第七章海洋初级生产力-厦门大学精品课程建设网站
海洋初级生产力
的系统，很能说明周转的含义。
生产量
生产量பைடு நூலகம்
现存量
现存量
(A)
减少量
(B)
减少量
图 6.2 两个平衡的群落(输入＝输出)的模式(引自 Krebs 1978)
(A) 输入和输出都较低、周转慢；(B) 输入和输出都较高、周转快
应当指出，生产量与现存量虽然常呈正相关的关系，但二者是完全不同的概念。可 能存在现存量多而生产量低或现存量少而生产量高的情况，前者如陆地森林，后者如海 洋浮游植物。海洋浮游植物的周转率比陆地植物快得多，在适宜条件下浮游植物一天的 生产量可超过其现存量（P/B>1），因为它的个体小繁殖速率很快。所以，现存量还应与 周转率结合起来，才能较好的反映它与生产力的关系。
1, 5-二磷酸核酮糖
ADP ATP
5-磷酸核酮糖
3-磷酸甘油酸
ATP ADP
1, 3-二磷酸甘油酸 NADPH
NADP Pi 甘油醛-3-磷酸
暗反应
第二阶段：受体再生
磷酸己糖和多糖
图 6.1 光合作用的生物化学过程(Mathews et al. 2000, 转引自 Miller 2004)
（二）群落净生产力 净初级生产力表示可供各类异养生物直接或间接利用的有机物质（或能量）的总量。
（6.1）
生物量可以用单位面积（或体积）中的生物有机碳量或能量来表示，浮游植物生物
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。
海洋生产力
(5)
P B= α I exp(-α I/P Bme )， I ≤P Bme /α
modified*
Steele(1962)
P B=P Bm [1-exp(-α I/P Bm)] P B= α I-(α I)2/4PBm， P Bm， P B=P Bm tanh(α I/P Bm) I ≤2P Bm/α
四、温度
影响： 光照条件很差时：光合作用主要受光反应的影响； 光照达到光饱和值时：温度对光合作用发生影响，此时： 光合作用的速率随温度的升高而增加，开始光合作用迅速提 高，然后增加的比较缓慢，最后光合作用速率下降。 热带海域温度对光合作用的影响：由于温度引起水体分层， 分层现象阻碍了营养盐的上升，使上层水初级生产力维持较 低而稳定的水平。 温带海区温度对光合作用的影响：只有临时性分层。
v Vm S Ks S
υ:营养盐被吸收的速率；Vm:最大吸收速率； Ks:吸收半饱和常数;S:介质中的营养盐浓度.
海洋植物对营养盐的吸收：
三、铁
作用：植物生命活动必需的微量元素（叶绿素合成、硝酸和 亚硝酸还原酶合成）。在某些大洋海区，铁是影响海洋初级 生产力的重要因子。 分布：近岸一般充足，大洋缺乏（东热带太平洋海区、东北 亚极地太平洋海区、南半球部分海区）。 补充途径：近岸海区来源于陆地；大洋海区来源于大气灰尘 沉降； 限制标准：参考浮游植物细胞C:Fe=100000:1，C:N=6.6:1
第七章海洋生物生产速率测定§7-1 初级生产力
第七章 海洋生物生产速率测定
真光层中的光合作用（photosynthesis ）及相关生物作用是影响海洋中碳、营养盐和微量元素的形态、转化和循环的主要过程之一。与生物量、光合作用速率等相关的参数对化学、生物学、生态学和水产学都十分重要。本章介绍与生物生产有关参数的测定方法。
§7-1 初级生产力
“初级生产（primary production ）”是指含叶绿素a 的植物通过光合作用将无机碳转化为有机碳，同时将光能转化为化学能贮存于有机物中的过程。
26222O O)(CH 6
1O H CO +⎯→⎯+h ν 其水平用“初级生产力（primary productivity ）”表示，是单位时间内单位体积或单位面积水
体生产有机碳的量，单位为“mg C m －3 d －1（h －1，y －1）
”。将各深度的测量值积分可得到单位面积水柱（真光层）的初级生产力，单位是“mg C m －2 d －1（h －1，y －1）
”。 初级生产有时用“总生产（gross production ）”和“净生产（net production ）”表示。二者关系为
总生产＝净生产＋呼吸速率
光合作用和呼吸作用中O 2和CO 2的生成与消耗比可用“光合商（PQ, photosynthetic quotient ）”和“呼吸商（RQ, respiratory quotient ）”来反映，表示式为
22ΔCO O PQ −Δ+=，2
2ΔO CO RQ −Δ+= 二者为无量纲量。
●黑白瓶测氧法
现场条件下海水中O 2和ΣCO 2的变化除受生物作用控制外还受物理作用如海水流动、海－气交换的影响，因而初级生产测定采用培养的方法。早期多使用测氧的方法。
厦门大学1996—2005考研《植物生态学》真题
厦门大学1996—2005考研《植物生态学》真题
厦门大学1996年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题
招生专业：植物学、环境海洋学
考试科目及代码：植物生态学
研究方向：植物生态学
一、名词解释（15％）
1、生态型
2、地形逆温现象
3、等候线
4、群丛
5、层片
二、叙述引种的生态学原则？有人把河南的小麦引种到广东种植，将海南的水稻引种到东北地区种植，其结果如何？试加以说明。（20％）
三、叙述植物对土壤的生态类型？根际微生物对植物的生态作用？（15％）
四、列表说明群落演替的进展阶段与逆行演替阶段的比较特征？（15％）
五、简述生态系统中，当从一个营养级到另一个营养级的能量运动中，有一个能量的损耗过程，并作一简图说明之。（15％）
六、为了适应人们食品结构的变化，大力发展非粮食为主要饲料的牲畜，试以亚热带山区为例，说明如何利用亚热带山地植被（包括人工植被）的特点，发展这项生态工程？（20％）
招生专业：植物学、环境海洋学
考试科目及代码：植物生态学
研究方向：植物生态学、海洋环境生态学
一、名词解释（15％）
1、生境
2、深休眠
3、生态类型
4、Logistic曲线
5、确限度
6、偏途演替
7、熵
8、耗散结构
9、循环再生原则
10、景观生态学
二、生态学基本原则有哪些？试以实际例子说明该法则如何应用于实践中。（15％）
三、C3、C4、CAM光合途径不同的植物，在水平分布（纬度）和垂直分布（海拔高度）上，其种类、数量分布上有何特点和不同？（20％）
四、什么叫植物生活型？Raunxiaer生活型把高等植物划分为哪几种大生活类群？（15％）
海洋生态学习题
海洋生态学习题
第一章生态系统及其功能概论
1. 生态系统概念所强调的核心思想是什么？
2. 生态系统有哪些基本组分，它们各自执行什么功能？
3. 生态系统的能量是怎样流动的，能流过程有哪些特点？
4. 生态系统的物质是怎样循环的，有哪些特点？
5. 生态系统是怎样实现自校稳态的？
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何重大意义？
7. 何谓生态系统服务？生态系统服务有哪些基本特征？
8. 生态系统服务的理论对处理人类与自然关系的实践有何指导意义？
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、深度和从近岸到大洋等三大环境梯度特征。
2. 海水的溶解性、透光性、流动性及pH缓冲性能对海洋生物有何重要意义？
3. 简要说明大陆边缘沉积与深海沉积类型的差别。
4. 海洋浮游生物的共同特点是什么？
5. 按个体大小可将浮游生物划分为哪些类别？这样划分的类别有何重要生态学意义？
6. 海洋游泳动物包括哪些主要门类？说明鱼类生活周期中的洄游行为及其意义。
7. 生活于大洋中层和深层的鱼类在身体结构上有什么特征？
8. 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。
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？
2. 何谓限制因子？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。
3. 如何用辨证统一的观点来理解生物与环境的关系？
4. 简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用。
5.为什么说浮游植物辅助色素对利用太阳光有重要作用？
第六章海洋初级生产力-厦门大学海洋与环境学院-实验教学
光合作用 50
100 呼 吸
浮
游
植
物
补偿深度
垂
直
混
合
临界深度
作 150
用
超过临界深度
200 图 6.8 补偿深度与临界深度的关系(引自 Nybakken 1982)
厦门大学精品课程之海洋生态学
深度 真光层
温跃层
海洋表面 营养盐限制
营养盐输入 叶绿素最大值
应
光限制
图 Hale Waihona Puke Baidu.9 光照、营养盐供应、温跃层深度与初级生产力的关系(引自 Kaiser et al. 2005)
光能
CO2 ＋ H 2O 叶绿素 （CH2O）＋O2＋能量
厦门大学精品课程之海洋生态学
二、生产力的有关概念
❖ 总初级生产力（gross primary production） ❖ 净初级生产力（net primary production） ❖ 群落净生产力（net community productivity） ❖ 现存量、周转率、周转时间 ❖ B2 ＝ B1 ＋ P — E ＝ B1 ＋ ΔB ❖ 生产力 = 现存量×周转率
0
0
50
100
150
200
250
光强/[µmol/(m2·s)]
图 6.4 4 类海洋浮游植物光合作用的增长率与光强的关系示意图 (Raven & Richardson 1986, 转引自陈长胜 2003)
海洋初级生产力
1. 简要说明光合作用中光反应、暗反应的基本化学反应及其作用。
2. 举例说明生产力与现存量、周转率之间是相互有联系，但却是完全不同的概念。
3. 结合酶动力学的米氏方程说明光合作用率与光照强度的关系以及浮游植物生长率与介质中无机营养盐的关系。
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。
5. 分析不同纬度海区初级生产力的分布特征及其原因。
6. 为什么沿岸浅海区含有高的初级生产力水平？
7. 什么叫新生产力和f比值？新生产力的光合作用商为什么比再生生产力的高？
8. 如果大洋区和沿岸区初级生产力分别是70 gC/(m2•a)和300 gC/(m2•a)，f比值分别是0.1和0.5，则它们的新生产力相差多少倍？
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？
10. 研究海洋新生产力有何理论和实践意义？
海洋初级生产力的测定
1.14C示踪法
2.叶绿素荧光测定法
❖初级生产力（P）= 叶绿素含量（Chla）×同化指数（Q）
❖优点：大大减轻工作量与费用，不必每个测站采用14C法
❖影响因素：藻类适应性；环境营养盐含量；光照条件；温度等。
（三）黑白瓶测氧法
（四）水色遥感扫描法
❖收获量法、钟罩法、掉落物法等
第二节影响海洋初级生产力的因素
一、光
the compensation depth:某一深度，植物24小时中光合作用生产量与呼吸作用消耗量相等，补偿深度上方才有净生产量。
纬度、季节、天气、浊度、时间、海况对补偿深度的影响。
二、营养盐
1浮游植物生长需要的营养物质
07_第七章___海洋浮游生物-浮游植物
羽纹硅藻细胞壁结构---壳缝
壳缝:羽纹硅藻纲壳面中 央或偏于一侧沿纵轴有 一条裂缝。 壳缝中央或者两端细胞 壁加厚，分别称为中央 节和极节（端节）。 管壳缝：壳缝开口于里 面的是一条细小的管沟， 位于龙骨突上。 龙骨突：壳面一边向上 隆起形成的一条纵走的 脊状突起。
极节
（二）.
1、细胞分裂
壳面观 带 面 观 侧 面 观
( )
• 三个轴：纵轴（长、顶）、横轴（短、 切顶）、冠壳轴（壳环轴） • 三个面：壳面、长轴带面、短轴带面
4.细胞方位：按硅藻细胞的方 位有三个轴：分别为纵轴，横 轴和贯壳轴。纵轴（apical axis）为壳面中央的纵线，又 称顶轴、长轴。横轴 (transapical axis)为壳面中 央的横线，又称切顶轴、短轴。 贯壳轴(pervalvar axis)是上、 下壳面中心点的相连线，又称 壳环轴。由纵轴和横轴形成上、 下壳面。由纵轴、贯壳轴形成 长轴带面。由横轴、贯壳轴形 成短轴带面。一般鉴定硅藻标 本时，经常见到的是壳面和长 轴带面。从壳面看，称壳面观； 从带面（壳环面）看，称带面 观(侧面观)。壳面和带面形状 截然不同。通常中心硅藻类壳 面呈辐射对称，多为圆形、椭 圆形，也有三角形或多角形的； 羽纹硅藻类，壳面一般细长， 呈两侧对称，有舟形、卵形、 弓形、Ｓ形、菱形、新月形和 椭圆形等。带面（壳环面）一
第六章 海洋初级生产力
生物群区（ 生物群区（biome） ） 极地生物群区（ 极地生物群区（Polar biome） ） 西风带生物群区（ 西风带生物群区（Westeries biome） ） 信风带生物群区(Trades biome) 信风带生物群区 近岸生物群区（ 近岸生物群区（Coastal biome） ） 生态省区（ 生态省区（ecological province） ）
比生长率 比生长率(相对单位)
蓝绿细菌 1.0 绿藻 0.5 甲藻 0 0 50 100 150 光强/[µmol/(m2·s)] 200 250 硅藻
图 6.4 4 类海洋浮游植物光合作用的增长率与光强的关系示意图 (Raven & Richardson 1986, 转引自陈长胜 2003) 厦门大学精品课程之海洋生态学
厦门大学精品课程之海洋生态学
营养盐 80˚
70˚
极地生产力 光照强度 ←—————————————— —————————————— 营养盐浓度 —————————————— ——————————————→ 秋季 冬季
60˚ 纬 度 50˚ 温带生产力 40˚ 光 照 30˚ 热带生产力 20˚ 冬季 春季 夏季
厦门大学精品课程之海洋生态学
一、热带、亚热带大洋区和赤道带 热带、
（一）热带、亚热带大洋区 热带、
充足的太阳辐照，海水透明度高。 充足的太阳辐照，海水透明度高。 表层海水向环流中心辐聚，混合层深度超过真光层深度。 表层海水向环流中心辐聚，混合层深度超过真光层深度。 温跃层在夏季可达100~200 m，冬季增加到400 m左右。 温跃层在夏季可达 ，冬季增加到 左右。 左右 初级生产力最低的水域，被称为大洋的“生物沙漠” 初级生产力最低的水域，被称为大洋的“生物沙漠”，但可 常年进行光合作用。 常年进行光合作用。 固氮种类外，以聚球菌、 固氮种类外，以聚球菌、原绿球菌和其他微微型真核自养生 物等适应于低营养盐条件生活的种类为主。 物等适应于低营养盐条件生活的种类为主。
智慧树网络课《海洋地前世今生》单元测试问题详解
绪论单元测试
1 【单选题】(20分)
本课程教学中不涉及以下哪个学科？
海洋经济学
第一章单元测试
1 【单选题】(20分)
下列神话人物中与地球起源无关的是（）伏羲
2 【判断题】(20分)
对太阳系来说，角动量守恒是不必遵守的错
3 【单选题】(20分)
下列表述中，不正确的是（）
地球形成于约30亿年前
4 【单选题】(20分)
下列关于地球的表述，不正确的是（）地幔厚度约3900千米
5 【单选题】(20分)
关于地球形成，不是研究方向的是（）太阳系角动量分布问题
第二章单元测试
1 【单选题】(20分)
下列不属于海水的起源的理论是（）
陨石撞击地球带来原始水
2 【单选题】(20分)
下列属于原始海洋的特征的是（）
带酸性
3 【单选题】(20分)
海洋盐分来源错误的是（）
原始大气输入
4 【单选题】(20分)
下列关于大陆架描述正确的是（）
深度不超过200米
5 【单选题】(20分)
通过对大洋3000米深处海水中碳-14的测定，下述结论错误的是（）北太平洋海水年龄最为古老，和大西洋可差约2500多岁
第三章单元测试
1 【单选题】(20分)
大陆漂移学说是谁提出的？
魏格纳
2 【单选题】(20分)
下列陈述不属于大陆解体三个阶段的是（）
由于北美东岸与欧洲西岸分离，形成了北大西洋
3 【单选题】(20分)
下列关于五大洋形成错误的是（）
大西洋与北冰洋贯通是在，7000万年前
4 【单选题】(20分)
围剿大陆漂移学说的观点不包括（）
地球表面太阳引潮力也不能引起地壳飘移
5 【单选题】(20分)
大陆漂移学说认为漂移的驱动力是（）
潮汐
第四章单元测试
《海洋初级生产力》课件
减少温室气体排放
减少温室气体排放，减缓 全球变暖趋势，降低对海 洋初级生产力的负面影响 。
保护海洋生态系统
保护海洋生态系统，维护 生物多样性和生态平衡， 提高海洋生态系统的抵抗 力。
加强科学研究
加强海洋科学研究和监测 ，深入了解全球变化对海 洋初级生产力的影响，为 应对策略提供科学依据。
05
案例分析
生物量测定法
通过测量植物体的生物量来估 算初级生产力，通常需要采集 一定数量的植物样本进行测量
。
评估标准
01
02
03
04
全球平均值
全球海洋初级生产力平均值为 1.5克碳/平方米/天。
区域差异
不同海域的海洋初级生产力存 在差异，受到温度、光照、营
养盐等多种因素的影响。
年际变化
海洋初级生产力受到气候变化 的影响，年际变化较大。
海洋初级生产力的影响因素
影响海洋初级生产力的主要因素包括光照、营养盐供应、水深、生物群落结构和环境因素 等。这些因素相互作用，共同决定了特定海域的初级生产力水平。
海洋初级生产力的研究方法
目前，海洋初级生产力研究主要采用现场观测、实验室培养和遥感等方法。这些方法各有 优缺点，相互补充，为全面了解海洋初级生产力提供了有力支持。
04 海洋初级生产力与全球变化
全球变化对海洋初级生产力的影响
厦门大学海洋科学导论考研真题
一：名词解释(30分，各5分)
1.1902年的盐度定义、单位、符号
2.海水中元素停留时间定义及其公式
3.热盐环流
4.ENSO
5.生态系统
6.初级生产力
二：简答题(60分，各10分)
1.写出新盐度与氯度的关系式。
2.海洋化学污染物有几大类型？
3.简述世界大洋上层环流的总特征。
4.波浪传播至浅水和近岸有何变化?
5.简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用。
6.与陆地生态系统比较，海洋生态系统的生物组成和食物链，食物网结构
有何特点?
三、分析论述、计算题(60分，各20分)
1.盐度为35的海水，温度为0℃，压力为1巴时比容为0.9726，温度10℃.压力为1巴时比容为0.9738.求该海水压力1巴，温度从0℃变为10℃时，体积膨胀系数为多少?
2.什么是海洋生物资源?试论述海洋生物资源可持续利用的主要途径。
3.某海区有A、B、C三个观测站(如下图所示)，AB相距200公里，AB与BC间央角为30°，AC垂直于BC.三站的部分当场比体积如下表所示。已知2000米深处的地转流流速为0，表层流向正东，流速为0.122m/s.试求出：（1）A站和B站海面相对于C站海面的高度(2)C站1000米深度处的当场比体积X；(3)500米深处的地转流流速，并用箭号表示流向方向。[计算中g取9.8m/s2]
一：名词解释(35分，各5分)
1.氯度的定义、单位和符号
2.海洋中的营养盐
3.海水中元素停留时间定义及其公式
4.海洋水团
5.海水位温
6.生物多样性
7.浮游生物
二：简答题(60分，各10分)
1.什么是海水中常量元素?写出其阳离子、阴离子和分子存在的形式。
第六章海洋初级生产力厦门大学海洋与环境学院实验教学
（三）温带海区生产力的季节周期
中纬度海区初级生产力的季节变化
冬季 春季
夏季
秋季
光 最弱 增强
最强
减弱
温度 最低 升高
最高
降低
营养盐 丰富
迅速减少
少
升高
垂直混合 剧烈 减弱
最弱 （温跃层）
增强
摄食压力 最小 增大
（滞后） 减小
不大
结果 全年最低
最高峰
第六章海洋初级生产力厦门大学海洋 与环境学院实验教学
四、牧食作用
v 过剩摄食（superfluous feeding）
第六章海洋初级生产力厦门大学海洋 与环境学院实验教学
第六章海洋初级生产力厦门大学海洋 与环境学院实验教学
第三节 海洋初级生产力的分布和总量估计
高值区位于各类辐散上升流区、大陆架和近岸海区，其次 是北半球温带亚极区和南大洋锋面区，低值区则出现于南 北两半球的热带、亚热带大洋区，北冰洋海区初级生产力 最低。
v 微微型浮游植物占总生物量的90%，摄食浮游植物的 消费者主要是微小鞭毛虫、腰鞭毛虫和纤毛虫。
v 赤道带的东部与西部的生产力有差别，大洋东部存在 边界上升流，西部形成“暖池”（warm pool） ，在温 跃层上方又形成盐跃层。
第六章海洋初级生产力厦门大学海洋 与环境学院实验教学
厦门大学
厦门大学
海洋生态学实验讲义
厦门大学海洋系海洋生态学教学组编
一九九九年七月
实验一、温度对海洋动物发肓速率和孵化率的影响
一、实验目的：
１、测定不同温度下海洋动物的发肓速率和孵化率，总结某些特定动物发肓的生物学零度和热常数。
２、掌握控温仪、恒温水浴锅、光照培养箱等仪器的使用方法。
二、原理：参见《海洋生态学》第二章。
根据有效积温法则，生物胚胎发育所需总热量基本上是一个常数，即K =N（T－C），其中K为热常数，即完成某一发育阶段所需的总热量，N为完成某一发育阶段所需的时间，T为发育期的平均温度，C为生物学零度。因此，在适温范围内，提高温度可缩小胚胎发育时间。
三、仪器与设备：
１、光照培养箱2、控温仪或恒温水浴锅3、充气机4、1000ml烧杯等玻璃仪器
四、实验材料：
卤虫（Artemia spp.）又名丰年虫、丰年虾等，广泛分布于世界各大陆的盐湖、盐田等高盐水域，其适宜盐度范围为20~100，适宜温度范围为25℃~30℃。卤虫休眠卵（自天然水域捞取后经分离、干燥后制成商品）孵化的无节幼体是水产动物培养初期的优良饵料，其成体亦可作为水产动物的饵料。正常卤虫休眠卵在适宜条件下，一般15小时左右开始孵化，24小时孵化率达90%以上。
五、实验步骤
１、在12只盛有天然过滤海水的1000ml烧杯中加入一定数量（如500粒）卤虫休眠卵，以小型充气机适量充气，使休眠卵均匀悬浮在海水中，并供以连续关照，强度约1000Lx。将烧杯分为4组，分别在15℃、20℃、25℃和30℃（以光照培养箱、控温仪或恒温水浴锅控制水温）温度下孵化。
Get清风厦门大学海洋生态学老师所划重点题目整理
厦门大学2014年海洋生态学老师所划重点题目整理
海洋生态学复习思考题2021
第一章绪论
1.海洋生态学的十大主要研究内容是什么？请具
体说明。
–海洋初级生产力总量的研究
–微型和超微型浮游生物研究
–海洋新生产力研究
–海洋生态系统食物链、食物网的研究
–海洋微型生物食物环研究
–大海洋生态系统的研究
–全球海洋生态系统动力学研究
–生物泵及海洋对大气二氧化碳含量的调节作用研究
–热液喷口和冷渗口特殊生物群落的研究
–保护海洋生物多样性的研究
(具体说明看课件〕
2.什么是海洋生态学研究的重要任务？
答：探讨人与环境的协调关系和对策，以到达可持续的生物圈的目的。〔这是现代生态学开展的明显趋势。也是海洋生态学的研究的重要任务。〕3.哪三个研究领域为生态学优先开展的领域和当
前急需解决的问题？
答：①全球变化(global change)，包括气候、大气、
陆地和水域变化的生态学原因和后果；
②生物多样性(biodiversity)，决定生物多样性的生态因子和生态学意义，全球性和区域性变化对生物多样性的影响；
③可持续的生态系统(sustainable ecosystern)，探讨可持续生态系统的生态学原理和策略以及受损生态系统的恢复与重建的原理和技术。以上三个优先研究领域实际上说明了生态学优先开展的领域和当前急需解决的问题。
4.厄尔尼洛现象和南方涛动如何影响海洋环境和
全球气候，举例说明。〔看文献，写作业，ppt〕〔作业，自整理〕
第二章海洋与海洋生物间的相互关系
1. 根本名词：
温跃层——是位于海面以下100—500m之间、温度和密度有巨大变化的薄薄一层，是上层的薄暖水层与下层的厚冷水层间出现水温急剧下降的层。
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一、生物生产力的有关概念
生物生产力就是生物通过同化作用生产（或积 累）有机物的能力，它包括：
1．初级生产力（primary productivity）
光能
CO2 ＋ H 2O 叶绿素 （CH2O）＋O2＋能量
• 单位：g(干重)/m2 · a， g C/m2 · a，
Chl a 、 Q分别由分光光度法和14C测定
优点：大大减轻工作量与费用，不必每个测站采用14C法 影响因素：藻类适应性；环境营养盐含量；光照条件；温度等
大小藻类、维管束植物产量估计
收获量法、钟罩、掉落物
第二节 影响海洋初级生产力的因素
光合作用(P) /〔mg C/(ml·h)〕
一、光
1、藻类光合作用与辐照度的抛物线关系
第七章 海洋初级生产力
学习目的
掌握海洋生产力的各种基本概念、影响因素、地理分布和 季节分布规律
了解全球海洋初级生产力研究的前言进展 了解初级生产力的测定方法（14C法低估生产力的原因） 掌握海洋新生产力的分布规律和研究新生产力的意义
第一节 海洋生物生产及初级生产力的测定方法
生产者是生物群落中最基本和最关键的成分 海洋初级生产的重要意义：
3．群落净生产力（net community productivity）
• 群落净生产力 ＝ 净初级生产力 － 异养呼吸消耗 •从群落整体考虑有无生物量的积累 •与群落的发展与成熟度有关
4．现存量、周转率、周转时间 • 生产力 = 现存量×周转率
生产量
生产量
现存量
现存量
A
减少量
B
减少量
图7-1 两个平衡的群落（输入 ＝ 输出）的模式（A．输入和输出都较低、周 转慢；B．输入和输出都较高、周转快。）（引自 Krebs 1978 ）
Pmax
?P ?I
Pn Pg
光抑制
在光抑制之前的曲 线可用下式表示：
P(g)=Pmax［I］/（Ik+［I］)
＋
0 －
呼吸
补偿点
IC IK
光强(I) /〔Cal/(m·lmin)〕
图 7-2 光合作用对光强变化的反应（引自Parsons1984）
2、饱和光强
• 不同种类、不同纬度、不同季节饱和光强不同 • 适应性
②相对保守、稳定 沿岸与大洋种类的差异、季节演替 4、参数的求法
5、Vm / Ks
（二）绿色植物按一定比例吸收营养盐
Redfield比值： C：N：P = 106：16：1 海洋整体缺氮，部分海区缺磷
（三）表层营养盐补充
上升流、沿岸、河口与寒暖流交汇处
三、铁（Fe）
Fe：影响某些大洋区海洋初级生产力的重要因子 C：Fe = 100000：1 Fe在海水中的分布很不均匀
J/m2 · a
总•初说级明生：产上（式gr仅os为s p代ri表ma式ry；p强ro调du时ct间ion过）程
净初级生产（net primary production） 地球生物圈0.11％；陆地平均0.25％；海洋平均0.05％；
农业生态系统：1-2％。
2．次级生产力（secondary productivity）
二、初级生产过程的基本化学反应
（一）光合作用（photosynthesis） 1．光反应（light reaction） 2．暗反应（dark reaction）
辅助色素（accessory pigments）：包括胡萝卜素、岩 藻黄素、藻蓝蛋白等。 叶绿素a（Chla）吸收范围652~700 nm，吸收峰 670~695 nm，而可见光范围400~720 nm，辅助色素可 拓宽吸收范围，但不能进行电子传递
从大洋到近岸，其含量范围大约为0.001~0.5 mg/m3， 即相当于0.02~10 nmol/kg。 补充特点
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1
2
3
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净初级生产
图 7-3 中纬度海区晴天的初级生产与深度的关系（引自Tait 1981）
根据式 ID = I0e－KD 可得
ln ID = ln I0－KD
(1)
D = (ln I0－ln ID) /K
(2)
以补偿深度的光强IC取代ID，则D即为补偿深度（DC）
DC = (ln I0－ln IC) /K
(3)
式中I0可现场实测，K根据式(2)计算，IC可通过实验测得。
二、营养盐
（一）营养盐吸收方程
1、米氏方程：
Vm
a
V=
Vm·S Ks ＋S
Vm／2
• V：吸收速率；
• S：介质浓度；
• Vm：最大吸收速率； • Ks：吸收半饱和常数
Ks
S→
吸收速率 V/(µmol / h) 浓度 S/(µmol/L)
（二）化学合成作用（chemosynthesis）
三、海洋初级生产力的测定方法
（一）测氧法
（二）14C示踪法
丹麦科学家Steemann-Nielsen在20世纪50年代首先应用于海洋 方面的研究
*CO2 ＋ H 2O
光能 叶绿素
（*CH2O）＋O2
优点：准确性高，所得结果接近于净产量的数值 缺点：技术性强（吸附、污染）、危险
• 现场法（in situ method） • 模拟现场法（the simulated in situ method）
（三）叶绿素同化指数法
原理 同化指数（assimilation index）或称同化系数（coefficient of
assimilation）是指单位Chla在单位时间内合成的有机碳量，其单 位为mgC/（mg Chla·h）。 公式：初级生产力（P） = 叶绿素含量（Chl a）×同化指数（Q ）
3、补偿深度（the compensation depth）、补偿光强（the compensation light intensity）、补偿点
• 理论上的真光层深度 • 纬度、季节、天气、浊度、时间、海况的影响
总初级生产和呼吸作用（任意单位）
1
2
3
4
0
10
深 度/m 呼吸作用
20
30
光合作用
40
b 0 5 10 15 20
浓度 S/(µmol/L)
25
c
20
15
10
5
0
1.0
2.0
-5
S/V
-9.3
图 7-4 浮游植物对营养盐的吸收动力学（ a）和 Ks 值（b、c）
2、最大吸收速率（Vm）： ①反映细胞营养水平和环境限制程度的指标 ②可变
3、吸收半饱和常数（Ks）： ①种群竞争限制性营养盐能力的一个重要指标