第六章海洋初级生产力

海洋生态学课后习题第一章生态系统及其功能1.生态系统概念所强调的核心思想是什么？生态系统是指一定时间和空间范围内，生物群落和非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的相互联系相互作用并具有自动调节机制的自然整体。

生态系统概念所强调的核心思想是自然界生物与环境之间具有不可分割的整体性。

2.生态系统有哪些基本组分？各自执行什么功能？生态系统的基本组成可以概括为非生物和生物两部分，包括非生物环境，生产者、消费者、分解者。

①非生物成分：生态系统的生命支持系统，提供生态系统中各种生物的栖息场所、物质条件，也是生物能量的源泉。

②生物成分：执行生态系统功能的主体。

三大功能群构成三个亚系统，并且与环境要素共同构成统一整体。

只有通过这个整体才能执行能量流动和物质循环的基本功能。

（1）生产者：所有绿色植物、光合细菌、化能细菌等，制造的有机物是一切生物的食物来源，在生态系统能量流动和物质循环中居于首要地位。

（2）消费者：不能从无机物制造有机物的全部生物，直接或间接依靠生产者制造的有机物为生，通过摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者加工和本身再生产的作用。

（3）分解者：异养生物，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。

在生态系统中连续进行与光合作用相反的分解作用。

每一种生物产生的有机物基本上都可以被已经存在于自然界的微生物所分解。

3.生态系统的能量是怎样流动的？有哪些特点？植物光合作用形成的有机物质和能量，一部分被其呼吸作用所消耗，剩下的才是可以供给下一营养级的净初级产量。

植食性动物只能同化一部分净初级生产量，其余部分形成粪团排出体外，被吸收的量又有一部分用于自身生命活动，还有一部分以代谢废物形式排出，剩下的才是能够提供给下一营养级的总能量。

服从热力学第一、第二定律，即能量守恒定律和能量转化定律。

能量单向流动，不循环，不断消耗和散失。

任何一个生态系统的食物链不可能很长，陆地通常3-4级，海洋很少超过6级，因为能量随营养级增加而不断减少，意味着生物数量必定不断下降，而维持种群繁衍必须要有一定数量保证。

海洋科学导论名词解释（这个是我整理出来的可能会考的名词解释，括号里是历年出过的题目）第三章1.海水：是一种溶解有多种无机盐、有机物质和气体以及含有许多悬浮物质的混合液体。

1902年盐度定义（07、09）：1kg海水中的碳酸盐全部转换成氧化物，溴和碘以氯当量置换，有机物全部氧化之后所剩固体物质的总克数。

”单位是g/kg，用符号‰表示。

2.海水组成恒定性：海水中的主要成分在水样中的含量虽然不同，但它们之间的比值是近似恒定的。

3.氯度（08）：1kg海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数。

单位是g/kg以符号‰来表示。

4.标准海水（09）：氯度值为19.374‰，对应盐度值为35.000‰。

5.盐度与氯度关系式（07）：S‰=0.030+1.8050Cl‰6.热容：海水升高1K（℃）时所吸收的热量称为热容，单位J/K,J/℃。

7.比热容：单位质量海水升高1K（℃）时所吸收的热量称为热容，单位J/Kg/K,J/Kg/℃。

8.热膨胀系数：海水温度高于最大密度温度时，若再吸收热量，除增加其内能使温度升高外，还会发生体积热膨胀，其相对变化率称为海水的热膨胀系数。

9.比容：单位体积的质量。

10.位温（08）：海水中某一深度的海水微团，绝热上升到海面时所具有的温度称为该深度海水的位温。

此时的相应密度称为位密。

11.比蒸发潜热：使单位质量海水化为同温度的蒸汽所需的热量，称为海水的比蒸发潜热。

12.绝热变化（15）：在海水绝热下沉时，压力增大使其体积缩小，外力对海水微团做功，增加了其内能导致温度升高；反之当绝热上升时体积膨胀，消耗内能导致温度降低。

上述海水微团的温度变化称为绝热变化。

13.饱和水汽压：对纯水而言，所谓饱和水汽压，是指水分子由水面逃出和同时回到水中的过程达到动态平衡时，水面上水汽所具有的压力。

14.海水渗透压：如果在海水和淡水之间放置一个半透膜，水分子可以透过。

但盐分子不能透过。

那么淡水一侧的水就会慢慢渗向海水一侧，使海水一侧压力增大，直到达到平衡状态，此时膜两边的压力差，称为渗透压。

1. 简要说明光合作用中光反应、暗反应的基本化学反应及其作用。

2. 举例说明生产力与现存量、周转率之间是相互有联系，但却是完全不同的概念。

3. 结合酶动力学的米氏方程说明光合作用率与光照强度的关系以及浮游植物生长率与介质中无机营养盐的关系。

4. 海洋中有哪些HNLC海区？说明这些海区的特征以及浮游植物组成类别上与一般富营养海区的差别。

5. 分析不同纬度海区初级生产力的分布特征及其原因。

6. 为什么沿岸浅海区含有高的初级生产力水平？7. 什么叫新生产力和f比值？新生产力的光合作用商为什么比再生生产力的高？8. 如果大洋区和沿岸区初级生产力分别是70 gC/(m2•a)和300 gC/(m2•a)，f比值分别是0.1和0.5，则它们的新生产力相差多少倍？9. 不同海区物理、水文特征与生物组成及新生产力水平有什么关系？10. 研究海洋新生产力有何理论和实践意义？海洋初级生产力的测定1.14C示踪法2.叶绿素荧光测定法❖初级生产力（P）= 叶绿素含量（Chla）×同化指数（Q）❖优点：大大减轻工作量与费用，不必每个测站采用14C法❖影响因素：藻类适应性；环境营养盐含量；光照条件；温度等。

（三）黑白瓶测氧法（四）水色遥感扫描法❖收获量法、钟罩法、掉落物法等第二节影响海洋初级生产力的因素一、光the compensation depth:某一深度，植物24小时中光合作用生产量与呼吸作用消耗量相等，补偿深度上方才有净生产量。

纬度、季节、天气、浊度、时间、海况对补偿深度的影响。

二、营养盐1浮游植物生长需要的营养物质❖Redfield比值：C：N：P = 106：16：1❖海洋整体缺氮，部分海区缺磷2海水中营养盐含量与浮游植物生长的关系❖酶动力学Mechaelis-Menten方程：❖µ=µmax · N / (KN + N）❖吸收半饱和常数（KN）❖种群竞争限制性营养盐能力的一个重要指标3铁限制假说近岸有陆源补充，大洋表层依靠气溶胶沉降。

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。

海洋生态学复习重点第一章：生态系统及其功能1.生态系统的概念（P9）：指在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.正负反馈的判断（P16）：正反馈是系统中的部分输出通过一定线路又变成输入，起到加强和促进作用；负反馈是输出反过来削弱和减低输入的作用。

3.生态系统服务的基本特征（P21）：①生态系统服务是客观存在的；②生态系统服务是生态系统的自然属性；③自然生态系统在进化发展规程中，生物多样性越来越丰富。

第二章：海洋环境和海洋生物生态类群1.海洋环境的三大梯度（P26）：①从赤道到两极的维度梯度；②从海面到深海海底的深度梯度；③从沿岸到开阔大洋的水平梯度。

2.海洋环境的特点（P27）：①由于海洋水体大，海水有较高的比热，加上混合作用，使得热量分布相对均匀，因而海洋温差小，温度变化缓慢；②海水组分稳定，缓冲性能好，即使有生物活动，其pH也相对稳定；③由于海洋表面与大气接触，加上光合作用产生氧气，所以表层氧气含量基本上饱和，高纬度表层海水冷却下沉冰箱低维度运动，就把氧含量高的表层水带到底层。

3.海洋生物生态类群包括：浮游生物、底栖生物和游泳动物。

4.浮游生物（P31-P32）：按体型①小型（<500um）②中型（500~1000um）③大型（>1000um）；按浮游时间①终生②阶段性③暂时性。

5.很多海洋游泳生物有周期性的洄游，鱼类洄游通常包括三个类型（P37-P38）：产卵洄游、索饵洄游、越冬洄游。

6.海洋浮游生物针对海洋环境的进化特征：P31-P36总结。

第三章：海洋主要生态因子及其对生物的作用1.谢尔福德耐受性定律（P48）：如果某一因子的量增加或降低到接近或超过这个界限，生物的生长和发育就受到影响，甚至死亡。

生物只能在耐受限度所规定的生态环境中生存，我们把这种最大量和最小量限制作用称为谢尔福德耐受性定律。

一、基本概念种群指特定时间内栖息于特定空间的同种生物的集合，是进化的基本单位，同一种群的所有生物共用一个基因库。

关键种自身的消失或削弱能引起整个群落和生态系统发生根本性的变化的物种。

（补充）冗余种：自身的消失或削弱对整个群落和生态系统的结构和功能不会造成太大的影响的物种集合种群：也叫复合种群、联种群，是在一定时间内具有相互作用的局域种群的集合，即局域种群通过某种程度的个体迁移而连接在一起的区域种群。

生物量谱：某一粒径级生物量除以粒径宽度，作为标准化的生物量。

以标准化的生物量为纵坐标，以个体生物量为横坐标，在双对数坐标上的分布模式，即生物量谱。

粒径谱：将海洋生态系统食物网，从微生物和浮游植物到浮游动物、直至鱼类和哺乳类，都视为“颗粒”，并以等效球径表示大小。

生物量在对数粒径级上的分布称为粒径谱。

生物泵：由有机物生产、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就称为生物泵，也称CO2泵或软组织泵。

高斯假说：或称竞争排斥原理，即亲缘关系接近的、具有同样习性或生活方式的物种不可能长期在同一地区生活，或完全的竞争者不能共存，因为它们的生态位没有差别。

生产力金字塔：随着营养级逐渐向上，其净生产呈阶梯状递减，形成生产力底宽上窄的塔形锥体，叫生产力金字塔或能量金字塔。

生态演替：是指随着时间的推移，一种生态系统类型（或阶段）被另一种生态系统类型（或阶段）替代的顺序过程。

生态位：是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。

边缘效应：不同生物群落之间往往有过渡地带称为群落交错区，在群落交错区中可能具有较多的生物种类和种群密度，这种现象称为边缘效应。

补偿深度：在某一深度层，植物24h中光合作用所产生的有机物质全部为维持其生命代谢消耗所平衡，没有净生产量，此时的深度被称为补偿深度。

生态灾害：指由于生态系统平衡改变所带来的各种始未料及的不良后果。

主要有以下类型：1水土流失2土地沙化与流沙扩展3森林、草原退化 4环境污染上行控制（bottom-up control )：较低营养层次（如浮游植物）的种类组成和生物量对较高营养层次（如植食性浮游动物和鱼类）的种类组成和生物量的调控作用，即所谓资源控制。

《海洋科学导论》思考题第一章：1、如何理解地球科学是一个复杂的科学体系？2、海洋科学的研究对象和特点是什么？3、海洋科学研究有哪些特点？4、回顾海洋科学发展历史，从中你能够得到哪些启示？5、中国海洋科学发展的前景如何？第二章：1、简述地球运动的主要形式及其产生的重要自然现象。

2、地球外部圈层与内部圈层是怎样划分的？说明它们之间的内在联系和区别。

3、说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。

4、什么是海岸带？说明其组成部分是如何界定的。

5、大陆边缘分为几种主要来源？说明各自的构成及其主要特点。

6、什么是大洋中脊体系，它有哪些主要特点？7、简述大陆漂移、海底扩张与板块构造的内在联系与主要区别。

8、根据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海盆地的形成与演化。

9、滨海沉积物主要有哪些？说明各自趁机作用的控制因素及沉积特点。

10、大陆架沉积作用过程有哪些？说明现代陆架沉积物的主要来源类型及分布规律。

11、按照大洋沉积物的成因将其分为哪几种主要类型，请归纳它们的分布规律、12、按照矿产资源形成的海洋环境和分布特征，海洋矿产资源有哪些主要类型？如何认识海洋是巨大的资源宝库？第三章：1、简述海水组成与纯水的异同点。

何谓海水盐度？2. 简述海水的主要热学与力学性质，它们与温度、盐度和压力的关系如何?3. 何谓海水的位温？有何实用价值？4. 简述海水密度的表示方法（历史上和现在的）。

何谓海水状态方程？5. 海水结冰与淡水结冰的过程有何不同？为什么？6. 海冰的主要物理性质是什么？海冰对海况有何影响？7. 海洋热平衡方程中各项的物理含义是什么？它们是怎样对海洋的热状况产生作用的？8. 世界大洋热平衡的分布与变化规律如何？9. 简述世界大洋中温度、盐度和密度的空间分布基本特征。

10. 大洋温度和盐度的平面分布与铅直分布有什么异同点？11. 何谓大洋主温跃层和极峰？何谓季节性温跃层？12. 为什么大洋热带海域盐度的最大与最小值总是出现在表层以下？13. 何谓海洋水团？它和水型、水系有什么关系？14. 何谓海洋混合？引起混合的主要原因有哪些？15. 涡动混合与对流混合效应有何异同之处？在不同纬度的海域中和不同季节中它们对海况的影响有什么变化与不同？16. 海洋中温度、盐度与密度细微结构的基本特征如何？第四章：1、海水的组成为什么有恒定性？2、海水中的常量元素主要有哪些？3、海水的pH值一般是多少?海水的缓冲能力主要由哪种作用控制？4、海水中营养盐有哪些？有哪些主要形式？5、海洋污染如何防治？第五章：1、简述海流的定义、形成原因及表示方法。

微生物对海洋碳循环的影响与调节海洋是地球上最大的碳储量之一，而微生物是海洋碳循环的重要参与者。

微生物通过各种不同的途径影响着海洋碳循环的速率和平衡，从而对全球碳平衡产生了重要的影响。

本文将探讨微生物在海洋碳循环中的作用，并讨论其调节机制。

一、微生物对海洋碳循环的影响1. 海洋初级生产力微生物是海洋生态系统的基础，通过光合作用和化学合成作用，微生物能够将二氧化碳转化为有机物质，从而促进海洋初级生产力的提高。

海洋中的藻类和细菌可以通过光合作用和化学合成作用将大量的碳固定在海洋生物体内，形成有机碳沉积物，进而影响海洋生态系统的结构和功能。

2. 有机碳分解微生物在海洋中扮演着有机碳分解的重要角色。

海洋中的细菌和真菌能够分解有机碳，将其转化为溶解型有机碳（DOC），并释放二氧化碳。

这一过程被称为呼吸作用，通过呼吸作用，微生物使得海洋中的有机碳重新进入溶解态，并释放出二氧化碳，从而影响海洋碳循环的速率和平衡。

3. 甲烷生成与氧化微生物还参与了海洋中甲烷的生成和氧化过程。

海洋底部的沉积物中存在着大量的有机物质，微生物通过分解这些有机物质并在缺氧条件下进行代谢，产生甲烷。

同时，海洋中的甲烷氧化菌能够利用甲烷作为能源，并将其氧化为二氧化碳和水。

这一过程对于海洋中甲烷的排放和稳定具有重要影响。

二、微生物对海洋碳循环的调节机制1. 生态系统结构的调节微生物的活动对海洋生态系统的结构和功能产生直接影响。

微生物通过竞争、共生等方式与其他生物相互作用，影响着海洋生态系统中的物种组成、丰度和分布。

这些生态相互作用的变化将直接或间接地影响海洋碳循环的速率和平衡。

2. 温度和营养条件的调节微生物对温度和营养条件的敏感性较高，其活动和代谢过程受到温度和营养条件的限制。

温度和营养条件的变化将直接影响微生物群落的结构和功能，从而导致海洋碳循环的改变。

3. 光照和氧气条件的调节光照和氧气条件是微生物生长和代谢的重要环境因子。

微生物对光照和氧气条件的敏感性较高，其代谢和活动需要适宜的光照和氧气条件。

试述海洋初级生产力和新生产力的测量方法、分布格局和调节因素曾奇南海海洋研究所学号：201528006912029 1.海洋初级生产力的测量方法、分布格局和调节因素海洋初级生产力是指浮游植物、底栖植物及自养细菌等通过光合作用制造有机物的能力，以每年单位面积所固定的有机碳或能量来表示。

1.1海洋初级生产力的测定1)14C示踪法20世纪50年代开始引入，应用放射性14C标记的原理，测定无机碳通过光合作用产生浮游植物的有机碳量，采的海水中加入NaH14CO3，置于原采样处培养一定时间，取回测定过滤物（浮游植物细胞）的14C放射性强度，根据公式换算为初级生产力。

2)叶绿素荧光测定法水样过滤，丙酮萃取，荧光计或分光光度计测量，根据叶绿素含量与光合作用产量的相关系数（同化指数Q），计算初级生产力（P）。

P = Chla ×Q3)黑白瓶测氧法光合作用产O2，呼吸作用耗O2。

将现场水样装入黑、白（透明）瓶，置于原位培养，以Winkler碘量法测量黑白水样的氧变化，结合光合作用商，计算初级生产力。

4)水色遥感法主要用于开阔海域大面积测量。

5)其他新技术新方法引入自记连续测量等。

1.2海洋初级生产力的分布格局1)热带、亚热带大洋区和赤道带属大洋气旋型环流范围，混合层深度超过真光层，夏季温跃层可达100-200m，冬季至400m，无机营养盐主要来源于系统内的循环和再生，叶绿素、初级生产力都较低。

南北赤道流通常自东向西流动，其间由西向东为赤道逆流。

因科氏力和信风作用，赤道逆流附近的海水出现辐聚和辐散。

营养盐并不缺乏，Fe才是限制浮游植物生长的主要因素，两者不匹配，因而属于高营养低叶绿素海域。

2)温带（亚极区）海洋温带区处于西风带和极地海洋之间，两半球的生态特点有明显差别。

北太平洋和北大西洋的温带海洋处于大洋气旋型辐散环流区，深层水引向表层，补充真光层的营养盐，硝酸盐含量比南部的亚热带高数倍，初级生产力也比亚热带大洋区高得多。

第一章：生态系统；生产者；消费者；分解者；食物链；食物网；营养级；生态效率；生物地球化学循环；反馈机制；生态平衡；牧食食物链；碎屑食物链；补加能量；周转率；生态系统服务1 生态系统有哪些基本组分，它们各自执行什么功能?2 生态系统的能量是怎样流动的，能流过程有哪些特点？3 生态系统的物质是怎样循环的？有哪些特点？4 生态系统是怎样实现自校稳态的?5 生态系统服务有哪些基本特征和常见内容？6 按能量来源和能流特征划分的生态系统有那些？第二章1 联系海洋主要说明海洋在纬度、深度和从近岸到大洋等三大杯境梯度特征。

2 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?3 名词：浮游生物(plankton) 底栖生物游泳生物污损生物4 海洋浮游生物的共同特点及其在海洋生态系统中的作用。

5 按个体大小划分的底栖生物有哪些类群？第三章：环境，生态因子，生境，限制因子，利比希最小因子定律，谢尔福德耐受性定律，生态幅，透明度，两极同源，热带沉降，生物学零度，有效积温, 厄尔尼诺现象，Marcet原则1.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。

2.举例说明生态因子作用的一般规律3.生态学上的环境概念于环境科学里的环境概念有何异同点？4.简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用。

5.简述海水温度的水平和垂直分布规律及其主要生态作用。

6.说明海洋中盐度分布及其生态作用。

第四章：种群，种群密度，阿利氏规律；生命表，存活曲线，内禀增长率，周限增长率，环境负载能力，逻辑斯谛方程，r选择；K选择，K对策者，r对策者，种群调节，非密度制约，密度制约，生态对策；灭绝漩涡；集合种群1 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?3 种群数量变动受哪些种群参数的影响，影响自然种群数量变动的主要外界因素是什么?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。