海洋环境的主要生态过程习题及答案

第五章海洋环境的主要生态过程

1、简述氮、磷、硅元素在海洋环境中的主要存在形态。

答：

1）海水中的氮主要有溶解氮气和氮的化合物。氮化合物在海水中存在的形式较多，主要有溶解态的无机氮化合物、有机氮化合物和不溶于水的颗粒氮等多种存在形式。其中，溶解性无机氮包括硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐。溶解性有机氮主要为蛋白质、氨基酸、脲和甲胺等一系列含氮有机化合物。颗粒氮包括活的生物组织及碎屑物质、黏土矿物吸附的溶解无机氮。

2）海洋中的磷分无机和有机两种主要存在形式，它们又分别存在溶解态和颗粒态之中。海水中的溶解无机磷主要有H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-等存在形式，其各种形式在水溶液中的分布比例受pH值控制。海水中还存在一类由PO43-聚合而成的多磷酸盐，多磷酸盐仅占海水总磷含量的一小部分。海洋中的颗粒无机磷主要以磷酸盐矿物形式存在于海水悬浮物和海洋沉积物中，其中丰度最大的是磷灰石。海洋中的颗粒有机磷指生物有机体内（主要存在于海洋生物细胞的原生质中）、有机碎屑中所含的磷等。海水中的溶解有机磷主要有核酸-聚磷酸盐、脱氧核酸、磷酸酯、氨基磷酸等成分，它们主要来自于生物体分解和排泄产物。

3）海水中的硅主要以溶解硅酸盐和悬浮的颗粒二氧化硅两种形式存在。溶解无机硅包括海水中单分子的硅酸和低聚合度的硅酸及其离子；颗粒硅中除包括聚合度大的胶体状态之外，还有黏土及含硅的碎屑等。

2、海洋初级生产力以及次级生产力的定义及其影响因素？

答：

1）海洋初级生产力是指海洋中初级生产者通过光合作用或化学合成作用生产有机物的能力。影响海洋初级生产力的因素主要包括光照、温度、营养盐和控制这些营养盐分布的物理因子，以及浮游动物等摄食者对浮游植物的摄食作用。

2）海洋次级生产力是指海洋中各级消费者直接或间接利用初级生产者生产的有机物质经同化吸收、转化为自身物质（表现为生长与繁殖）的速率。影响海洋次级生产力的影响因素很多，任何能影响动物新陈代谢、生长和繁殖的因素都可能影响到动物的产量。其中，温度、食物和个体大小等是影响动物种群产量的重要因素。初级产量、营养级数目和生态效率等食物网结构对次级产量也有影响。

3、污染物质在海洋中的主要生态过程包括那些？

答：进入海洋环境中的污染物质发生的生态学过程主要包括：混合、扩散、溶解与沉淀、吸附、络合、转化、降解、生物吸收等过程。

4、海洋污染生态效应的定义，简述其发生机制。

答：

1）定义：污染物质进入海洋环境后，必将对海洋生态系统产生影响，海洋生态系统也必然会对这种影响作出的反应及适应性变化，海洋生态系统的这些反应和变化被称为海洋污染生态效应。

2）发生机制：

污染物进入海洋后，污染物之间、污染物与海洋环境间相互作用，最后可能转化为能够对海洋生物、海洋生态系统产生作用的状态，进而被海洋生物吸收，并随着食物链传递，在海洋生态中产生各种复杂的生态效应。由于污染物的种类不同，生态环境条件和生物个体不同，所以海洋污染的生态效应的发生及其机制也多种多样。主要包括：

①物理机制：污染物质可以在海洋生态系统中通过发生沉降、吸附、解吸、凝聚、扩散、稀释、混合、气化、放射性蜕变等许多物理过程。伴随着这些物理过程，海洋生态系统的某些因子的物理性质发生改变，从而影响到海洋生态系统的稳定性，导致各种生态效应的发生。

②化学机制：主要指化学污染物质与海洋环境中的无机环境各要素之间发生的化学作用，导致污染物的存在形式不断发生变化，其对生物的毒性及产生的生态效应也随之不断改变。

③生物机制：指污染物进入海洋生物体以后，对生物体的生长、新陈代谢、生理生化过程所产生的各种影响，主要包括：海洋生物积累、富集机制，海洋生物吸收、代谢、降解与转化机制。

④综合机制：污染物进入海洋环境产生的污染生态效应，往往综合了多种物理、化学和生物学的过程，并且往往是多种污染物共同作用，形成复合污染效应。复合污染生态效应发生的形式与作用机制多种多样，主要包括协同（1+1>2）、加和（1+1=2）、拮抗（1+1<2）、竞争（1+1<2）、保护（1+1<2）、抑制（1+1<2）、独立（1and1）几种性质的相互作用。

5、海洋污染生态效应有哪些基本类型？

答：组成变化类型、结构变化类型、功能变化类型、基因突变类型、个体毒害类型、生理变化类型、综合变化类型。

6、海洋环境自净能力的定义。

答：海洋环境存在着多种机制，这些机制使得海洋环境中的多种污染物通过物理的、化学的、生物的作用使其浓度降低乃至消失，达到自然净化，我们称这些机制为海洋环境的自净能力。

8、物理净化的定义及影响因素？

答：

1）定义：物理净化是海洋环境中最重要的自净过程，在整个海域的自净能力中占有特别重要的地位。它通过沉降、吸附、扩散、稀释、混合、气化等过程，使海水中污染物的浓度逐步降低，从而使海洋环境得到净化。

2）影响因素：海洋环境物理净化能力的强弱取决于海洋环境条件，例如温度、盐度、酸碱度、海面风力、潮流和海浪等物理条件（河口地形、径流、湍流），也取决于污染物的性质、结构、形态、比重等理化性质。

7、化学净化的定义及影响因素？

答：

1）定义：海洋环境的化学净化是指通过海洋环境的氧化和还原、化合和分解、吸附、凝聚、交换和络合等化学反应实现对污染物的降解，达到海洋环境的自净。

2）影响因素：影响化学净化的海洋环境因素有溶解氧（DO）、酸碱度（pH）、氧化还原电位（Eh）、温度、海水的化学组分及其形态。污染物本身的形态和化学净化也具有重大影响。

9、生物净化的定义及其影响因素？

答：

1）定义：海洋环境的生物净化是指通过各种海洋生物的新陈代谢作用，将进入海洋的污染物质降解、转化成低毒或无毒物质的过程。

2）影响因素：影响生物净化的海洋环境因素有生物种类组成、生物丰度以及污染物本身的性质和浓度等。

10、环境容量的定义及影响环境容量大小的主要因素。

答：

1）定义：海洋环境容量是指在一定的自然、经济条件下，结合各海域的使用功能及其环境质量管理目标，预测该海域允许排放的污染物最大量。

2）环境容量的大小取决于以下三个因素：

①海洋环境本身的生态条件；

②人们对特定海域使用功能的规定；

③污染物的理化特性。