海洋生态系统

海洋生态系统
黄彬地信0902班
摘要：主要阐述了海洋生态系统的结构、类型和特点，介绍了几种重要的海洋生态系统、海洋生态系统的生产力、能量流动以及功能和效益，指出了我国海洋生态环境存在的主要问题，提出了海洋生态环境保护的目标和任务。

关键字：海洋生态系统生物多样性海流污染
一、海洋生态系统的概念
海洋生态系统是海洋生命系统与海洋环境系统在一定的时空范围内组成的，具有一定结构和功能的整体。

二、海洋生态系统的结构
1、生物成分
生物成分中的生态类群是根据生物的生活方式来规划的，不是生物学上的物种分类单元。

（1）浮游生物是在水层中进行浮游生活的生物包括浮游植物和浮游动物。

海洋中常见的浮游生物有硅藻、甲藻、金藻、原生动物、各种水母、小型甲壳类（桡足类），还有许多动物的幼虫、幼体和藻类的孢子。

（2）游泳动物是在水层中生活的运动能力较强的一些动物。

它们的个体一般都比较大。

海洋中常见的游泳动物有各种鱼类、一些爬行动物（如海龟、海蛇）、一些哺乳动物（鲸、鳍足类）、一些无脊椎动物（甲壳类、软体类）。

游泳动物多以其他动物为食物，也有一些摄食植物。

这一类群生物中具有经济价值的种类非常多。

（3）底栖动物是在底部生活的生物，有植物，也有动物。

底栖动物中也有能游泳的种类，但是游泳能力差，只做短距离的移动。

底栖生物的种类很多，生活方式也多种多样，有固着在岩石上的、附着在其他生物身上的、埋在软底质的泥沙中的、钻蚀在硬质底中的、匍匐在水底的。

底栖生物多以有机碎屑为食物且可以是一些经济鱼类的食物。

底栖生物在海洋生物群落食物关系中有重要意义。

2、非生物成分
海洋生态系统的非生物成分，与陆地生态系统非生物成分最大的不同就是海洋环境中独特的海洋现象，如加水的垂直分层现象、海流、海浪、潮汐、海水的混合、大洋环流等。

（1）海流是具有相对稳定速度的海水的流动。

它是海水的运动形式之一，对于海洋水文要素的分布和变化来说，海流是一项极为重要的影响因子。

按成因可分为四类：地转流、风海流、补偿流、潮流。

（2）海浪是发生在海洋中的一种波动现象，主要包括风浪、涌浪、近岸波三种。

（3）潮汐是海水在月球和太阳阴历作用下发生的周期运动。

它包括海面周期性的垂直涨落和海水周期性的水平流动，习惯上将前者称为潮汐，后者称为潮流。

潮汐的涨落现象是因时因地而异的。

从涨落周期来说，可以划分为三种类型：正规半日潮、全日潮、混合潮。

（4）海水的混合是海洋中存在着的一种最为普遍的运动形式，参与这种运动的海水，带着自己原来的特性，由一个空间像另一个空间运动，从而是相邻海水的性质逐渐趋向均匀，结果形成一种水文要素特性均匀一致的海水。

对于这类运动，我们总称为混合。

混合可分为涡动混合与对流混合。

发生在海洋中的现象，基本上都是受太阳作用的结果。

太阳直接或间接的作用使海面与大气完成热量的交换、质量的交换、动量的交换。

这些交换的过程一方面引起海面热盐状况的分布不匀。

另一方面导致海水的运动。

这种运动首先从表层开始，然后牵动整个大海的全部水层。

使用表层海水与外界的相互作用中所形成的热盐特性，从各个方向，以一定的规律，进行重新分布，从而形成了整个海洋热盐状况的空间结构。

海水的运动和海洋的热盐状况又影响着其中的化学、生物、沉积等过程。

三、海洋生态系统的类型及特点
海洋生态系统按海底的深度和形态特点分为：
1、浅海生态系统
水深6~200m左右的大陆架范围。

世界主要经济渔场几乎都位于大陆架和大陆架附近。

，这里具有丰富多样的鱼类。

陆架区的许多海洋现象都具有显著的季节性变化，潮汐、波浪、海流的作用都比较强烈。

海曙中含有大量的深解氧和各种营养盐类，所以陆架区特别是河口地带是渔业和养殖业的重要场所。

由于陆架区有着丰富的有机质，特别是繁殖极快、数量极大和很快死亡的微生物残骸，它们长期埋藏在陆架区沉积盆地泥沙中，在缺氧的环境下，受到一定的温度、压力和细菌的分解作用，形成巨大的海底油气田，目前世界上许多国家在大陆架上开采或正在计划开发利用这个天然的海底宝藏。

2、深海生态系统
深海带水深2000~6000m环境条件稳定，无光、温度在0~4℃左右，海水化学组成比较稳定，底土是软相粘泥，压力很大，因为深海中没有进行光合作用的植物，食物条件苛刻，全靠上层的食物颗粒下沉。

由于无光，深海动物视觉器官多退化，或者具发光的器官，也有的眼极大，位于长柄末端，对微弱的光有感觉能力，没有坚固骨骼和有力肌肉，有薄而透明的皮肤以适应高压的特征。

3、大洋生态系统
从深海带到开阔大洋，深于日光能透入的最深界线。

大洋面积很大，但水环
境相当一致，唯有水温变化，尤其是暖流与寒流的分布，由于大洋缺乏动物隐蔽场所，所以大洋动物一般有明显的保护色。

4、火山口生态系统
最近，一些学者在考察深海生物时，发现了一种极为特殊的生物群落，它位于Galapagos群岛附近深海的中央海嵴的火山口周围，火山口放出的水流温度高于周围200℃，栖居着生物界前所未知的异乎寻常的生物，如1/3长的蛤蜊，3m 长的蠕虫，它们的食物来源是共生的化学合成细菌，它通过氧化硫化物和还原二氧化碳而制造有机物，生产三磷酸腺苷。

5、河口生态系统
河口湾是大陆水系进入海洋的特殊生态系统，由于许多河口湾是人类海陆交通要地，受人类活动干扰甚深，也易于出现赤潮，河口生态学是一重要研究领域。

一般地说，河口区生物种类组成较为复杂，多样性指数较高。

四、几种重要的海洋生态系统
在海洋中，最具有生命力的生态系统有四类：红树林、珊瑚礁、上升流和海岸湿地。

1、红树林
红树林是对一个景观的描述（红树林沼泽），是热带、亚热带海岸淤泥浅滩上富有特色的生态系统。

全世界现有红树林1700万公顷，中国有1.5万多公顷。

适于生长在风平浪静、淤泥深厚的海滩、湿地或河口地区。

2、珊瑚礁
珊瑚礁广泛分布于热带和暖流所经部分的亚热带海域。

珊瑚礁区繁衍着数量惊人的各种鱼类及贝类、藻类、龙虾、海参和海龟等，为人类提供丰富的水产资源，同时，又为栖息于此的大量鸟类提供了充足的食物。

珊瑚礁还是旅游胜地。

在热带、亚热带浅海上，由造礁珊瑚骨架和珊瑚碎屑组成的具有抗浪性能的海底隆起。

3、上升流
海水运动具有连续性和不可压缩性，一个地方的海水流走了，相邻海区的海水会流来补充，这样就产生了补偿流。

补偿流有水平和垂直之分，垂直补偿流又分为上升流和下降流。

、
上升流的现象在大陆的西海岸特别明显。

在摩洛哥、非洲西南海岸、加利福尼亚海岸、秘鲁海岸等地，都有上升流。

在这些海区，强劲的信风把表层海水吹离海岸，上升流则把较冷、高营养盐的下层海水带到海洋表面，从而使这些海区的气候和生物条件发生变化。

全世界沿岸上升流区域的总面积的千分之一，却产生了世界总渔获量的一半。

4、海岸湿地
在海岸地带，地表水常难以下渗，排水能力又差，使地表水汇聚停滞，为沼泽形成提供了良好的场所。

此地带水浅且水位经常变动，波浪作用较强，水温变化较大，水中溶氧量充沛，光照充足，营养物质丰富，高等植物丛生且多有通气组织和泌盐组织，生物种类众多，生物生产力平均3~10g/(㎡·d)。

海岸沼泽多为泥炭沼泽，分布在沿海的淤泥质海岸上，也有位于河流入海处。

沼泽中的许多植物能吸收海洋中的污染物，净化海水。

沼泽中植物茂盛，鱼虾众多，因而这里成为鸟类的天堂，鸟粪又促进了植物的繁殖。

五、海洋生态系统的生产力和能量流动
1、海洋的生产力
海洋初级生产力几乎全部为浮游生物所承担。

影响海洋生态系统净生产量的主要无机环境因素是矿质营养。

根据浮游植物资源的情况，可以将海洋分为寡营养型和富营养型。

寡营养型水域内生物量为1mg/m³或更低；富营养型水域的生物量多于1mg/m³.
海洋的面积比陆地大，然而海洋生产力大大低于陆地生态系统生产力。

海洋的平均生产力约为陆地的1/5。

海洋和陆地生产力悬殊的主要原因是海洋浮游生物得不到足够的营养物质，而可见光又被海水吸收。

2、能量的流动
海洋食物链能量是从一个营养级流动到另一个营养级的生态效率大于林德曼效率，通常为15%~20%，高的可达30%。

在海洋中有一些极短的食物链，是陆地生态系统中少见的。

如藻类—鲸的食物链。

这种食物链只有很少的几个环节，能量流动中的损失较少。

根据食物链的长度不同，可以将海洋食物链分为三类：
（1）深海大洋中的食物链至少应有5个营养级才能产生出捕食性鱼类。

微型浮游植物（甲藻、硅藻等）→小型浮游动物（植食性原生动物）→大型浮游动物（食肉性甲壳类）→巨型浮游动物（箭虫、磷虾）→食浮游动物类（灯笼鱼类）→食鱼动物（乌贼、金枪鱼、海豚）
（2）沿海带食物链在沿海带，较大的浮游植物供养着较大的浮游动物，如虾和一些甲壳类，这些浮游动物又将是一些捕食性鱼类的食物，这种食物链包括3.5个营养级。

大型浮游植物（大型硅藻和甲藻）→大型浮游动物（植食性甲壳类）→食浮游生物的鱼（鯡）→食肉性鱼（鲑、鲨）
（3）上涌流食物链在有上涌流的海区，有一个很短的食物链，平均只有1.5个营养级。

在这个食物链中，大群大群浮游植物直接供养着一些食草的鱼类和哺乳动物。

浮游植物→食浮游植物的动物（沙丁鱼和鲸）
浮游动物→食浮游动物的动物（鲸）
六、海洋生态系统的功能及效益
海洋覆盖了地球2/3的面积，海洋对人类有着重要而深远的影响，能够为人类创造巨大的经济、社会、环境效益。

1、海洋孕育了生命
浩瀚的海洋是全球生命支持系统的一个基本组成部分，为生物提供广阔的生存空间。

海洋是生命的摇篮。

2、海洋为人类提供了大量的食物
海洋孕育着大量的生物。

地球动物的80%生活在海洋中，海洋生物种类繁多，整理地球的生物生产力海洋占了87%，相当于1.339亿吨有机碳。

3、海洋为人类提供工业原料
海洋中含有丰富的矿产资源，比如铜矿资源可以供人类利用600年，镍的储量可供人类使用15000年，锰可供人类利用24000年，而钴则可供人类开发14万年之久。

海洋中的工业原料品种多、储量大，合理的开发利用将会改善人类的生活。

4、海洋可以为人类提供用之不竭的动力资源
海洋中的海浪、潮汐、海流、海水温差蕴藏着无限巨大的能量，都将成为人类可以开发利用的能源，逐渐得以利用。

5、海洋为人类提供药品
海洋生物资源丰富，能够供人们进行医学研究，获得防病、治病的良药，为人类健康服务。

6、海洋科学在军事领域具有指导意义
对海洋科学的研究在国防建设中意义重大。

海流与潮流对水舰艇、潜水艇、布雷、导弹发射等具有较大影响。

人们利用海水的物理性质、海洋底质和海洋生物等科学知识，研制出声纳系统。

在第二次世界大战中所有被击沉的潜水艇中有60%是靠声纳系统发现的。

7、在预测天气、控制气候方面发挥了重要作用
海洋和大气是相互联系的，地球上的气候受海洋状况影响。

自然界的风、雨、云、台风、海浪、大洋环境只要是由于海洋和大气层相互作用产生的。

人们通过研究进水层大气和海洋间相互作用的机理，研究海洋表面的海流和深层环流状况来预测天气。

海洋与大气中二氧化碳的相互交换起着调节大气二氧化碳含量的作用，这种动态平衡能够控制气候的转变。

目前世界所排放的二氧化碳一半以上被海洋吸收，这一功能正在因全球变暖而削弱。

但可以肯定的是，如果没有海洋，地球生态环境早就不适合人类生存了。

8、大海对陆地环境起到净化作用
陆地的合川径流最后都要汇入大海。

大海在接纳合川径流的同时也容纳了径流运送的各种污秽物。

加上人类将垃圾至极倾入大海，以及人类活动造成海洋污染，和酸雨增加等等，大海几乎容纳了地球上所有的污染物，并通过生态运动，对污染物进行降解、转化、转移、沉积，从而净化了地球陆地环境。

七、我国海洋生态环境存在的问题
由于沿海地区人口快速增长，经济发展迅速，海岸带开发利用速度加快，沿海滩、湿地生态破坏加剧，海域总体污染状况仍未好转，近岸海域污染形势依然严峻。

①近岸海域污染问题仍然严重。

污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等海域。

近岸海域海洋生态系统脆弱，大部分海湾、河口、滨海湿地等生态系统受到破坏，有毒赤潮发生次数增加。

②陆源污染物入海总量高居不下。

高污染的电镀、医药、化工、印染、制革等行业在沿海地区大量存在，导致大量工业污染物直接排入近海；农村面源污染为得到有效控制，特别是畜禽养殖污染加剧；城市污水处理能力低，已建成的部分污水处理厂不能正常运转。

③缺乏区域性污染防治协调机制和海洋统筹综合治理措施，导致流域和海域之间、区域之间污染纠纷问题突出，局部海域环境质量难以改善。

④海洋生物面临物种减少和生物多样性下降的威胁。

典型生境损失严重，沿岸和近海海域多数传统优质渔业资源日趋枯竭，导致海洋生物资源严重衰退，一些珍稀物种处于濒危状态。

局部海域养殖密度过大，养殖布局不合理，养殖业自身污染成为新的污染源。

赤潮灾害频繁发生，港口淤积，航道萎缩、海岸侵蚀以及风暴潮和台风灾害等问题也因生态环境恶化而日趋严重。

八、海洋生态环境保护的目标和任务
1、防止海洋污染
防止海洋污染是海洋生态环境保护工作的首要任务。

①严格控制陆源污染物向海洋排放，包括控制河流和大气的污染；
②加强可科学研究，找出各种污染物在海洋中迁移转化的规律，为根治污染提供理论依据，提高监测污染的技术和手段，做到早发现早治理；
③合理规划和发展海水养殖业，避免过度养殖带来海水富营养化；
④尽快制定和完善有关的法律法规，并严格执法，制止一切污染海洋环境的行为。

2、保持海洋生态平衡
（1）保护现存海洋生物多样性必须采取有效措施制止海洋生物多样性继续受到人类活动的损害。

要树立资源节约的意识，提倡资源循环利用生产方式，强化对重要渔业水域和资源的监管，加快建设资源节约、环境友好型渔业。

普及健康养殖技术，推进生态养殖模式，大力发展优质、高效、生态、安全渔业，促进渔业经济增长方式有数量扩张型向质量效益型转变。

具体措施包括：①禁止过度捕捞海产品和不合理的捕捞方法，是渔业资源能够持续利用，规定禁渔区、禁渔期和保护区；②禁止不合理的海洋开发活动，避免海洋环境（特别是沿岸环境）继续恶化；③严格控制污染物的入海量，按照海洋自净能力接受陆地各种污染物质；④防止过度养殖，优化养殖水域的生态系统；⑤对引种持谨慎态度和防止无意引种对当地物种的危害；⑥控制养殖种群的扩撒，预防物种遗传多样性的丧失；
⑦严格按照旅游资源的负载能力，合理发展旅游业。

（2）建立海洋自然保护区
①海洋自然保护区的概念。

海洋自然保护区是指以保护海洋为目的，在海域、岛屿和海岸带对选择的保护对象，依法划出一定的面积予以特殊保护和管理区域。

②建立海洋自然保护区的意义。

建立海洋自然保护区就是一种动态的就地保护措施。

通过建立保护区能完整地保存自然环境和自然资源的本来面貌；能保护、恢复、发展、引种、繁殖生物资源，能保存生物物种的多样性，能消除和减少人为的不利影响。

参考文献：
孔繁德生态保护概论中国环境科学出版社 2001
黎华寿等生态保护导论化学工业出版社 2009
蔡晓明生态系统生态学北京科学出版社 2002
沈国英等海洋生态学北京出版社 2002。