海洋生态学深海区热液口和极地

第十一章 深海区、热液口区和极地海区第一节 大洋区大洋区(oceanic zone)指大陆架边缘以外的水体，它与大陆架上方的水体是相连的， 大洋区是海洋的主体。

由于大陆架边缘的深度一般为 200 m，因此也将 200 m 以深的水 体称为深海(deep sea)。

大洋区是地球上最大的生态区，约占地球表面积的 50%。

相对于 近岸浅海区而言，大洋区的环境是相对稳定的。

人类对大洋区(特别是深海区)的了解非 常有限，这是由于大洋区涵盖的水域过于巨大，使得人类对其进行探索的难度不亚于探 索外层空间。

同时，这片未知领域的水深也对研究工作构成了一个重要障碍。

一、主要环境特征 尽管从表面上看，大洋区是一片一望无际的、简单而一致的水平面。

实际上大洋区 并非完全一致，是一个极其复杂的系统，受到各种外界因素的影响，存在不同空间和时 间尺度上的变化。

1．光照 大部分大洋表层的阳光充足，浮游植物可以在那里进行光合作用。

透光层的下方是 大洋最主要的部分，那里没有光线，不能进行光合作用，生物所需的能量主要来自上层 水体中的生源有机碎屑。

2．温度 大洋区在表层水和深层水之间常有温跃层存在，其厚度从几百米至上千米。

在温跃 层的下方，水温低、变化小，大多数深海区的温度在 2℃左右。

1500 m 以深的水温基本 上是恒定的低温（-1~4℃） ，最低温度（-1.9℃）位于南极洲下方。

3．溶解氧 表层溶解氧含量较高，都接近饱和状态，在 500~800 m 之间出现氧最小值的水层， 这主要是由于生物的呼吸消耗和缺少与富氧水交换的机会。

大洋更深的水体是由北极和 南极富氧表层冷水下沉而来的，加上深水区生物数量少，氧的消耗相应减少的缘故，所 以含氧量增高。

2000 m 以下水体中的溶解氧含量相对稳定， 约为 5 mg/L。

到了深海底部， 氧含量又有下降，因为那里生物栖息密度相对地高一些。

4．水压 海水压力随深度的增加而增加（每深 10 m，压力增加 1 个大气压） ，大部分深海区 的压力在 200~600 个大气压范围。

科普类：探索深海的奇妙生物，揭秘未知海底世界的异彩！1. 引言:深海是我们地球上最神秘、未被完全探索的领域之一。

它覆盖了地球表面巨大的面积，其中绝大部分深埋在水下。

这片浩瀚的蓝色世界中，隐藏着许多令人难以想象的奇妙生物和未知事物。

通过科学家们的不懈努力和先进技术的发展，我们逐渐开始揭开深海神秘面纱，并对其中的生命和生态系统有了更深入的了解。

1.1 深海神秘面纱深海虽然饶含神秘感，但却是人类非常少有机会亲身经历或观察到的领域。

它远离阳光，水压极高，在黑暗、寒冷和恶劣环境中存在着各种特殊而古怪的生物。

传说中甚至有人认为，在那里还隐藏着未知的怪物或者传说中的“海底龙宫”。

近年来，随着科学技术的发展，我们得以窥探这个备受异彩环绕并时刻汹涌激流对抗波涛万丈的深海世界。

1.2 入海奇观对于许多生物学家和深海探险家来说，深海被视为一个充满了令人叹为观止的奇迹和壮美景观的地方。

在那里，可以找到数千种不同形态和特征的奇妙生物，如巨大的鳐鱼、发光水母、伞状水母等。

这些与我们熟悉的陆地生物截然不同的生命形式与环境相互适应并发展出了独特而神秘的生存方式。

1.3 前行之路尽管我们在深海领域取得了一些重要进展，但仍然有很多未知等待我们去探索。

深海探险需要继续前行，以揭示更多关于这个令人着迷的领域的谜团。

科学家们正在努力开发新技术和设备，以便更好地理解深海生物和其所处环境之间的复杂关系。

通过持续不断地探索和研究，我们将能够欣赏到更多关于深海世界中奇妙生物和未知事物的异彩。

在接下来的文章中，我们将深入探讨深海生物的多样性、深海探索技术与进展以及未知海底世界的惊喜与挑战。

通过这些内容，我们将能够更好地了解和欣赏深海领域所带来的神秘和奇妙之处，同时也能够认识到科学家们不懈努力实现对深海世界未来研究发展趋势的驾驭。

2. 海底生物的种类多样性：2.1 海底生命之谜：深海作为地球上最神秘的环境之一，充满了无数未知的生命形式和谜团。

科学家们在深海中发现了许多独特而奇异的生物种类，这些生物有些已经被人们熟知，有些则仍然是未知的存在。

深海生态系统科普专题（二）穿过水层，走进深海——大海深处的生命绿洲
撰文｜以南
“阿尔文”号
“挑战者”号科学考察船加拉帕格斯附近海域
加拉帕格斯海域附近的海龟深海热液生态系统
周围连续堆积，最终形成像“烟囱”一样的形状。

热液口温度可达350~400℃，并含有大量的硫化氢，对于大多数生物而言，这种气体极具致命性，但却是部分化能自养微生物维持生命所需的能源。

热液生态系统主要受三个因素影响：温度、压力和营养浓度。

在水温60—110℃区域分布着多种细菌；在20—40℃区域，生活着大量的蠕虫动物；在2—15℃区域，生物种类繁多，包括蛤类和虾类。

生微生物有时能占到蠕虫营养体
25%以上的体积。

这种共生模式在热液口十分
常见，与周围的海底相比，热液
喷口区的生物密度要高出1万到
10万倍，詹姆斯·卡梅隆在他的
纪录片《深海异类》中说：“这
种聚会在下面的黑暗中已进行了
几十亿年，与我们毫无关系，即
使太阳明天消失，它们也不在
意。

”
2011年2月17日，“大洋一
号”首次正式使用我国自主研发
深海冷泉生态系统
冷泉是指来自沉积界面以
下，成分以水、碳氢化合物（甲
烷为主）、硫化氢和细粒沉积
物为主的低温流体（通常只有
几℃），以渗漏、喷涌或扩散的
方式向海底面运移，并在甲烷渗
漏区滋养了大量化能自养生物群
落的一种海底环境。

早在1979
年，美国科学家就发现了生长有
重晶石和管虫的海底流体渗漏区
域，称为“低温热液”；1983
年，美国科学家在墨西哥湾东边
海山三维模型
冷水珊瑚。

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一、生态学(ecology）是研究生物有机体与其栖息地环境之间相互关系的科学。

海洋生态学是研究海洋生物之间以及海洋生物与其环境之间关系的科学。

二、海洋生态学围绕着全球面临的重大生态课题进行了空前规模的研究。

研究成果为：（本题只需记下大点，内容课堂上后面的章节都讲了，自己发挥就可，不用死记硬背）1、海洋初级生产力总量的研究方面（1）将14C同位素示踪技术应用于海洋初级生产力的测定（2）近20年来，随着海洋调查和研究的深入，发现：一些超微型浮游生物在初级生产中起着极为重要的作用(3)70年代以前过低估计了海洋初级生产总量的水平（少估算了浮游生物输送到海水中的部分）2、微型和超微型浮游生物的研究发现许多过去用普通显微镜观察不到的微细生物.蓝细菌3、新生产力与物质通量研究方面首先:1967年提出了“新生产力”的概念，认为初级生力应包括再生生产力和新生生产力两部分.意义：与生物泵联系，对调节全球气候变化（温室效应）的调节有重要意义其次：C与其他生源要素（N、P、SI等)在不同海洋界面的通量研究日益受到重视4、海洋生态系统食物链、食物网研究方面Ryther1969年提出大洋食物链,沿岸大陆架和上升流区食物链三种类型并估计它们的生态效率；食物网研究中提出生物粒径谱5、海洋微型生物食物环研究。

海洋异养微生物既是分解者，也是生产者。

除了二条经典的能流途径--捕食食物链和碎屑食物链外，提出了微食物链和微型食物网微型生物食物环:DOM－细菌和真菌－原生动物－后生动物6、大海洋生态系统的管理方面大海洋生态系统的管理目的：（1) 保护海洋生物的多样性(2）合理开发利用生物资源（3）维持海洋生态系统的健康7、全球海洋生态系统动力学研究(Global Ocean Ecosystem Dynamics, GLOBEC)GLOBEC科学研究涵盖了物理海洋学、生物海洋学、化学海洋学和资源生态学（或称渔业生态学）等多个学科，更重要的是侧重于多学科的交叉与综合。

海洋生态学习题第一章生态系统及其功能概论1. 生态系统概念所强调的核心思想是什么？2. 生态系统有哪些基本组分，它们各自执行什么功能？3. 生态系统的能量是怎样流动的，能流过程有哪些特点？4. 生态系统的物质是怎样循环的，有哪些特点？5. 生态系统是怎样实现自校稳态的？6. 能进行光合作用的生物出现后对促进生物进化、增加地球上的生物多样性有何重大意义？7. 何谓生态系统服务？生态系统服务有哪些基本特征？8. 生态系统服务的理论对处理人类与自然关系的实践有何指导意义？第二章海洋环境与海洋生物生态类群1．为什么说海洋是地球上最大的生态单位？联系海洋主要分区说明海洋在纬度、深度和从近岸到大洋等三大环境梯度特征。

2. 海水的溶解性、透光性、流动性及pH缓冲性能对海洋生物有何重要意义？3. 简要说明大陆边缘沉积与深海沉积类型的差别。

4. 海洋浮游生物的共同特点是什么？5. 按个体大小可将浮游生物划分为哪些类别？这样划分的类别有何重要生态学意义？6. 海洋游泳动物包括哪些主要门类？说明鱼类生活周期中的洄游行为及其意义。

7. 生活于大洋中层和深层的鱼类在身体结构上有什么特征？8. 结合底栖生物的生活方式谈谈海洋底栖生物种类繁多的原因。

第三章海洋主要生态因子及其对生物的作用1. 什么叫环境和生态因子？2. 何谓限制因子？说明利比希最小因子定律和谢尔福德耐受性定律的主要内容。

3. 如何用辨证统一的观点来理解生物与环境的关系？4. 简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用。

5.为什么说浮游植物辅助色素对利用太阳光有重要作用？6. 简述海水温度的水平和垂直分布规律及其主要生态作用。

7. 简述大洋表层环流模式及海流的生态作用。

8. 说明海洋中盐度分布及其生态作用。

9．说明海水中O2、CO2的来源与消耗途径。

为什么说pH值可作为反映海洋生物栖息环境化学特征的综合指标？第四章生态系统中的生物种群与动态1. 什么是种群？种群有哪些与个体特征不同的群体特征？2. 什么叫阿利氏规律？种群的集群现象有何生态学意义？3. 动态生命表与静态生命表有什么不同？为什么说应用生命表可以分析种群动态及其影响因素？4. 种群逻辑斯谛增长模型的假设条件是什么？为什么说该模型描述了种群密度与增长率之间存在的负反馈机制？5. r-选择者和K-选择者的生活史类型有哪些差别？举例说明种群生活史类型的多样化。

海洋生态学_浙江大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.Eutrophication is a type of pollution caused by参考答案:Nitrogen and Phosphate2.有关磷元素说法正确的是参考答案:无机磷较容易与某些金属元素发生化学反应而形成粘性或固体沉降到海底3.下列关于脱氮作用说法正确的是参考答案:脱氮作用是在微生物的作用下进行。

4.硝化作用包括参考答案:氨态氮被氧化成硝态氮5.由于人类大量使用石油、煤等化石燃料，额外排入空气中的CO2，被海洋吸收的占参考答案:1/36.海雪的主要组成不包括参考答案:活的生物7.有关“太平洋垃圾洲”的说法不正确的是参考答案:仅由相邻国家的垃圾排放而来8.塑料垃圾对海洋生物的威胁包括参考答案:上述所有9.红树林对生境的适应性，说法不正确的是参考答案:可随潮汐涨落而改变栖息地10.塑料垃圾进入海洋的主要途径参考答案:上述所有11.An important feeding adaptation among deep-sea fishes参考答案:Ability to eat prey bigger than themselves.12.溶解氧最小值区域出现的水层是参考答案:Mesopelagic zone（中层）13.热液喷口形成后，最先进入热液区的生物是参考答案:嗜硫细菌14.热液口生物对极端环境的适应性表现不正确的是参考答案:热液口生物的生存过程不需要氧气15.有关极地生态系统说法不正确的是参考答案:南极的冰层覆盖呈现明显的季节性变化16.极地海域冰藻对环境的主要适应性表现说法不正确的是参考答案:通过成团结构以漂浮在冰层下17.极地海域的主要初级生产者是参考答案:Phytoplankton18.极地海洋底栖生物体型较大的原因说法不正确的是参考答案:能量存贮较多有助于生存19.珊瑚白化的原因参考答案:上述都有可能20.淡水鱼和海水鱼的区别参考答案:海水鱼可通过鳃或排尿达到渗透平衡21.Where is the mesopelagic zone?参考答案:200~1000m22.The keystone species in Antarctic (南极) ocean is参考答案:Krill23.Zooxanthellae（虫黄藻） are essential to reef-building corals because they参考答案:Provide the coral with nutrient24.The biggest difference of Arctic （北极）and Antarctic（南极） is参考答案:The Arctic is the ocean surrounded by land, and the Antarctic is the land surrounded by ocean25.The giant deep-sea hydrothermal vent（热液喷口）tubeworm（管栖蠕虫）feeds on:参考答案:It filter-feeds on chemosynthetic bacteria26.The energy source for the bacteria that thrive around deep-sea hydrothermalvents（热液喷口） is:参考答案:Hydrogen sulfide （硫化氢）27.Bacteria thriving around deep-sea hydrothermal vents(热液喷口) are:参考答案:Chemosynthetic28.The condition that creates the largest problem for animals in the deep sea:参考答案:Food availability29.Pollution is best described as参考答案:Adding substances or energy that harm the environment.30.当前全球海平面大约每年升高参考答案:3～6mm31.水流对海洋生物分布的重要作用表述不正确的是参考答案:一般情况下，上升流可携带温水团到海面表层，为生物提供适宜的温度32.The group of macroalgaes/seaweedswith the largest number of species is the参考答案:Red algae33.海洋中溶解态有机碳的主要来源参考答案:全部正确34.海洋碳库中的无机碳主要是参考答案:CO2， H2CO3、HCO3-和 CO32-等组分的电离平衡体系35.Macroalgae/seaweedscan be best differentiated from true plants becausemacroalgae/seaweeds:参考答案:Have no true roots, leaves, or stems36.全球气候变化对海洋的影响说法不正确的是参考答案:物种向两极迁移，多样性增加，生态系统更稳定37.Typically, the dominant inhabitants （居民，指生物）of rocky subtidalbottoms in shallow water are:参考答案:Macroalgaes/Seaweeds38.Deposit feeders （食碎屑生物） would be most likely to be found on whichsubstrate?参考答案:Muddy bottoms （泥质软底）39.Which of the following factors is most likely to have an effect on the globaldistribution of organisms on the continental shelf参考答案:Temperature40.One of the following statements best describes the temperature and salinityof thedeep sea参考答案:It is usually stable as a result of few interaction of water current or light41.生物的洄游迁移参考答案:通过渗透调节来适应不同的盐度环境42.具有渗透压调节的生物参考答案:可通过鳃排出多余的盐分43.影响海水盐度的因素不正确的是参考答案:溶解氧含量44.Mangroves live in coastal waters that:参考答案:Are well protected from strong wave action45.Pressure increases with depth by adding one atmosphere of pressure forevery参考答案:10 meters of depth46.The most biologically rich part of the ocean is the:参考答案:Continental shelf.47.What are the dominant ions in rivers?参考答案:Ca and Hydrocarbonate (钙和碳酸氢盐)48.The main source of food in muddy-bottom （泥质软底）intertidalcommunities:参考答案:Detritus （有机颗粒物等碎屑）49.Which of the following is the state of water at a temperature of 4 ℃？参考答案:Maximum density of water50.Generally, what is the salinity in the surface ocean?参考答案:34~3651.Salinity of seawater increases:参考答案:As evaporation (蒸发) increases52.Which ions comprise about 85% of the solutes in seawater?参考答案:Sodium and chloride(钠和氯化盐)53.潮间带生物对波浪的适应性说法不正确的是参考答案:偶然的大规模波浪冲刷作用不会引起潮间带生物的大量死亡54.The pyramid of biomass shows the参考答案:Number of individuals in each trophic level55.Cleaning symbiosis （清除共生）is an example of symbiosis because thepartners involved in the association参考答案:Both have coevolved into a close association.56.The term trophic refers to:参考答案:Feeding.57.Which of the following is an example of intraspecific competition?参考答案:Two individuals in a population of clownfish attempt to use the same anemone as habitat58.Mangroves belong to one of the following groups参考答案:Flowering plants.59.In competitive exclusion, which of the following is true参考答案:One species is a better competitor for resources60.Predation can be best defined as:参考答案:An animal eating any other organism61.Which of the following is the state of water at a temperature of 4゜C ?参考答案:Maximum density of water62.下列哪种鱼尾巴的形状，对鱼形成的阻力最小？【图片】参考答案:Heterocercal63.温室气体不包括参考答案:氮气64.What is the habitat？参考答案:A place in where the individuals of population live65.100,000 kcal of producer could support approximately _____ kcal of the thirdconsumer.参考答案:10066.下列有关功能决定形态（Form Follows Function）说法不正确的是参考答案:微囊藻的成团结构可帮助其获得更多的营养67.上升流的主要类型有参考答案:所提到的全部答案68.有关生物的垂直迁移说法不正确的是参考答案:浮游植物的垂直迁移可能是在天亮前由表层向底层迁移69.一般热带珊瑚鱼的特征参考答案:平直的尾巴70.One of these organisms is typically a very rare component of soft-bottom（软质底）intertidal communities参考答案:Seaweeds71.Which of the following isnot trueregarding coral bleaching?参考答案:Bleaching results in no loss of zooxanthellae72.The zonation of plants in mangrove is determined mostly by:参考答案:Height of the tide.73.Eutrophication（富营养化） is very detrimental（有害的） to thedevelopment of coral since it increases:参考答案:The amount of nutrients in the water, hence providing theconditionsfor the overgrowth of algae74.Reef-building corals（造礁珊瑚）grow only in shallow water because:参考答案:Zooxanthellae need light for photosynthesis75.One of the following is known to be responsible for thermal pollution （热污染）参考答案:Power plants （发电厂）76.下列有关富营养化说法不正确的是参考答案:初级生产力增加，上行效应，生态系统生物群落物种丰富生物量增加。