第八章+海洋生态系统的

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08海洋生态系统的能流及次级生产力

微型浮游生物 (小型鞭毛藻)
小型浮游动物 (原生动物)
大型浮游动物 (桡足类)
巨型浮游动物 (毛颚动物、磷虾)
食浮游动物的鱼类 (灯笼鱼)
食鱼的动物 (金枪鱼、鱿鱼)
2、沿岸、大陆架食物链(4个营养级)
小型浮游植物 (硅藻、甲藻)
大型浮游动物 (桡足类)
底栖植食者(蛤、蚌类)
食浮游动物的鱼类(鲱鱼)
3、能量金字塔：
各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字塔。以相同的单位面积和单位时间内的生产者和各级消费者所积累的能量比率来构造（千卡/平方米.年）。
研究生态学金字塔，对提高生态系统每一级的能量转化效率和改善食物链上的营养结构，获得更多的生物产品具有指导意义。塔的层次多少，同能量的消耗程度有密切关系。层次越多，贮存的能量越少。塔基宽，生态系统稳定，但若塔基过宽，能量转化效率，能量的浪费大。生态学全会塔直观地解释了生态系统中生物种类、数量的多少及其比例关系。
底栖肉食者 (鳕鱼)
食鱼的鱼类 (鲑鱼、鲨鱼)
3、上升流区食物链(3个营养级)
大型浮游植物 (链状硅藻)
食浮游生物的鱼类 (鳀鱼)
巨型浮游动物 (大型磷虾)
食浮游生物的鲸 (须鲸)
（二）、碎屑食物链：
碎屑（浮游植物及水底大型植物、原生动物、细菌等）
碎屑取食者（如线虫、多毛类、腹足类、小螃蟹、虾和小鱼）
第二节海洋食物网及能流分析
一、简化食物网及营养层次关键种（一）、营养级构分析的难题：
① 海洋食物关系（食物网）复杂，生态系统中一个动物种群通常并不是固定消费其低一营养级的物种种群。
② 除了牧食食物链外，有大量的能量沿碎屑食物链传递。初级碎屑很难归入莫以特定的营养级，或者说营养级的概念甚至不适用。

海洋生态系统

海鸟类等也是海洋生物群落的参与者。
2．非生物成分
海洋生态系统的非生物成分，与陆地生态系统非生物成分最大的不同就是海洋生境中独特的海洋现象。如海水的垂直分层现象、海流、海浪、潮汐、海水的混合、大洋环流等。
(1)海流: 是具有相对稳定速度的海水的流动。它是海水的运动形式之一，对于海洋水文要素的分布和变化来说，海流是一项极为重要的影响因子。按成因可分为四类：地转流、风海流、补偿流、潮流。
海洋资源的合理利用
海洋资源类型主要有：
一：化学资源二：生物资源三：矿产资源四：海洋能源
如何合理利用
一是制定并实施海洋生态环境保护规划，突出加强对海洋生态功能区的保护和管理，完善省、市、县三级海洋功能区划管理体系，规范海洋功能区划编制、修改、审批程序。推进海域有偿使用制度；
二是加强海洋资源开发管理，提高海洋资源开发水平。发挥海洋资源优势，建立良性循环的海域农牧生态系统。根据浅海滩涂养殖容量调查成果，制定养殖规划，确定合理养殖规模
8．大海对陆地环境起到净化作用
陆地的河川径流最后都要汇入大海。大海在接纳河川径流的同时也容纳了径流运送的各种污染物。加上人类将垃圾直接倾入大海，以及人类活动造成海洋污染，而酸雨增加污染等等，大海几乎容纳了地球上所有的污染物。并通过生态运动，对污染物进行降解、转化、转移、沉积。从而净化了地球陆地环境。
海洋污染物绝大部分来源于陆地上的生产过程。工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源，它们集中在大型港口和工业城市附近。
例：核电站和工厂排出的冷却水，水温较高，流入河口或海中时，往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流，或者随土壤颗粒在河口附近淤积，最终进入海洋。偶尔性的海上石油平台和油轮事故，引起石油渗漏和溢出，造成海洋污染。

海洋生态系统中的能量流动及物质循环

海洋生态系统中的能量流动及物质循环在地球这颗星球上，海洋生态系统是最大的生态系统之一。

海洋中生态系统中有着数量庞大的海洋生物群落，包括大型生物如鲸鱼、巨型章鱼、鲨鱼和海龟等等，还有许多微小的生物，如浮游生物目前数量被公认为地球上生物的水平最高。

海洋生生态系统是通过能量的转移、物质的转化和循环来维持生态系统的稳定的。

这篇文章将探讨海洋生态系统中的能量流动及物质循环。

一、海洋生态系统的能量流动1.光合作用和化学合成海洋中的生态系统主要通过光合作用和化学合成来获得能量。

海洋中的浮游生物可以通过光合作用将水中的二氧化碳与阳光转化为有机物。

这些有机物可以成长为小型植物和浮游植物，从而产生氧气和能量。

大型生物如鲸鱼则利用这些生物物质获取能量和营养。

2.食物链和食物网海洋生态系统中存在着众多食物链和食物网，这些食物链和食物网可以将能量从一个层次转移到另一个层次。

底层的食物链通常包含着微小的浮游生物。

这些浮游生物成为了大量海洋生物的主要食物，如鲸鱼、鲨鱼和其他的鱼类等。

这些大型生物通过捕食更小的生物从而获取能量，并且再次成为下一层次的食物。

3. 错位营养和能量流失由于存在着错位营养的现象（指最高捕食者和被捕食者之间存在的能量损失问题），海洋生态系统中能够从一个能级转移到另一个能级的能量量存在着损失。

这些能量的损失通常在生物体的代谢过程中发生，也存在于生物体被溶解后的碎片中。

能量也可以在海洋生物的粪便中被富集和分布。

这些失去的能量将继续在其他生物体和海水中循环。

二、海洋生态系统的物质循环1.碳的循环海洋生态系统中存在着碳的循环。

碳作为生物体组成部分的核心元素，它在海洋中存在于许多不同的物种中。

这些物种可以将有机物和无机物转化为可被利用的碳。

海洋生物可以将有机碳储存在生物物质中，这些生物物质随着时间的推移可能会沉积到海洋底部。

这些沉积物最终可能形成新的烃类物质，并产生天然气和石油沉积。

2.氮的循环海洋生态系统中也存在着氮的循环。

海洋生态系统的重要性与保护

海洋生态系统的重要性与保护海洋生态系统是地球上最为广阔的生态系统之一，不仅为地球上绝大部分生物提供了生存和繁衍的环境，还对气候调节、物质循环、能量流动等方面起着重要作用。

然而，随着人类活动的加剧和环境问题的日益凸显，海洋生态系统正面临严重威胁。

因此，保护海洋生态系统对于人类和地球的生存与发展至关重要。

一、海洋生态系统的重要性1. 生物多样性维护：海洋生态系统是地球上生物多样性最丰富的地区之一，拥有各种各样的生物资源。

海洋生态系统中的海洋物种与陆地物种形成鲜明的对比，海洋生物的多样性不仅保证了生态平衡，也对科学研究和药物开发具有重要意义。

2. 气候调节：海洋吸收并储存了大量的热量和二氧化碳，具有重要的气候调节功效。

海洋对全球气候起着调节作用，稳定了地球的温度和降水分布，也减缓了气候变化的速度。

3. 物质循环：海洋生态系统是全球物质循环的重要组成部分，通过海洋生态系统的生物、非生物过程，实现了物质的循环和再利用。

海洋中的浮游植物通过光合作用吸收大量的二氧化碳，并释放出氧气，为地球上的生物提供了氧气。

4. 食物链构建：海洋生态系统是复杂的食物链和食物网的重要组成部分。

海洋食物链的稳定与否直接关系到海洋生态系统的平衡和物种的繁衍。

海洋食物链的破坏将导致海洋生物的减少和灭绝，最终影响到整个生态系统的稳定。

二、海洋生态系统的威胁与挑战1. 污染问题：随着人类活动的增加，海洋生态系统遭受到各种污染的威胁，包括海洋废物、工业废水、油污染等。

这些污染物对海洋生态系统中的生物产生了毒性，严重威胁到物种的存活和繁衍。

2. 过度捕捞与过度开发：过度捕捞和过度开发导致了海洋生物资源的大量损耗和生物多样性的减少。

渔业资源的枯竭不仅影响到渔民的生活，也破坏了海洋生态系统的平衡。

3. 气候变化：全球气候变暖导致海洋温度上升、海平面上升等问题，对海洋生态系统构成了重大威胁。

温度升高可能引发珊瑚白化现象，海洋酸化导致海洋生物无法进行正常的生活活动。

2012海洋生态学第8章-海洋生态系统的分解作用与生物地化循环

嫌氧微生物代谢类型的重要性：继续分解作用
底栖动物会通过摄食、消化和代谢加速有机物质的分解大型动物还起着对有机碎屑的“粉碎者”的作用
大型底栖动物的生物扰动作用改变了沉积物环境的特征，从而影响有机物质的分解过程。
第四节碳循环和海洋生物泵
不同系统的碳库容量比较
Carbon pool (Pg,
6CO2＋6H2O＋能量 C6H12O6＋6O2
酶
厌氧呼吸
（二）有机物质的分解过程
包括可溶性物质的沥滤、微生物的降解和异养生物的消耗等 1. 沥滤阶段（leaching phase）：不需细菌 2. 分解阶段（decomposition phase）：有机物 3. 耐蚀阶段（refractory phase）：有机物，海洋腐殖土特征和强度决定于分解者生物（主要是细菌和微型原生动物）、被分解者的组分和理化环境条件三类变量。
温室气体的不断排放引起表层海水温度的升高和深层海水溶解氧的减少。
高纬度低温海水的下沉这一物理过程，虽然可以携带从大气中吸收的CO2进入深层，但是，在赤道上升流区，海水会向大气释放CO2，从长时间尺度和全球尺度讲，这一物理过程对CO2的收支是平衡的。
海洋生物泵的作用引起广泛关注。
（二）海洋生物泵的效率估计当前人类活动释放到大气中的碳约为69×108 t／a。全球海洋初级生产的固碳能力（即初级生产力）超过 200×108 tC／a。
1．海水中可溶性氮的化学形态 DIN：NH4+、NO3－、NO2－和N2
DON：氨基酸、尿素和肽类
2．无机氮化合物的相互转化

海水中氨离子如果没有被浮游植物吸收：
NH3―NH2OH― N2O2－2―NO2－―NO3－

上海海洋大学海洋生态学 Chapter 008 海洋生态系统的分解作用与生物地化循环

（二）分解者的协同作用提高分解效率

细菌和真菌是利用有机底物的竞争者，真菌对C/N比值高的
有机物利用效率较高，对细胞壁的降解效率较高。

小型消费者因个体小，代谢率也很高，世代周期很短，从而可通过其代谢活动促进有机物，不过同化量较少，
通过它们的摄食，对加速有机物的分解有重要的间接效应。
河流 0.4 DOC 0.4 DIC
92
90
38 000 海洋沉埋 0.1
图 8.8 全球碳循环(Schlesinger 1997; 转引自孙儒泳等 2002)
库含量以 1015 g C 为单位, 流通量以 1015 gC/a 为单位; GPP 为总初级生产率, Rp 为生产者的呼吸量, R d 为植被破坏中的呼吸率; DOC 为溶解的有机碳，DIC 为溶解的无机碳
海洋生物(如藻类、珊瑚)在生长过程中分泌多糖类的粘性代谢产物，通过物理化学过程(如吸附)形成细小透明的无定形颗粒状物；

被囊动物幼形类(Larvacean)的粘性“住屋”(house)
有机聚集体(the organic aggregates)或海雪(marine snow)：多介于 50~1000 µ m，营养物质快速循环的“活性中心”。
第三节全球碳循环的汇、源与海洋生物泵的作用
一、全球碳循环的汇与源

全球碳循环包括：
①同化过程和异化过程，主要是光合作用和呼吸作用； ②大气和海洋之间的CO2交换； ③碳酸盐的沉积作用。
大气库 750 陆地植物 560 GPP 120 60 Rp +3.2/a 60 0.9 Rd 土壤 1500 植物净破坏

⑴ 海洋绝大部分（除深海热泉环境外）底栖生物群落依赖源于水层的有机物质为生;

海洋生态系统的组成

海洋生态系统的组成
海洋生态系统由以下组成部分组成：
1. 海洋生物：包括海洋动物，如鱼类、贝类、海豚、海龟等，以及海洋植物，如海藻、海草等。

2. 水：海洋生态系统的主要组成部分，它提供海洋生物的生存环境。

3. 光照：海洋生态系统中的光照来源于太阳，它是海洋生物的能量来源。

4. 气候：海洋生态系统中的气候因素包括温度、湿度、风等，它们影响海洋生物的生存环境。

5. 地质：海洋生态系统中的地质因素包括海底地形、沉积物和岩石等，它们影响海洋生物的生存环境。

6. 污染：海洋生态系统中的污染来源于人类活动，它会破坏海洋生态系统的平衡，影响海洋生物的生存环境。

海洋生态系统的重要性

海洋生态系统的重要性地球上70%的表面被海洋覆盖，海洋生态系统是人类生活和地球生态平衡中至关重要的组成部分。

海洋生态系统提供了丰富的资源、调节气候和供养生命的功能，对维持地球生命的持续发展起着至关重要的作用。

首先，海洋生态系统为人类提供了丰富的资源。

海洋中的各种生物，如鱼类、贝类、海藻等，是人类的重要食物来源。

海洋中的渔业资源不仅为人们提供了高蛋白、低脂肪的食物，也为许多沿海地区的居民提供了就业机会和经济收入。

此外，海洋中还蕴藏着丰富的石油、天然气和矿产资源，为全球能源需求和经济发展提供重要支撑。

其次，海洋生态系统具有调节气候的功能。

海洋中的潮汐、海流和海洋生物对地球气候起着重要的调节作用。

海洋潮汐现象不仅影响着沿海地区的水位变化，还对海岸线和河口地区的水流起着重要的影响。

另外，海洋生物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，有助于缓解地球温室效应，减缓气候变化的速度。

海洋中的海流系统也对全球气候变化起着重要的调节作用，影响着地球上的气候分布和环流系统。

此外，海洋生态系统是地球生命链条的重要一环。

海洋中的生物多样性极其丰富，海洋生物在生态系统中扮演着重要的角色。

海洋环境中的浅水生物为沿海地区的生态系统提供了物质和能量的基础来源，而深海生物则在暗深区域中发挥着关键的生态作用。

海洋生态系统中的食物链和物质循环是地球生态平衡中不可或缺的一部分，对维持地球生命的演化和繁荣起着重要的支持作用。

然而，现代工业化、过度捕捞、海洋污染等人类活动对海洋生态系统造成了严重影响。

过度捕捞导致了海洋中部分鱼类和贝类资源的枯竭，破坏了海洋生态平衡。

海洋污染则对海洋生物和生态系统造成了严重的危害，导致海洋中的生物多样性减少，破坏了海洋生态系统的稳定性和功能。

因此，保护海洋生态系统，实现可持续的海洋资源利用，成为了当今世界面临的迫切任务。

为了维护海洋生态系统的健康和可持续发展，国际社会采取了一系列保护措施。

降低过度捕捞的干扰，实施海洋保护区建设，减少海洋污染等措施成为了共识。

海洋生态学讲稿第8章海洋生态系统的分解作用与生物地化循环

第八章海洋生态系统的分解作用与生物地化循环第一节海洋生态系统的分解作用一有机物质的分解作用及其意义(一) 什么叫分解作用初级生产的产品和固定的能量经由食物链中各种异养生物的消费、传递，形成物质和能量的流动。

同时，动植物也不断产生有机碎屑。

这些物质也贮存一定的潜能，通过分解者生物的作用逐渐降解，颗粒有机物逐渐腐解为溶解有机物，复杂的有机物逐渐分解为较简单的有机物，最终转变为无机物质；同时能量也以热的形式逐渐散失。

这个过程就是生态系统的分解作用(decomposition)。

初级生产的产品和固定的能量经由异养生物的消费、传递形成物质和能量的流动；动物、植物和微生物产生的有机物质通过分解者的作用逐渐降解;颗粒有机物腐解为溶解有机物；复杂有机物之间分解为简单有机物，最终变为无机物质；能量以热的形式逐渐散失。

矿化作用(mineralization) ：分解过程中原先结合在有机质中的无机营养元素(N, P等 )释放出来；分解：有机物逐步降解；矿化：无机物的释放；碎裂：在物理的和生物作用下，尸体分解为颗粒状的碎屑；异化：有机物质在酶的作用下分解；淋溶：可溶性物质被水所淋洗出。

(二) 有机物质的分解过程三个阶段淋滤阶段：可溶性物质从碎屑中转移出来的，沥滤出可溶或水解的物质，被异养生物吸收利用，同时产生CO2和无机盐(不一定有微生物参与) 分解阶段：主要通过微生物的降解(酶)作用实现；在该阶段，颗粒有机物质的化学成分不断变化耐蚀阶段：上一阶段尚未分解的有机物必须通过较长时间的降解过程，还有的可形成海洋腐殖土(marine humus)—难分解的、以腐殖酸为主的有机聚合物分解过程的强度和特征决定于分解者、被分解有机物的组分和理化环境条件。

沥滤、降解及异养生物消耗等过程是由多种生物反复的共同作用完成的，且这三个过程是在整个分解过程中其作用，在不同阶段作用大小不同；各种有机碎屑的分解与碎屑食物链密切联系，包括颗粒有机物和溶解有机物的反复再循环。

海洋生态系统的构成与功能

海岸带生态系统
海岸带地区的生态系统，包括沙滩、沼泽、红树林等不同类型的生境。
远洋生态系统
远离海岸的大洋区域生态系统，包括表层水域、中层水域和
深海大洋等区域。
02
CHAPTER
海洋生态系统的构成
生物群落
浮游生物群落
游泳生物群落
包括浮游植物和动物，如海藻、鱼类、甲壳类动物等，它们在海洋生态系统中起到关键的能量转换和物质循环作用。
碳循环
海洋是全球碳循环的重要环节，通过吸收和释放二氧化碳，影响
全球气候变化。
氮循环
氮是生物生长所需的必需元素，通过硝化、反硝化等过程在海洋
生态系统中循环。
能量流动
初级生产者
海洋中的浮游植物（如藻类）通过光合作用将太阳能转化为化学能，为整个生态系统提供能量来源。
消费者
海洋中的动物（如鱼类、贝类、哺乳动物等）通过捕食和消耗其他生物获取能量，维持生命活动。
海洋生态系统构成与功能
目录
CONTENTS
• 海洋生态系统概述 • 海洋生态系统的构成 • 海洋生态系统的功能 • 人类活动对海洋生态系统的影响 • 保护海洋生态系统的措施
01
CHAPTER
海洋生态系统概述
定义与特点
定义
海洋生态系统是指在海洋中，生物群落与非生物环境之间相互作用，通过能量流动和物质循环而形成的动态平衡系统。
自由游泳的生物，如鱼类、鲸类、海豚等，它们在海洋食物链中占据重要位置。
底栖生物群落
生活在海底的生物，包括底栖植物（如海草）和动物（如贝类、螃蟹、海星等），它们在维持海底生态平衡中起到重要作用。
非生物群落
01
02

海洋生态系统的生态平衡为何重要及如何维持

海洋生态系统的生态平衡为何重要及如何维持海洋生态系统是地球上最大、最复杂的生态系统之一，它包含了各种各样的生物群体和生态过程。

这些生物和过程之间相互依赖，形成了一个微妙的生态平衡。

然而，随着人类活动的增加和环境变化的加剧，海洋生态系统的平衡受到了严重的威胁。

本文将探讨海洋生态系统的生态平衡为何重要以及如何维持。

第一部分：海洋生态系统的重要性海洋生态系统的生态平衡对于地球上的生物多样性和可持续发展起着至关重要的作用。

它对人类的食物安全、气候调节、环境保护和经济发展等方面都具有重大意义。

首先，海洋生态系统是全球食物链的重要组成部分。

海洋中富含各种鱼类、贝类和其他海洋生物，它们是数亿人口的主要食物来源之一。

海洋生态系统的生态平衡直接关系到食物链的稳定，如果破坏了生态平衡，将影响到人类的食物安全。

其次，海洋生态系统对全球的气候调节起着至关重要的作用。

海洋中的浮游植物可以通过光合作用吸收大量的二氧化碳，并释放氧气，起到重要的碳汇和氧气供应的作用。

此外，海洋还能够吸收大量的热量，调节全球气候。

维持海洋生态系统的生态平衡，有助于缓解全球变暖和气候变化的问题。

第二部分：维持海洋生态系统生态平衡的措施为了维持海洋生态系统的生态平衡，我们需要采取一系列措施，包括科学管理和可持续利用海洋资源、控制污染、保护生物多样性等。

首先，科学管理和可持续利用海洋资源至关重要。

过度捕捞和过度开发海洋资源是破坏海洋生态平衡的主要原因之一。

政府和相关机构应加强海洋资源的管理和监管，确保资源的合理开发和利用。

其次，控制海洋污染也是维持海洋生态平衡的重要措施。

海洋污染包括油污染、废水排放、塑料垃圾等，这些污染物会直接影响海洋生态系统的健康。

因此，我们需要加强环境保护意识，减少污染物的排放，推动清洁生产和循环经济。

此外，保护海洋生物多样性也是维持海洋生态平衡的重要举措。

海洋生态系统中有各种各样的珊瑚礁、海草床、鱼类和其他生物，它们是海洋生态系统的重要组成部分。

简述海洋生态系统的特点

简述海洋生态系统的特点海洋生态系统是指由海洋中各种生物和非生物组成的互动关系网络。

它包括海洋中的生物群落、生物种群、生物个体以及它们与环境之间的相互作用。

海洋生态系统具有以下特点：1. 多样性和复杂性：海洋生态系统中生物种类繁多，包括各种鱼类、海洋哺乳动物、珊瑚、浮游生物等。

这些生物之间存在着复杂的关系网，相互依存、相互制约。

2. 开放性：海洋生态系统与陆地生态系统不同，没有明确的边界。

海洋生态系统与大气、陆地之间有着广泛的物质和能量交换。

例如，海洋中的潮汐、波浪、水流等都会受到地球自转和地形的影响。

3. 周期性变化：海洋生态系统的环境条件会随着季节、潮汐、日夜变化等而发生变化。

这些变化对海洋生物的生存和繁殖产生重要影响。

例如，某些鱼类会根据季节的变化进行迁徙。

4. 相对稳定性：尽管海洋生态系统存在着周期性变化，但总体上相对稳定。

这是因为海洋具有较大的容量和吸收能力，可以缓冲外界环境变化对生态系统的影响。

5. 高度互联性：海洋生态系统中的生物之间存在着复杂的相互作用。

例如，浮游生物是海洋食物链的基础，它们被浮游动物和底栖生物捕食，进而被大型鱼类和海洋哺乳动物捕食。

这种相互作用关系构成了海洋生态系统的食物网。

6. 脆弱性：海洋生态系统对外界干扰和污染非常敏感。

过度捕捞、油污染、气候变化等因素都会破坏海洋生态系统的平衡，对海洋生物造成严重影响。

海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一，对于维持地球生态平衡、调节气候、提供食物资源等具有重要作用。

保护海洋生态系统，维护海洋生物多样性和生态平衡，是人类的责任和义务。

我们应该加强海洋环境保护，减少污染物的排放，控制过度捕捞，建立海洋保护区等措施，以保护和恢复海洋生态系统的健康和稳定。

通过科学研究和政策实施，我们可以更好地理解和利用海洋资源，实现人与自然的和谐共生。

海洋生态系统的脆弱性与稳定性

海洋生态系统的脆弱性与稳定性海洋生态系统是地球上最大、最复杂的生态系统之一，它提供了人类生活中至关重要的资源和服务。

然而，由于人类活动的不断增加和气候变化的影响，海洋生态系统正面临着日益加剧的脆弱性。

一、脆弱性的原因1. 气候变化：全球气候变暖导致海洋温度升高、酸化程度增加、海平面上升等环境问题，这些因素对海洋物种和生态系统的稳定性造成了威胁。

例如，温度升高可能导致珊瑚礁白化现象，并使其他海洋生物的生存环境受到影响。

2. 过度捕捞：不可持续的渔业活动导致海洋生物资源枯竭和生态平衡破坏。

大规模捕捞导致海洋生物种群数量减少，繁殖能力下降，这进一步加剧了海洋生态系统的脆弱性。

3. 污染：海洋废弃物的排放、工业废水的排放以及油污泄漏等污染源的存在，严重影响了海洋生物的生存状况。

水体污染不仅破坏了生物多样性，还导致了海洋食物链的紊乱，增加了海洋生态系统发生突变的可能性。

二、脆弱性的影响1. 物种灭绝和退化：海洋生态系统脆弱性的增加使得许多物种面临着灭绝和退化的风险。

珊瑚礁的白化和枯萎、大型鱼类的减少以及海洋植物的死亡等现象正在改变海洋生态系统的物种组成和结构。

2. 经济影响：海洋生态系统的脆弱性对渔业、旅游业以及其他生态系统相关产业造成严重影响。

渔业资源的减少和生态系统功能的破坏会给相关产业带来巨大损失，同时也会导致人类生活质量下降。

三、稳定性的保护措施1. 气候变化管理：减少温室气体排放、采取适应性措施，并加强环境监测和科学研究是保护海洋生态系统稳定性的重要途径。

国际社会应联合起来，制定并执行全球气候政策，减缓和适应气候变化对海洋生态系统的影响。

2. 可持续渔业管理：建立健全的渔业管理制度，限制渔业活动，保护海洋生物多样性和渔业资源的可持续发展。

同时，扩大海洋保护区的范围，实施无损捕捞技术，推进资源保护。

3. 污染治理：加强海洋环境监测和污染物治理，在源头上减少污染物的排放，同时加强海洋污染事故的应急处置和清洁工作，降低污染对海洋生态系统的胁迫程度。

海洋生态系统的研究

调节全球气候
海洋通过吸收大量二氧化碳，对全球气候变暖起到缓冲作用。同时，海洋中的浮游植物通过光合作用产生氧气，有助于维持大气中的氧气含量。
保护海岸线
海洋生态系统中的珊瑚礁、红树林等具有防风消浪、保护海岸线的作用，对于沿海地区的生态安全至关重要。
CHAPTER 02
海洋生态系统的结构与功能
生产者
珊瑚礁修复技术
探索珊瑚礁生态系统的修复技术，包括珊瑚移植、鱼类放流等，维护珊瑚礁的生物多样性和生态功能。
智能化监测与管理技术
遥感监测技术
利用卫星遥感等技术手段对海洋生态系统进行大范围、实时的监测，获取生态系统的结构和功能信息。
生物传感器技术
开发基于生物传感器的海洋生态系统监测技术，实现对污染物、生物群落等的快速、准确检测。
深海平原
广阔平坦的海底区域，沉积物丰富，生物量较低，以底栖生物和浮游生物为主。
珊瑚礁生态系统
珊瑚礁
由珊瑚虫分泌的钙质骨骼堆积而成，生物多样性极高，包括鱼类、贝类、海藻等。
珊瑚礁鱼类
种类繁多，包括蝴蝶鱼、雀鲷、石斑鱼等，对维持珊瑚礁生态平衡具有重要作用。
珊瑚礁植物
包括海藻、海草和红树林等，为珊瑚礁生态系统提供能量来源和栖息地。
03
有机污染处理技术
发展处理海洋有机污染的技术，如生物降解、光催化氧化等，减少有机
污染对海洋生态系统的破坏。
生态修复与重建技术
红树林修复技术
研究红树林生态系统的修复技术，包括植被恢复、土壤改良、生物多样性保护等，提高红树林的生态功能。
海草床修复技术
发展海草床生态系统的修复技术，如种子库技术、移植技术等，促进海草床的恢复和重建。
有意引入

自然环境知识：海洋生态系统的食物链

自然环境知识：海洋生态系统的食物链海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一，它包含了丰富的生物多样性和复杂的食物链关系。

海洋生态系统中的食物链是维持海洋生物之间相互依存关系的重要因素。

在海洋生态系统中，食物链通常分为浮游生物的食物链和底栖生物的食物链两种类型。

本文将深入探讨海洋生态系统中的食物链结构、相互关系以及对整个生态系统的影响。

1.浮游生物的食物链浮游生物是海洋生态系统中最基本的食物链环节之一，它包括浮游植物和浮游动物两大类。

浮游植物主要是微小的藻类和浮游植物类，它们通过光合作用吸收阳光能量来生长繁殖。

浮游动物则主要包括浮游动物和浮游动物，它们通常以浮游植物和其他浮游动物为食。

浮游生物的食物链形成了海洋生态系统中最基本的食物链结构。

在浮游生物的食物链中，浮游植物是第一级生产者，它们通过光合作用将阳光能量转化为有机物质。

浮游动物则是第二级消费者，它们通过捕食浮游植物来获取能量和营养物质。

再者，一些大型浮游动物如浮游水母和浮游水螅，它们通过捕食其他浮游动物来获取能量。

浮游生物的食物链中还涉及到一些食物网的存在，即不同种类的生物之间形成的复杂的食物关系网。

浮游生物的食物链在海洋生态系统中扮演着至关重要的角色，它不仅直接影响着海洋生物的生态平衡，同时也间接影响着整个地球的生态平衡。

因此，保护海洋生态系统中的浮游生物是维护整个地球生态平衡的重要举措。

2.底栖生物的食物链底栖生物是海洋生态系统中另一个重要的食物链环节，它包括海洋底栖植物和底栖动物两大类。

底栖植物主要是一些藻类和海草类植物，它们生长在海洋底部，并通过光合作用吸收阳光能量来生长繁殖。

底栖动物则包括一些贝类、螃蟹和其他底栖生物，它们通过捕食底栖植物和其他底栖动物来获取能量和营养物质。

在底栖生物的食物链中，底栖植物是第一级生产者，它们通过光合作用将阳光能量转化为有机物质。

底栖动物则是第二级和第三级消费者，它们通过捕食底栖植物和其他底栖动物来获取能量和营养物质。

海洋生态系统的能流及次级生产力

第八章海洋生态系统的能流及次级生产力学习目的：学习本章要求较全面掌握海洋生态系统能流的基本过程、食物链、营养级和生态效率等基本概念以及海洋食物网特点和有关简化食物网、同资源种团、粒径谱和生物量谱、微生物环的组成、结构及其在生态系统能流、物流中的作用等能流研究新进展的有关知识，同时了解海洋生态系统能流和动物种群次级产量的一些基本分析方法。

第一节海洋食物链、营养级和生态效率一、海洋牧食食物链与碎屑食物链食物链是生态系统中初级生产者吸收的太阳能通过有序的食物关系而逐渐传递的线状组合。

牧食食物链和碎屑食物链是其两种基本类型。

（一）牧食食物链：以活植物体为起点的食物链。

海洋水层牧食食物链有三种基本类型：大洋食物链、沿岸（大陆架）食物链和上升流区食物链（Ryther 1969）。

1. 大洋食物链（6个营养级）养级） 3. 上升流区食物链（3个营者的粒径大小呈，大洋区主her （1969）提出，上升流区鱼类的高产大型浮游动物（桡足类）小型浮游动物（原生动物）微型浮游生物（小型鞭毛藻）食鱼的动物（金枪鱼、鱿鱼）巨型浮游动物（毛颚动物、磷虾）食浮游动物的鱼类（灯笼鱼） 2. 沿岸、大陆架食物链（4个营小型浮游植物（硅藻、甲藻）物底栖植食者食浮游动物的鱼类底（鲱鱼）养级）由此可见，海洋食物链所包含的环节数与初级生产（鳀鱼）或（大型磷虾）相反的关系要的浮游植物是极微细的种类，其食物链营养级最多（有6个环节），而上升流区主要是大型的浮游植物，其食物链平均只有3个营养级。

关于上升流区的营养层次问题存在一些争论。

Ryt 是由于食物链缩短了的原因，Longhurst （1971）支持了Ryther 的观点，认为上升流区（鳕鱼）游生物的鱼类巨型浮游动物鲑鱼、鲨鱼）食浮食浮游生物的鲸（须鲸）大型浮游植物（链状硅藻） 168象沙瑙鱼一类的鱼基本上是食植性的，因而从捕食性食物链中取消了一个环节。

海洋生态系统的自我调节机制

海洋生态系统的自我调节机制自然界中的海洋生态系统具有自我调节的机制，这是一种复杂而精确的生态平衡机制，使得海洋能够在外部环境的变化下保持相对稳定的状态。

海洋生态系统的自我调节机制主要包括物理、化学和生物方面的过程。

首先，物理方面的自我调节机制包括热量传递、海洋循环和海洋混合等过程。

海洋的热量传递使得海洋的温度能够在一定范围内维持相对稳定，从而影响生物的生存和繁殖。

此外，海洋循环也是海洋生态系统自我调节的重要机制之一。

海洋循环通过不同的水体运动，将矿物质、氧气和有机物质等物质进行混合和分布，维持海洋生态系统中不同生物的生态位和营养关系。

海洋混合则是指不同密度的水体之间的相互作用，通过水体的混合使得养分可以被重新分配，维持海洋生态系统的稳定。

其次，化学方面的自我调节机制涉及海洋中的气体交换、溶解氧和酸碱平衡等过程。

海洋是地球上最大的碳库之一，其呼吸和光合作用过程中涉及的气体交换对大气中的二氧化碳和氧气含量具有重要影响。

海洋中的溶解氧是维持海洋生物生存和代谢的重要物质，其含量受到海洋表面的风浪、沿岸潮汐及海洋生物的活动等因素的调节。

此外，海洋水体的酸碱平衡也通过物质的吸收、释放和转化等过程进行调节，维持海洋生态系统的稳定。

最后，生物方面的自我调节机制是海洋生态系统中最为重要的机制之一。

海洋生态系统中的生物多样性对海洋生态系统的稳定性具有重要作用。

生物多样性可以提供更多的生态位，使得不同物种之间能够分散竞争，降低了各生物之间的竞争压力，有利于维持海洋生态系统中各物种的相对稳定。

海洋生物也会通过消耗和释放养分、氧气等物质，对海洋生态系统的养分循环和能量流动起到重要的调控作用。

此外，生物之间的捕食和被捕食关系也可以促进海洋生态系统的自我调节。

捕食者对被捕食者的控制可以影响物种丰富度和个体数量的平衡，从而维持海洋生态系统的稳定性。

综上所述，海洋生态系统的自我调节机制涵盖了物理、化学和生物方面的过程。

这些机制相互作用，使得海洋生态系统能够在外部环境的变化下保持相对稳定的状态。

海洋生态系统的形成与演化

海洋生态系统的形成与演化海洋生态系统向我们展示着一幅精彩而复杂的生命画卷，它包括了各种不同的生物、环境和生态因素。

而在这个高度复杂的生态系统中，各种生命体之间形成了完整而稳定的生态网络，从而实现了海洋中的平衡与繁荣。

那么，这些生态系统又是如何形成与演化的呢？接下来，我们将一步步探寻这个问题的答案。

第一阶段：原始海洋环境在漫长的地质年代中，大约在40亿年前，地球上的原始海洋环境已经开始形成，然而这个环境与现在的海洋有着很大的不同。

当时的海洋中并没有现代海洋生物的形态，其中只包括了原始浮游生物和各种化学物质。

这些化学物质逐渐适应海洋的环境，形成了最基本的生态系统。

在这个早期的时期，海洋中的植物生物并不是很丰富，而浮游性生物却正在不断地繁衍和生长。

这段时期可以称为海洋生态系统的发展期。

第二阶段：生物多样性的出现约在15亿年前，海洋生态系统进入了多样化阶段。

这时，海洋中的植物逐渐发展出了多种型态，这些植物为动物提供了食物和庇护。

同时，动物在海洋中的数量也日益增多，它们通过不同的生物形态和行为方式，适应了不同的环境和资源。

最终，海洋生态系统中出现了更为完整的食物链和生态网络。

第三阶段：生态平衡的实现在生物多样性的基础上，海洋生态系统进入了稳定期。

在这个时期，海洋种群的增长逐渐趋于饱和状态，各种生物们之间的资源竞争也得到了平衡。

此时，海洋生态系统开始进入了真正的生态平衡状态。

这个时期的海洋生态系统中，不同物种之间的相互作用明显增多，同时，人类的活动也对其产生了非常大的影响。

第四阶段：现代海洋生态系统的形成从上个世纪开始，人类活动对海洋生态系统产生了越来越大的影响。

随着全球化的发展和人口的增加，人类对海洋的开采、污染和破坏等行为导致了海洋生态系统的崩溃。

现在，我们正处于一个非常关键的时期，这个时期需要我们开展各种措施，保持海洋生态系统的稳定和繁荣。

总之，海洋生态系统的形成和演化是一个非常长久的过程，其中包含了代代相传的适应、适应体制的形成以及生态平衡的实现等多种过程。

第八章海洋生态系统的能流及次级生产力

养
A
C
级
P
？总共
E1 9（7）1（0）3（2）0（0）3（0） 2（1） 2（1）0（0） 20（11） E2 11（15）2（2）2（1）2（2）7（4） 9（4） 3（0）0（1） 36（29） E3 7（10）1（2）3（2）2（0）5（6） 3（4） 2（2）0（0） 23（26） ST2 7（6）1（1）2（1）1（0）6（5） 5（4） 2（1）1（0） 25（18） E7 9（10）1（0）2（1）1（2）5（3） 4（8） 1（2）0（1） 23（27） E9 12（7）1（0）1（1）2（2）6（5） 13（10）2（3）0（1） 37（29）总计 55（55）7（5）13（8）8（6）32（23）36（31）12（9）1（3） 16（ 4 140）
（一）营养结构分析的难题
海洋食物关系（食物网）是非常复杂初级碎屑物来源难以归入某一特定的营养级
（二）简化食物网
功能群（functional group），或称同资源种团（guilds），将那些取食同样的被食者并具有同样的捕食者的不同物种（或相同物种的不同发育阶段）归并在一起作为一个营养物种。以营养物种来描绘食物网结构就是简化食物网。
生物量/[g /m2(干重)] P / B（Yr－1）
食物量（μg / d）
●
●250
5
●
●
●
●
●150
1 0 图 8.10
●●
●
●
● 50
●●
2
4
6
食物含 N 量/%
多毛类小头虫（Capitella capitata）的生物量
与食物质量的关系（Tenore 1977）
0.2 30℃

海洋生态环境学第八章退化海洋环境的生态修复

第八章退化海洋生态环境的生态修复
第八章退化海洋生态环境的生态修复
第八章退化海洋生态环境的生态修复
脑珊瑚巨型软体桶状珊瑚
火珊瑚
水母
巨型海扇
海葵
第八章退化海洋生态环境的生态修复
浮游植物光合作用固定的太阳能
捕食和竞争
鲅鱼
物种
第八章退化海洋生态环境的生态修复
第八章退化海洋生态环境的生态修复
离自然状态的现象。 • 引起海洋生态退化的原因分两类：人为因素（海洋渔业捕捞、海水
养殖、外来物种引进、海洋污染）和自然因素（海洋地质、地貌、水文因素、气候因素以及海洋自然灾害等）。
第八章退化海洋生态环境的生态修复
• 海洋生态环境退化的表现： • ①水质和底质质量降低； • ②生境丧失； • ③海洋生物退化和消失； • ④海洋生物多样性降低； • ⑤海洋生态系统功能降低。
• 化学需氧量（COD） • 水样在一定条件下，以氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂
的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。
• 测定方法：重铬酸盐法、高锰酸钾法、快速消解法分光光度法（符合国家标准HJ-T399-2007水质化学需氧量的测定）。
人类使用直接有关的工业用水区； • 第二类：适用于一般工业用水区、滨海风景旅游区； • 第三类：适用于港口水域和海洋开发作业区。
第八章退化海洋生态环境的生态修复
第八章退化海洋生态环境的生态修复
• （4）海洋生态环境退化及其表现 • 生态系统退化是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状
态的现象。 • 海洋生态环境退化主要表现在海洋生态系统退化。 • 海洋生态系统退化是指海洋生态系统在自然或人为干扰下形成的偏