1、1海洋科学导论生物部分提要一、 海洋科学导论提及知识点（仅罗列出考点范围）1.1 海洋生物环境分区1，水层环境的主要特征：温度、盐度（渗透压、营养盐） 、深度（流体静压力、光照深度） ；海水运动（综合） ；潮汐2，底层环境的主要特征：海底地形、海底地质3，海洋环境：浅海区：潮间带潮下带大洋区：海洋上层海洋中层海洋深层海洋深渊层海洋超深渊层底层：陆架海底半深海底深海海底深渊海底1.2 海洋生物多样性1， 海洋生物多样性概念表述，包含的三个层次；2， 遗传多样性概念，遗传& 变异的作用；3， 物种定义，物种多样性规律；4， 生态系统定义，全球海洋内主要生物群落及其特征（近海、大洋、热泉、河口、红树
2、林、珊瑚礁）5， 海洋生物多样性的利用情况（食物、医药、工业、气候） ；6， 海洋生物多样性面临的威胁（过度利用、自然条件改变、海洋污染、外来物种、全球气候变化）7， 海洋生物多样性保护的原则、措施1.3 海洋生物生态类群及生物地理学1， 海洋生物类群划分（浮游、游泳、底栖） ；2， 浮游生物定义，按营养方式分类及其各自包含的种类浮游：植物动物漂浮：水漂表上漂浮表下漂浮游泳：底栖性浮游性真游泳陆缘游泳底栖：植物动物：底内、底上、游泳性；污损生物、钻孔生物另：按个体大小分为大型、小型、微型3， 生物（动物、植物）区系定义；4， 特有种、特有种区域、特有区域组的概念；25， 扩散的含义，三种类型（
3、有机体的扩散、种扩散、生物群落扩散）6， 迁移、分布中心的含义，研究意义7， 分布区定义，依据其划分广域分布、狭域分布，地方特有种，固有种、迁入种，连续分布、间断分布，两极同源分布、北方两栖等的定义8， 阻限1.4 海洋生态系统1， 生态系统定义，各生态系统共同特征（4 点）2， 生态系统两大组成部分；非生命部分构成（无机、有机、气候） ，生命部分构成（三大功能群） ；3， 生产者、消费者、分解者，植食动物、肉食动物、二级肉食动物，杂食动物、食碎屑者、寄生生物4， 食物链、食物网定义，海洋食物链三个基本类型（大洋、大陆架、上升流）5， 植食食物链、碎屑食物链，海雪花；6， 海洋食物链食物网的基
4、本特点（5 点） ；7， 微型食物网定义、研究意义，微型生物群落定义、组成、分类（三类） ，微型生物划分的六个功能群落，8， 海洋生物生产力定义、计算方法，海洋初级生产力、总初级生产力、净初级生产力，新生产量；9， 影响初级生产力的因素，了解各海域初级生产力水平；10， 海洋动物生产力，二、三、终级生产力定义；海洋次级生产量的生产过程、水平、影响因素；11， 研究生物生产过程的重要意义，生物生产过程模式的特征；12， 反馈的定义，正、负反馈定义及其各自作用；生物反馈调节的机制和意义；1.5 海洋环境中的若干生物问题1， 海洋污染定义，污染物的生物吸收（植性、动物，方式、途径、速度） 、生物累积
5、（量度、影响因素） 、生物转移（方式、生物的作用） ；2， 赤潮的定义、类型（3 种） ，形成原因（物理流、温、盐；化学；生物） 、发生过程（起始、发展、维持、消亡） ，防治方法；3， 海洋污损生物定义、危害（7 点） 、防治措施；海洋钻孔生物定义、种类；4， 散射层含义、形成及生态特点（平面、铅直、昼夜等）5， 生物对声波的反射与散射、海洋动物噪声（来源）了解；6， 海洋生物对光的散射与吸收、海水按光学特性的五类、海发光（种类、类型、研究意义） ；1.6 海洋生物资源开发利用1， 海洋生物资源构成、利用情况，海洋药物资源应用与前景；2， 如何实现可持续的海洋生物资源开发利用？3二、 海洋生态
6、学知识点（主要根据期末总结+黄凌峰老师辅导）2.1 绪论1，生态学：研究生物有机体与其栖息地环境之间相互关系的科学；是研究生物生存条件生物及其群体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（即自然、资源与环境）的协调发展。2，生态学研究的重要性？ 必须依赖于生态学原理和方法才能使维护人类赖以生存的环境和持续利用各种资源成为可能； 通过生态学研究应对全球气候变化问题； 在解决人类面临的生态危机中，生态学起着核心的作用和具有特殊的意义，这是由生态学的本质决定的。3， 现代生态学三个优先研究领域？ 全球变化； 生物多样性； 可持续的生态系统。4，生态学研究的基本原则？整体、综合、层次、
7、系统、进化观。2.2 生态系统概述5，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相互联系、相互作用并具有自动调节机制的自然整体。6， 生态系统的基本组成成分：生产者：能利用二氧化碳、无机盐及能源合成自身所需食物的生物，称自养生物(autotroph)；消费者：指不能从无机物制造有机物的动物，它们直接或间接依靠生产者制造的有机物为生，称异养生物(heterotroph)。47， 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。食物链上每一个环节称为营养阶层或营养级。牧食食物链 / 植食食物链（grazing foo
8、d chain）：始于活体植物碎屑食物链（detritus food chain）：始于动植物死亡尸体分解物寄生食物链（parasite food chain）：适于较大型动物食物网：食物链彼此交错连接，形成网状营养结构，称之为食物网（food web ） 。8，物质循环：生态系统中，物质从无机形态转变为生物体中各种有机物质：通过绿色植物吸收进入食物链，并在各营养级之间传递、转化；当生物体死后，机体内各种有机物质被微生物分解成为无机物释回环境中，然后再一次被植物吸收利用，重新进入食物链，参加生态系统物质再循环。任何物质和元素都处在循环的某个阶段，他们通过生态系统中生物有机体和无机环境之间的循环
9、活动过程就叫做生态系统的物质循环 cycle of matter。能量流动：植物光合作用形成的有机物质和能量，一部分呼吸消耗，剩余提供给下一营养级。植食性动物利用一部分净初级产量，利用的部分（摄食量）有一些不能被同化排出体外。被同化吸收的量又有相当一部分用于机体的生命活动，转变成热能而散失，还有一部分以代谢废物（如尿液）的形式排出。其余的才是转化为植食性动物的繁殖与生长，也就是能够提供给下一营养级利用的能量。这样能量在生态系统各成分之间不断地流动转移，并在流动过程中不断损耗最后全部散发出去的过程就是能量流动 energy transfer。生物地化循环（biogeochemical cycle
10、）：生态系统之间各种物质或元素的输入和输出以及它们在大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈之间的交换。按物质贮存形式分为三种：水循环、气态循环、沉积循环。关系：生态系统的物质循环和能量流动是紧密联系、不可分割的，能量是通过物质载体来流动的，但是，两者又有根本区别。能量来源于太阳，在食物链中向着一个方向逐级流动，不断消耗和散失；而营养物质来源于地球并可被生物多次利用，在生态系统中不断地循环，或从一个生态系统消失而又在另一个生态系统出现。8， 库（pool）：研究生态系统中某一物质在生物或非生物环境中贮存的数量。可分为：贮存库（reservoir pool） 、交换库或 循环库(exchange or cy
11、cling pool) 。9， 流通率：物质在生态系统中库与库之间流通的速率。周转率：某物质的流通率与库含量之比即为周转率。周转时间：周转率的倒数。10，反馈：当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程就叫反馈。实际上就是系统的输出反过来又决定输入。正反馈：系统中的部分输出通过一定路线又变成输入，起促进和加强作用；负反馈：输出反过来起削弱和减低输入的作用。11，自校稳态：生态学通过各种反馈机制来实现生物间以及生物与环境之间相互适应的自我调控以维持相对的稳态。如果输入和输出在较长时间趋于相等，系统的结构与
12、功能长期处于稳定状态（这时动、植物的种类和数量也保持相对稳定，环境的生产潜力得以充分发挥，能流途径畅通） ，在外来干扰下能通过自我调节恢复到原初的稳定状态，生态系统的这种状态就叫做生态平衡。生态系统发展初期，结构比较简单，功能效率不高，比较不稳定，对外界干扰的抵抗能力较差；当发展到成熟阶段，结构变得复杂，功能效率得到提高，即使外部影响，由于自身调节能力的增强，也比较可能维持本身的稳定性；因此，生态平衡是一种自然平衡，是长期生态适应的结果，若无外界干扰，将朝着更成熟、更稳定、更复杂的方向发展。12，生态阈限：生态系统自我调节功能是有限度的，只有在某一限度内可以自我调节自然界或人类施加的干扰。生态
13、失调：当外界压力超过生态阈限时，生态系统自我调节能力随之降低，生态平衡遭到破坏，生态系统趋向衰退，系统有机体的数量减少，生物量下降，能量流动和物质循环发生障碍，甚至可能导致整个系统崩溃，即*。原因：自然因素、人为干扰。13，比较简单、高级生态系统结构：构成、分布规律（水平、铅直） ；功能：能量、物质、抵抗、多样性。14，自然生态系统：未受到人类活动影响或仅受轻度影响的生态系统。生物与生物、生物与环境经长期相互适应形成、发5展起来；结构、功能协调一致；较完善的自我维持、自我调节机制。人工生态系统：人类根据自身需要对自然生态系统进行重大改造而形成的一类生态系统；生物结构简单、系统的自我调控能力差，
14、但通过人类干预可获得比自然生态系统高得多的生产力。补加能量：除太阳直接辐射的能量外，其他能减少生态系统内部的自我维持消耗、从而增加可转化为生产力的任何能量。开放系统：不断有物质和能量的流进、流出；封闭系统：允许能量输入、输出，却能阻止与周围环境的物质交换；隔离系统：阻止任何能量和物质的输入和输出。15，Gaia 假说：大气中活性气体的组成、地球表面的温度及地表沉积物的氧化还原电位和 pH 值等是受地球上所有生物总体（biota ）的生长和代谢所主动调控的。根据这一观点，地球上适于生物生存的最初条件并不存在，而是通过生命活动与环境相互作用而发展和创造出来的。当上述环境受到人为破坏或自然条件的各种
15、干扰而发生相应变化时，地球上的生命总体就会通过改变其生长、活动和代谢来对这些变化做出相应的反应，缓和地球环境的这些变化。也就是说，生物总体及其环境所组成的系统能够抵抗不适合生物生存的环境变化，继续生存、发展和进化。2.3 海洋环境与海洋生物群落16，海洋三大环境梯度从赤道到两极的纬度梯度：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，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。从海面到深海海底的深度梯度：光照强度减弱，只能透入海洋表层；温度（低层低且恒定） 、压力（增加）梯度变化。从沿岸到开阔大洋的水平梯度：深度、营养物含量和海水混合作用变化；其他环境因素波动从沿岸向
16、外海减弱。17，海水物理特性的生态意义？溶解性：溶解大量营养物质透光性：光合作用流动性：扩大分布范围浮力：个体小、结构简单而脆弱的生物得以生存；大型藻类、动物支撑作用缓冲性能：维持环境稳定性18，海洋生物三大生态群落：浮游、游泳、底栖浮游生物：在水流运动作用下，被动地漂浮在水层中生物群。共同特点是缺乏发达的运动器官，运动能力薄弱或完全没有运动能力，只能随水流运动。Q：浮游生物的作用？A：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，浮游植物生产的产物基本上要通过浮游动物这个环节才能被其他动物所利用；水团、海流的指示种；有些化石种类的分布有助于勘探海底石油资
17、源。浮游生物适应浮游生活的结构和能力：扩大表面积或结成群体增加浮力缩小体积可增大相对表面积，从而增加抵抗下沉的阻力具有刺毛。突起或连结成群体减轻比重增加浮力产生气体、油等比重轻的物质分泌胶质增加水分外壳和骨骼退化或消失6依靠纤毛或鞭毛摆动、肌肉收缩等运动产生微弱的“主动性运动”分类按个体大小：微微型（20mm ） 。按生活阶段：终生、阶段、偶然。Q：浮游生物按大小划分的生态学意义？A： 不同粒径的浮游生物基本可代表一定的生物类别。 不同粒径浮游生物存在一定的食物关系，对研究海洋生态系统的能流有重要意义。漂浮生物：特指那些生活在海水最表层中和表面膜上的一类生物，包括水漂生物、表上漂浮生物和表下漂
18、浮生物。游泳生物：运动器官发达、游泳能力强的一类大型动物。需要在很大空间内寻找食物，同时在静止时也需要克服重力的影响，因此是水层中能量需求最大的种类。适应游泳的机制：克服水介质对其身体的阻力：体型流线型；海洋哺乳类毛消失或变短、乳腺扁平增加浮力：鱼类具气鳔；空气呼吸的种类具肺；体内增加脂类物质洄游习性：产卵洄游：由外海向近海；溯河洄游；降海洄游索饵洄游：越冬洄游：底栖生物：生活在海洋基底表面或沉积物中的各种生物；种类繁多，有生产者、消费者、分解者。按生物与底质关系分类：底表生活型：固着生物、附着生物、匍匐动物；污损生物（fouling organisms）：过去也称周丛生物、固着生物或附着生物
19、；系指附着在船底、浮标和一切人工设施上的动、植物和微生物的总称。底内生活型：管栖动物、埋栖动物、钻蚀生物（凿石类钻蚀生物：海笋；钻木类钻蚀生物：船蛆） ；底游生活型：主要有甲壳动物（蟹类、虾类和口足目等）和某些鱼类。按个体大小分类：微型底栖生物：可通过 0.1mm 筛网的种类；细菌、微型藻类、原生动物；小型底栖生物：可被 0.11.0mm 筛网截留的种类；有孔虫、线虫、介形类、涡虫类、腹毛类、猛水蚤类等；大型底栖生物：不能通过 1.0mm 筛网的种类；基本上为动物。2.4 海洋非生物生态因子及其生态作用19，环境：泛指生物周围存在的一切事物；或某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响
20、该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。生态因子：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。Q：生态因子如何分类？生态因子作用的特征？A：生态因子可归为两类：非生物因子（或称理化因子，包括光照、温度、盐度、海流、各种溶解气体和悬浮物质等） ，生物因子（生物周围的同种和异种的其他生物，各种生物互为环境中的生物因子；它们之间主要是营养关系，即能量的转移和物质的转化问题，此外还有各种形式的竞争、共生等关系） 。生态因子具有综合性、非等价性、阶段性、不可替代性和可补偿性、直接性和间接性。同时，各种生态因子之间之间的关系：综合作用；相互影响；
21、存在主导因子；不同阶段受某一因子影响不同。20，限制因子（limiting factors）：一种生物要能在某环境中生存和繁衍，必须从环境中不断地得到生长和繁殖所需要的各种基本物质，同时还要有适宜的各种理化条件。在所有这些生态因子中，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，就是限制因子。21，Q：什么是利比希最小因子定律？其补充辅助原理有哪些？7A： 生物的生长取决于处在最小量状况的必需物质，也就是说，一种生物必须有不可缺少的物质供其生长和繁殖，这些基本的必需物质随种类和不同情况而异；当生物所能利用的量紧密地接近所需的最低量时，就对其生长和繁殖起限制作用，成为限制
22、因子，这就是 Liebigs law of minimum。它是限制因子概念的一部分，通常局限于生理上的生长、繁殖所必需的化学物质。必需的补充辅助原理：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。 22，生物对各种环境因子的适应有一个生态学上的最小量和最大量，它们之间的幅度称为耐受限度 limits of tolerance。生物只能在耐受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。耐受限度表示某种生物对于环境改变有一定的适应能力，环境因素对生物发生影响的范围称为生态幅 e
23、cological amplitude。耐受性定律的补充原理：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；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。23，为什么生物与环境辩证统一？生态因子的综合作用：有机体周围的各种生态因子都是它的外界环境，它们的作用不是孤立的，而是彼此联系相互影响；生物与环境的关系是相互的、辩证的：环境条件的特点通过其质、量和持续时间三个方面影响着生
24、物的分布、数量、行为和生理特征，而生物的生命活动也影响和改变着环境条件，有机体与环境的统一通过其新陈代谢实现（吸收、释回） ；从长期的角度看，地球上出现生命后，本身在有机体的影响下发生了根本的变化。较短生态时间尺度看，生物与环境关系以作用和适应为主，反作用为辅；从较长的进化尺度看，则以反作用为主，是一个相互影响、协同进化的过程。24，海洋环境中的重要生态因子：光照、温度、盐度、海流、溶解气体等。光照：光合作用有效辐照：海水对各种波长的吸收情况有差异，约 50%左右的可见光可透入较深的水层，基本上是光合作用所需的波长，称为 photosynthetically active radiation。
25、海水透明度：用一直径 30cm 的白色圆盘，垂直地放入海水中，直到刚刚看不见的深度为止，这个深度称transparency.根据垂直方向光照条件，分为真光层（透光层，光合作用呼吸消耗） 、弱光层（少于） 、无光层（没有透射光线） 。海水消光系数 K=1.51/S；透光层深度 L=3.05S。S：海水透明度。光照强度与光合作用速率关系：在低光照条件下，光合作用速率与光照强度成正比关系；随光强的继续增加，光合作用速率逐渐达到最大值，此时光强称为饱和光强（I K） ；光强继续增加，光合作用因光照过度受到抑制，光合作用速率下降。生物昼夜垂直移动的原因及意义？原因：“最适光强”假说，认为浮游动物总停留在
26、最适光强区；当光照超过其最适光强时，动物表现为负的向光性，低于最适光强时，表现为正的向光性，从而引起动物白天下降、夜晚上升的行为。意义：昼夜垂直移动是生物长期进化过程中形成的一种很重要的适应机制，利于生存和繁衍后代，包括：逃避捕食者、能量代谢上的好处、有利于遗传交换、集群习性减少被捕食机会、避免紫外线伤害等。生物发光：发光类型：细胞内发光（发光过程在细胞内或生物体内进行，发光物质不排出体外） 、细胞外发光（生物的发光腺受刺激后分泌发光物质排出体外在海水中混合而发光） 、共生细菌发光（动物本身没有发光能力，具有共生发光杆菌的发光器。8发光现象：弥漫状或乳状海光：发光细菌所发，不论是否受刺激均能发
27、光；火花状海光：主要由 0.025mm 之间的浮游生物所发，平常可发微光，受波浪、外界刺激更能激发；闪光海光：较大型动物所发。意义：作为同种集群的识别信号；作为对捕获物的一种引诱；作为一种照明或对肉食性敌害的警告或利用光幕掩护自己。温度：海洋水温分布：表层水温变化：自低纬向高纬的梯度递减；海洋水温垂直分布：低纬；中纬；高纬。海洋生物对温度的耐受限度：耐受幅度比淡水或陆地生物小得多；大多数的生命最适温度接近最大耐受温度界限，而安全因素在温度下限这一侧的耐受能力比在上限一侧大，也就是说低温对生命的破坏作用在某些方面不如高温的大。三基点：上限、下限及最适温度。按生物对分布区水温的适应能力，海洋上层生
28、物种群可分为：暖水种（一般生长生殖适温高于 20） 、温水种、冷水种（一般生长生殖适温低于 4） 。两极分布：两级同源，南北两半球中高纬度的生物在分类系统上表现有密切的联系，有相应的种、属、科存在，这些种类在热带海区消失的现象称为 bipolar distribution / bipolarity。热带沉降：某些广盐性和广深性的冷水种，其分布可能从南北两半球高纬度的表层通过赤道区的深水层而成为一个连续的分布。温度对新陈代谢和发育生长的影响适当范围内，温度升高，新陈代谢速率随之加快：Q 10=Tb 时的代谢速率/（T b-10）时的代谢速率。T b：体温；Q10：温度系数，生物学上的 Q10 一
29、般介于 23 之间。Q 10 = （R 2/R1）10/（t 1 t2）。生殖区与不育区。有效积温法则：有机体必须在温度达到一定界限以上，才能开始发育和生长，一般将这一界限称为生物学零度。胚胎发育所必需的总热量基本上是一个常数，称为热常数，即指发育期的平均水温（有效温度）与发育所经过的天数或时数的乘积是一个常数，这个常数因种类不同而有差异，此即所谓有效积温法则。K=N(T-C)。低温致死原因：冰晶使原生质破裂；细胞形成冰晶时，胞内电解质浓度改变，引起细胞渗透压变化，蛋白质变性；脱水使蛋白质沉淀；代谢失调高温致死原因：蛋白质凝固变性；酶活性被破坏；氧供应不足，排泄等功能失调；神经系统麻痹等盐度：
30、定义：当碳酸盐全部转化为氧化物，溴和碘已为氯所取代，所有有机物均已完全氧化时，1Kg 海水中所含全部可溶性无机物的总质量（g） ，或简单定义为溶解于 1Kg 海水中的无机盐总质量（g） 。分布规律：马鞍形；尽管大洋海水的盐度是可变的，但其主要组分的含量比例却几乎是恒定的，不受生物和化学反应的显著影响，此即所谓“Marcet ”原则 ，或称“海水组成恒定性规律” 。 盐度对海洋生物的影响：生物渗透压：大部分海洋硬骨鱼类经常通过鳃把多余的盐排出体外、减少尿的排出量、提高尿液浓度等方式；软骨鱼类则是以提高血液的尿素含量来维持体液的高渗透压；生活史经淡水和海水的洄游鱼类，通过降低体表渗透性、调节肾的排
31、尿量或在海水中用鳃排出盐分而在淡水中摄取盐等方式进行渗透压调节。分布：狭盐性生物（对盐度变化敏感、生活在盐度稳定环境中） 、广盐性生物（对盐度变化很大适应性） 。表层流：海流、潮流；暖流、寒流；上升流、下降流。9海流的生态作用：扩大海洋生物分布；海水的辐聚、辐散与营养盐，寒暖流交汇形成渔场；影响气候。溶解气体：影响溶解气体含量的因素：各种气体在水中的溶解度不同；温度与盐度的影响，T、S 越低，溶解量越高；生物活动有关。溶解 O2、CO 2 的分布规律？O2：表层由于与空气接触，加上浮游植物光合作用旺盛，混合作用较强，因而含量很高，饱和状态；透光层下方缺乏光合作用补充，逐渐下降；400800m
32、深处，密度梯度变化和永久温跃层影响、上层沉降颗粒有机物集中、细菌分解旺盛、动物呼吸等消耗氧气，同时底层富氧水未能补充，出现最小含氧层；超过1000m 深的水层，氧含量并不随深度增加连续下降，而是在最小值后上升，大洋底层潜流者极地表层补充低温富氧水团，加上深层生物较少，呼吸和分解作用耗氧减少。CO2：由于二氧化碳-碳酸盐平衡体系的存在，尽管光合作用吸收大量 CO2，也绝不会成为限制因子。大洋表层未饱和，透光层含量较低，其下方则很快上升。O2 CO2 N2浓度 08.5 mg/L 3436 mg/L 来源 大气、光合作用 大气、呼吸作用、有机质氧化分解、CaCO 3 分解大气、缺氧环境细菌脱氮消耗
33、 呼吸作用、有机物分解 光合作用、CaCO 3 形成 固氮作用分布规律 表层饱和状态；透光层以下下降；400800m 深处最小含氧层；超过 1000m 深处开始上升CO2H 2O H2CO3 HCO3 H CO32 2H 生态作用 影响 pH 固氮贡献寡营养海区2.5 生态系统中的生物种群25，种群：Population，指特定时间内栖息于特定空间的同种生物的集合群。种群内部的个体可以自由交配繁衍后代，从而与邻近地区的种群在形态和生态特征上彼此存在一定差异。种群是物种在自然界中存在的基本单位，也是生物群落基本组成单位。种群不是许多同种个体一般的堆集，而是具有一定程度自我调节机制的有机单元，较之
34、个体已是生命组织层次的一个新水平。种群有出生率、死亡率、年龄分布、性比、种类社群结构等属性。物种：是一组彼此能互配并产生后代的种群，组与组之间在生殖上是隔离的。分布广泛的物种常在形态、生理、行为与遗传特征上存在广泛变异。26，自然种群的基本特征？空间分布特征：种群有一定的分布范围，在分布范围内有适于种群生存的各种环境资源条件；数量特征：种群的数量随时间变动，并且有一定的数量变动规律；遗传特征：种群由彼此可进行杂交的同种个体组成，而每个个体都携带一定的基因组合，因此种群是一个基因库，有一定的遗传特征；同时，种群中个体通过交换遗传因子而促进种群的繁荣。研究意义？（1）种群生态学处于个体生态学和系统
35、生态学两个层次之间，并起到连接作用的中间层次；（2）对自然资源的科学利用、有害种类的防治有指导意义 ；（3）探索自然界物种进化等 。27，种群密度：单位面积或单位体积内有机体的数量。统计：所有个体直接计数、取样调查方法、单位捕捞力量渔获量。阿利氏规律：种群密度过密和过疏对种群的生存与发展都是不利的，每一种生物种群都有自己的最适密度。28，集群现象的生态意义？有利于个体交配、繁殖；对种群内各个体间起很大互助作用：结群自卫、集群索饵；鱼群在游动时可形成有利于游泳的动力学条件，减少阻力、提高效率；10改变环境的化学性质：抵御有毒物质能力增强等；不利：目标大，有造成大量被捕食的危险；争食和食物限制等影
36、响。29，年龄结构：种群中各年龄期个体的百分比，即各年龄级的相对比率，称年龄级比或年龄分布。种群的年龄结构对出生率和死亡率有很大影响，种群的繁殖能力仅限于某些年龄，死亡率也会随年龄不同，故通过分析可以预测种群变化的动向。种群的年龄结构既取决于种的遗传特性同时也取决于具体的环境条件，表现出对环境的适应性。性比：种群雌雄个体的数量及其相对比率，是种群结构特点和变化的一种反映。性比的变化也是种群自然调节的一种方式。食物保障变化物质代谢过程改变内分泌作用改变性别形成。出生率：任何生物产生新个体的能力，对于预测种群数量动态有重要意义。当种群处于理想条件下，即无任何生态因子的限制作用，生殖只受生理因素所限
37、制，此条件下的出生率称为最大出生率。在特定环境条件下种群的出生率称实际出生率或生态出生率。最大出生率是理论上的，但在实际工作中，将处于最有利环境条件下种群的出生率作为最大出生率指标。这里说的出生率指种群的平均繁殖能力，不是指某个体的出生率。食物条件、敌害、水温、种群密度、年龄结构影响。死亡率 生物在最适环境条件下，种群中的个体都达到生理上衰老而死亡的寿命，称生理寿命，在此情况下，种群具最低死亡率。种群在自然环境下常受到一些不利生态条件的影响而死亡，生态寿命即指在一个特定的生态环境条件下，种群内个体的平均实际寿命，与之相关的是生态死亡率。死亡原因：达到生理寿命而衰老死亡、食料不足饥饿而死、疾病、
38、被捕食、灾害、完全偶然的死亡等。种群数量变动取决于出生和死亡、迁入和迁出四种过程，即生死和迁移，如果考虑生物量的变动，则须加入生长因素。30，动态生命表：股群生命表，是根据观察一群同期出生的生物的存活（或死亡）情况所得数据编制，又称特定年龄生命表。静态生命表：根据某一特定时间，对种群做年龄分布的调查结果而编制，又称特定时间生命表。 （假定种群所经历的环境不随时间而变化，即假定种群年龄组成是不变的，只代表该时间内的大致估计。 ）编制生命表：生命期望平均余年 ex31，种群的内禀增长率：当种群处于最适条件下（食物、空间不受限制，理化环境处于最佳状态，没有天敌出现等） ，种群的瞬时增长率（瞬时出生率
39、与瞬时死亡率之差） ，也即种群的最大增长率 r。32，种群的数量变动数学模型种群的指数式增长模型：理想种群在无限环境条件下的增长模型，N t=N0t 。自然种群只有在食物丰盛、没有拥挤现象、没有天敌等条件下才能表现出短时间的指数式增长，不能长期延续，N 达到上限立即下降。种群的饱和增长模型：逻辑斯谛增长模型，种群实际增长率随着种群密度本身的提高而降低，设想有一个环境资源可能容纳的最大种群值，称为环境负载能力 K；当种群达到 K 时，种群将不再增长，S 型增长。33，自然种群数量变动：季节变化、年变化、非周期性变化。在条件相对稳定的情况下，环境生产力的限制使得种群数量不会无限制增长，在生态系统各
40、要素的相互作用下，维持一定数量水平，具有相对稳定性。相对稳定性说明种群的变动有一定的上、下限，当种群密度离开平均水平上升或下降时，就有一种使种群重返原来水平的倾向，这种倾向随密度变化，属密度制约负反馈。34，r选择和 K选择？生态对策：生物在进化过程中形成各种特有的生活史，人们可以把它想象为生物在生存斗争中获得生存的对策，也叫生活史对策（life history Strategy） 。如生殖对策、取食对策、逃避捕食对策、扩散对策等等，其中 r对策和 K对策关系到生活史整体的各个方面，广泛适用于各种生物类群，因而更为学者所重视。能量分配原则（The principle of allocation
41、）：Cody（1966）提出任何生物做出的任何一种生活史对策，都意味着能量的合理分配，并通过这种能量使用的协调，来促进自身的有效生存和繁殖。r对策者（rstrategist） ，种群密度很不稳定，因为其生境不稳定，种群超过环境容纳量不致造成进化上的不良后果，它们必然尽可能利用资源，增加繁殖，充分发挥内禀增长率（r） 。这类动物通常是出生率高，寿命短，个体小，常常缺乏保护后代的机制。子代死亡率高，具较强的扩散能力，适应于多变的栖息生境。11K对策者（Kstrategist） ，其种群密度比较稳定，经常处于环境容纳量 K 值上下。因为其生境是长期稳定的，环境容纳量也相当稳定，种群超过 K 值反而会
42、由于资源的破坏而导致 K 值变小，从而对后代不利。在这种稳定的生境里，种间竞争很剧烈。这类动物通常是出生率低，寿命长，个体大，具较完善的保护后代的机制。子代死亡率低，扩散能力较差，适应于稳定的的栖息生境。进化方向是使种群保持在平衡密度上下和增加种间竞争能力。生活史模式的多样化：两种极端对策之间是一个连续谱。即使同一类生物，其中有的比较趋向于 r选择，有的比较趋向 K选择。 K对策者种群有一个稳定平衡点（S ）和一个灭绝点（ X） 。r对策者由于低密度下可以快速增长，所以只有一个平衡点 S 。 35，种群调节：regulation of population，就是指种群变动过程中趋向恢复到其平均
43、密度的机制。可分为非密度制约因素和密度制约因素、外源性因素和内源性因素。非密度制约因素主要是一些非生物因素，如温度、盐度、气候等等，如灾变总是杀死一定比例的个体；密度制约因素主要是生物性因素，包括种内关系和种间关系。内源性因素指种群密度调节的原因在种群内部，即种内关系（行为、内分泌、遗传） ；后者指调节原因在种群外部，如非生物因素和种间关系。种群调节原因的解释分生物学派、气候学派、折中学派等。总结来看，在结构简单，受物理压力或其它不规则或难以预计的外部影响较大的生态系统中，种群数量通常是受物理因素所调节，例如天气、水流、化学限制因子、污染等等。在结构复杂、不受物理胁迫的生态系统中，种群通常受生
44、物因素所调节。所有生态系统，都表现出强烈的倾向，即通过自然选择，种群都向自我调节进化（因为种群数量过剩对任何种群都是不利的！） ，当然，这对于受外因控制的种群是较难达到的。36，种群的衰退与灭绝：一个种群从原栖息地侵入到新的栖息地之后，经过适应新环境和逐渐扩展，实现种群增长，最后建立新栖息地的种群。随后一般出现三种情况：较长期维持在一个平衡水平；不规则或有规律波动；衰落直至灭绝。一般认为，一个种群的数量减少到对群落其他种群的影响微不足道时，则这个种群就是处在生态灭绝的状态。最小生存种群（minimum viable population, MVP）：种群为免遭灭绝所必须维持的最低个体数量。37
45、，导致种群灭绝的内在机制有哪些？遗传变化遗传变异性的丧失：限制一个种群对环境长期变化作出反应的能力；近亲交配产生衰退；染色体畸变。统计变化种群数量剧烈波动：出生率与死亡率的随机波动引起种群数量的波动，加速种群进一步衰落甚至灭绝。遗传漂变：因机遇而逐渐丧失遗传变异性的现象。灭绝旋涡（extinction vortices）：自然灾害、环境变化或人类干扰引起种群数量的随机波动，导致大种群变成小种群，而小种群更易引起遗传变异的丧失和出现近交衰退，同样，小种群因统计变化也更易导致种群数量继续下降，导致更大的统计波动和更大的灭绝概率。环境变化、统计变化和遗传因子的共同效应使得由一个因素引起的种群数量下降
46、反过来又加剧其他因素的敏感性，产生旋涡效应，加速种群走向灭绝，这种漩涡效应被比拟为灭绝漩涡。 38，集合种群（metapopulation）：也叫复合种群、联种群，指局域种群通过某种程度的个体迁移而连接在一起的区域种群。种群之间、种群内部均不能真正实现自由、随机交配。种群内部出现小群体而使种群基因交流下降的种群即集合种群；小群体叫局域种群（local population）：数量经常由于出生、死亡和迁移而发生较大变化，甚至可能灭绝。集合种群的迁移也可看做区域灭绝；区域种群间存在生物繁殖体；受人类影响，种群生存的破碎化、片段化日益严重，种群数量变化加剧，保护资源溢出。2.6 海洋生物群落中的种间
47、关系39，捕食：生物群落中一种生物吃另一种生物的现象。广义的说，寄生也是一种捕食现象，同类相食则是一种特殊的捕食。食性：按照食物划分（植食性、肉食性、食碎屑、腐食性） 、按取食方式划分（滤食性、捕食性、啮食性、食沉积物。）表示动物对食物的选择性，可以应用选择指数（E）来确定：E= (r i-Pi) / (ri +Pi)；ri：食物中某一成分质量百分数，Pi：食料基础中该种成分质量百分数；E-1+1。E=0 ，表示没有选择性。40，食物特化的生态意义？动物食性的特化程度表示动物取食的食物种类的多少；取食的食物种类越少，特化程度越高，反之则越不明显。12 特化程度是动物对不同地区食物丰富程度和稳定
48、性的一种适应，因此与动物的生活范围或地理分布有关； 食性特化是对种间关系特别是种间竞争关系的一种适应； 同一种动物食性会在一定范围内发生变化，表现在不同年龄、性别、季节和不同地理区域等方面。41，捕食者与被捕食者的辩证关系？ 捕食者对被捕食者的种群数量能起重大影响； 捕食者对被捕食者种群的相对稳定也起重要作用； 捕食者对提高被捕食者的种群素质有利； 捕食者利于降低被捕食者种群的竞争程度，维持被捕食者的生存；捕食者和被捕食者的复杂关系是在生态系统长期进化过程中形成的，在共同进化中，对捕食者来说，自然选择有利于更有效地捕食；而对被捕食者，自然选择有利于逃避捕食。42，种间竞争：interspeci
49、fic competition，是生物群落中物种关系的一种形式，指两个或更多物种的种群对同一种资源（空间、食物、营养物质等）的争夺。高斯假说（Gauses hypothesis）或竞争排斥原理（Principle of competitive exclusion） ，即亲缘关系接近的、具有同样习性或生活方式的物种不可能长期在同一地区生活，即完全的竞争者不能共存，因为它们的生态位没有差别。哈奇森（Hutchinson）指出，高斯假说有两个例外。第一，由于环境因素强烈的作用（如天敌和不适宜气候及食物关系） ，种群被抑制在一个低密度水平上。第二，因环境不断地发生变动，竞争的结果不能达到一定的平衡（即在能够充分利用环境的可能性之前，环境已经变化了） 。43，生态位：niche，是指一种生物在群落中（或生态系统中）的功能或作用，生态位不仅说明生物居住的场所（占据的空间） ，而且也要说明它吃什么、被什么动物所吃、它们的活动时间、与其它生物的关系以及它对群落发生影响的一切方面。就是说生态位是某一物种的个体与环境（包括非生物的和生物的环境）之
