海洋生态学总论-厦门大学海洋与地球学院

海洋生态学探索海洋与陆地生态系统的交互作用海洋生态学是研究海洋生物与环境之间相互作用的学科领域。

在这个学科中，人们探索海洋生态系统与陆地生态系统之间的交互作用，深入研究它们所扮演的重要角色以及相应的生物学和地球学过程。

本文将从不同的角度介绍这一领域的研究内容和重要发现。

一、海洋与陆地生态系统的相互影响1. 海洋向陆地的营养物质供应海洋中富含的养分，如氮、磷、硅等，通过物质循环流向陆地。

这些养分通过洋流、风等运输方式进入陆地，促进了陆地上植物生长，维持了陆地生态系统的稳定。

例如，许多国家的农业依赖于海洋供给的养分来提高作物产量。

2. 陆地向海洋的有机物输送陆地上的有机物质往往通过河流、潮汐等方式进入海洋。

这些有机物质不仅是海洋生物生存的重要营养源，也为海洋生态系统的能量流动提供了基础。

同时，陆地带来的有机物质也会影响海洋水体的化学成分和物理特性，从而对海洋生物的生存和繁殖产生影响。

二、海洋和陆地生态系统的相互联系1. 海洋生物对陆地生态系统的影响海洋生物的迁徙和繁殖过程中可能会对陆地生物种群造成直接或间接的影响。

例如，季节性迁徙的海洋哺乳动物，如海豹、海狮等，会在陆地上寻找繁殖和产仔的场所，这直接影响了陆地上的生物多样性和生态平衡。

2. 陆地对海洋生态系统的影响陆地上的人类活动、农业排放、工业废水等污染物质往往通过河流、潮汐等方式进入海洋，对海洋生态系统造成了污染和破坏。

这些污染物质不仅对海洋生物的生存和繁殖产生负面影响，还可能引发海洋生态系统的变化和失衡。

三、海洋生态系统的保护和管理1. 制定合理的海洋保护政策针对海洋和陆地生态系统的交互作用，各国需要制定相应的海洋保护政策。

这些政策应综合考虑海洋和陆地的生态需求，保护生物多样性，避免过度捕捞和资源开发，维持海洋与陆地生态系统的平衡。

2. 推动环境教育和公众意识的提高海洋生态学的发展离不开公众的支持和参与。

通过加强环境教育，提高公众对海洋与陆地生态系统交互作用的认识，培养公众保护海洋生态环境的意识和行动力。

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。

第一章生态体系及其功效概论1 生态体系概念所强调的焦点思惟是什么？答: 生态体系概念所强调的焦点思惟重要强调天然界生物与情形之间不成朋分的整体性,建立这种整体性思惟使人类熟悉天然的具有革命性的进步.生态体系生物学是现代生态学的焦点.2 生态体系有哪些根本组分？它们各自履行什么功效？答：生态体系的根本构成成分包含非生物和生物两部分.非生物成分是生态体系的性命支撑者,它供给生态体系中各类生物活动的栖息场合,具备生物生计所必须的物质前提,也是性命的源泉.生物部分是履行生态体系功效的主体.可分为以下几类：临盆者:能运用太阳能进行光合感化,制造的有机物是地球上一切生物的食物起源,在生态体系中得能量流淌和物质轮回中居重要地位.花费者：它们之间或者间接的依附临盆者制造的有机物为食,经由过程对临盆者的摄食.同化和接收进程,起着对初级临盆者的加工和本身再临盆的感化.分化者：在生态体系中中断的进行着与光合感化相反的分化感化.3生态体系的能量是怎么流淌的？有什么特色？答：生态体系的能量流淌进程是能量经由过程养分级不竭消费的进程.其特色如下：（1）临盆者（绿色植物）对太阳能运用率很低,只有1%阁下.（2）能量流淌为不成逆的单向流淌.（3）流淌中能量因热散掉而逐渐削减,且各养分层次自身的呼吸所耗用的能量都在其总产量的一半以上,而各级的临盆量则至多只有总产量的一小半.（4）各级花费者之间能量的运用率平均为10%.（5）只有当生态体系临盆的能量与消费的能量均衡的,生态体系的构造与功效才干保持动态的均衡.4 生态体系的物质是如何轮回的？有什么特色？答：生态体系的物质轮回经由过程生态体系中生物有机体和情形之间进行轮回.性命所需的各类元素和物质以无机形态被植物接收,改变成生物体中各类有机物质,并经由过程食物链在养分级之间传递.转化.当生物逝世亡后,有机物质被各类分化者分化回到情形中,然后再一次被植物接收,从新进入食物链.生态体系的养分物质起源于地球并被生物多次运用,在生态体系中不竭轮回,或从一个生态体系转移到别的一个生态体系.物质轮回的特色：1.全球性;2.来去轮回;3.重复运用.5生态体系是如何实现自我稳态的？答：生态体系经由过程负反馈机制实现自我调控以保持相对的稳态.负反馈可以或许使生态体系趋于均衡或稳态.生态体系中的反馈现象十分庞杂,既表示在生物组分与情形之间,也表示于生物各组分之间和构造与功效之间.在一个生态体系中,当被捕食者动物数量很多时,捕食者动物因获得充足食物而大量成长;捕食者数量增多后,被捕食者数量又削减;接着,捕食者动物因为得不到足够食物,数量天然削减.二者互为因果,彼此消长,保持着个别数量的大致均衡.这仅是以两个种群数量的互相制约关系的简略例子.解释在无外力干扰下,反馈机制和自我调节的感化,而实际情形要庞杂得多.所以当生态体系受到外界干扰损坏时,只要不过火轻微,一般都可经由过程自我调节使体系得到修复,保持其稳固与均衡.生态体系的自我调节才能是有限度的.当外界压力很大,使体系的变更超出了自我调节才能的限度即“生态阈限”时,它的自我调节才能随之降低,以至消掉.此时,体系构造被损坏,功效受阻,乃至全部体系受到伤害甚至解体,此即平日所说的生态均衡掉调.6能进行光合感化的生物消失后对促进生物进化.增长地球上的生物多样性有何重大意义？答 :7 何谓生态体系办事？生态体系办事有哪些根本特点？答：由天然生态体系在其生态运转进程中所产生的物质及其所保持的生涯情形对人类产生的办事功效就被称为生态体系办事.其根本特点：（1）生态体系办事是客不雅消失的.（2）生态体系办事是生态体系的天然属性.（3）天然生态体系在进化成长进程中,生物多样性越来越丰硕.第二章海洋情形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？接洽海洋重要分区解释海洋在纬度.深度和从近岸到大洋三大情形梯度特点？答：纬度梯度重要表示为赤道向南北极的太阳辐射强度逐渐减弱,季候差别逐渐增大,每日光照中断时光不合,从而直接影响光合感化的季候差别和不合纬度海区的温跃层模式;深度梯度重要因为光照时光只能透入海水的表层,其下方只有微弱的光甚至无光世界.同时温度也有明显的垂直变更,表层因太阳辐射而温度升高,底层温度低并且恒定,压力也随深度的而不竭增长,有机食物在深层很稀疏.在程度倾向上,从沿海到向外延长到坦荡大洋的梯度重要涉及深度.养分物含量和海水混杂的感化的变更,也包含其他情形身分的摇动呈现从沿岸向外海减弱的变更.2 海水的消融性.透光性.流淌性以及PH缓冲机能对海洋生物有何重大意义？答：(1)海洋的消融性具有很强的消融性,浮游植物进行光合感化所需的N. P等无机盐都以合适与有植物接收的情势消失于海水中,便于浮游植物接收.(2)海水具有透光性,光线可以投入必定的深度,为浮游植物光合感化供给必须得光照前提.（3）海水的流淌性可以扩展生物散布的规模.（4）海水的组分稳固,缓冲机能好,可以或许使PH保持在必定的规模内,可以或许使生物有一个稳固的生涯情形.3 扼要解释大陆边沿沉积与深海沉积类型的不同？答：大陆边沿沉积是经河道.风.冰川等得感化从大陆或从临近的岛屿携带入海的陆源碎屑,它包含岸滨及陆架沉积和路坡及路裾沉积;深海沉积包含红粘土软泥沉积.钙质软泥沉积和硅质软泥沉积.红粘土沉积是从大陆带来的红色粘土矿物以及部分火山物质在海底风化形成的沉积物,重要散布在大洋的低临盆力去.钙质软泥沉积龋齿由有孔类的抱球虫和浮游软体动物的翼族类以及异足类的介壳构成,重要散布在宁靖洋.大西洋和印度洋的亚热带.水深不超出4700m的深海底.硅质粘土重要由硅藻的细胞壁和放射虫骨针所构成的沉积.4 简述海洋浮游生物的配合特色及其在海洋生态体系中的感化？答：它们的配合特色是缺乏蓬勃的活动器官,活动才能衰或者完全没有活动才能,只能随水流移动,具有多种多样顺应富有生涯的构造.浮游生物的数量多.散布广,是海洋临盆力的基本,也是海洋生态体系能量流淌和物质轮回的重要环节.浮游植物光合感化的产品根本上要经由过程浮游动物这个环节才干被其他动物所运用.浮游动物经由过程摄食影响或掌握临盆力,同时其种群动态变更又可能影响很多鱼类和其他动物质源群体的生物量.5 按个别大小可将浮游生物划分为哪些类别？如许划分的类别有何重要生态学意义？答：按个别的大小浮游生物可以分为以下几种类型：微微型浮游生物.微型浮游生物.小型浮游生物.中型浮游生物.大型浮游生物.巨型浮游生物.意义：这种大小等级划分往往包含响应的摄食者—被食者的养分关系.6 海洋泅水动物包含哪些门类？解释鱼类生涯周期中得洄游行动及其意义.答：海洋浮游动物重要包含：原活泼物.浮游甲壳类.水母类和栉水母类.毛颚类.被囊动物有尾类以及其他的浮游动物.按洄游的动力,可分为自动洄游和自动洄游;按洄游的倾向,可分为向陆洄游和离陆洄游降河（海）洄游和溯河洄游等.根据性命活动进程中的感化可划分为生殖洄游.索饵洄游和越冬洄游.这三种洄游配合构成鱼类的洄游周期.意义:洄游是鱼类在漫长的进化岁月里天然选择的成果,经由过程遗传而巩固下来.鱼类洄游具有按期性.定向性.集群性和周期性等特色.几乎所有的洄游都是集群洄游,但不合种类不合性质的洄游,洄游的集群大小各不雷同,这与包管最有利的洄游前提有关.洄游距离的远近与洄游鱼类的体型大小及其自身状况有关.体型大,含脂量高,洄游距离较远,如鲟.大麻哈鱼.鳗鲡等的行程均达数千里.洄游的定向性除与遗传性有关外,高敏锐度和选择性的嗅觉,在引诱鲑.鳗鲡等鱼类数年之后过程数千公里回归原出生地起了很大感化.金枪鱼的颅骨内极其渺小的磁粒,使其在大洋中洄游不会迷掉倾向.侧线敏锐的感流才能也起着引诱洄游倾向的感化7 联合底栖生物的生涯方法浅谈海洋底栖生物种类繁多的原因？答：生涯在江河湖海底部的动植物.按生涯方法,分为营固着生涯的.底埋生涯的.水底爬行的.钻蚀生涯的,底层泅水的等类型.黑体系体例部分我找不到答案,还请哪位同窗填补,感谢.第三章海洋重要生态因子及其对生物的感化1.什么叫情形和生态因子?情形：泛指生物四周消失的一切事物;或某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接.间接影响该生物体或生物群体生计的一切事物的总和.生态因子：情形中对生物发展.发育.生殖.行动和散布有直接或间接影响的情形要素.如温度.湿度.食物和其他相干生物等.2.何谓限制因子?解释利比希最小因子定律和谢尔福德耐受性定律的重要内容.1.任何接近或超出某种生物的耐受极限而阻碍其生计.发展.滋生或集中的身分,就叫做限制因子2.. 利比希最小因子定律（Liebig's Law of Minimum）：“植物的发展取决于处在最小量状况的必须物质”.两个帮助道理：（1）利比希定律只在严厉的稳固前提下,即能量和物质的流入和流出处于均衡的情形下才实用.（2）运用利比希定律时还应留意到因子的互相影响问题3．谢尔福德耐性定律：生物的消失与滋生,要依附于某种分解情形因子的消失,只要个中一项因子的量或质缺乏或过多,超出某种生物的耐性极限或生态幅,则使该物种不克不及生计,甚至灭尽.一般说来,一种生物的耐受规模越广,对某一特定点的顺应才能也就越低.与此相反的是,属于狭生态幅的生物,平日对规模狭小的情形前提具有极强的顺应才能,但却损掉了在其他前提下的生计才能.3.若何用辩证和同一的不雅点来懂得生物与情形的关系?生物只能生涯和顺应与于特定的情形中,情形前提决议着生物的散布和数量特点;生物的活动也在必定规模内和必定程度上影响情形.生态学强调有机体与生物的同一性,一方面,生物不竭地从情形中汲取对它适于的物质以创造其本身和保持性命活动所须要的能量而得以发展滋生;另一方面,性命活动的产品又被释放回外界情形中去,从而直接影响四周情形的理化性质.4.简述光在海洋中的散布纪律及其重要生态感化.海水中的光照强度随深度增长而递减,光的强度和照耀时光有纬度梯度和季候周期,除南北极外埠其他地区有日夜瓜代现象.强度从赤道向高纬度地区逐渐减弱,夏日强,冬季弱,低纬短波光多,随纬度的增长长波部分也增长.从日照时光上看,除赤道临近日夜时光全年都根本一样外,其他维度上只有春风和金风抽丰时日夜时光大致相等.5.为什么说浮游植物帮助色素对运用太阳光有重要感化?光是绿色植物进行光合感化的能量起源,叶绿素a是光合感化的重要色素,但仅运用辐射光谱中的一部分,帮助色素可使接收可见光的规模扩展为400~700nm,进步了对太阳光的运用率.1.程度散布纪律：自低纬向高纬度递减垂直散布纪律：1.低纬海区：表层海水温度较高,密度较小,其下方消失温跃层（温度随深度增长急剧降低）,其上方为热成层（相当平均的高温水层）,温跃层的下方水温低,温度变更不明显.中纬海区：夏日水温增高,接近概况形成一个临时的季候性温跃层,冬季,上述温跃层消掉,对流混杂可延长至几百米.在其下限的下方有一个永远性的但温度变更较不明显的温跃层.高纬海区：教材p55第二天然段,2. 在合适温度规模内,温度促进新陈代谢7.简述太阳表层环流模式及海流的生态感化（先生说不考海流）.1.海洋盐度散布远离海岸的大洋表层水盐度变更不大（34~37）,平均为35,浅海区受大陆淡水影响,盐度较大洋的低,且摇动规模也较大（27~30）.尽管大洋海水的盐度是可变的,但其重要组分的含量比例却几乎是恒定的,不受生物和化学反响的明显影响,此即所谓Marcet ”原则 ,或称“海水构成恒定性纪律”.（一）盐度与海洋生物的渗入渗出压海洋动物可分为渗压随变动物（贻贝.海胆）与低渗压动物.渗压随变动物：体液与海水渗入渗出压相等或邻近;低渗压动物：大部分海洋硬骨鱼类经常经由过程鳃（盐细胞）把过剩的盐排出体外或削减尿的排出量或进步尿液的浓度等方法来实现体液与四周介质的渗入渗出调节.低盐情形下鳃自动接收离子,排出量大而稀的尿液.洄游鱼类：内排泄调节改变离子泵倾向（二）盐度与海洋生物的散布（狭盐性生物与广盐性生物）（三）不合盐度海区物种数量的差别盐度的降低和变动,平日陪同着物种数量标削减,海洋动物区系在生态学上的重要特色,是以狭盐性变渗压种类为主的.9.解释海水氧气.二氧化碳的起源与消费门路.为什么说PH可作为反响海洋生物栖息情形化学特点的分解指标？1.1.消融氧（O2）起源：空气消融与植物光合感化消费：海洋生物呼吸.有机物质分化.还原性无机物氧化.1.2.二氧化碳（CO2）起源：空气溶入.动植物和微生物呼吸.有机物质的氧化分化以及少量CaCO3消融消费：主如果光合感化,一些CaCO3形成也消费CO22.pH与CO2含量.消融氧亲密相干,直接或间接地影响海洋生物的养分和消化.呼吸.发展.发育和滋生,是以可作为反应水体分解性质的指标.第四章生态体系中的生物种群与动态1.什么是种群？种群有哪些与个别特点不合的群体特点？1.种群(居群.繁群. Population)：指特准时光内栖息于特定空间的同种生物的集合群.种群内部的个别可以自由交配繁衍子女,从而与临近地区的种群在形态和生态特点上彼此消失必定差别.种群是物种在天然界中消失的根本单位,也是生物群落根本构成单位.2.天然种群三个根本特点：空间特点.数量特点.遗传特点（详见P67）2.什么叫阿利氏纪律？种群的集群现象有何生态学意义？1.阿利氏纪律:种群密渡过疏和过密对种群的生计与成长都是晦气的,每一种生物种群都有本身的最适密度.2.集群现象（schooling）及其生态学意义有利：滋生 .防卫 .索饵 .进步泅水效力.改变情形化学性质以抵抗有毒物质,若形成社会构造,自我调节及生计才能更强.晦气：种内竞争.大量被捕食成因：水动力前提.温盐及养分盐含量变更等等.3.动态性命表与静态性命表有什么不合？为什么说运用性命表可以剖析种群动态及其影响身分？1.动态性命表是特定年纪性命表,而静态性命表是特准时光性命表2.根据查询拜访所获取的种群个年纪期构造数据,运用盘算各年纪期逝世亡率并接洽温.盐.流.食物.捕食者等因子,即可剖析种群动态及其影响身分4.种群逻辑斯谛增长模子的假设前提是什么？为什么说该模子描写了种群密度与增长率之间消失的负反馈机制？逻辑斯谛方程有一个隐含假设：负反馈连忙起效应种群密度上升而引起种群增长率降低的这种自我调节才能往往不是连忙就起感化的,负反馈信息的传递和调节机制生效都须要一段时光.这种时滞在高级动物（生涯史越长,时滞越明显）更为广泛,可相隔一代以上.种群数量中断增长时,物种内竞争将越来越激烈5.r对策者与K对策者的生涯史类型有哪些不同？举例解释种群生涯史类型的多样化.6.为什么说人们更应当留意珍爱物种的呵护？地球上很多的珍爱物种都属于典范的k对策者,因为各类原因（特别是对其生境的损坏或无掌握的捕杀）,都面对着灭尽的好运,是以,我们要特别留意对珍爱物种的呵护7.试从小种群对遗传变异性和统计变更的迟钝性剖析种群灭尽的内涵机制.小种群,基因座位的杂合性程度低,多型基因比例小,等位基因的平均数量少,等位基因的频率从一个世代到下一个世代易产生较大变更,从而引起种群遗传变异性的逐渐消掉.这种现象称为遗传漂变,小种群也更轻易消失纵情交配,从而导致近交阑珊,小种群的罕见等位基因也更轻易损掉,杂合性等轻易降低,导致没有若干合适的遗传选择来顺应情形变更,成果促使种群的灭尽.最后小种群的统计变更（出生率与逝世亡率的随机摇动引起种群数量的激烈摇动）,也加快了种群进一步式微甚至灭尽8．什么叫集合种群？研讨集合种群对生物呵护有何重要意义？1.集合种群,也叫复合种群.联种群,指局域种群经由过程某种程度的个别迁徙而衔接在一路的区域种群. 平日着眼于较大的区域2.与研讨一般种群不合,研讨集合种群主如果为了知道它是否会走向灭尽或还能保持生计若干时光.重要意义在于猜测,并对濒危动物的呵护及害虫防治.景不雅治理和天然呵护有重要运用价值. 对具有多个局域种群的害虫应在足够大的防治规模内同时进行,对面对生境破裂化的濒危种类应留意保持迁徙通道.建立一个大呵护区与几个小呵护区的争辩与集合种群理论有关.第五章.生物群落的构成构造.种间关系和生态演替1、什么叫做生物群落？群落的优势种.症结种和冗余种在群落中的感化有何不合？生物群落是指在特准时光生涯于必定地理区域或生境中的所有生物种群构成的集合体,群落中的生物在种间保持着各类情势的接洽,并且配合介入对情形的反响.优势种是群落中数量和生物量所占比例最多的一个或几个物种,也是反应群落特点的种类.症结种和优势种不合,症结种不是生物量占优势,而是群落的构成构造和物种多样性具有决议性感化的物种,而这种感化相对于其品貌而言是异常不成比例的.冗余种的一个重要特色是当从群落中被去除时,因为它的功效感化可被其他物种所代替而不会对群落的构造.功效产生太大的影响,是以,在呵护生物学实践中经常未被存眷.2、如何熟悉群落交织区和边沿效应？在两个不合群落接壤的区域,称为群落交织区.群落交织区实际上是一个过渡地带,例如在丛林和草原之间的过渡带,两者互相镶嵌着消失.因为群落交织区的情形前提比较庞杂,其植物种类也往往加倍丰硕多样,从而也能更多的为动物供给营巢.隐藏和摄食的前提.因而在群落交织区中既可有相隔群落的生物种类,又可有交织区特有的生物种类.这种在群落交织区中生物种类增长和某些种类密度加大的现象,叫做边沿效应.边沿效应类似于生物学中的杂种优势,其形成须要必定前提,如两个相邻生物群落的渗入渗出力大致类似,两类情形或两种生物群落所造成的过渡地带需相对稳固,相邻生物群落各自具有必定的均一面积或群落内只有较小面积的朋分,具有两个群落交织的生物类群等.边沿效应的形成须要较长的时光,是协同进化的产品.3、若何懂得捕食者与被食者之间的辩证关系？4、简述生态位的概念及其与种间竞争的关系生态位（Ecological niche）,又称小生境.生态区位.生态栖位或是生态龛位,生态位是一个物种所处的情形以及其本身生涯习惯的总称.每个物种都有本身奇特的生态位,借以跟其他物种作出差别.生态位包含该物种觅食的地点,食物的种类和大小,还有其每日的和季候性的生物节律.生态位分两个层次：根本生态位:是生态位空间的一部分,一个物种有在个中生计的可能.这个根本生态位是由物种的变异和顺应才能决议的,而并不是其地理身分.或者说根本生态位是实验室前提下的生态位,里面不消失捕食者和竞争.实际生态位:是根本生态位的一部分,但斟酌到生物身分和它们之间的互相感化.或者说是天然界中真实消失的生态位.5.共生现象有哪些重要类型？共生有什么生态意义？偏利共生：两个物种间消失着共生关系,但仅对一方有利,对另一方无害也无利为偏利共生.如以其头顶上的吸盘固着在鲨鱼腹部,可以免费做长途观光,这仅对有利互利共生：对两边均有利为互利共生,例如牛胃中的瘤胃内具有密度很高的细菌（每毫升胃内容物1010～1011个）和原活泼物（105～106个）.瘤胃为它们供给生计场合,而它们能分化纤维素和纤维二糖,合成维生素,对牛也有利.6.影响群落构造的身分1．生物身分：竞争：假如竞争的成果引起种间的生态位的分化,将使群落中物种多样性增长.捕食：假如捕食者喜食的是群落中的优势种,则捕食可以进步多样性,如捕食者喜食的是竞争上占劣势的种类,则捕食会降低多样性.2．干扰：在陆地生物群落中,干扰往往会使群落形成断层（gap）,断层对于群落物种多样性的保持和中断成长,起了一个很重要的感化.不合程度的干扰,对群落的物种多样性的影响是不合。

一种海洋领鞭毛虫的分离与鉴定贾晓燕;熊源;黄凌风;林施泉;陆家昌;吴林南;李玲【摘要】采用微液滴操作法在厦门海域分离培养了一株海洋鞭毛虫C6,运用显微镜观察和18S rDNA基因技术鉴定其种类,并将其与GenBank中已知的14种海洋鞭毛虫18S rDNA序列比较,用NJ法和UPGMA法构建系统发育树.通过PCR扩增获得1 774 bp 18S rDNA序列,与NCBI已登陆的其他同源序列进行系统分析,结果显示此海洋鞭毛虫属于领鞭毛虫(choanoflagellates).与已知种Monosiga brevicollis的相似性为99％,为进一步研究该种鞭毛虫提供了遗传背景,但要明确其种类还需其他研究佐证.【期刊名称】《厦门大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(054)003【总页数】4页(P436-439)【关键词】海洋鞭毛虫;分离;18S rDNA;分子鉴定【作者】贾晓燕;熊源;黄凌风;林施泉;陆家昌;吴林南;李玲【作者单位】厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;厦门大学环境与生态学院,福建厦门361102;厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102【正文语种】中文【中图分类】Q945.11异养鞭毛虫(heterotrophic flagellate)在海洋中分布广泛,从河口区到大洋区,从热带到极地海域,都能发现其存在[1].异养鞭毛虫是重要的细菌捕食者,能通过摄食作用影响细菌的群落组成,是海洋微食物环的重要组成部分,在海洋生态系统物流、能流中发挥着重要作用[2].在鞭毛虫分布调查中,领鞭毛虫(choanoflagellates)是常见的海洋异养鞭毛虫[3],领鞭毛虫的领由一圈伪足组成,捕食的时候利用一根鞭毛激起水流,通过领来过滤悬浮颗粒物——主要是细菌.这个类群的种类很多,它们之间的形态略为不同,依靠细胞覆盖物的形状和组成来区分.作为与后生动物最接近的单细胞生物,领鞭毛虫具有重要的进化地位,但对领鞭毛虫的分子发育系统研究仍然有限[4].由于海上调查条件有限,不易对其进行分离培养,且鞭毛虫个体微小,普通光学显微镜下难以通过形态观察进行准确分类.本研究采用微液滴操作法在厦门附近海域分离并纯化一种海洋鞭毛虫,借助显微镜初步判断为领鞭毛虫,进一步利用18S r DNA序列的扩增和测序分析,并与Genbank中已知种类进行比对,确定其种类.目前关于海洋鞭毛虫的研究,大部分是以一个“黑箱”来处理,因此,我们对该鞭毛虫的分离与鉴定不仅有助于揭示异养鞭毛虫的种类组成及遗传背景研究,对进一步研究异养鞭毛虫的生态作用有积极意义.1.1 材料本实验所用海洋鞭毛虫是由厦门大学海洋生态学实验室在厦门大学附近海域分离培养得到的单种株(C6).Taq酶等PCR所需试剂购自TakaRa公司;凝胶回收试剂盒(Agarose Gel DNA Purification Kit)与其他生化试剂均购自上海生工生物股份有限公司.1.2 方法1.2.1 鞭毛虫的分离纯化微液滴操作法[5]:用自制毛细管从天然海水中吸取微量液体在显微镜下确认液滴中鞭毛虫的数量,如只有一个鞭毛虫,利用吸管的毛细作用重新吸回液滴,并转移到预先备好的培养液中.将挑好的个体放在20～25℃下培养,培养液为添加酵母提取物(终质量分数为0.01%)的过滤海水,并接种从海水中分离的细菌作为异养鞭毛虫的食物.培养约3～4 d后取样在400和1 000倍显微镜视野下观察,确认是否成功分离出纯种.异养鞭毛虫的细胞外观、鞭毛数量和形态、游泳行为作为是否为纯培养的判断依据.通常分离2～3次后能达到纯化的效果.1.2.2 显微镜样品处理取1 m L处于指数生长期的鞭毛虫培养液,加入10μL Lugol′s试剂固定,在Leica FW4000荧光显微镜下观察其形态特征.取10 m L经戊二醛固定的样品,加入4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI,最终质量浓度为5μg/m L)染色10 min后,低压(＜20 kPa)过滤到0.22μm的Millipore黑膜上,在紫外和蓝色激发光下利用显微镜观察其形态特征.1.2.3 总DNA的提取和PCR扩增取单种培养的鞭毛虫培养液2 m L,离心弃上清.用酚-三氯甲烷方法[6]提取总DNA. PCR扩增引物见表1.扩增条件:94℃预变性5 min;94℃变性1 min,55℃退火1 min,72℃延伸2 min,30个循环;72℃延伸10 min.PCR扩增结果用1%(质量分数,下同)琼脂糖进行电泳检测.1.2.4 PCR产物的克隆和测序将PCR产物用上海生工凝胶回收试剂盒回收后,将目标片段连接到质粒载体PMD18-T上,转入细菌DH5α.测序由南京金斯瑞公司完成.1.2.5 序列分析在NCBI服务器上用Nucleotide Blast进行同源检测,将测得的序列和其他相关鞭毛虫序列,用计算机软件进行计算分析.应用Clustal X 1.83进行多序列对位分析,应用MEGA 3.1软件NJ法和UPGMA法建立系统树,用Maximum Composite Likelihood计算遗传距离值,重复1 000次计算bootstrap值,节点数值表示1 000次重复抽样所获得的自检支持百分率.2.1 鞭毛虫的形态学特征在光学显微镜下(1 000×)该类鞭毛虫细胞体呈梨形(见图1(a)),细胞长轴3～5μm,一根长鞭毛,长度是体长的1～2倍.该鞭毛虫多营自由生活,常单细胞生活,不与相同种类的其他个体形成群体(见图1 (a)和(b)).在光学显微镜下,不易观察其领状结构.该类鞭毛虫无色素,在荧光显微镜下观察,蓝色激发光下未见有红色发光(叶绿素特征,见图1(c)),因此可以断定该类群鞭毛虫是异养鞭毛虫.该鞭毛虫运动方式以直线运动为主,可通过螺旋式旋转来改变运动方向,在水体中主要营浮游生活.2.2 18S r DNA序列的扩增和序列分析结果对C6基因组DNA(见图2(a))使用真核生物18S r DNA通用引物,PCR扩增得到的目的片段(见图2 (b)),经过1%琼脂糖电泳分析,DNA片段为1 700 bp左右.由测序结果得知目的片段为1 774 bp, G和C所占比例为45.77%.将该18S r DNA序列(Genbank登陆号为KM387288)进行BLAST搜索,序列覆盖度在90%以上的同源性序列100条,最大序列相似度(maximum identification)在90%以上的有38条,其中与Monosiga brevicollis的18S r DNA相似度最高,达到99%.用MEGA3.1软件按照NJ法(图3)和UPGMA两种方法构建系统发育树.用两种方法建立的系统发育树树形几近相同,而且在每个系统发育树中C6与Monosiga brevicollis的节支点的支持率都很高,分别为99(NJ法)和100(UPGMA法).从本实验所构建的系统发育树可知,这15种鞭毛虫主要分成两簇.一簇主要由领鞭毛虫(Monosiga brevicollis和Monosiga ovata Hoglet),双并鞭类(Uncultured bicosoecid,Siluania monomastiga和Neobodo designiss)以及分类地位不明确的Pleurostomum flabellatum组成;一簇主要由波豆类(Bodo caudatus和Rhynchomonas nasuta)和分类地位不明确的种类(Dysnectes brevis和Dimastigella trypaniformis)组成以及一种Placididea,一种双并鞭类和一种隐藻类.为进一步分析此种与其他鞭毛虫的亲缘关系,将所有序列用MEGA3.1计算它们之间的遗传距离值.C6与已知的14中鞭毛虫的遗传距离为0.296～6.536,其中与Monosiga brevicollis的遗传距离最小,为0.296.将C6的序列与基因库中已知的14种海洋鞭毛虫序列进行比较可知与本种最接近的是Monosiga brevicollis,用Kimura 2-parameter计算C6与Monosiga brevicollis遗传距离值,重复1 000次计算bootstrap值为0.282,小于0.3,小于种间遗传距离的范围,二者应为同一种.从形态学上观察,此鞭毛虫为单细胞生长,细胞大小为3～5μm,这与Atkins的研究结果[8]一致.Atkins报道[8]Monosiga brevicollis大小为3～7μm,但是该报道中长鞭毛的长度为5倍体长,而此种为1～2倍体长.长鞭毛长度差异的存在可能是在Lugol′s或戊二醛试剂固定时,长鞭毛脱落或损伤造成的.通过以上形态学和分子生物学分析推测,C6应为领鞭毛虫的Monosiga brevicollis.在光学显微镜下观察不易发现领状结构,有待于电镜结果佐证.领鞭毛虫是世界性广布种,从海洋到淡水,从极地海域到热带海域都有其种类报道[9-12].有研究表明领鞭毛虫主要以细菌为食,同时也是海洋微型浮游生物和有机碎屑的初级消费者,因此领鞭毛虫的丰度与同群落中的其他微微型浮游生物关系密切,且领鞭毛虫的密度与初级生产力成正相关,这就决定了领鞭毛虫在微食物环和碳循环过程中的重要作用[9].但是领鞭毛虫的系统分类地位一直是个争论的问题.Levine等[13]1980年确定它隶属于原生动物亚界,肌鞭毛门,动鞭毛纲,领鞭毛目.1991年Patterson等[3]从鞭毛虫的形态和功能作用对异养鞭毛虫重新定义,领鞭毛虫即为其中一类.产生这种分类结果的原因可能是由于之前有关海洋鞭毛虫的研究较少,在基因库中能搜索到的,可用比较的序列有限.不过从已有结果可知,领鞭毛虫与双并鞭类的亲缘关系较近.Monosiga brevicollis是多细胞动物现存最近的单细胞亲缘种,同时它也被看做是连接真菌与多细胞生物之间的重要纽带.King等[14]2008年发表了Monosiga brevicollis的基因组系列研究表明,该基因组具有富含内含子(intron)的基因,它们是一些编码蛋庄区域,其特征是与细胞黏附及动物的细胞外基质相关.因此对海洋领鞭毛虫尤其是Monosiga brevicollis的深入研究有助于了解多细胞生物的起源.本研究从海水中分离纯化得到一种鞭毛虫,从形态学和核酸序列进行分析,显示此种应为Monosiga brevicollis,从而为研究其生理生态特征,及进一步进行开发利用等提供了遗传背景.【相关文献】[1] 林施泉.黄、东海微型鞭毛虫的生态学研究[D].厦门:厦门大学,2012:13-20.[2] 黄凌风,郭丰,潘科,等.异养性海洋鞭毛虫摄食生态学研究进展[J].海洋科学,2006,30(4):78-82.[3] Patterson D P,Larson J.The biology of free-living heterotrophicflagellates[M].Oxford:Clarendon Press,1991: 1-10.[4] Carr M,Leadbeater B S C,Hassan R,et al.Molecular phylogeny of choanoflagellates,the sister group to Metazoa[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2008,105(43): 16641-16646.[5] 潘科.海洋异养鞭毛虫摄食与生长的实验生态学研究[D].厦门:厦门大学,2006:1-19.[6] 奥斯伯F,布伦特R,金斯顿R E,等.精编分子生物学实验指南[M].北京:科学出版社,1998:39.[7] Díez B,Pedrós-AlióC,Marsh T L.Application of denaturing gradient gel elect ropho-resis(DGGE)to study the diversity of marine picoeukaryotic assemblages and comparison of DGGE with other molecular technique[J].Applied and EnvironmentMicrobiology,2001,67(7): 2942-2951.[8] Atkins M S.Assessment of flagellate diversity at deep-sea hydrothermal vents using the combined approach of culture-independent methods[D].Santa Cruz:University of California,1993.[9] Buck K R,Garrison D L.Distribution and abundance ofchoanoflagellates(Acanthoecidae)across the ice-edge zone in the WeddellSea,Antarctica[J].Marine Biology, 1988,98:263-269.[10] Kosolapova N G,Kosolapov D B.The diversity and distribution of heterotrophic nanoflagellates in the Eutrophic Lake Nero[J].Inland Water Biology,2009,2 (1):42-49. [11] Sherr E B,Sherr B F,Fessenden L.Heterotrophic protists in the Central ArcticOcean[J].Deep-Sea Research II,1997,44(8):1665-1682.[12] Marchant H J,Scott F J.Uptake of sub-micrometer particles and dissolved material oforganic material by Antarctic choanoflagellates[J].Marine Ecology ProgressSeries,1993,92:59-64.[13] Levine N D,Corliss J O,Cox F E G,et al.A newly revised classification of theProtozoa[J].Protozoa,1980,27:37-58.[14] King N,Westbrook M J,Young S L,et al.The genome of the choanoflagellate Monosiga brevicollis and the origin of metazoans[J].Nature,2008,451(7180): 783-788.。

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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。

海洋生态学课后思考题答案全Revised by BETTY on December 25,2020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？答: 生态系统概念所强调的核心思想主要强调自然界生物与环境之间不可分割的整体性，树立这种整体性思想使人类认识自然的具有革命性的进步。

生态系统生物学是现代生态学的核心。

2 生态系统有哪些基本组分它们各自执行什么功能答：生态系统的基本组成成分包括非生物和生物两部分。

非生物成分是生态系统的生命支持者，它提供生态系统中各种生物活动的栖息场所，具备生物生存所必须的物质条件，也是生命的源泉。

生物部分是执行生态系统功能的主体。

可分为以下几类：生产者:能利用太阳能进行光合作用，制造的有机物是地球上一切生物的食物来源，在生态系统中得能量流动和物质循环中居首要地位。

消费者：它们之间或者间接的依靠生产者制造的有机物为食，通过对生产者的摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者的加工和本身再生产的作用。

分解者：在生态系统中连续的进行着与光合作用相反的分解作用。

3生态系统的能量是怎么流动的有什么特点答：生态系统的能量流动过程是能量通过营养级不断消耗的过程。

其特点如下：（1）生产者（绿色植物）对太阳能利用率很低，只有1%左右。

（2）能量流动为不可逆的单向流动。

（3）流动中能量因热散失而逐渐减少，且各营养层次自身的呼吸所耗用的能量都在其总产量的一半以上，而各级的生产量则至多只有总产量的一小半。

（4）各级消费者之间能量的利用率平均为10%。

（5）只有当生态系统生产的能量与消耗的能量平衡的，生态系统的结构与功能才能保持动态的平衡。

4 生态系统的物质是怎样循环的有什么特点答：生态系统的物质循环通过生态系统中生物有机体和环境之间进行循环。

生命所需的各种元素和物质以无机形态被植物吸收，转变为生物体中各种有机物质，并通过食物链在营养级之间传递、转化。

当生物死亡后，有机物质被各种分解者分解回到环境中，然后再一次被植物吸收，重新进入食物链。

海洋生态学研究海洋生态系统的重要学科海洋生态学是一门研究海洋生物、海洋生态系统及其相互关系的学科，它在整个海洋科学领域中起着重要的作用。

通过对海洋生态学的研究，我们可以深入了解海洋生态系统的结构、功能和演变，为保护海洋环境、合理利用海洋资源以及应对海洋生态危机提供科学依据。

一、海洋生态学的研究内容海洋生态学主要研究以下几个方面内容：1. 海洋生物多样性：海洋是地球上生物多样性最高的生态系统之一，海洋生态学致力于研究海洋中的各类生物，包括浮游植物、浮游动物、底栖生物、鱼类等。

通过研究海洋生物的多样性，我们可以深入了解不同生物之间的相互作用以及其对海洋生态系统的影响。

2. 海洋生态系统结构：海洋生态系统由多个生物群落组成，它们之间存在着复杂的相互作用关系。

海洋生态学研究海洋生态系统的结构，包括海洋生物的组成、种群分布、相互作用等。

通过对海洋生态系统结构的研究，我们可以揭示海洋生物群落的动态变化以及其对环境的适应性。

3. 海洋物质循环：海洋是地球上碳、氮、硅等元素的重要储库，也是全球气候变化的重要调节者。

海洋生态学研究海洋中物质的迁移、转化和循环过程，揭示海洋生态系统在全球物质循环中的作用。

二、海洋生态学在环境保护中的应用海洋生态学的研究成果在环境保护方面具有重要的应用价值。

以下是海洋生态学在环境保护中的几个方面应用：1. 海洋保护区划定：通过对海洋生态系统的研究，可以确定海洋生物多样性热点区域，并划定相应的保护区。

这有助于保护重要的海洋物种、栖息地和生态系统，维护海洋生态系统的健康与稳定。

2. 海洋生态风险评估：海洋生态学为评估人类活动对海洋生态系统的影响提供了科学依据。

通过研究人类活动对海洋生态系统的直接和间接影响，可以预测和评估其对生态系统的潜在风险，提出合理的管理和保护措施。

3. 海洋生态修复与恢复：当海洋生态系统受到人类活动的破坏时，海洋生态学可以提供相应的修复和恢复策略。

通过引入适应性物种、改善水质和栖息地等措施，可以恢复受损的海洋生态系统，实现生态系统的健康和可持续发展。

第五章生物群落的组成结构、种间关系和生态演替第一节生物群落概述一、生物群落的定义及特征地球上各种不同的自然条件下生活着不同生物的组合，所谓生物群落（biotic community或biocoenosis）是在一定时间内生活在一定地理区域或自然生境里的各种生物种群所组成的一个集合体。

这个集合体中的生物在种间保持着各种形式的、紧密程度不同的相互联系，并且共同参与对环境的反应，组成一个具有相对独立的成分、结构和机能的“生物社会”。

生物群落由植物群落、动物群落和微生物群落组成。

群落与环境之间互相依存、互相制约、共同发展，形成一个自然整体。

由生物群落和它们的环境构成的整体就是生态系统，或者说整个生态系统中有生命的那一部分就是生物群落。

不过，一个生态系统可能包含有若干不同等级的群落。

因此，生物群落这个概念可以用来指明各种不同大小及自然特征的生物集合。

由于环境可大可小，因此生物群落是一个非常泛指的概念。

人们将那些具有充分大的范围、其组成结构有一定的完整性（有自养成分、异养成分及营养循环功能）可独立存在的生物集合称为主要群落（major community），而将那些不能独立存在、必须依赖于邻近群落（如能量摄取来源于其他群落）的生物集合体称为次要群落（minor community）。

在自然条件下，有的群落的边界较为明显（如池塘、湖泊、岛屿）。

更多的情况是群落之间的环境梯度连续缓慢地变化，群落的边界就不明显（如陆地森林群落和草原群落之间，海洋潮间带与陆地、潮间带与浅海之间的边界）。

虽然群落间常常不存在明显的边界（其中的生物组成也不是固定不变的），但经过分析，仍然可以把它们划分开来。

所以也可将群落定义为：“群落就是出现在一个特定环境中的一群生物，它们彼此之间及其与环境之间相互作用，借助生态学调查能够与其他类群相区别”。

群落在外界条件保持相对稳定的情况下，以相对稳定的组成出现。

群落中各物种间产生很多相互适应的特征（动物与植物、捕食者与被食者、寄生物与寄主、竞争者、同居者等）。