海洋生物圈与海洋生态系统 黄宝琦
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1871年 美国建立了WOODS HOLE实验室，被称为东北渔业科学中心。也 是世界上第一个渔业研究机构。该实验室1888年成立有MARINE BIOLOGICAL LABORATORY(MBL)。
海洋生物分类系统
• 瑞典植物学家林奈 （CAR LINNAEUS）建立的一套完 整的动-植物分类系统， 描述的七个基本的分类系统 ：界，门，纲，目，科，属，种
盐度：盐度对于海洋生物的作用主要在于影响渗透压，大多说海洋生物体和海水是等渗性的。广盐，窄盐。 营养元素：N,P,K,Ca,S,Mg…… 光和需要的：Mn,Fe,Cl,Zn,V；氮代谢需要：Mn,B,Co,F；其它代谢需要的：Mn,Cu,Co,B,Si.
深度：对生物的影响是流体静压力的作用和光照深度。 每10m压力约增加1013.25hPa，许多深渊生物生长缓慢。 光照深度随着水深增加指数下降。清澈的海水中，25m处，大部分红光被吸收，然后是橙光、黄光和绿光。 在清澈大洋区，光线可透射到200m，此处只有波长在495nm附近的蓝光；在混浊的沿岸地带，可透射到 30m。因此，海水有透光层和无光层两部分。
海洋生物学研究历史
HMS CHALLENGER 历时3年， 在全球大洋收集并分析了成 千种海洋生物标本，这个旅行 被称为海洋学的诞生旅行。 挑战者号装备了显微镜、 化学试剂、拖网、挖泥机， 温度计等设备，上千米的 绳子可以到达大洋底层。
科考之后， 1859年，世界上最早的海洋站是法国 CONCARNEAU的 STATION BIOLOGIQUE ROSCOFF，海洋生物的培养等研究。
大气圈 岩石圈 水圈
奥地利地质学家休斯（1375）
生命的起源与演化
45亿年前地球形成之后，在经历了7亿年后生物 在地球上出现，最早的化石• 理论问题：
-- 从无机化合物到有机大分子 -- 有机物获得繁殖与遗传的能力 • 实际证据： -- 约35亿年前蓝细菌类的化石（澳大利亚） • 地球系统： -- 生命起源的环境与影响
三、潮汐对海洋生物的影响 在潮间带，水体周期性涨落，环境动荡，分带明显，只有适应能力极强 的生物才能在此生活。
现代表层洋流
UPWELLING OFFSHORE WINDS WINDS FROM NORTH (NORTHERN HEMISPHERE)
WINDS FROM SOUTH (SOUTHERN HEMISPHERE）
界 Kingdom
动物界 Animalia
门 Phylum ( Phyla) 脊索动物门 Chordata
纲 Class
哺乳纲ammalia
目 Order
灵长目 rimates
科 Family
人科 Hominidae
属 Genus (Genera )
人属 Homo
种 Species ( Species )
海洋科学导论
海洋生物圈与海洋生态系统
地球与空间科学学院 黄宝琦
2016年3月15日
海洋生物圈与海洋生态系统
一、海洋生物的环境分区 二、海洋生物多样性 三、海洋生物生态类群和生物地理学 四、海洋生态系统
地球表层系统的几大圈层
大气圈
水圈
生物圈
岩石圈
生物圈（biosphere）
——地球适合生物生存的地方 生物圈的范围？
海洋无脊椎动物 （6亿年左右， 三叶虫5.4亿、笔 石，4.5亿）→鱼 类（4亿年前）→ 两栖动物→爬行 动物（2.5亿年前， 恐龙）→哺乳动
物和鸟类（始祖 鸟）
海洋生物学研究历史
海洋生物学之父 – 亚里士多德 Aristotle 384-322BC。
亚里士多德在其著作中识别 出甲壳、棘皮、软体和鱼类 等。并且认为鲸鱼是哺乳动 物，海洋脊椎动物可以是胎 生也可以是卵生。
钙质有孔虫
海绵 珊瑚 钙质虫管 苔藓虫
腕足动物 棘皮动物 头足动物 双壳动物 腹足动物
介形虫 三叶虫
笔石
二、海水运动的综合效应 海水对海洋环境的影响很大，尤其在上升流区，温度较低却富营养的水 由深层输送到表层，使该区表层生产力增加。 大陆沿岸流和大陆入海径流对局部范围的海温、盐度、营养物质以及气 体和其它物理、化学因素的影响，尤其是对入海物质的扩散与转运起到 很大作用。 海水运动对海洋生物的影响是综合性的，既影响海洋生物的生态环境， 也会影响种群丰度和群落结构。
大洋表层海水温度
http://www.ssec.wisc.edu/data/sst.html
wenku.baidu.com
B大洋海水垂向温度变化
北大西洋浮游有孔虫属种分布
主 要 无 与含盐度的关系 脊椎动物和藻类化 石 分 布
淡水 淡化海
过渡带 正常海 过渡带 咸化海
轮藻
硅藻 钙质有孔虫
红藻 绿藻 蓝绿藻 放射虫 球石
海洋生物学研究历史
• 现代海洋生物学的研究开 始于18世纪英国。JAMES COOK（1728-1779）船长的 2次探险旅行，在航海日志 中他描述了大量当时未知 的植物和动物，并绘制了 海图。
海洋生物学研究历史
•在James Cook之后， Charles Darwin，在 HMS Beagle上继续了 早期的海洋生物学研究， 并把收集和研究的标本 送往大英博物馆编辑入 册。 •由于对地质学的兴趣， 达尔文研究了珊瑚礁。
早寒武世 澄江动物群 的发现
距今5.3亿年
澄江动物群
BURGESS SHALE FAUNA
• 1909年，CHARLES WALCOTT 在加拿 大发现 • 中寒武世5.15亿年前的化石群 • 共约150种当时最早的动物化石
Burgess Shale Fauna
生物圈的演化：
无机分子-有机小 分子→有机大分 子→原核生物 （38亿年前，藻 类）→单细胞真 核生物（18亿年 前）→后生生物， 即多细胞生物，
智人 Sapiens
除上术分类基本的单位之外，介于其间的辅助单位用 词头冠之诸如超─(科)，亚(科)。Super- ; Sub-
1707-1778
一、海洋生物的环境分区
海洋生物的栖居环境分水层和底层两部分：
水层部分：
一、水层环境的主要特征：
温度：水温是海洋生物极其重要的生态限制因子，是决定海洋生物的生存区域、物种丰度及其变化的主要环境因素。 热带、亚热带、温带、寒带。广温、窄温；暖水，温水，冷水。
海洋生物分类系统
• 瑞典植物学家林奈 （CAR LINNAEUS）建立的一套完 整的动-植物分类系统， 描述的七个基本的分类系统 ：界，门，纲，目，科，属，种
盐度：盐度对于海洋生物的作用主要在于影响渗透压，大多说海洋生物体和海水是等渗性的。广盐，窄盐。 营养元素：N,P,K,Ca,S,Mg…… 光和需要的：Mn,Fe,Cl,Zn,V；氮代谢需要：Mn,B,Co,F；其它代谢需要的：Mn,Cu,Co,B,Si.
深度：对生物的影响是流体静压力的作用和光照深度。 每10m压力约增加1013.25hPa，许多深渊生物生长缓慢。 光照深度随着水深增加指数下降。清澈的海水中，25m处，大部分红光被吸收，然后是橙光、黄光和绿光。 在清澈大洋区，光线可透射到200m，此处只有波长在495nm附近的蓝光；在混浊的沿岸地带，可透射到 30m。因此，海水有透光层和无光层两部分。
海洋生物学研究历史
HMS CHALLENGER 历时3年， 在全球大洋收集并分析了成 千种海洋生物标本，这个旅行 被称为海洋学的诞生旅行。 挑战者号装备了显微镜、 化学试剂、拖网、挖泥机， 温度计等设备，上千米的 绳子可以到达大洋底层。
科考之后， 1859年，世界上最早的海洋站是法国 CONCARNEAU的 STATION BIOLOGIQUE ROSCOFF，海洋生物的培养等研究。
大气圈 岩石圈 水圈
奥地利地质学家休斯（1375）
生命的起源与演化
45亿年前地球形成之后，在经历了7亿年后生物 在地球上出现，最早的化石• 理论问题：
-- 从无机化合物到有机大分子 -- 有机物获得繁殖与遗传的能力 • 实际证据： -- 约35亿年前蓝细菌类的化石（澳大利亚） • 地球系统： -- 生命起源的环境与影响
三、潮汐对海洋生物的影响 在潮间带，水体周期性涨落，环境动荡，分带明显，只有适应能力极强 的生物才能在此生活。
现代表层洋流
UPWELLING OFFSHORE WINDS WINDS FROM NORTH (NORTHERN HEMISPHERE)
WINDS FROM SOUTH (SOUTHERN HEMISPHERE）
界 Kingdom
动物界 Animalia
门 Phylum ( Phyla) 脊索动物门 Chordata
纲 Class
哺乳纲ammalia
目 Order
灵长目 rimates
科 Family
人科 Hominidae
属 Genus (Genera )
人属 Homo
种 Species ( Species )
海洋科学导论
海洋生物圈与海洋生态系统
地球与空间科学学院 黄宝琦
2016年3月15日
海洋生物圈与海洋生态系统
一、海洋生物的环境分区 二、海洋生物多样性 三、海洋生物生态类群和生物地理学 四、海洋生态系统
地球表层系统的几大圈层
大气圈
水圈
生物圈
岩石圈
生物圈（biosphere）
——地球适合生物生存的地方 生物圈的范围？
海洋无脊椎动物 （6亿年左右， 三叶虫5.4亿、笔 石，4.5亿）→鱼 类（4亿年前）→ 两栖动物→爬行 动物（2.5亿年前， 恐龙）→哺乳动
物和鸟类（始祖 鸟）
海洋生物学研究历史
海洋生物学之父 – 亚里士多德 Aristotle 384-322BC。
亚里士多德在其著作中识别 出甲壳、棘皮、软体和鱼类 等。并且认为鲸鱼是哺乳动 物，海洋脊椎动物可以是胎 生也可以是卵生。
钙质有孔虫
海绵 珊瑚 钙质虫管 苔藓虫
腕足动物 棘皮动物 头足动物 双壳动物 腹足动物
介形虫 三叶虫
笔石
二、海水运动的综合效应 海水对海洋环境的影响很大，尤其在上升流区，温度较低却富营养的水 由深层输送到表层，使该区表层生产力增加。 大陆沿岸流和大陆入海径流对局部范围的海温、盐度、营养物质以及气 体和其它物理、化学因素的影响，尤其是对入海物质的扩散与转运起到 很大作用。 海水运动对海洋生物的影响是综合性的，既影响海洋生物的生态环境， 也会影响种群丰度和群落结构。
大洋表层海水温度
http://www.ssec.wisc.edu/data/sst.html
wenku.baidu.com
B大洋海水垂向温度变化
北大西洋浮游有孔虫属种分布
主 要 无 与含盐度的关系 脊椎动物和藻类化 石 分 布
淡水 淡化海
过渡带 正常海 过渡带 咸化海
轮藻
硅藻 钙质有孔虫
红藻 绿藻 蓝绿藻 放射虫 球石
海洋生物学研究历史
• 现代海洋生物学的研究开 始于18世纪英国。JAMES COOK（1728-1779）船长的 2次探险旅行，在航海日志 中他描述了大量当时未知 的植物和动物，并绘制了 海图。
海洋生物学研究历史
•在James Cook之后， Charles Darwin，在 HMS Beagle上继续了 早期的海洋生物学研究， 并把收集和研究的标本 送往大英博物馆编辑入 册。 •由于对地质学的兴趣， 达尔文研究了珊瑚礁。
早寒武世 澄江动物群 的发现
距今5.3亿年
澄江动物群
BURGESS SHALE FAUNA
• 1909年，CHARLES WALCOTT 在加拿 大发现 • 中寒武世5.15亿年前的化石群 • 共约150种当时最早的动物化石
Burgess Shale Fauna
生物圈的演化：
无机分子-有机小 分子→有机大分 子→原核生物 （38亿年前，藻 类）→单细胞真 核生物（18亿年 前）→后生生物， 即多细胞生物，
智人 Sapiens
除上术分类基本的单位之外，介于其间的辅助单位用 词头冠之诸如超─(科)，亚(科)。Super- ; Sub-
1707-1778
一、海洋生物的环境分区
海洋生物的栖居环境分水层和底层两部分：
水层部分：
一、水层环境的主要特征：
温度：水温是海洋生物极其重要的生态限制因子，是决定海洋生物的生存区域、物种丰度及其变化的主要环境因素。 热带、亚热带、温带、寒带。广温、窄温；暖水，温水，冷水。