海洋生物圈与海洋生态系统 黄宝琦
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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。
大洋表层海水温度
/data/sst.html
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
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。
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
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。
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）
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Байду номын сангаас
生物圈（biosphere）
——地球适合生物生存的地方 生物圈的范围？
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。
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
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 )
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，
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。
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。
大洋表层海水温度
/data/sst.html
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
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。
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
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。
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）
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Байду номын сангаас
生物圈（biosphere）
——地球适合生物生存的地方 生物圈的范围？
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。
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
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 )
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，
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。