海生态学课后思考题标准答案

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？

答: 生态系统概念所强调的核心思想主要强调自然界生物与环境之间不可分割的整体性，树立这种整体性思想使人类认识自然的具有革命性的进步。生态系统生物学是现代生态学的核心。

2 生态系统有哪些基本组分？它们各自执行什么功能？

答：生态系统的基本组成成分包括非生物和生物两部分。

非生物成分是生态系统的生命支持者，它提供生态系统中各种生物活动的栖息场所，具备生物生存所必须的物质条件，也是生命的源泉。

生物部分是执行生态系统功能的主体。可分为以下几类：

生产者:能利用太阳能进行光合作用，制造的有机物是地球上一切生物的食物来源，在生态系统中得能量流动和物质循环中居首要地位。

消费者：它们之间或者间接的依靠生产者制造的有机物为食，通过对生产者的摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者的加工和本身再生产的作用。

分解者：在生态系统中连续的进行着与光合作用相反的分解作用。

3生态系统的能量是怎么流动的？有什么特点？

答：生态系统的能量流动过程是能量通过营养级不断消耗的过程。其特点如下：（1）生产者（绿色植物）对太阳能利用率很低，只有1%左右。

（2）能量流动为不可逆的单向流动。

（3）流动中能量因热散失而逐渐减少，且各营养层次自身的呼吸所耗用的能量都在其总产量的一半以上，而各级的生产量则至多只有总产量的一小半。

（4）各级消费者之间能量的利用率平均为10%。

（5）只有当生态系统生产的能量与消耗的能量平衡的，生态系统的结构与功能才能保持动态的平衡。

4 生态系统的物质是怎样循环的？有什么特点？

答：生态系统的物质循环通过生态系统中生物有机体和环境之间进行循环。生命所需的各种元素和物质以无机形态被植物吸收，转变为生物体中各种有机物质，并通过食物链在营养级之间传递、转化。当生物死亡后，有机物质被各种分解者分解回到环境中，然后再一次被植物吸收，重新进入食物链。生态系统的营养物质来源于地球并被生物多次利用，在生态系统中不断循环，或从一个生态系统转移到另外一个生态系统。物质循环的特点：1、全球性；2、往复循环；3、反复利用。

5生态系统是怎样实现自我稳态的？

答：生态系统通过负反馈机制实现自我调控以维持相对的稳态。负反馈能够使生态系统趋于平衡或稳态。生态系统中的反馈现象十分复杂，既表现在生物组分与环境之间，也表现于生物各组分之间和结构与功能之间。在一个生态系统中，当被捕食者动物数量很多时，捕食者动物因获得充足食物而大量发展；捕食者数量增多后，被捕食者数量又减少；接着，捕食者动物由于得不到足够食物，数量自然减少。二者互为因果，彼此消长，维持着个体数量的大致平衡。这仅是以两个种群数量的相互制约关系的简单例子。说明在无外力干扰下，反馈机制和自我调节的作用，而实际情况要复杂得多。所以当生态系统受到外界干扰破坏时，只要不过分严重，一般都可通过自我调节使系统得到修复，维持其稳定与平衡。

生态系统的自我调节能力是有限度的。当外界压力很大，使系统的变化超过了自我调节能力的限度即“生态阈限”时，它的自我调节能力随之下降，以至消失。此时，系统结构被破坏，功能受阻，以致整个系统受到伤害甚至崩溃，此即通常所说的生态平衡失调。

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？答 :

7 何谓生态系统服务？生态系统服务有哪些基本特征？

答：由自然生态系统在其生态运转过程中所产生的物质及其所维持的生活环境对人类产生的服务功能就被称为生态系统服务。其基本特征：

（1）生态系统服务是客观存在的。

（2）生态系统服务是生态系统的自然属性。

（3）自然生态系统在进化发展过程中，生物多样性越来越丰富。

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三大环境梯度特征？

答：纬度梯度主要表现为赤道向两极的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，从而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；深度梯度主要由于光照时间只能透入海水的表层，其下方只有微弱的光甚至无光世界。同时温度也有明显的垂直变化，表层因太阳辐射而温度升高，底层温度低而且恒定，压力也随深度的而不断增加，有机食物在深层很稀少。在水平方向上，从沿海到向外延伸到开阔大洋的梯度主要涉及深度、营养物含量和海水混合的作用的变化，也包括其他环境因素的波动呈现从沿岸向外海减弱的变化。

2 海水的溶解性、透光性、流动性以及PH缓冲性能对海洋生物有何重大意义？

答：(1)海洋的溶解性具有很强的溶解性，浮游植物进行光合作用所需的N、 P等无机盐都以适合与有植物吸收的形式存在于海水中，便于浮游植物吸收。

(2)海水具有透光性，光线可以投入一定的深度，为浮游植物光合作用提供必须得光照条件。

（3）海水的流动性可以扩大生物分布的范围。

（4）海水的组分稳定，缓冲性能好，能够使PH维持在一定的范围内，能够使生物有一个稳定的生活环境。

3 简要说明大陆边缘沉积与深海沉积类型的差别？

答：大陆边缘沉积是经河流、风、冰川等得作用从大陆或从邻近的岛屿携带入海的陆源碎屑，它包括岸滨及陆架沉积和路坡及路裾沉积；

深海沉积包括红粘土软泥沉积、钙质软泥沉积和硅质软泥沉积。红粘土沉积是从大陆带来的红色粘土矿物以及部分火山物质在海底风化形成的沉积物，主要分布在大洋的低生产力去。钙质软泥沉积蛀牙由有孔类的抱球虫和浮游软体动物的翼族类以及异足类的介壳组成，主要分布在太平洋、大西洋和印度洋的亚热带、水深不超过4700m的深海底。硅质粘土主要由硅藻的细胞壁和放射虫骨针所组成的沉积。

4 简述海洋浮游生物的共同特点及其在海洋生态系统中的作用？

答：它们的共同特点是缺乏发达的运动器官，运动能力弱或者完全没有运动能力，只能随水流移动，具有多种多样适应富有生活的结构。浮游生物的数量多、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主要环节。浮游植物光合作用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。浮游动物通过摄食影响或控制生产力，同时其种群动态变化又可能影响许多鱼类和其他动物资源群体的生物量。

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？

答：按个体的大小浮游生物可以分为以下几种类型：

微微型浮游生物、微型浮游生物、小型浮游生物、中型浮游生物、大型浮游生物、巨型浮游生物。意义：这种大小等级划分往往包含相应的摄食者—被食者的营养关系。

6 海洋游泳动物包括哪些门类？说明鱼类生活周期中得洄游行为及其意义。

答：海洋浮游动物主要包括：原生动物、浮游甲壳类、水母类和栉水母类、毛颚类、被囊动物有尾类以及其他的浮游动物。

按洄游的动力，可分为被动洄游和主动洄游；按洄游的方向，可分为向陆洄游和离陆洄游降河（海）洄游和溯河洄游等。根据生命活动过程中的作用可划分为生殖洄游、索饵洄游和越冬洄游。这三种洄游共同组成鱼类的洄游周期。

意义:洄游是鱼类在漫长的进化岁月里自然选择的结果，通过遗传而巩固下来。鱼类洄游具有定期性、定向性、集群性和周期性等特点。几乎所有的洄游都是集群洄游，但不同种类不同性质的洄游，洄游的集群大小各不相同，这与保障最有利的洄游条件有关。洄游距离的远近与洄游鱼类的体型大小及其自身状态有关。体型大，含脂量高，洄游距离较远，如鲟、大麻哈鱼、鳗鲡等的行程均达数千里。洄游的定向性除与遗传性有关外，高灵敏度和选择性的嗅觉，在引导鲑、鳗鲡等鱼类数年之后历程数千公里回归原出生地起了很大作用。金枪鱼的颅骨内极其细小的磁粒，使其在大洋中洄游不会迷失方向。侧线灵敏的感流能力也起着引导洄游方向的作用

7 结合底栖生物的生活方式浅谈海洋底栖生物种类繁多的原因？

答：生活在江河湖海底部的动植物。按生活方式，分为营固着生活的、底埋生活的、水底爬行的、钻蚀生活的，底层游泳的等类型。

黑体制部分我找不到答案，还请哪位同学补充，谢谢。

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?

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。

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。

1.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

2.. 利比希最小因子定律（Liebig's Law of Minimum）：“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：

（1）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。

（2）应用利比希定律时还应注意到因子的互相影响问题

3．谢尔福德耐性定律：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。

一般说来，一种生物的耐受范围越广，对某一特定点的适应能力也就越低。与此相反的是，属于狭生态幅的生物，通常对范围狭窄的环境条件具有极强的适应能力，但却丧失了在其他条件下的生存能力。

3.如何用辩证和统一的观点来理解生物与环境的关系?

生物只能生活和适应与于特定的环境中，环境条件决定着生物的分布和数量特征；生物的活

动也在一定范围内和一定程度上影响环境。生态学强调有机体与生物的统一性，一方面，生物不断地从环境中吸取对它适于的物质以创造其本身和维持生命活动所需要的能量而得以生长繁殖；另一方面，生命活动的产物又被释放回外界环境中去，从而直接影响周围环境的理化性质。

从长期的角度看，地球上出现生命以后，本身在有机体的影响下发生了根本的变化，促进了生物多样性的发展，也改变了生物圈并使其复杂化，即环境条件的多样性增加了。这种多样性也要求生物对其适应，因此也成为动植物进一步发展的条件。有机体类型多样性的扩大，要求产生种的特殊性，以便按不同方式来利用周围环境的物种共同生存发展。因此，丰富多彩的生物界是生物与环境相互作用.共同演化的结果

4.简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用.

海水中的光照强度随深度增加而递减，光的强度和照射时间有纬度梯度和季节周期，除两极外地其他地区有昼夜交替现象。强度从赤道向高纬度地区逐渐减弱，夏季强，冬季弱，低纬短波光多，随纬度的增加长波部分也增加。从日照时间上看，除赤道附近昼夜时间整年都基本一样外，其他维度上只有春风和秋风时昼夜时间大致相等。

生态作用：1.海洋植物在光合作用中捕获光能，并将其转变为碳水化合物存储化学能，是海洋生物能量的最初来源。2.光照使水温维持在一定得范围内。3.光是影响昼夜垂直移动的最重要的生态因子

5.为什么说浮游植物辅助色素对利用太阳光有重要作用?

光是绿色植物进行光合作用的能量来源,叶绿素a是光合作用的主要色素，但仅利用辐射光谱中的一部分，辅助色素可使吸收可见光的范围扩大为400~700nm,提高了对太阳光的利用率。

6.简述海水温度的水平和垂直分布规律及其主要生态作用

1.水平分布规律：自低纬向高纬度递减

垂直分布规律：1.低纬海区：表层海水温度较高，密度较小，其下方出现温跃层（温度随深度增加急剧下降），其上方为热成层（相当均匀的高温水层），温跃层的下方水温低，温度变化不明显。

中纬海区：夏季水温增高，接近表面形成一个暂时的季节性温跃层，冬季，上述温跃层消失，对流混合可延伸至几百米。在其下限的下方有一个永久性的但温度变化较不明显的温跃层。高纬海区：课本p55第二自然段,

2.主要生态作用：1.温度影响海洋生物的地理分布和迁移

2. 在适宜温度范围内，温度促进新陈代谢

3.温度影响着生物的生长.生殖和发育

7.简述太阳表层环流模式及海流的生态作用（老师说不考海流）。

8.说明海洋中盐度分布及其生态作用

1.海洋盐度分布

远离海岸的大洋表层水盐度变化不大（34~37），平均为35，浅海区受大陆淡水影响，盐度较大洋的低，且波动范围也较大（27~30）。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”。

2.生态作用

（一）盐度与海洋生物的渗透压

海洋动物可分为渗压随变动物（贻贝、海胆）与低渗压动物。渗压随变动物：体液与海水渗透压相等或相近；低渗压动物：大部分海洋硬骨鱼类经常通过鳃（盐细胞）把多余的盐排

出体外或减少尿的排出量或提高尿液的浓度等方式来实现体液与周围介质的渗透调节。

低盐环境下鳃主动吸收离子，排出量大而稀的尿液。

洄游鱼类：内分泌调节改变离子泵方向

（二）盐度与海洋生物的分布（狭盐性生物与广盐性生物）

（三）不同盐度海区物种数量的差异

盐度的降低和变动，通常伴随着物种数目的减少，海洋动物区系在生态学上的重要特点，是以狭盐性变渗压种类为主的。

9.说明海水氧气.二氧化碳的来源与消耗途径。为什么说PH可作为反应海洋生物栖息环境化学特征的综合指标？

1.1、溶解氧（O2）

来源：空气溶解与植物光合作用

消耗：海洋生物呼吸、有机物质分解、还原性无机物氧化。

1.2、二氧化碳（CO2）

来源：空气溶入、动植物和微生物呼吸、有机物质的氧化分解以及少量CaCO3溶解消耗：主要是光合作用，一些CaCO3形成也消耗CO2

2.pH与CO2含量、溶解氧密切相关，直接或间接地影响海洋生物的营养和消化、呼吸、生长、发育和繁殖，因此可作为反映水体综合性质的指标。

第四章生态系统中的生物种群与动态

1.什么是种群？种群有哪些与个体特征不同的群体特征？

1.种群(居群、繁群、 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。

2.自然种群三个基本特征：

空间特征、数量特征、遗传特征（详见P67）

2.什么叫阿利氏规律？种群的集群现象有何生态学意义？

1.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。

2.集群现象（schooling）及其生态学意义

有利：繁殖、防卫、索饵、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。

3.动态生命表与静态生命表有什么不同？为什么说应用生命表可以分析种群动态及其影响因素？

1.动态生命表是特定年龄生命表，而静态生命表是特定时间生命表

2.根据调查所获取的种群个年龄期结构数据，应用计算各年龄期死亡率并联系温、盐、流、食物、捕食者等因子，即可分析种群动态及其影响因素

4.种群逻辑斯谛增长模型的假设条件是什么？为什么说该模型描述了种群密度与增长率之间存在的负反馈机制？

逻辑斯谛方程有一个隐含假设：负反馈立刻起效应种群密度上升而引起种群增长率下降的这种自我调节能力往往不是立即就起作用的，负反馈信息的传递和调节机制生效都需要一段时间。这种时滞在高等动物（生活史越长，时滞越明显）更为普遍，可相隔一代以上。

种群数量继续增加时，物种内竞争将越来越激烈

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.

6.为什么说人们更应该注意珍惜物种的保护？

地球上很多的珍惜物种都属于典型的k-对策者，由于各种原因（特别是对其生境的破坏或无节制的捕杀），都面临着灭绝的厄运，因此，我们要特别注意对珍惜物种的保护

7.试从小种群对遗传变异性和统计变化的敏感性分析种群灭绝的内在机制。

小种群，基因座位的杂合性水平低，多型基因比例小，等位基因的平均数目少，等位基因的频率从一个世代到下一个世代易发生较大变化，从而引起种群遗传变异性的逐渐消失。这种现象称为遗传漂变，小种群也更容易出现尽情交配，从而导致近交衰退，小种群的稀有等位基因也更容易丧失，杂合性等容易下降，导致没有多少合适的遗传选择来适应环境变化，结果促使种群的灭绝。最后小种群的统计变化（出生率与死亡率的随机波动引起种群数量的剧烈波动），也加速了种群进一步衰落甚至灭绝

8．什么叫集合种群？研究集合种群对生物保护有何重要意义？

1、集合种群，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。通常着眼于较大的区域

2.与研究一般种群不同，研究集合种群主要是为了知道它是否会走向灭绝或还能维持生存多少时间。主要意义在于预测，并对濒危动物的保护及害虫防治、景观管理和自然保护有重要使用价值。对具有多个局域种群的害虫应在足够大的防治范围内同时进行，对面临生境破碎化的濒危种类应注意维持迁移通道.建立一个大保护区与几个小保护区的争论与集合种群理论有关。

第五章、生物群落的组成结构、种间关系和生态演替

1、什么叫做生物群落？群落的优势种、关键种和冗余种在群落中的作用有何不同？

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联系，并且共同参与对环境的反应。

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。

2、怎样认识群落交错区和边缘效应？

在两个不同群落交界的区域，称为群落交错区。群落交错区实际上是一个过渡地带，例如在森林和草原之间的过渡带，两者互相镶嵌着出现。由于群落交错区的环境条件比较复杂，其植物种类也往往更加丰富多样，从而也能更多的为动物提供营巢、隐蔽和摄食的条件。因而在群落交错区中既可有相隔群落的生物种类，又可有交错区特有的生物种类。这种在群落交错区中生物种类增加和某些种类密度加大的现象，叫做边缘效应。边缘效应类似于生物学中的杂种优势，其形成需要一定条件，如两个相邻生物群落的渗透力大致相似，两类环境或两种生物群落所造成的过渡地带需相对稳定，相邻生物群落各自具有一定的均一面积或群落内只有较小面积的分割，具有两个群落交错的生物类群等。边缘效应的形成需要较长的时间，是协同进化的产物。

3、如何理解捕食者与被食者之间的辩证关系？

4、简述生态位的概念及其与种间竞争的关系

生态位（Ecological niche），又称小生境、生态区位、生态栖位或是生态龛位，生态位是一个物种所处的环境以及其本身生活习性的总称。每个物种都有自己独特的生态位，借以跟其他物种作出区别。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。

生态位分两个层次：

基本生态位:是生态位空间的一部分，一个物种有在其中生存的可能。这个基本生态位是由物种的变异和适应能力决定的，而并非其地理因素。或者说基本生态位是实验室条件下的生态位，里面不存在捕食者和竞争。

现实生态位:是基本生态位的一部分，但考虑到生物因素和它们之间的相互作用。

或者说是自然界中真实存在的生态位。

5、共生现象有哪些主要类型？共生有什么生态意义？

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。如以其头顶上的吸盘固着在鲨鱼腹部，可以免费做长途旅行，这仅对有利互利共生：对双方均有利为互利共生，例如牛胃中的瘤胃内具有密度很高的细菌（每毫升胃内容物1010～1011个）和原生动物（105～106个）。瘤胃为它们提供生存场所，而它们能分解纤维素和纤维二糖，合成维生素，对牛也有利。

6、影响群落结构的因素

1．生物因素：

竞争：如果竞争的结果引起种间的生态位的分化，将使群落中物种多样性增加。

捕食：如果捕食者喜食的是群落中的优势种，则捕食可以提高多样性，如捕食者喜食的是竞争上占劣势的种类，则捕食会降低多样性。

2．干扰：在陆地生物群落中，干扰往往会使群落形成断层（gap），断层对于群落物种多样性的维持和持续发展，起了一个很重要的作用。不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同的，Conell等提出的中等干扰说（intermediate disturbance hypothesis）认为，群落在中等程度的干扰水平能维持高多样性。其理由是：①在一次干扰后少数先锋种入侵断层，如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，使多样性较低；②如果干扰间隔时间长，使演替能够发展到顶级期，则多样性也不很高；③只有在中等程度的干扰，才能使群落多样性维持最高水平，它允许更多物种入侵和定居。

3．空间异质性：

环境的空间异质性：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。

群落演替的含义

随时间的推移，生物群落内一些物种消失，另一些物种侵入，群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化，称为群落的演替。演替是群落长期变化累积的结果，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。群落演替即由一种类型转变为另一种类型的顺序过程，或者说在一定区域内一个群落被另一个群落所替代的过程。群落演替的概念包括以下几点基本含义：

①群落演替是一个具有一定方向、一定规律、随时间的变化而变化的有序过程，所以往往能够预测群落的演替过程。

②群落演替是由于生物和环境之间反复的相互作用，在时间和空间上不可逆的变化过程。虽然物理环境在一定程度上决定了演替的类型、方向和速度，但是演替的发展由群落本身控制着，并且正是群落的演替极大地改变了物理环境。

③群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程，当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。

第六章海洋初级生产力

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

光反应：12H2O + 6CO2 + 阳光→ (与叶绿素产生化学作用); C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2 + 6H2O