厦门大学课程之海洋生态学共51页文档
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1.生态系统:一定时间和空间范围内,生物与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个相互联系、相互作用并具有自动调节机制的自然整体。
2.生物地化循环:生态系统之间各种物质和元素的输入和输出以及它们在大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈之间的交换。
3.关键种:对群落组成结构和物种多样性(包括生态系统稳定性方面)具有决定性作用的物种。
4.生物泵:有机物生产、消费、传递、沉降和分解等一系列生物学过程构成碳从表层向深海底转移的过程5.生态阈值(环境容量):在人类生存和环境不致受害的前提下,某一环节所能容纳污染物的最大负荷量。
6.富营养化:氮磷等植物所需的营养物质大量进入湖泊、水库、河口、海湾等水体,引起藻类大量繁殖、水体透明度和溶解氧含量下降、水质恶化的污染现象。
7.洄游索饵:为寻找或追逐食物所进行的洄游。
8.牧食食物链:以活体植物开为起点,然后是食草动物、一级肉食动物、二级肉食动物等的食物链。
9.碎屑食物链:以动植物死亡尸体等碎屑为起点的食物链。
10.海洋酸化:指由于吸收大气中过量的二氧化碳,导致海水逐渐变酸的过程.11.生态平衡:能在外来干扰下通过自我调节恢复到原初的稳定状态。
12.生态系统服务功能:有自然生态系统在在其生态运转过程中所产生的物质及其所维持的生活环境对人类产生的服务功能。
13.环境梯度:从赤道到两极的纬度梯度、从海面到深海海底的深度梯度以及行延安到开阔大洋的水平梯度。
14.浮游生物:在水流运动的作用下,被动地漂浮在水层中的生物群.15.越冬洄游:主要是暖水性游泳动物的一种习性,通常在晚秋和初冬水温下降时集群游到适于过冬的海区.16.产卵洄游:产卵季节前集群向产卵场的洄游17.生态因子:生态学上将环境对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素.18.利比希最小因子定律:植物的生长取决于处在最小量状况的必须物质,即,当环境中某物质的量接近于植物所需的最低量时,该物质就对植物的生长和繁殖起限制作用,成为限制因子。
第一部分海洋生态学总论第一章生态系统及其功能概论生态系统生态学是现代生态学的核心,这是生态学发展的必然趋势。
本章扼要介绍生态系统的概念、组织结构和功能以及生态系统各种生态过程对人类提供的服务,作为全书内容的总概括。
第一节生态系统的组成结构与功能一、什么叫生态系统地球上的森林、草原、湖泊、海洋等自然环境的外貌千差万别,生物的组成也各不相同,但它们有一个共同特征,即其中的生物与环境共同构成一个相互作用的整体。
生态系统(ecological system,ecosystem)就是指一定时间和空间范围内,生物(一个或多个生物群落)与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个相互联系、相互作用并具有自动调节机制的自然整体。
生态系统是一个广泛的概念,其范围根据研究目的和研究对象而定。
一个湖泊、一片草地或一片森林都可以视为一个相对独立的生态系统。
从大的范围来说,整个陆地或海洋也可视为两个巨大的生态系统。
同样的,海洋还包括沿岸浅海生态系统和深海生态系统两大相对独立又紧密联系的生态系统类型。
生物圈则是一个行星水平的巨大生态系统。
空气、水、土壤和岩石维持着地球表面层里生物的生命,地球上各种生物之间,以及生物与非生物环境之间互相作用,进行着物质和能量的交换。
生态系统概念是英国生态学家Tansley于1935年首先提出来的,强调系统中生物和非生物组分在结构上和功能上的统一。
他指出:“更基本的概念是……完整的系统,它不仅包括生物复合体,而且也包括人们称之为环境的全部物理因素的复合体。
”因此,生态系统这个概念主要在于强调生物与环境的整体性,它在生态学思想中的主要功能在于强调相互关系、相互依存和因果联系。
认识这种整体性概念对于保护人类赖以生存的自然环境和合理利用自然资源等全局性重大课题有非常重要的指导意义。
生态系统概念的提出将生态学推上一个新的研究层次。
随后许多生态学家对生态系统的理论和实践作出巨大贡献。
例如,Thienemann有关营养阶层的论述,Leibing提出生态能量学的概念,Brige和Juday在20世纪40年代就提出“初级生产”的思想,并提出营养动力学的概念。
厦门大学海洋生态学实验讲义厦门大学海洋系海洋生态学教学组编一九九九年七月实验一、温度对海洋动物发肓速率和孵化率的影响一、实验目的:1、测定不同温度下海洋动物的发肓速率和孵化率,总结某些特定动物发肓的生物学零度和热常数。
2、掌握控温仪、恒温水浴锅、光照培养箱等仪器的使用方法。
二、原理:参见《海洋生态学》第二章。
根据有效积温法则,生物胚胎发育所需总热量基本上是一个常数,即K =N(T-C),其中K为热常数,即完成某一发育阶段所需的总热量,N为完成某一发育阶段所需的时间,T为发育期的平均温度,C为生物学零度。
因此,在适温范围内,提高温度可缩小胚胎发育时间。
三、仪器与设备:1、光照培养箱2、控温仪或恒温水浴锅3、充气机4、1000ml烧杯等玻璃仪器四、实验材料:卤虫(Artemia spp.)又名丰年虫、丰年虾等,广泛分布于世界各大陆的盐湖、盐田等高盐水域,其适宜盐度范围为20~100,适宜温度范围为25℃~30℃。
卤虫休眠卵(自天然水域捞取后经分离、干燥后制成商品)孵化的无节幼体是水产动物培养初期的优良饵料,其成体亦可作为水产动物的饵料。
正常卤虫休眠卵在适宜条件下,一般15小时左右开始孵化,24小时孵化率达90%以上。
五、实验步骤1、在12只盛有天然过滤海水的1000ml烧杯中加入一定数量(如500粒)卤虫休眠卵,以小型充气机适量充气,使休眠卵均匀悬浮在海水中,并供以连续关照,强度约1000Lx。
将烧杯分为4组,分别在15℃、20℃、25℃和30℃(以光照培养箱、控温仪或恒温水浴锅控制水温)温度下孵化。
2、孵化15小时后,每隔1小时对幼体孵化状况进行观察,并在18、21、24小时分别从4个温度组中取1样品固定计数,计算孵化率。
3、以孵化率达90%时的孵化时间作为卤虫胚胎发育的所需时间,根据有效积温法则,计算卤虫发育的生物学零度和热常数。
实验二、温度对海洋动物呼吸速率的影响一、 实验目的:1、测定海洋动物在适温范围内呼吸速率,分析与温度的相互关系。
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.主要目标是把海洋生态系统视为一个有机的整体,认识全球环境变化对海洋生态系统的主要成分-动物种群的丰度、多样性和生产力的影响,以及从全球变化的涵义上认识全球海洋生态系统及其主要亚系统的结构、功能对物理变化的反应,发展预测海洋生态系统对全球变化响应的能力。