海洋环境生态学2014春

海洋环境生态学

绪论

1.海洋环境面临的主要问题。

（1）海洋环境污染

（2）海洋生态破坏

第一章海洋生物与环境

2.简述Gaia假说的基本论点。

（1）地球上所有生物都起着调控作用

地球大气的化学成分、地球表面的温度及地表沉积物的氧化还原电位和pH值等是受地球上所有生物总体（biota）的生长和代谢所主动调控的。

根据这一观点，地球上适于生物生存的最初条件并不存在，而是通过生命活动与环境相互作用而发展和创造出来的。

（2）地球生态系统能够缓和环境变化并保持稳定性

当地球环境受到人为破坏或自然条件的各种干扰而发生不适合于生物生存的环境变化时，地球上的生命总体就会通过改变其生长、活动和代谢来对这些变化做出相应的反应，来缓和这些变化，保证了整个地球生态系统的稳定性。

生物总体及其环境所组成的系统能够对抗不适合于生物生存的环境变化，继续生存、发展和进化。

（3）Gaia假说是一个控制论系统

Gaia假说是一个控制论系统，可说明生物与环境在生物圈规模上相互作用的稳态。

3.简述定生藻类对不同波长光的吸收及随水深分布顺序规律。

一般植物进行光合作用时，日光光谱中被利用得最多的是该植物本身颜色（取决于所含的植物色素，如叶绿素等）的补色光。

对于绿色植物或绿藻类来说，其对红、橙光吸收的最多，由于红光等长波长的光在海水中的穿透力较弱，因而潮间带上部主要生长绿藻。红藻等多数主要利用波长较短穿透力强的蓝绿光，因而分布水层较深，褐藻大多介于绿藻和红藻两者之间。

生活于浅水区的各种大型定生藻类经常有依据水深顺序分布的现象，即潮间带上部主要生长绿藻，下面褐藻占优势，更下面则是红藻占优势。

由于光照强度在海水中的衰减，绿藻大多数属阳生藻类，而红藻大多数属阴生藻类。

4.简述生态因子作用的一般特征

（1）生态因子的综合作用（综合性）

任一生态因子都是在与其他因子的相互影响、相互制约中起作用的，其变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。

（2）主导因子作用（非等价性）

对生物起作用的诸多因子是非等价的，在诸多环境因子中，有一个生态因子对生物起决定性作用，称为主导因子。主导因子的改变常会引起许多其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化。

（3）直接作用和间接作用

区分生态因子的直接作用和间接作用对生物的生长、发育、繁殖及分布很重要。（4）生态因子的阶段性作用（阶段性）

生物生长发育的不同阶段对生态因子的需求不同，具有阶段性的特点。

（5）生态因子的不可替代性和补偿作用（不可替代性和互补性）综合起作用的各因子之间不可替代，一个因子的缺失不能由另一因子来替代。

某一因子的数量不足，可靠另一因子的加强而得到调剂和补偿。

第二章种群生态学

5.什么是种群？简述自然种群的基本特征。

种群指特定时间内栖息于特定空间的同种生物的集合群。种内个体可自由交配繁衍后代，种群间的生殖隔离使不同种群间产生形态和生态上的差异。种群是物种存在、物种进化、种间关系的基本单位，是生物群落或生态系统的基本组成部分，同时也是生物资源开发利用的具体对象。其三个特征分别是：

（1）空间分布特征

有一定的分布范围，分布中心各种环境资源条件最合适，种群密度也较高，边缘地区环境资源条件和种群密度的波动则较大。

（2）数量特征

种群数量都随时间而变动，并有一定的数量变动规律。正常情况下，种群变动有一个基本范围，这与种群特有的出生率、死亡率、生长率和年龄结构等生物学特性有关。

（3）遗传特征

具一定的遗传特征，种内个体之间通过生殖活动交换遗传因子，种群所有个体的基因构成种群的基因库。

6.简述r－选择和K－选择者的主要特征。

r-选择：又称r-对策，指为适应多变的生境，把较多能量用于繁殖，充分发挥内禀增长率（r）的对策；通常出生率高，寿命短，个体小，缺乏保护后代的机制；子代死亡率高，具较强的扩散能力。

K-选择：又称K-对策，指为适应稳定的生境，把较多能量用于逃避死亡和提高竞争能力，使种群密度较稳定地处于环境负载量（K）附近的对策；通常出生率低、寿命长、个体大，具较完善的保护后代的机制。子代死亡率低，扩散能力较差，种间竞争能力较强

7.简述竞争排斥原理（高斯假说）的基本内容

（1）高斯假说

亲缘关系相近、具有同样的习性或生活方式的物种不可能长期在同一地区内共存，如果它们在同一地区出现，则必定利用不同的食物，或在不同的时间活动，或以其他方式占据不同的生态位。

（2）竞争排斥原理（竞争排除原理）

生态位上相同的两个物种不能长期共存，其结果或是一物种完全排挤掉另一个物种，或是生态位发生分化，如占据不同的空间，具有不同的食性或生活习性等。

第三章群落生态学

8.影响群落结构的因素有哪些？

（1）干扰对群落结构的影响

中度干扰假说：中等程度的干扰能增加群落的生物多样性。

（2）生物因素的影响（竞争与捕食）

种间竞争可通过生态位分化降低竞争紧张度，而使更多的物种共存。

种间竞争使群落中的种群各具一定的生态位，也使群落中的各物种在对空间、时间、资源的利用方面，都趋向于互相补充而不是直接竞争。

种间竞争群落能更有效地利用环境资源，同时可能增强了系统的稳定性。

广食性捕食者有可能对竞争力强的物种摄食很多，从而使竞争力弱的物种有更多的生存机会。即广食者的捕食作用能缓和种间竞争，促使多样性提高。

狭食者对被食者有选择性，其捕食作用的影响随被选择的对象属优势种或劣势种而异。若狭食者选择的对象是优势种，其捕食作用能提高群落的多样性；若狭食者选择的对象是竞争力弱的劣势种，其捕食作用会降低群落的多样性。

（3）空间异质性对群落结构的影响

空间异质性的程度越高，意味着有更多的小生境，可以维持更多的种类生存。

海洋透光层中很多种浮游植物可以共存的原因，除了竞争排斥的例外情况外，还可能与空间异质性的微环境有关。

（4）岛屿与群落结构（MacArthur的平衡说）

岛屿生物种类的丰富程度取决于两个过程，即新物种的迁入和原来占据岛屿物种的灭绝，当迁入率和灭绝率相等时，岛屿物种数达到动态平衡状态。

对某一岛屿而言，物种的迁入率和灭绝率将随岛屿上物种丰富度的增加而分别呈下降和上升趋势。

面积效应：距大陆的距离相等的不同岛屿，从大陆迁入这些岛屿的物种的速率将是相同的。但小岛上物种灭绝率比大岛高，导致大岛的生物多样性较高。

距离效应：岛屿离陆地和其他岛屿越远，物种迁入越低，因此导致离大陆或其他岛屿近的岛屿的生物多样性较高。