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1、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。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。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
2、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
3、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。4.生态系统的物质是怎样循环的？有哪些特点？无机物质通过生产者（通常为绿色植物）吸收转换成各种有机物质
4、，在各个营养级之间传递、转化，生物死亡后，各种有机物质受到分解者分解为无机物质，释放进入环境，然后再一次被生产者吸收利用，重新开始循环。生态系统的营养物质来源于地球，被生物多次利用，在生态系统中不断循环，或从一个生态系统转移到另一个生态系统。5.生态系统是怎样实现自校稳态的？通过负反馈调节实现自我调控，平衡物质能量的输入与输出以实现相对稳态。6.能进行光合作用的生物出现后对促进生物进化、增加地球上的生物多样性有什么重大意义？光合作用生物出现意味着地球上开始出现氧气，使原始生态系统的营养方式从异养型逐渐发展为自养型和异养型两种。需氧呼吸的出现，为复杂多细胞生物的出现创造条件，大大加快了生物进化速
5、度。同时氧气的出现也改善了大气环境，使生物更有利于生存繁衍。7.什么是生态系统服务？生态系统服务有哪些基本特征？生态系统服务是指由自然生态系统在其生态运转过程中所产生物质及其所维持的生活环境对人类产生的服务。8.生态系统服务的理论对处理人类与自然的关系有什么指导意义？自然生态系统在运转过程中为人类提供食物药物、气候调节、环境净化和水土保持等各种服务功能，成为人类的生存支持系统。如果人类滥用自然的这种属性就会影响其正常运转,导致生态系统服务功能不断削弱。这是树立人与自然和谐相处的理论基础。第二章海洋环境与海洋生物生态类群1.为什么说海洋是地球上最大的生态单位？联系海洋主要分区说明海洋在纬度、深度
6、和从近岸到大洋三大环境梯度特征。地球大部分（71%）被海洋所覆盖，海洋平均深度3800m,最深处超过10000m,生命存在的空间比陆地、淡水之和还大300倍。纬度梯度主要表现为赤道向两极的太阳辐射强度逐渐减弱，季节差异逐渐增大，每日光照持续时间不同，从而直接影响光合作用的季节差异和不同纬度海区的温跃层模式。深度梯度主要是由于光照只能透入海水的表层，其下方只有微弱的光或者无光世界。同时温度也有明显的垂直变化，表层因为太阳辐射温度较高，底层温度低且有机食物稀少。水平方向上，从沿海向外延伸到开阔大洋的梯度主要涉及深度、营养物含量和海水混合作用的变化，也包含温盐的波动呈现从沿岸向外洋减弱的变化。2.海
7、水的溶解性、透光性、流动性以及pH缓冲性能对海洋生物有什么意义？溶解性可以提供浮游植物光合作用所必须的氮磷等无机盐。透光性可以使光线透入海中一定深度，为浮游植物光合作用提供条件。流动性使水温、溶氧量、pH等保持相对稳定，有利于生物分布扩散。pH缓冲性能有利于维持生态系统的pH稳定，提供稳定的生存条件。3.简要说明大陆边缘沉积和深海沉积的类型的差别。大陆边缘沉积是经过河流、风、冰川等作用从大陆或邻近岛携带入海的陆源碎屑。分为岸滨及陆架沉积、陆坡及陆裾沉积。深海沉积包括红黏土软泥（大陆带来的红黏土矿物以及部分火山物质在海底风化形成的沉积物）、钙质软泥（有孔虫和浮游软体动物等的介壳沉积组成抱球虫软泥
8、和翼足类软泥）、硅质软泥（硅藻细胞壁和放射虫骨针）沉积三种。4.简述海洋浮游生物的共同特点以及其在海洋生态系统中的作用。数量多，分布广，被动漂浮在水中，运动能力弱或没有运动能力。在生态系统中占有非常重要的地位，浮游植物是初级生产力，浮游动物控制初级生产力，影响其他营养级生物量。可以作为指示种，有助于了解海流和水团的运动。是海洋生产力的基础，是物质循环能量流动的最重要环节。5.按个体大小可以将富有生物划分为哪些类别？这样划分的类别有什么重要生态学意义？微微型、微型、小型、中型、大型、巨型。反映了他们的主要种类类别组成和营养关系。在能流、物流研究上也有重要作用。底栖生物分为微型、小型、大型。6.海
9、洋游泳动物包括哪些主要门类？说明鱼类生活周期中的涧游行为以及其意义。鱼类、哺乳类、爬行类、海鸟以及游泳能力强的头足类和虾类。产卵回游、索饵涧游、越冬泗游，代表了生命中的不同阶段，有利于后代繁衍以及自身生存。7.结合底栖生物的生活方式谈谈海洋底栖生物种类繁多的原因。底栖生物充分利用水层沉降的有机碎屑，通过营养关系促进有机物质分解。通过底栖-水层耦合过程使海洋生态系统连成一个整体。海底生境（岩石、砂砾、泥滩、沙滩和光线、温度、波浪、潮汐、水流等）多样复杂，因而适应不同生境的底栖生物的组成以及代表门类比浮游生物和游泳生物丰富得多。第三章海洋主要生态因子及其对生物的作用1.什么叫环境和生态因子？环境是
10、除生物外的所有自然条件总和，包括栖息空间和直接间接影响生物的各种环境因素。生态因子是环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。2.何为限制因子？说明利比希最小因子定律和谢尔福德耐受性定律的主要内容。所有生态因子中，任何接近或超过某种生物耐受极限而阻碍其生存、生长、繁殖或扩散的因素，称为限制因子。利比希最小因子定律是“植物的生长取决于处在最小量状况的必需物质”，即一种生物必须有不可缺少的物质供其生长和繁殖，这些基本的必须物随种类和不同情况而异。当环境中某种物质的量接近于植物所需的最低量时，该物质就对植物生长和繁殖起到限制作用，称为限制因子。谢尔福德耐受性定律的主要内容是
11、：生物对各种环境因子的适应都有一个生态学上的最大量和最小量，他们之间的幅度称为耐受限度。超越了这一限度，生物的生长发育就会受到影响，甚至死亡。生物只能在耐受限度所规定的生态环境中生存。3.如何用辩证统一的观点来理解生物与环境之间的关系？环境作用于生物，生物活动反作用于环境，二者的关系是相互的、辩证的。生物只能生存与特定环境中，环境条件决定生物分布和数量。生物从环境中获取营养物质，死后又释放回环境，直接影响周围环境的理化性质。长期角度看，地球的适宜环境创造了生命起源的条件，而生命的出现不断扩大并复杂化生物圈。4.简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用。lD=l0-e K D光线进入海水后呈指数
12、式递减，不同波长光在海水中衰减系数不同。自然海区的光照强度随纬度升高而递减。光是浮游植物进行光合作用的必要条件，不同色素吸收不同波长的光。很多海洋动物的垂直分布和昼夜垂直迁移和光有直接关系。5.为什么说浮游植物辅助色素对利用太阳光有重要作用？因为辅助色素使藻类可吸收可见光范围由400-500nm扩大为400700nm,增强光合作用能力。6.简述海水温度的水平和垂直分布规律及其生态作用。表层温度明显自低纬度到高纬度递减，等温线大致与纬度平行。近岸区水温变化幅度较大。垂直方向上，低纬度海区出现温跃层，温度随深度增加急剧下降。温跃层下方温度下方温度变化不明显。中纬度地区夏季水温高出现季节性温跃层，冬
13、季消失。高纬度地区1000m以内深海处通常有不规则的温度梯度，由于从较低纬度流入温度略高水层。超 过 1000m温度几乎不变。海洋生物分布与等温线相当一致，有暖水种、温水种和冷水种之分。适温范围内，新陈代谢速率随温度升高而升高。胚胎发育平均水温和发育经历时间的乘积基本上是一个常数。7.简述大洋表层环流模式及海流的生态作用。大洋海流包括表层风生环流和深层盐跃环流，前者主要与风系有关，受柯氏力影响；后者起源于极区或亚极区高盐冷水的下沉并沿洋底流动。此外还有周期性运动潮流。海流按温度特征分为寒流和暖流。海流对各类生物扩大分布范围、维持种群生存有重要作用。有助于潮间带生物获取食物,并可以稀释环境中的污
14、染物。8.说明海洋中盐度分布及其生态作用。海洋表层盐度的纬度分布呈现双峰型，赤道盐度低，两半球20-3 0 盐度高，到两极又下降。这是由于降水蒸发比例不同导致的。盐度直接影响海洋生物体液渗透压，不能适应的代谢失衡而死亡。因此环境盐度的变化幅度决定了生物的耐盐性。9.说明海水中02、CO2的来源与消耗途径，为什么说pH可以作为反映海洋生物栖息环境化学特征的综合指标？大气溶解、光合作用产生。2,呼吸作用与有机物分解消耗02.大气溶解、呼吸作用、氧化分解有机物、少量CaCO3溶解产生CO2。光合作用与CaCO3形成消耗。pH与二氧化碳体系密切相关，pH 的变化往往反映海洋化学环境的变化。如 pH 降
15、低与氧含量降低一致，pH降低和缺乏氧的环境下容易形成H2S。第四章生态系统中的生物种群与动态1.什么是种群？种群有哪些与个体特征不同的群体特征？种群是特定时间内栖息于特定空间的同种生物的集合群。空间分布、数量变动（出生率、死亡率、年龄分布、性别比和内社群结构）和遗传学特征方面不同于个体特征2.什么叫阿利氏规律？种群的集群现象有什么生态学意义？每一种生物种群都有自己的最适密度。提高生存率、更好获取食物、减低阻力、抵御能力更强。3.动态生命表与静态生命表有什么不同？为什么说应用生命表可以分析种群动态及其影响因素？动态生命表是根据观察一群同期出生的生物的存活情况所得数据编制。静态生命表是根据某一特定
16、时间，对种群年龄分布进行分析而编制。可以分析种群出生、死亡过程，还可以研究环境条件变化对种群动态的影响。4.种群逻辑斯蒂增长模型的假设条件是什么？为什么说该模型描述了种群密度与增长率之间存在的负反馈机制？假设环境具有一个环境资源可容纳的最大种群值，种群实际增长率随着种群密度上升而按比例下降。种群密度上升，则环境压力大，使种群数量增速降低。这是十分明显的密度制约作用。5.对策者和K-对策者的生活史类型有哪些差别？举例说明种群生活史类型的多样化。对策者种群密度不稳定，出生率高，寿命短，个体小，缺乏保护后代能力。子代死亡率高，具有较强的扩散能力，适应多变的栖息环境。K-对策者种群密度比较稳定，出生率
17、低，寿命长，个体大，具有完善的保护后代机制。子代死亡率低，适应稳定栖息环境。多样化是指不能单纯划分r-对策者和K-对策者，不同种群的生活史往往处于两者之间如真骨鱼偏向r-选择，而很多软骨鱼类趋向K-选择。6.为什么说人们更应该注意珍稀物种的保护？很多珍稀动物都属于典型K-对策者，若不能及时保护，低于最小生存种群则必然面临灭绝的风险。7.试从小种群对遗传变异性和统计变化的敏感性分析种群灭绝的内在机制。小种群比大种群更容易导致种群数量的剧烈波动。当种群数量向下波动时，对这种统计变化更加敏感。因而由于小种群近交衰退和统计变化效应使一个因素引起的数量下降反过来又加剧其他影响因素的敏感性，加速种群走向衰
18、退甚至灭绝。8.什么叫集合种群？研究集合种群对生物保护有什么重要意义？集合种群是在一定时间内分布在生境斑块中的局域种群之间通过个体扩散而相互联系的集合体。是种群概念在更高层次上的概括，也称为种群的种群。自然保护区可因为局域种群之间的个体扩散而产生“资源溢出效应”，对增加保护区外的种群丰度有明显作用。第五章生物群落的组成结构、种间关系和生态演替1.什么叫生物群落？群落的优势种、关键种、和冗余种在群落中的作用有何不同？生物群落是指在一定时间内生活在一定地理区域或自然生境里的各种生物种群所组成的一个集合体。优势种是群落中数量和生物量所占比例最多的一个或几个物利I也是反映群落特征的种类。关键种是指对群
19、落的组成结构和物种多样性具有决定性作用的物种。这种作用相对于其丰度而言非常不成比例。冗余种是指当从群落中被去除时，由于其功能作用可以被其他物种所代替而不会对群落结构及功能产生太大影响的物种。2.怎样认识群落交错区和边缘效应？不同生物群落间往往有过渡地带成为群落交错区，交错区可包含一些具有邻近群落特征的种类和仅生活于交错区的生物。交错区可能具有较多的生物种类和种群密度，称为边缘效应。3.如何理解捕食者与被捕食者之间的辩证关系？捕食者去除后，被捕食者存活率提高，大量繁殖。但事情并不是这么简单。一方面，如果没有捕食者，被捕食者的数量会剧烈波动，破坏生态平衡。另一方面，捕食者首先捕食那些剩余个体，即不
20、死于被捕食也会死于其他原因。捕食病弱个体对被捕食者的种群素质有利。4.简述生态位的概念及其种间竞争的关系。生态位是指一种生物在群落中的功能和作用，说明动物住哪里、吃什么、被什么动物吃以及活动时间与其他生物关系等，即生态位是某一物种的个体与环境之间的特定关系的总和。存在竞争者时，必定使某物种只占有基础生态位的一部分。竞争种类越多，某物种占有的实际生态位就越小。由于种间竞争的存在，促使了生态位（栖息地、领域、食性）的分化以缓解其压力。5.共生现象有哪些主要类型？共生有什么生态学意义？共栖、互利、共生、寄生、偏害共生关系是生物长期相互适应的结果，成熟的生态系统中各种生物之间的共生关系比初期阶段更为普
21、遍和密切。共生关系有的对双方无害，更多的是对双方或其中一方有利。6.生物群落的物种多样性有何地理分布上的规律？解释这种规律有哪些假说？热带地区生物群落比北方群落复杂的多，但同一种的个体数量往往不会很大；北方生物群落组成较为简单，但是同一个种的个体数量很大。深海多样性比浅海高得多。进化时间理论，热带群落发展时间长，因此多样性程度高。稳定时间假说，浅海环境因为波动剧烈，所以没有小生境的特化，竞争也剧烈，所以物种数较少。7.如何理解群落的多样性和群落稳定性的关系？一般认为，群落种类越多，其中各种生物的关系越错综复杂，群落就越稳定。科学家提出梁概念阐述这一观点，即把食物网比作建筑物，把几个梁木从中移走
22、，整个结构儿乎不受影响。8.试分析影响群落结构的因素。捕食作用一一跟捕食者的食性有关，广食性的有利于被捕食者繁衍，选择性捕食者捕食的如果是优势种，则有利于群落多样性形成；若是劣势种，则群落多样性会迅速下降。竞争作用一一竞争的资源是食物，则成为“食物邛艮制种团”，如果是生存基底，则称“基底-限制种团”。空间异质性一一空间异质性程度越高，意味着有更多的小生境，可以维持更多的种类生存。干扰一一中等程度的干扰频率才能维持高多样性，如果间隔期太长，竞争作用达到排斥别种的程度，多样性也不会很高。反之干扰太频繁，则先锋种不能发展到演替中期，从而保持较低的多样性。9.何谓群落的生态演替？生态演替中群落的组成结
23、构和功能有哪些变化？是指在一定区域内，群落随时间变化而变化，由一种类型转变为另一种类型的生态过程。结构趋于复杂，物种多样性增加，功能更加完善，稳定性更增强。(1)物种多样性上升(2)生化多样性(生物量中的有机化合物多样性，分泌产物多样性)(3)r-选择到K 选择，个体由小变大(4)层状结构或局部不均一性在初期不发达，而在顶级阶段非常发达(5)演替初期食物短缺，顶级阶段各自进行狭窄的食物选择(6)初期光合大于呼吸，顶级光合等于呼吸(7)生产量/生物量变低(8)食物网变复杂(9)营养物质循环从开放到封闭自给自足(1 0)共生形式增加，较好的负反馈调节机制形成10.你认为研究群落的生态演替有何现实意
24、义？(1)有利于研究生态系统的演进过程，更好地推断某一生态系统的状态、历史和方向；(2)有利于认识人类对生态演替的负面影响；(3)有利于人类对生态系统进行更加系统和有效的修复和保护。第六章海洋初级生产力1.简要说明光合作用中的光反应、暗反应的基本化学反应及其作用。光反应：(1)吸收光能产生还原能H2O+H2O(光能+叶绿素)-*O2+4H+4e-(2)能量以ATP和 NADPH形式储存4H+4e.+ADP+Pi+(O2 厂 2H2O+ATP2H+2e+NADP+NADPH+H*暗反应：利用光反应中产生的ATP和 NADPH把 CO2还原成高能的碳水化合物CH2。CO2+2NADPH+3ATP-
25、CH2O+H2O+3ADP+3Pi+2NADp+2.举例说明生产力与现存量、周转率之间是相互有联系的，但却是完全不同的概念。现存量是指某一特定时间和空间中存在的有机体的量，表示在某一段时间形成的产量P扣除该段时间内的全部死亡量E 后的数值。B2=B1+P-E周转率是指在特定时间段内新增加的生物量与这段时间平均生物量的比率(P/B),其倒数为周转时间。生产量与现存量虽然呈正相关关系，但两者是完全不同的概念。可能存在现存量多而生产量少或现存量少而生产量多的情况。前者如陆地森林，后者如海洋浮游植物。在适宜条件下，浮游植物一天的生产量可以超过其现存量。3.结合酶动力学的米氏方程说明光合作用速率与光照强
26、度的关系以及浮游植物生长速率与介质中无机营养盐的关系。u=u max N/(KN+N)低浓度条件下，藻类的生长率受到营养盐不足的限制，随着营养盐含量的增加，生长速率呈直线迅速上升，并逐渐达到一个最大特征值。光照有限，光合作用速率被化学反应制约，光合作用速率与光强成正比，稍强辐照度下，曲线弯曲，逐渐变成与横轴平行，此时光合作用被酶促反应速率所制约，光合作用达到最大值。强光下还可能产生光呼吸作用，提高已经固定的化合物新陈代谢作用。4.海洋中有哪些HNLC海区？说明这些海区的特征以及浮游植物组成类别上与一般富营养海区的差别。太平洋东北部、南大洋大部分海区、太平洋赤道海区、北太平洋亚极区。特征是高营养
27、盐，低叶绿素，虽然营养盐丰富，但 受Fe不足限制，初级生产力水平未能得到充分体现。浮游植物粒径较小，硅藻仅偶尔占优势。5.分析不同的纬度海区初级生产力的分布与物理水文特征的关系。(1)热带，亚热带大洋区充足光照，海水透明度高，大洋反气旋环流，表层海水中心辐聚下沉，混合层深度超过真光层深度。水温高加强了海水垂直稳定性，直接限制深层水向上补充。表层营养盐匮乏，初级生产力非常低，被称为生物沙漠。(2)赤道带南北赤道流自东向西流动，是反气旋环流在赤道海区的连续部分。赤道逆流附近海水辐聚，南北两侧海水辐散。赤道海域是典型的HNLC海域，大部分生物量为微微型浮游植物。赤道潜流在东部边界受阻形成上升流，因此
28、初级生产力东高西低。(3)北半球北太平洋和大西洋的温带海洋处于大洋气旋型辐散环流区，表层海水从环流中心向外扩散，将深层水引向表层。混合层深度主要受风力影响。北太平洋北部是HNLC海域，北大西洋陆源Fe较多，春季水华显著。西北太平洋黑潮暖流和千岛寒流相遇形成北海道渔场，西北大西洋，北向湾流和拉布拉多寒流汇合形成纽芬兰渔场。(4)南大洋西风漂流不受大陆阻隔，大风和强湍流混合，是HNLC海区。南极辐聚带海区有上升海水补充F e,是南大洋高生产力区。(5)极地海区光照条件差，水温低，浮游植物生产季节短，初级生产力属于单周期型的生产区。6.为什么沿岸浅海区含有高的初级生产力水平？其主要机制是有各种海洋锋
29、面存在，为浮游植物光合作用提供丰富的营养盐。锋面种类主要包括上升流锋面、陆架坡折锋面、低盐锋面和潮汐混合锋面。7.什么叫新生产力和f比？新生产力的光合作用商为什么比再生生产力高？海洋初级生产力可分为再生生产力和新生产力两部分，前者是由透光层内再生的N(主要 是NH+)支持的那部分生产力；后者主要是透光层之外(如上升流)提供的N(主要是N 0 3-)新生产力与总初级生产力的比值称为“f比”。光合作用商PQ值因吸收的N源不同而有差异，新生产力因为其吸收的是N 0 3-N,其PQ值七1.8,大于再生生产力的1.2。8.如果大洋区和沿岸区初级生产力分别为70gC/m2 a 和 300gC/m2 a,f
30、 比分别为0.1和0.5,则他们的新生产力差多少倍？150/7 倍。9.不同海区物理、水文特征与生物组成及新生产力水平有什么关系？不同海区物理水文特征决定了透光层外来营养盐的补充特点，因而决定了新生产力的水平。同时，理化水文特征和透光层营养供应特点又决定了水层生物群落的种类结构和功能的差别，从而将环境水文条件、新生产力水平和该系统的群落结构、功能特征有机地联系起来。10.研究海洋新生产力有什么理论和实践意义？（1）新生产力的研究是探讨全球碳循环过程的重要内容。新生产力水平可反映海洋真光层对海面上空CO2的净吸收能力。（2）新生产力的研究有助于从更深层次阐明海洋生态系统的结构和功能。初级生产力分
31、为再生生产力和新生产力两部分，前者主要反应营养物质的循环效率，后者反映真光层以外的营养物质补充比例。其两者的比例反映了生态系统的结构和功能。（3）新生产力是海洋渔业持续产量的基础输出生产力搞得沿岸区浮游植物生物量最高，因此对生物资源潜力评估和持续利用具有重要实际意义。第七章海洋食物网与能流分析1.经典的海洋水层食物链有哪些类型？为什么说碎屑食物链与牧食食物链是紧密联系的？牧食食物链（大洋食物链（6 个营养级）、沿岸&大陆架食物链（4 个营养级）、上升流区食 物 链（3 个营养级）、碎屑食物链。因为牧食食物链和碎屑食物链都会产生有机物碎屑，再被食碎屑者利用，重新进入碎屑食物链物质循环。牧食食物链
32、和碎屑食物链产生的有机物碎屑是碎屑食物链营养的重要来源。2.什么叫微型生物食物网？微型生物食物网在海洋生态系统能量流动和物质循环中有什么重要作用？溶解有机物通过细菌二次生产后形成的异养细菌一一原生动物一一后生动物的摄食关系成为微型生物食物环。微型生物食物网是涵盖异养细菌和微微型浮游植物为起点的（小于200 Um生物之间）营养结构。微型生物个体很小，世代周期短，有很高的代谢率，使得浮游植物所需的营养物质得以在海洋表层快速再生与补充，对贫营养大洋区维持初级生产具有特别重要的作用。3.什么叫简化食物网？为什么说应用简化食物网的方法才能使海洋生态系统能流结构的研究切实可行？遗物中为基础进行海洋生态系统
33、食物网能流途径的分析过于复杂化，而以生产者、消费者、分解者来描绘能流又过于简单化。简化食物网将营养低位相似的物种归并在一起成为营养物种或营养层次（相当于食物链营养级的概念）。每一营养层次中哪些生态位很相似的物种可再划分为若干功能群（特别注意其中关键种），简化食物链将复杂的食物网结构简化为具有相互作用的简单食物链，为生态系统的能流分析提供切实可行的方法。4.什么叫生物量谱图？寡营养和富营养水域的生物量谱线有何不同的特征？将生物的粒径大小对应于其生物量的双对数坐标作图，可以得到一条斜率很小的生物量谱线。生物量谱线的斜率反映生态传递的效率，截距反映生产力水平。寡营养地区截距很低,斜率与富营养水域没有
34、什么明显差别。5.说明营养级内和营养级之间有哪些生态转换效率以及它们的含义。营养级之间的传递效率称为生态效率，而在消费者种群内的能量收支比值一般用同化效率和生长效率表示。（1）同化效率：指种群或同一营养阶层同化的能量与其食物能量的比值（2）总 生 长（生产）效率：指消费者的净产量与其摄食量的比值。（3）净 生 长（生产）效率：指消费者的净产量与其同化量的比值。（4）营养级之间的消费效率：指 n+1营养级消费（即摄食）的能量占营养级n 净产量的比值。也称为利用效率。（5）营养级之间的生态效率或林德曼效率：指 n+1营养级所获得的能量与n 营养级所获得的能量的比值。（6）营养级间的营养生产效率：可
35、用某一营养级的产量与前一营养级的产量比值表z j 06.如何分析消费者种群的能量收支平衡？消费者种群的能量收支可用C=F+U+R+P表示，C 是获得的食物能量，FU 分别代表粪团和尿液排出的能量，其余是被同化量。呼吸消耗R 生产P。根据热力学定律，总的能量输入与各营养级消费者的总呼吸消耗是平衡的。7.简要说明生态系统水平的能流分析的内容、原则和方法。生态系统水平的能流分析包括生产者固定的太阳能以及这些能量在各营养级的输入与输出的全过程。根据热力学定律，总的能量输入（净初级生产力）和各营养级消费者（包括微生物）的总呼吸消耗是平衡的。在进行生态系统层次的能流分析时，按照简化食物网的概念划分的功能群
36、应尽可能细一些，有的则必须根据实验室测定结果或参考应用过去相关研究的数据。第八章海洋生态系统的分解作用与生物地化循环1.简述分解作用及其意义，为什么微生物是有机物的主要分解者？分解作用是指生态系统中各种动植物排出的粪团以及死亡的残体通过分解者的分解作用最后转变成无机物质，同时其潜能也以热的形式逐渐耗散的过程。分解作用最重要的意义在于维持生态系统生产与分解的平衡。微生物的表体比大于其他生物，且表面积占所有浮游生物总表面积7 3%,因此是主要的分解者。2.举例说明分解者协同作用对提高有机物分解效率的意义。分解者对不同生化组分的分解效率有所差别，如真菌生化组分钟C/N 比值高，因而对C/N 比值高的
37、有机物利用效率也高（如大型藻类和维管植物碎屑）。相反对于细菌来说C/N低的吸收效率高。另外真菌对细胞壁物质的降解效率比细菌高。通过小型微型小型消费者共同作用，对有机碎屑的利用率比只有微生物存在时高得多。3.有机聚集体（海雪）是怎样形成的？为什么说它是海洋的沙漠绿洲和营养物质再生的活动中心？生产者和消费者死亡残体和排泄的粪团和丢弃的皮壳等粘性细微有机颗粒以及细微粪团通过随机碰撞相互吸引在一起，形成外形如同雪花的絮状物，称为海雪。浮游植物水华衰落时，大量的有机聚集体内部的营养物质快速再生对其维持比周围海水更高的生产力水平具有重要意义。因此是沙漠绿洲。4.以碳的生物地化循环为例说明海洋对C 02的净
38、吸收机制。表层海水通过海-气交换吸收大气C 0 2,浮游植物在海洋表层通过光合作用吸收C02,将其转化为颗粒有机碳（POC）。有机碳通过食物链食物网逐级转移到大型动物，各类消费者产生的粪团、皮壳以及死亡残体等有机碎屑构成大量非生命POC,并不断分解沉降，包含着将小碎屑转变成易于沉降的大碎屑的过程。5.为什么说对某些海区加Fe可提高海洋净吸收C 02的效率，对此你有何看法？因为某些海区营养盐补充相当充足，但是缺乏F e,导致初级生产力受到极大程度限制。即典型的HNLC海区。因此人工加入Fe后的确会迅速提高该地区初级生产力水平，一定程度上增加海洋净吸收8 2能力。但 是C 02的海水吸收主要是物理
39、过程，生物过程占次要地位，因此该方法是否可以有效提高海水净吸收C 02效率尚无依据；此外促进浮游植物大量繁殖很可能对海底环境和底栖群落结构产生较大影响，对珊瑚礁也有破坏作用。6.说明海洋氮的生物内循环过程。海 水 中N03-透性酶作用f进入细胞f硝酸还原酶f N 0 2-f亚硝酸还原酶f N H 4+f谷氨酸脱氢酶一氨基酸海水中的N 2与大气发生交换，固氮细菌的固氮作用将海水中的N 2变为生物学可利用的氮，称为被固定的氮，这些新氮进入生物学循环的总氮池。在生物代谢的再矿化作用中，蛋白质降解为氨基酸，然后氨基酸的碳被氧化释放出NH4+,可被浮游植物或细菌重新利用。未被利用的NH4+在有氧条件下氧
40、化为N O 3 r称为硝化作用。溶解氧被消耗后，兼性厌氧微生物以N03-作为终端电子受体分解有机物，N03-被逐渐还原，最后变成N 2,称为反硝化作用或脱氨作用。从而完成氮循环。7.简述固氮作用与脱氮作用的生态学意义，为什么说二者与全球碳循环和气候变化有关？固氮作用是指海水中的溶解氮气在固氮细菌的酶系统裂解转化与吸收的过程，成为氮循环库中的被固定氮的一部分。生物孤单在海洋氮循环中弥补（或部分弥补）因脱氮作用造成的氮损失，同时生物固氮也是海洋新生产力的组成部分，与海洋生物泵效率和海洋吸收大气C 02的功能有密切关系，涉及全球C02循环和气候变化。脱氮作用被认为是一种简单的异养过程，即在溶解氧被消
41、耗后的条件下有机物的氧化以N03-作为终端电子受体。脱氮作用导致具有生物学活性的DIN（溶解无机氮）损失，而海洋中DIN与很多海洋生态过程有关。固氮作用是氮循环中新固定氮的来源，而脱氮作用是已固定氮的损失。两者是否处于相对平衡的状态对生物泵效率和海洋吸收大气的功能有密切关系，因而与全球碳循环和气候变化有关。8.简述海洋中溶解磷酸盐和溶解有机磷的分布特点及其原因。海水中溶解磷酸盐绝大部分以HPO/一 形式存在。有氧条件下磷酸盐易吸附在无定形氢氧化物、磷酸钙和黏土颗粒上；同时磷酸根离子可以和Ca2+、AI3+、Fe3+等阳离子结合成难溶性沉积物。无机磷和有机磷垂直分布特点明显不同，与浮游植物的吸收
42、和分解过程有关。真光层DIP由于被浮游植物吸收，因此表层含量很低。真光层下方，随深度增加，DOP逐渐水解为DIP,DOP含量下降而DIP升高，到1000m到达最大值（与。2最小值，C02最大值一致）。DOP含量是表层最高，越深越低，POP也是如此。9.说明海洋磷循环中的输入与输出途径，为什么说磷与氮一样都是海洋生态系统的重要限制因子？输入途径主要有：陆地风化侵蚀通过河流输入、人类活动、大气悬浮颗粒，火山灰矿尘沉降。输出途径：以钙盐形式沉降在海底，少量被海鸟和人类捕捞水产品损失。虽然磷的需求比较少，但是考虑到海洋的磷补充主要来源于陆地河流和地下水输入，而无机氮可以陆源补充也可以固氮作用补充，因此
43、容易出现磷限制作用。10.概述海洋二甲基硫的来源以及去向及其调节气候的作用。二甲基硫的主要来源是初级生产者，DMS的去向包括光氧化、微生物降解（均形成SO42）以及向大气排放。DMS进入大气后被氧化形成易吸收水分的凝结核从而增加反射太阳光的能力，因而是反温室效应的重要物质。第九章海岸带与浅海生态系统（一）1.什么叫湿地？海洋湿地有哪些类型？为什么说湿地是有着重要保护价值的生态系统？不论其为天然或人工、长期或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流动的淡水、半咸水或咸水区域，包括低潮位时水深不超过6m的水域；同时还包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围内的岛屿或低潮时水深不超过6m的水体。
44、包括了湖泊、河流、沼泽、滩地、盐湖、盐沼以及海岸带区域的珊瑚礁、海草床、红树林和河口等类型。湿地为人类的生存和可持续发展发挥了不可替代的作用。是人类重要的水源地，提供丰富水产品、原材料，是水上运输和放牧场所。湿地还贮存着各种矿产资源。湿地也具有调节区域气候的功能，具有重大景观价值，是科研的理想对象、材料和实验基地。2.影响海岸带生物的主要环境因子有哪些？他们又有哪些适应方式？潮汐、底质、温盐波浪。对干露的适应、对温盐变化的适应、对波浪冲刷的适应、生殖适应。3.什么叫河口区？可划分为哪些类型？广义的河口区还包括哪些生境类型？为什么说河口环境是最容易受到人类活动破坏的区域？河口区是海水和淡水交汇混
45、合的部分封闭的沿岸海湾，受潮汐作用的强烈影响，是两类水生生态系统之间的过渡区。除了局部混合的河口，高度分层的河口，完全混合或垂直均质的河口外，还有半封闭沿岸海湾和沙坝后水体，盐沼、海草床。因为人类的污水和捕捞直接影响河口区生态环境，而河口区生态环境抵抗不利条件的能力较差，因此最容易受到人类活动破坏。4.河口区的主要环境特征包括哪些方面？河口区的生物组成有什么特征？（1）盐度：潮汐节律引起盐度周期性变化，低潮时接近淡水，高潮时接近海水，同时河口盐度也发生季节性变化，主要与季节性降水有关。（2）温度：河口温度变化较开阔海区和相邻近岸区大。由于河水输入，河口水温的季节变化较海水更为明显。在较高纬度的
46、海区，特别是温带海区，由于河水冬冷夏暖，河口水温在冬季就比周围近岸水温低，而夏季则比周围近岸水温高。相对表层水，地层水温度变化范围较小。(3)沉积物：河口沉积物多为柔软的、灰色的泥质浅滩，富含有机质，有厚厚的一层还原带，扰动后发出硫的臭味。(4)溶解氧：河口区的水体和沉积物中均含有很丰富的有机物质，细菌活动水平很高。(5)波浪和流：河口区三面被陆地包围，由风产生的波浪较小，因而较平静。河道中央流速最大。某给定体积的淡水从河口排出的时间成为冲洗时间。(6)浑浊度：河口水中有大量悬浮颗粒，浑浊度一般较高，特别是有大量河水注入的时期。河口区大部分生物种类起源于海洋，主要包括多毛类、线虫、甲壳类、鱼类
47、和双壳类软体动物。河口中游段泥滩多被多毛类、寡毛类和端足类小型甲壳动物占据，下游段出现大片双壳类。专性河口种不多，河口为许多鸟类你提供栖息地。5.盐沼、红树林和海草都是有根、开花植物，说明他们的纬度分布和在潮间带的空间分布上有什么差异？它们的生产力、食物链类型以及在保护岸线方面有哪些共同点？盐沼是主要分布在温带河口海岸带的长有植被的泥滩，以盐土植物为主.主要分布在潮间带，上下边缘由潮汐范围决定。盐沼生态系统的盐度呈现垂直分带现象，盐度分布随高度增加而减少。具有特征性的裸露滩地，大部分位于潮间带，低潮时被水淹没。盐沼草是盐沼生态系统的优势植物，以米草属、盐草属、灯心草属为主。米草属优势最大(互花
48、米草和大米草)。盐沼初级生产力变化较大，是地球上生产力很高的系统之一，基本食物链是碎屑食物链。红树林是热带和亚热带潮间带特有的盐生木本植物群落。分为河岸红树林、潮控红树林和内湾红树林三种基本类型。海榄雌科和红树科占主要优势。海草是生长于近岸浅水区软质底上的一类海洋被子植物。除了南极以外，海草除了南极以外都有分布，生长在盐沼向海一侧的潮间带和潮下带。生产力较高，碎屑食物链为主，防止底质破坏水土流失。6.举例说明潮间带岩岸生物垂直分布现象及决定种类垂直分布的主要原因。高潮区以滨螺为标志种，中潮区以牡蛎为主，低潮区以藻类为标志种。物理因素：暴露在空气中的时间生物因素：捕食作用和空间竞争7.砂间动物有
49、哪些主要类别？它们在形态上有哪些适应方式？初级生产者，底栖硅藻、甲藻、蓝绿藻，形成相当大的个体密度。小型动物，个体小，身体延长和体型侧扁，强化体壁防止砂砾损伤、大型动物，具有适合穴居的生理结构。8.简述红树林沼泽的环境特征，典型红树植物对这种环境有哪些结构上的适应机制？(1)温度:2427(2)底质：细质冲积土，pH5(3)地貌：堆积海岸，自然发育滩面(4)盐度：河口内湾区，盐度变化很大。(5)潮汐：强烈作用，交换物质。适应机制：(1)根系：很少深扎持久直根，多为表面根，支柱根、板根、膝状根、气生根。(2)胎生：忍耐水淹和高盐，因此在母体发育成幼苗才脱落。（3）旱生结构和抗盐适应：叶片高渗透压
50、、旱生结构（角质化、厚革质）、树皮富含单 宁（抗腐蚀）、拒盐、泌盐适应，前者依靠木质部内高负压力，通过非代谢超滤作用将淡水分离出盐水；后者通过盐腺将盐分分泌出叶片表面之外，或使盐分随枯萎花、叶、果实脱落。第十章海岸带与浅海生态系统（二）1.简要说明珊瑚礁生物分布范围、珊瑚礁生物群落的生物种类有高度多样性的原因和珊瑚礁生态系统生产力和能流、物流主要特征。珊瑚礁分布在潮间带和潮下带浅海区，大多数珊瑚礁位于赤道两侧南北纬3 0 以内，珊瑚礁生物群落主要分布于大西洋-加勒比海和印度-太平洋两个分布区，少量分布在东太平洋。生物种类多样性的原因是因为海洋年龄以及珊瑚礁演化时间相关，形成了适合各种生物生存的