海洋生态学复习

海洋生物的生态类群
重要性：
⑴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最主要环节。
⑵水团、海流的指示种（indicator species）。
⑶有些化石种类的分布有助于勘探海底石油资源
按浮游生物的个体大小可分为
⑴微微型（picoplankton）：＜2μm
⑵微型（nanoplankton）：2~20μm
（三）影响气候
黑潮输送热量相当于每秒燃烧38000吨石油。
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。
垂直变化：表层海水由于光合作用旺盛及混合作用明显，通常处于饱和状态；透光层下方缺乏光合作用的氧气补充，溶解氧含量逐渐下降，在某一深度出现最小含氧层；之后，氧含量并不随深度的增加而连续下降，而是又开始上升（下层潜流着从极区表层下沉而来的低温富氧的水团，加上大洋深层生物量较少，呼吸和分解作用耗氧较少）。
生物地化循环（biogeochemical cycle）：生态系统之间各种物质或元素的输入和输出以及它们在大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈之间的交换。
能量流动与物质循环的关系：
生态系统的物质循环和能量流动是紧密联系、不可分割的，能量是通过物质载体来流动的，但是，两者又有根本区别。能量来源于太阳，在食物链中向着一个方向逐级流动，不断消耗和散失；而营养物质来源于地球并可被生物多次利用，在生态系统中不断地循环，或从一个生态系统消失而又在另一个生态系统出现。
1．红粘土：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而成。此外，还包括一些自然矿物（如锰结核）和一些生物成分（如放射虫软泥）。
2．钙质软泥：主要由有孔虫类抱球虫和浮游软体动物的翼足类以及异足类的介壳组成，一般分布在热带和亚热带，水深不超过4,700m的深海底。
3．硅质软泥：主要由硅藻的细胞壁和放射虫骨针所组成的硅质沉积。硅藻软泥主要分布在高纬度；放射虫软泥则分布在低纬度，而且多出现在深度超过4,500 m的洋底。
边缘效应（edge effect）：群落交错区可能具有较多的生物种类和种群密度。
群落交错区的环境条件比较复杂，能为不同生态类型的植物定居，从而为更多的动物提供食物、营巢和隐蔽条件。
交错区的另一特点是环境改变速率、抵抗外界干扰能力、系统稳定性和对生态变化的敏感性以及资源竞争等方面都具有脆弱性。
海洋生态学，河流生态学，湖泊生态学，…
陆地生态学
森林生态学，草原生态学，荒漠生态学，…
生态学的研究方法：野外的；实验的；理论的。
第二章生物与环境
环境（environments）
概念：某一特定生物体或生物群体周围一切因素的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
内涵：环境的本质就是生物生存和发展的资源或影响这种资源的因素
第一章绪论
生态学的定义(ecology)：
是研究有机体及其周围环境-包括非生物环境和生物环境相互关系的科学。
根据研究对象的生物分类划分
植物生态学(藻类生态学，蕨类生态学，……)
动物生态学（昆虫生态学，寄生虫生态学，……)
微生物生态学（细菌生态学，真菌生态学，……)
根据研究对象的环境类别划分
水域生态学
生态平衡（ecological equilibrium）
生态平衡的概念是指一段时间内，生态系统的结构、过程和功能相对稳定的状态。
在一般情况下，如果生态系统能量和物质的输入大于输出时，生物量增加，反之，生物量减少。
如果输入和输出在较长时间趋于相等，系统的结构与功能长期处于稳定状态（这时动、植物的种类和数量也保持相对稳定，环境的生产潜力得以充分发挥，能流途径畅通），在外来干扰下能通过自我调节恢复到原初的稳定状态，生态系统的这种状态就叫做生态平衡。
自然种群基本特征：
空间特征：种群具有一定的分布区域
数量特征：每单位面积(或空间)上的个体数量(即密度)及变动
遗传特征：种群具有一定的基因组成
生命表和存活曲线
1、动态生命表（dynamic life table）或称股群生命表（cohort life table）
根据观察一群同期出生的生物的存活（或死亡）情况所得数据而编制的，又称为特定年龄生命表。
⑷具有一定的结构：包括形态、生态、营养结构。
⑸一定的动态特征：季节动态、年际动态、演替与演化。
⑹一定的分布范围
⑺群落的边界特征
⑻群落中各物种具不等同的群落学重要性。
群落交错区与边缘效应
群落交错区（ecotone）:又称生态交错区或生态过渡带，两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域。如城乡交接带、水陆交接带、农牧交接带、沙漠边缘带等。
各种群之间不是孤立的，存在各种形式的相互联系，组成具有一定结构与功能的统一整体。
主要群落(major community)、次要群落(minor community)
群落的基本特征:
⑴具有一定的种类组成。
⑵不同物种之间相互影响：有规律的共处，有序状态下生存。
⑶形成群落环境：生物群落对其居住环境产生重大影响，并形成自身的内部环境。
静态生命表（static life table）
根据某一特定时间，对种群作年龄分布的调查结果而编制，所以又称为特定时间生命表。
生态入侵
概念：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，其种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展的过程
生态灭绝（ecological extinct）：一般认为，一个种群的数量减少到对群落其他种群的影响微不足道时。
生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次
内部具有自我调节能力
能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能
营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和能量在流动中巨大损失，生态系统中营养级不会超过5-6个
动态系统
食物链类型：
捕食食物链
碎屑食物链
寄生食物链
营养级与生态金字塔
一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。
概念
每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围
生态幅是指物种对生态环境适应范围的大小。它常与耐受限度一致，耐受限度越宽，生态幅也越大。
然而，二者又是不同的：耐受限度一般是对某一生态因子而言，主要指该种生物本身的生物学特性；生态幅既指某一生态因子，又指环境条件的综合，是从生态适应角度来谈的。
当生态因子接近或超过生物的耐受性极限而影响其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因子成为该生物限制因子
耐受限度（Tolerance）：生物必须在一定的环境条件下存活（Survival），生长（Growth）和繁殖（Reproduction）。物种所能存活的环境因子的上下限即是该物种的耐受限度。
生态幅(ecological amplitude）
生态系统中通过各个营养级的能量逐级减少的原因：
⑴各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级的生物量，总有一部分会自然死亡和被分解者所利用
⑵各营养级的同化率也不是百分之百的，总有一部分变成排泄物而留于环境中，被分解生物所利用
⑶各营养级生物要维持自身的生命活动，总要消耗一部分能量，这部分能量变成热能而耗散掉
海流的生态作用：
（一）海流有扩大海洋生物分布的作用
暖流可将南方喜热性动物带到较高纬度海区；而寒流则可将北方喜冷性动物带到较低纬度海区。
海流也有助于某些鱼类完成“被动洄游”。
（二）海流与海洋生物生产力的关系
海水的辐散或辐聚关系到海洋表层浮游植物所需营养盐类能否得到补充。
海洋中几个强大的暖流和寒流交汇的海区，多形成世界上良好的渔场。
尺度效应：大环境与小环境
生态因子：环境要素中对生物起作用的因子。
生存条件：生态因子中生物生存不能缺少的生态因子的总称。
生态环境：一定区域所有生态因子的总和。
生境（habitat）：特定生物个体或群体的栖息地的生态环境。
生态因子的作用特征：
综合作用：生态因子间相互联系、相互影响、相互制约
主导因子作用：生态因子的非等价
生态阈限：生态系统自我调节功能是有限度的，只有在某一限度内可以自我调节自然界或人类施加的干扰。
生态系统服务
什么是生态系统服务
由自然生态系统（包括其中的各种生物种群）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称为生态系统服务
第四章海洋环境与海洋生物生态类群
海洋沉积物
远洋沉积（深海沉积）
2．弱光层（disphotic zone）：在透光层下方，植物在一年中的光合作用量少于其呼吸消耗，但光线足够动物对其产生反应。
3．无光层（aphotic zone）
两极同源和热带沉降：
南北两半球中高纬度的生物在系统分类上表现有密切的关系，有相应的种、属、科存在，这些种类在热带海区消失。
某些广盐性和广深性的冷水种，其分布可能从南北两半球高纬度的表层通过赤道区的深水层而成为一个连续的分布。
⑶小型（microplankton）：20~200μm
⑷中型（mesoplankton）：200~2,000μm
⑸大型（macroplankton）：2,000μm~20 mm
⑹巨型（megaplankton）：＞20 mm
生态学意义
①不同粒径的浮游生物基本可代表一定的生物类别。
②不同粒径浮游生物存在一定的食物关系，对研究海洋生态系统的能流有重要意义。Байду номын сангаас
作用的阶段性：生物发育的不同阶段，需要不同
不可替代性和补偿性：生态因子间不可替代，但在一定程度上可以补偿
直接作用和间接作用：
直接因子：直接对生物发生影响的生态因子
间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子
限制因子(limiting factor)：
限制因子是对生物的生存、生长、繁殖或扩散等起限制作用的因子
灭绝旋涡（extinction vortices）：环境变化、统计变化和遗传因子的共同效应使得由一个因素引起的种群数量下降反过来又加剧其他因素的敏感性，产生旋涡效应，加速种群走向灭绝。
集合种群集合种群的概念
局域种群（local population）：
分布在生境斑块中的种群，局域种群内个体相互之间关系密切，在该生境斑块中生存与繁殖。
生态系统的物质循环（cycle of matter）
植物在光合作用过程中同时吸收各种养分，主要是无机物质（如NO3－、PO43－等），转变为生物体中各种有机物质（如碳水化合物、蛋白质、核酸等）。它们通过绿色植物吸收进入食物链，并在各营养级之间传递、转化，当生物死亡后，机体内各种有机物质被微生物分解成为无机物释回环境中，然后再一次被植物吸收利用，重新进入食物链，参加生态系统的物质再循环。
底表生活型
固着生物：海绵动物、苔藓动物
附着生物：贻贝、扇贝、珠母贝
匍匐动物：大部分腹足类软体动物、海星类、海胆类
第五章海洋主要生态因子及其生态作用
根据在垂直方向上的光照条件分为几个层次：
1．透光层，也称真光层（euphotic zone或photic zone）：
有足够的光可供植物进行光合作用，光合作用的量超过植物的呼吸消耗。透光层在不同海区是不一样的，在清澈的大洋区，透光层深度超过lOOm，而在沿岸区可减少到20m甚至更少。相对于海洋深度来说，透光层仅占海洋上方的一薄层。
二氧化碳（CO2）和pH值：
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
第六章生态系统中的生物种群
（一）种群的定义
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。
第三章生态系统概述
生态系统的基本概念
生态系统(ecosystem)：在一定空间中共同栖居着的所有生物(生物群落)与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体
系统(system)：相互作用、相互依赖的事物有规律地联合的集合体
许多成分组成
各成分间相互联系、相互作用
独立的、特定的功能
生态系统的特征：
集合种群（metapopulation）：
也叫复合种群、联种群，在一定时间内具有相互作用的局域种群的集合，即由局域种群之间通过某种程度的个体迁移、扩散而相互联系的区域种群。
第七章生物群落的组成结构、种间关系和生态演替
生物群落的定义及特征
生物群落(biocoenosis)简称群落(community)，指一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。