大的距离内较为恒定，使得海洋生物
可分布在很大的范围内。
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二、海洋环境概述
环境生态学重点章节重点知识点
第一章生态学的定义:生态学是研究生物与它所在地关系的一门学科生态学的研究对象:用“组织层次”或称为“生物学普”来表示生态学的研究对象。
每个组织层次和其环境的相互作用组成了其独有的功能系统。
生态学的分支学科:按生物类群分为动物生态学植物和微生物;按环境或栖息地分为陆地生态学淡水和海洋;按理论与人口资源环境等有应用生态学。
生态学的研究方法:1宏观研究与微观研究结合2野外调查实验室和长期定位实验结合3多学科交叉综合研究4系统分析方法和数学模型应用5新技术的应用种群生态学:研究栖息在同一地域同种生物个体的集合体所具有的特性,包括种群的年龄组成,型比例,数量变动与调节等及其与环境的关系。
群落生态学:研究栖息于同一地域中所有种群集合体的组合特性,他们之间及其与环境之间的相互关系,群落的形成与发展等。
环境生态学:环境科学与生态学之间的交叉学科,是研究认为干扰下,生态系统内在的变化肌理规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复,重建和保护对策的科学,既运用生态学理论,阐明人与环境间相互作用及解决环境问题的生态途径。
环境问题:是指环境中出现的各种不利于人类生存和发展的现象,分为原生环境问题和次生环境问题。
当前人类面临的主要环境问题:人口,资源,环境污染,生态破坏问题。
与人类的活动密切相关,人类活动超过了环境的承受能力,对自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用,与生存环境不协调。
第二章环境及其类型:环境是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生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
分为宇宙环境,地球环境区域环境,微环境,内环境。
生态因子:对生物生长、发育、生殖、行为和分布等生命活动有直接或间接影响的环境要素。
类型:气候因子包括光温度湿度降水风和气压等,土壤因子地形因子生物因子和人为因子主要指人类对生物和环境的各种作用,随着人类生产能力的提高,人类活动对各种生物的影响和对环境的改变的作用越来越大。
生态因子作用的一般特征:综合作用,主导因子作用,直接作用和间接作用,阶段性作用,不可替代性和补偿作用生态因子作用的规律:1限制因子规律生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,其中限制生物生存和繁殖的关键因子就是限制因子,2liebig最小因子定律生物的生长取决于环境中那些处于最小量状态的营养物质,3shelford耐性定律任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多,就会影响该物种的生存和分布,那些对生态因子具有较大耐受范围的种类,分布较广,为广适性生物,反之为狭适性生物。
中国海洋大学课程大纲-海洋环境生态学【海洋环境生态学课件】
附件2：中国海洋大学海洋环境生态学课程大纲（理论课程）英文名称（Marine Environmental Ecology）【开课单位】水产学院海洋渔业系【课程模块】学科基础【课程编号】090523211417 【课程类别】必修【学时数】48 （理论48 实践0 ）【学分数】 3一、课程描述（一）教学对象海洋生物资源与环境专业和海洋渔业科学与技术专业学生。
（二）教学目标及修读要求1、教学目标通过本课程的学习，理解人为干扰下海洋生态系统内在变化规律以及受损海洋生态系统恢复、重建和保护对策，重点掌握海洋生态学基本理论、海洋生态环境受损与生态监测评价方法、生态恢复与生态系统管理以及海洋环境保护和可持续发展理论等知识。
了解人类活动影响下的海洋生态失1衡现象，培养海洋环境保护与可持续发展意识，树立人与自然协调、可持续发展的理念，具备将来从事与海洋环境、生物资源以及生态学相关的研究以及管理工作的基本理论和技能。
2、修读要求海洋环境生态学为海洋生物资源与环境专业学科基础教育层面必修课和海洋渔业科学与技术专业学科基础教育层面选修课。
该课程主要依据生态学原理，着力阐述和介绍人为干扰下海洋生态系统受损后的变化过程、规律以及受损生态系统的修复理论和实践问题，突出了生态学、环境科学等学科间的交叉和生态学理论的应用。
学生应具备生态学的视野、学科思维和学科方法论，从而来认识、研究和解决人类所面临的海洋环境问题。
（三）先修课程普通生态学二、教学内容（一）绪论1、主要内容：包括：海洋环境生态学的定义及其形成与发展；环境生态学的研究内容与学科任务；环境生态学与相关学科。
2、教学要求：了解：环境生态学的定义、形成与发展；环境生态学的研究内容与学科任务；环境生态学与相关学科关系。
2✧理解：目前面临主要海洋环境问题。
3、重点、难点：✧重点、难点：理解主要海洋环境问题及产生原因。
4、其它教学环节：无。
（二）第一章海洋生物与环境1、主要内容：地球上的生物；生物多样性概念；海洋环境与主要海洋生物类群；主要海洋环境因子的生态作用；生态因子作用的一般规律。
第一章生态因子分类及其基本作用规律
六、耐受性定律
耐受性定律亦称为谢尔福德耐性定律（Shelford’s law of tolerance）是美国生态学家V.E. Shelford 于1913年提出的。任何一种环境因子对每一种生物 都有一个耐受性范围，范围有最大限度和最小限度， 一种生物的机能在最适点或接近最适点时发生作用， 趋向这两端时就减弱，然后被抑制。这就是耐受性定 律。
以后不少学者对此定律进行了补充。认为最小因子定律只能 在能量注入和流出处于平衡的稳定状态下才适用。例如，在 湖泊的初级生产过程中，光照、氮、磷的供应都超过需要， 而CO2相对有限并且输入和支出大致相等，这时CO2处于最 小量状态成为限制因子。如果一场暴雨把更多的CO2带进湖 水，稳定状态被破坏，这时初级生产力将取决于所有营养物 质的浓度，CO2就不成为最小量因子。此后随着各种养分被 消耗，生产力又发生剧烈变化，直到某种成分被耗尽并成为 新的稳定状态下的限制因子。此外，必需考虑到因子间的相 互作用和替代作用。当一个特定因子处于最小量状态时，其 他因子可能有替代作用或改变其利用效率。例如在钙不足而 锶丰富的环境中，软体动物的贝壳中可用锶替代部分钙；有 些植物在弱光下生长时只需要较少量的锌，因此在阴蔽处锌 对植物的限制作用较在强光下为小。
上海海洋大学海洋生态学 Chapter 003 海洋主要生态因子及其对生物的作用
图 3.4 几种海洋浮游植物色素对光吸收关系的示意图(Lalli et al 1997)
图中的垂直坐标仅代表色素对光吸收率的相对值
辅助色素：叶绿素b、β胡萝卜素、岩藻黄素、藻青素等等 细菌叶绿素（bacteria-chlorophylls）
三、光与海洋动物的分布和昼夜垂直移动现象
图3-10
四、生物的光周期现象
在透光层下方，植物在一年中的光合作用量少于其呼吸消耗，但光线
足够动物对其产生反应。
⑶ 无光层（aphotic zone）
光强/(µW· -2) cm 10-11 0 200 400
深度/m
10-9 日光
10-7
10-5
10-3
10-1
101
103
105
清 晰 的近
岸水
600 800 1000 1200 无光层
耐受性定律的一些补充原理：
生物可能对某一生态因子的耐受范围很广，而对另一个因子又 很窄。 当某种生物对某一特定生态因子不是处在最适度状态时，对其 他生态因子的耐受限度可能随之下降。图示 在自然界中常可看到生物实际上并不在某一特定生态因子最适 范围内生活. 生物对环境因子的耐受性限度在其生活史中往往不是恒定的， 而是随年龄（或发育阶段）以及其他条件而改变。
图3-3
3、生物对生态因子耐受限度的调整
驯化（acclimation）：长期生活于生存范围的一侧，其
生态 幅就可能偏移。
休眠（dormancy）：生物体在不良环境下的不活动状 态，对不利环境的强制适应。休眠期耐受范围变宽并最 大限度地降低能量消耗，昆虫滞育(diapause) 、冬眠、 夏眠。
环境生态学课后练习-第1和第2章的答案
环境生态学课外作业习题集第一章绪论一、简答题1、环境生态学的学科任务是什么？答：环境生态学主要的学科任务是：（1）生态系统服务功能及其评估；（2）干扰方式、强度的识别与退化特征判定；（3）生态恢复和生态重建技术；（4）生态规划与生态设计；（5）生态系统管理。
2、环境生态学的学科定义是什么？答：环境生态学是研究受干扰生态系统的动态规律、变化机理和产生的生态效应，以及对其开展生态诊断、生态治理和生态修复的科学。
3、环境生态学的研究范畴主要包括哪四个方面？答：（1）人为干扰与生态系统动态；（2）生态系统受损伤程度及危害性的识别；（3）受损伤生态系统的修复和保育技术；（4）解决环境问题的生态学途径。
第二章生物与环境一、名词解释题1、最小值定律指植物生长不是受需要量大的营养物质影响，而是受那些处于最低量的营养物质成分影响，如微量元素等。
2、限制因子生物的生存和繁殖过程中常有一种或少数几种因子是对其起限制作用的关键性因子，称为限制因子。
3、耐受性定律即每种生物适应范围都有一个最低点和一个最高点，两者之间的幅度为耐性限度，此即为谢尔福德的耐受性定律。
4、生态幅生物对每一种环境因子都有其耐受的上限和下限，上限与下限之间是生物对这种环境因子的耐受范围，称为生态幅。
5、短日照植物日照时数少于某一数值时才能开花的植物。
6、环境指某一特定生物个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。
7、生态因子指环境中对生物生长、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、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。
8、有效积温法则生物在生长发育过程中，需从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，该现象称为有效积温法则。
9、贝格曼规律生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体要大一些，单位体重散热量相对较少，这一现象称为贝格曼规律。
10、阿伦规律恒温动物或称内温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，从而减少散热的形态适应现象。
生态因子分类及其基本作用规律
耐受性定律
利比希仅提出因子处于最小量状态时可能成为限 制因子，但事实上某个因子过量时也可能成为限 制因子。例如，光、温度、盐度等过高时，同样 可以限制生物的生活和生存，因此谢尔福德耐受 性定律不仅注意到因子量的过少，也注意到因子 量过多的限制作用，因此较最小因子定律有所发 展。
生物对某一生态因子的耐性是长期进化的结果， 随着环境条件的变化，生物的耐受性也不断变 化。
地球环境(global environment)指大气圈中的对流层、 水圈、土壤圈、岩行圈和生物圈，又称为全球环境，也有 人称为地理环境(geoenvironment)。地球环境与人类及 生物的关系尤为密切。其中生物圈中的生物把地球上各个 圈层的关系密切地联系在一起，并推动各种物质循环和能 量转换。 区域环境(regional environment)指占有某—特定地 域空间的自然环境，它 是由地球表面不同地区的5个自然 圈层相互配合而形成的。不向地区，形成各不相同的区域 环境特点，分布着不同的生物群落。 微环境(micro-environment)指区域环境中，由于某 一个(或几个)圈层的细 微变化而产生的环境差异所形成 的小环境。例如，生物群落的镶嵌性就是微环境作用的结 果。 内环境(inner environment)指生物体内组织或细胞间的 环境。对生物体的 生长和繁育具有直接的影响。例如， 叶片内部，直接和叶肉细胞接触的气腔、气室、通气系统， 都是形成内环境的场所。内环境对植物有直接的影响，且 不能为外环境所代替。
2．利比希最小因子定律：德国化学家利比希(Liebig,1840) 提出的“植物的生长取决于处于最小量状态的营养物质”的 观点，被称为利比希最小因子定律。也就是说，生物基本的 必需物质随种类和不同情况而异，在稳定的情况下，其所能 利用的量紧密地接近所需的最低限度时，就起到限制作用， 成为限制因子。 以后不少学者对此定律进行了补充。认为最小因子定律只能 在能量注入和流出处于平衡的稳定状态下才适用。例如，在 湖泊的初级生产过程中，光照、氮、磷的供应都超过需要， 而CO2相对有限并且输入和支出大致相等，这时CO2处于最 小量状态成为限制因子。如果一场暴雨把更多的CO2带进湖 水，稳定状态被破坏，这时初级生产力将取决于所有营养物 质的浓度，CO2就不成为最小量因子。此后随着各种养分被 消耗，生产力又发生剧烈变化，直到某种成分被耗尽并成为 新的稳定状态下的限制因子。此外，必需考虑到因子间的相 互作用和替代作用。当一个特定因子处于最小量状态时，其 他因子可能有替代作用或改变其利用效率。例如在钙不足而 锶丰富的环境中，软体动物的贝壳中可用锶替代部分钙；有 些植物在弱光下生长时只需要较少量的锌，因此在阴蔽处锌 对植物的限制作用较在强光下为小。