生物海洋学期末复习讲义

生物海洋学复习题

模块1 生物海洋学导论

简述海洋三大环境梯度。

碎屑食物链在海洋生态系统中的重要性体现在哪些方面？

试述什么是蓝碳及其在全球碳循环中的作用。

“蓝碳”是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定、储存在海洋中的过程、活动和机制。

蓝碳的作用主要体现在以下方面：

首先，蓝碳可以有效去除大气中的二氧化碳。海岸带生境因其得天独厚的条件非常有利于植物的生长，因此它是世界上生产力最强的生境之一，其产量堪比生产力最强的农作物。海岸带生态系统借助光合作用把生物群呼吸的过量二氧化碳以有机物的形式固存，从而去除大气中的二氧化碳。

红树林、盐沼和海草牧场富余的有机碳产量埋藏在沉积物中，可以储存千年之久，是一种最强大的自然碳汇。尤其是海草牧场，它们积聚的物质达到一定程度后能够极大地增高海底海床，形成厚度超过 3 米的沉积层。

在新的科学认识下，蓝碳还包括之前没有得到足够重视的微型生物固碳储碳。因此，蓝碳的概念涵盖了海岸带、湿地、沼泽、河口、近海、浅海和深海等海洋环境的碳汇。

其次，蓝碳还可以通过减少水流、改变湍流及削弱波浪运动，增强沉积作用并减少或避免沉积物的再悬浮。海岸带生境能将物质积聚在海底使其成为高效的碳汇，年全球贡献碳量为1200 亿～3290 亿吨，这至少占全球海洋沉积物中碳埋藏量估计值的一半。

可见，海岸带生境的面积不到海底面积的 0.2%，却约占海洋沉积物有机碳埋藏总量的50%，是生物圈最密集的碳汇之一。但是因为对蓝碳机制和作用的理解刚刚起步，在全球碳循环的研究中及全球自然碳汇清单中，人们忽视了海岸带生境。

试列举两个提高海洋碳汇的可能途径。

模块2 海洋底栖生物及其在生态系统中的作用

1.什么是HNLC区，通过它说明除了硝酸盐和磷酸盐之外，还有哪些营养盐和营养元素可

能成为海洋浮游植物初级生产力的限制因子？

2.试说明补偿深度(补偿光强)与临界深度(临界光强)的区别，为什么前者可以作为定义真

光层的下界？

3.试比较海洋和陆地初级生产力的影响因素。在海洋中，有哪些物理因素控制和决定浮游

植物的初级生产？

4.用我们学过的生物海洋学知识分析厄尔尼诺引起秘鲁鳀渔业和鸟类资源崩溃的原因。

5.底栖植物包括哪些类群？底栖动物又可划分为哪几个生态类群？

6.如何理解河口区是海洋生态系统生产力最高的区域？

模块3海洋光合真核生物及其生态功能

1.海洋光合真核生物包括哪些类群？比较它们的异同。

2.举例说明海洋光合真核生物与生态环境正反两方面的关系。

3.举例说明一项分子生物学技术原理及其在生物海洋学研究中的应用。

4.海生植物包括哪些类群？海生植物通过哪些途径实现对海洋环境的影响？

5.设计实验，针对某个特定的海洋生物，采用DNA Barcoding 技术实现某个研究目标。

模块 4海洋浮游动物及其在生态系统中的作用

1.简述浮游动物的定义以及海洋浮游动物包含的主要类群。

2.简述浮游动物的分布及其与海洋环境的关系。

3.浮游动物的昼夜垂直移动有哪些类型？有什么意义？移动幅度受哪些因素影响？

4.什么是生物学季节？以北温带海区为例简述各个生物学季节的生态特点。

5.简述浮游动物在生态系统中的作用。

模块 5海洋微生物在生态系统中的作用

1.试述微食物环的概念、关键环节及其在海洋食物链中的作用。

概念：微型生物之间的摄食关系；又指海水中的溶解有机碳被细菌利用，细菌被原生动物（鞭毛虫、纤毛虫）摄食，原生动物被浮游动物摄食，所有这些生物又产生溶解有机碳，碳在这个环形的回路中循环利用。

关键环节：海洋中DOM被异养浮游细菌摄取形成次级生产力，进而被原生动物和桡足类利用而形成

作用：微食物环作为海洋食物网的重要组分，在海洋生态系统物质循环、能量流动、维持生物多样性等方面起到重要作用，

2.比较溶解度泵、生物泵和微型生物碳泵在海洋碳循环中的作用。

溶解度泵：通过二氧化碳的的物理溶解作用实现从表层到深层的转移

生物泵：通过浮游植物的光合作用固定二氧化碳成为DOC和POC，或被浮游动物摄食，随后以遗体、排泄等形式沉降至底层并矿化再循环实现转移

微型生物碳泵：海洋中DOM被异养浮游细菌摄取形成次级生产力，进而被原生动物和桡足类利用而形成帮助碳循环的进行

3.简述海洋微生物在碳循环中发挥的作用。

微生物在碳循环中的作用：微生物在碳素循环中具有非常重要的作用，它们既参与固定CO2光合作用，又参与再生CO2的分解作用。（1）光合作用：参与光合作用的微生物主要是藻类，蓝细菌和光合细菌，它们通过光合作用，将大气中和水体中的CO2合成为有机碳化物。特别是在大多数水生环境中，主要的光合生物是微生物，在有氧区域以蓝细菌和藻类占优势；而在无氧区域则以光合细菌占优势。

（2）分解作用：自然界有机碳化物的分解，主要是微生物的作用。陆地和水域的有氧条件中，通过好氧微生物分解被彻底氧化为CO2；在无氧条件中，通过厌氧微生物发酵被不完全氧化成有要酸、甲烷、氢和CO2。

4.简述海洋微生物在氮循环中发挥的作用。

（1）固氮作用

分子态氮被还原成氨和其他氮化物的过程称为固氮作用。自然界氮的固定，有两种方式，一是非生物固氮，即通过闪电高温放电等固氮，这样形成的氮化物很少；二是生物固氮，即通过微生物的作用固氮，大气中90％以上的分子态氮都是微生物的活性而固定成氮化物。

（2）氨化作用

微生物分解有机氮化物产生氨的过程称为氨化作用。很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮衍生物，氨化作用产生的氨，一部分供微生物，植物同化，一部分被转变成硝酸盐。

（3）硝化作用

微生物将NH3氧化成硝酸盐的过程称为硝化作用；整个过程由两类细菌分两个阶段进行。第一阶段是NH3被氧化为亚硝酸盐，靠亚硝酸细菌完成，第二阶段是亚硝酸盐被氧化为硝酸盐，靠硝酸盐细菌完成。

硝化作用形成的硝酸盐，在有氧环境中，被植物微生物同化，但缺氧环境中，则被还原