海洋生态学讲义

1、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2) 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

2、其他相关生物等。3) 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。分布广能栖居于多种环境条件、具有宽广生态幅的生物称为广适性生物。反之成为狭适性生物。6） 生态幅耐受限度表示某种生物对于环境变化有一定的适应能力，环境因素对生物发生影响的范围成为生态幅。第四章1）种群种群指特定时

3、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。2）自然种群的基本特征作业3）阿利氏规律种群密度过疏和过密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。4） 集群现象（schooling ）及其生态学意义集群是在空间分布上形成或大或小的群，是种群利用空间的一种形式。有利：繁殖（利于个体间交配与繁殖）、防卫（结群对外来侵害进行防御）、索饵（使个 体都能获得较好的食物）、鱼类结群有利于提高游泳效率、改变环境化学性质以抵抗有毒物 质，若形成社会结构，自我调节及生存能力更强。不利：种内竞争、大量被捕食成因：水动力条件、温盐及营养盐含量变化等等。浮游生物的斑状分布也是一种集群现象。5） r-对策者与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。表4.5海洋r-选择和 K-选择的生活史比较（转引自Lalli & Parsons , 1997）r -选择K -选择（机会种，opportunistic species ）（

4、平衡种，equilibrium species ）气候多变，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可变，常 K值相对稳定，接近 K值竞争能力低高死亡率高，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R-选择：种群内禀增长能力K-选择：环境所能负载的最大种群密度种群生活史类型的多样化：作业6）内禀增长率当种群处于食物空间不受限制，理化环境处于最佳状态，没有天敌出现等最适条件下, 种群的增长率称为内禀增长率，即最大增长率。7） 环境负载力环境资源可容纳的最大种群值称为环境负载力。第五章1）生物群落生物群落是指在特定时间生活于一定地理区域或生境中的所有生物种群组成的集合体。群落中的生物在种间保持着各种形式的，不同紧密程度的相互联系，并共同参与对环境的反应。2）生物群落中优势种、关键种和冗余种在群落中的作用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种,也是反映群落特征的种类。关键种和优势种不同，关键种不是生物量占优势，而是群落的组成结构和物种多样性具有决定性作用的物种， 而这种

5、作用相对于其丰度而言是非常不成比例的。冗余种的一个重要特点是当从群落中被去除时，由于它的功能作用可被其他物种所代替而不会对群落的结构、功能产生太大的影响，因此，在保护生物学实践中常常未被关注。3）优势种群落中数量和生物量所占比例最多的一个或几个物种，反映群落特征的种类。4） 关键种对群落的组成结构和物种多样性包括生态系统的稳定性方面具有决定性作用的物种。5）冗余种在特定功能群中次要或冗余的种类。6） 种间竞争指两个或更多物种的种群对同一种资源如空间、食物、营养物质的争夺。7） 生态位生态位是一个物种所处的环境以及其自身生活习性的总称。每个物种都有自己独特的生态位，以此与其他物种做出区别。生态位包括该物种觅食的地点，食物的种类和大小， 还有其每日的和季节性的生物节律。生态位分基本生态位和现实生态位两个层次。8）生态位与种间竞争的关系作业9) 种间共生现象有哪些主要类型。共生的生态学意义。两个不同物种间密切程度不同的组合关系的总称成为共生关系。 共生类型为： 共栖、 寄生、互利、偏害及原始合作。生态意义 ：作业偏利共生两个物种间存在着共生关系，但仅对一方有利，对另一方无害也无利为偏利共生。

6、10) 空间异质性环境的空间异质性愈高，群落多样性也愈高。 植物群落的空间异质性：植物群落的层次和结构越复杂，群落多样性也就越高。 如森林群落的层次越多， 越复杂， 群落中鸟类的多样性就会越多。11) 生态演替指在一定区域内， 群落随时间而变化， 由一种类型转变为另一种类型的生态过程。 其主要标志是群落在物种组成上发生质的变化，即优势种或全部物种的变化。演替过程中群落的组成结构与功能变化：作业第六章1) 新生产力由新N源支持的那部分初级生产力成为新生产力。2) 再生生产力由再生 N 源支持的那部分初级生产力成为再生生产力。3) 再生N或循环N主要是NH4+-N,新N主要是NO3-N。再生生产力(再生N)与新生生产力(新生N) 。4) 海洋初级生产力测定方法14C示踪法、叶绿素荧光测定法、黑白瓶测氧法、水色遥感扫描法。5) 为什么沿岸浅海区含有高的初级生产力水平？作业6) 分析不同纬度海区初级生产力分布与物理水文特征的关系。低纬度海区。 低纬度海区存在强大的恒定温跃层， 生产力低但整年有生产， 周期性不明显。不同纬度存在着过度。中纬度海区。 中纬度海区初级生产力的变化属于双周期型， 包括

7、春秋两个高峰。 冬季光照最弱，海水温度最低，物种摄食压力最小，生产力全年最低。春季光照增强，海水温度升高，营养盐含量迅速减少，摄食压力增大，生产力出现全年最高峰。夏季光照最强，温度最高，营养盐含量减少，生产力水平较低。秋季光照减弱，温度降低，营养盐含量升高，摄食压力不大，生产力出现全年次高峰。高纬度海区。 在高纬度海区， 光照是影响初级生产力的主要因素。 一年中只有两个生物学季节。冬季光照强度逐渐减弱，海水温度低，营养盐丰富，海水垂直混合剧烈，生产力水平逐渐减弱。夏季光照增强，海水温度升高，营养盐含量下降，摄食压力减弱，生产力水平出现暂时高峰。7) 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。作业第七章1) 海洋经典食物链包括牧食食物链和碎屑食物链。2) 经典海洋牧食食物链的基本模式可概括为浮游植物浮游动物鱼类。 其可划分为大洋食物链、沿岸(大陆架食物链)和上升流区食物链。 (第七章)3) 碎屑食物链与牧食食物链联系紧密：作业4) 微型食物网微型生物食物网是海洋食物网的重要组成部分， 它与经典的食物网结合共同构成， 用来表示海洋生态系统中小于200um生物之间的营养关系。

8、5) 微型食物网在海洋生态系统能量流和物质循环中的重要作用：能量流过程中作用。微型食物网与经典食物链共同构成完整的海洋生态系统能流结构。通过微型食物网使溶解有机会和微微型自养生物进入海洋的经典食物链。同时微微型和微型微型和小型浮游动物是海洋生态自养生物的初级生产是构成海洋初级生产力的最重要部分，系统能流的重要中间环节。物质流中。 营养物质在微型生物食物环中的更新很快， 而且微型生物食物环的消费者所产生的微细有机碎屑可长时间的滞留在真光层水体中， 使大部分营养物质可以在真光层内矿化与再循环。 微型生物食物环产生的小颗粒在细菌作用下形成的微小有机凝聚体中有丰富的溶解有机物、细菌和微型异养生物，是营养物质快速循环的活性中心。6) 生态效率能流过程中各个不同点上能量的比值称为传递效率， 有的统称为生态效率， 但通常将营养级或营养链之间的传递效率称为生态效率。第八章1) 分解作用分解作用是指生态系统中各种动植物排出的粪团和死亡的残体通过分解者的分解作用最后转变为无机物质，同时其能量也以热的形式逐渐消散的过程。分解作用的意义：分解作用是维持生态系统生产与分解平衡、 维持生态系统可持续性的重要机制。

9、 通过死亡有机物质的分解， 使植物所需营养物质再生和在生态系统中循环， 为生产者提供源源不断的无机营养物质， 维持生态系统物种的多样性。 分解作用还有助于提高沉积物有机质含量和改善底质的理化性状，使沉积物具有吸附和降低外来污染物危害的作用。2) 矿化作用在分解过程中原先被结合在有机物中的无机营养盐(N， P 等)也逐渐被释放出来的过程。第九章1) 湿地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、半咸水或咸水的水域，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 的海水水体。2) 海洋湿地类型浅海水域、海草床、珊瑚礁；岩石海岸；沙滩、石乐 石与卵石滩；河口水域；滩涂；盐沼；红树林沼泽；咸水、碱水泻湖；海岸淡水泻湖，海滨岸溶洞穴水系。3) 湿地的功能与保护意义湿地不但是人类重要的水源地， 还贮存着各种矿产资源， 具有广泛的食物网和支持丰富的生物多样性。湿地因具有巨大的水文和元素循环功能， 对自然和人类产生的水和废弃物具有接收、 净化的作用，而被誉为“地球之肾” 。湿地具有调节区域气候的功能， 在全球尺度上被誉为二氧化碳接收器和气候稳定器。 湿地在防风抗旱、

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