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1海洋环境生态学绪论1.海洋环境面临的主要问题。（1）海洋环境污染（2）海洋生态破坏第一章海洋生物与环境2.简述Gaia假说的基本论点。（1）地球上所有生物都起着调控作用地球大气的化学成分、地球表面的温度及地表沉积物的氧化还原电位和pH值等是受地球上所有生物总体（biota）的生长和代谢所主动调控的。根据这一观点，地球上适于生物生存的最初条件并不存在，而是通过生命活动与环境相互作用而发展和创造出来的。（2）地球生态系统能够缓和环境变化并保持稳定性当地球环境受到人为破坏或自然条件的各种干扰而发生不适合于生物生存的环境变化时，地球上的生命总体就会通过改变其生长、活动和代谢来对这些变化做出相应的反应，来缓和这些变化，保证了整个地球生态系统的稳定性。生物总体及其环境所组成的系统能够对抗不适合于生物生存的环境变化，继续生存、发展和进化。（3）Gaia假说是一个控制论系统Gaia假说是一个控制论系统，可说明生物与环境在生物圈规模上相互作用的稳态。3.简述定生藻类对不同波长光的吸收及随水深分布顺序规律。一般植物进行光合作用时，日光光谱中被利用得最多的是该植物本身颜色（取决于所含的植物色素，如叶绿素等）的补色光。2对于绿色植物或绿藻类来说，其对红、橙光吸收的最多，由于红光等长波长的光在海水中的穿透力较弱，因而潮间带上部主要生长绿藻。红藻等多数主要利用波长较短穿透力强的蓝绿光，因而分布水层较深，褐藻大多介于绿藻和红藻两者之间。生活于浅水区的各种大型定生藻类经常有依据水深顺序分布的现象，即潮间带上部主要生长绿藻，下面褐藻占优势，更下面则是红藻占优势。由于光照强度在海水中的衰减，绿藻大多数属阳生藻类，而红藻大多数属阴生藻类。4.简述生态因子作用的一般特征（1）生态因子的综合作用（综合性）任一生态因子都是在与其他因子的相互影响、相互制约中起作用的，其变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。（2）主导因子作用（非等价性）对生物起作用的诸多因子是非等价的，在诸多环境因子中，有一个生态因子对生物起决定性作用，称为主导因子。主导因子的改变常会引起许多其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化。（3）直接作用和间接作用区分生态因子的直接作用和间接作用对生物的生长、发育、繁殖及分布很重要。（4）生态因子的阶段性作用（阶段性）生物生长发育的不同阶段对生态因子的需求不同，具有阶段性的特点。（5）生态因子的不可替代性和补偿作用（不可替代性和互补性）综合起作用的各因子之间不可替代，一个因子的缺失不能由另一因子来替代。某一因子的数量不足，可靠另一因子的加强而得到调剂和补偿。第二章种群生态学5.什么是种群？简述自然种群的基本特征。种群指特定时间内栖息于特定空间的同种生物的集合群。种内个体可自由交配繁衍后代，种群间的生殖隔离使不同种群间产生形态和生态上的差异。种群是物种存在、物种进化、种间关系的基本单位，是生物群落或生态系统的基本组成部分，同时也是生物资源开发利用的具体对象。其三个特征分别是：3（1）空间分布特征有一定的分布范围，分布中心各种环境资源条件最合适，种群密度也较高，边缘地区环境资源条件和种群密度的波动则较大。（2）数量特征种群数量都随时间而变动，并有一定的数量变动规律。正常情况下，种群变动有一个基本范围，这与种群特有的出生率、死亡率、生长率和年龄结构等生物学特性有关。（3）遗传特征具一定的遗传特征，种内个体之间通过生殖活动交换遗传因子，种群所有个体的基因构成种群的基因库。6.简述r－选择和K－选择者的主要特征。r-选择：又称r-对策，指为适应多变的生境，把较多能量用于繁殖，充分发挥内禀增长率（r）的对策；通常出生率高，寿命短，个体小，缺乏保护后代的机制；子代死亡率高，具较强的扩散能力。K-选择：又称K-对策，指为适应稳定的生境，把较多能量用于逃避死亡和提高竞争能力，使种群密度较稳定地处于环境负载量（K）附近的对策；通常出生率低、寿命长、个体大，具较完善的保护后代的机制。子代死亡率低，扩散能力较差，种间竞争能力较强7.简述竞争排斥原理（高斯假说）的基本内容（1）高斯假说亲缘关系相近、具有同样的习性或生活方式的物种不可能长期在同一地区内共存，如果它们在同一地区出现，则必定利用不同的食物，或在不同的时间活动，或以其他方式占据不同的生态位。（2）竞争排斥原理（竞争排除原理）生态位上相同的两个物种不能长期共存，其结果或是一物种完全排挤掉另一个物种，或是生态位发生分化，如占据不同的空间，具有不同的食性或生活习性等。4第三章群落生态学8.影响群落结构的因素有哪些？（1）干扰对群落结构的影响中度干扰假说：中等程度的干扰能增加群落的生物多样性。（2）生物因素的影响（竞争与捕食）种间竞争可通过生态位分化降低竞争紧张度，而使更多的物种共存。种间竞争使群落中的种群各具一定的生态位，也使群落中的各物种在对空间、时间、资源的利用方面，都趋向于互相补充而不是直接竞争。种间竞争群落能更有效地利用环境资源，同时可能增强了系统的稳定性。广食性捕食者有可能对竞争力强的物种摄食很多，从而使竞争力弱的物种有更多的生存机会。即广食者的捕食作用能缓和种间竞争，促使多样性提高。狭食者对被食者有选择性，其捕食作用的影响随被选择的对象属优势种或劣势种而异。若狭食者选择的对象是优势种，其捕食作用能提高群落的多样性；若狭食者选择的对象是竞争力弱的劣势种，其捕食作用会降低群落的多样性。（3）空间异质性对群落结构的影响空间异质性的程度越高，意味着有更多的小生境，可以维持更多的种类生存。海洋透光层中很多种浮游植物可以共存的原因，除了竞争排斥的例外情况外，还可能与空间异质性的微环境有关。（4）岛屿与群落结构（MacArthur的平衡说）岛屿生物种类的丰富程度取决于两个过程，即新物种的迁入和原来占据岛屿物种的灭绝，当迁入率和灭绝率相等时，岛屿物种数达到动态平衡状态。对某一岛屿而言，物种的迁入率和灭绝率将随岛屿上物种丰富度的增加而分别呈下降和上升趋势。面积效应：距大陆的距离相等的不同岛屿，从大陆迁入这些岛屿的物种的速率将是相同的。但小岛上物种灭绝率比大岛高，导致大岛的生物多样性较高。距离效应：岛屿离陆地和其他岛屿越远，物种迁入越低，因此导致离大陆或其他岛屿近的岛屿的生物多样性较高。59.简述生物群落演替过程中群落结构与机能的变化。生态系统演替过程往往结构趋于复杂、物种多样性增加、功能更完善和稳定性更增强。（1）群落中物种的多样性、生化多样性（生物量中的有机化合物多样性及群落向环境分泌或排出的产物的多样性）在演替的初期低，越接近顶极越高。（2）群落中的生物在演替的初期一般为个体小且生活周期短（r选择特征）的种类，越接近顶极阶段，越有一些大型生物种（具K选择特征）加入。（3）群落的层状结构或局部不均匀性在演替初期不发达，而在顶极阶段则非常发达。（4）群落生物的生态位重叠在演替过程中逐渐减小，生态位分化程度逐渐增加，互利共生、寄生及其他共存形式的重要性也逐渐增加。（5）演替初期群落的初级生产量（P）超过群落的呼吸作用（R），即P/R大于1，随着演替发展P/R逐渐接近于l；同时，群落中现存生物量（B）在演替过程中逐渐增多，P/B随着演替的推移从高到低。（6）群落生物之间的食物联系在演替过程中由较简单的食物链逐渐演变成复杂的食物网，而且有机碎屑在食物联系中的作用也逐渐变得重要。（7）群落在演替初期营养物质多依靠外部供给，越接近顶极，营养物质的输入越少。（8）群落的稳定性及抗扰动能力在演替过程中逐渐增加。第四章生态系统生态学10.简述生态系统的基本功能。生态系统的基本功能包括能量流动、物质循环、信息传递三大基本功能以及生物生产、生态系统的发展和反馈调节等方面的功能。11.简述初级生产力的概念。生态系统中自养生物通过光合作用或化学合成制造有机物的速率。通常用单位面积及单位时间内所生产的有机物质干重（g·m-2·a-1、mg·m-2·d-1）、有机碳（gC·m-2·a-1、mgC·m-2·d-1）或固定的能量（J/m2·a）表示。有时也将初级生产力称为初级生产量，此时的初级生产量含有时间概念，其计算单位一样。612.简述负反馈调节及其对维护生态平衡的意义。系统的输出反过来使输入得到削弱和减低，从而引起输入逐渐减小，使生态系统中最初所发生的变化不断得到削弱（如种群的密度调节等）。负反馈可使生态系统达到和保持稳定。相互作用种群间数量的消长是正反馈和负反馈相互作用最明显的例子。但负反馈的调节有一定限度，超过这个限度，就会引起生态失衡。如强烈的外部干扰以及人类活动（污染、捕捞）都可引起生态失衡，甚至生态系统的崩溃。生态平衡是动态平衡（因能量流动和物质循环总在不断进行），并通过生态系统的负反馈调节得到保持。第五章海洋生态系统服务13.简述生态系统服务功能的主要内容。自然生态系统为人类提供服务的内容非常广泛和丰富，它主要包括对人类生存价值、对人类经济价值和对人类精神价值的意义等。目前，生态系统服务分为四类：（1）物质产品服务：从生态系统获得的产品有食物、淡水、燃料、木材、纤维、生物化学品、基因资源等；（2）生态调控服务：从生态系统过程调控获得的利益，如气候调控、疾病调控、水调控、水净化、授粉等；（3）文化服务：从生态系统获得的非物质利益，如精神和宗教的、娱乐和旅游、美学的、灵感的、教育的、风水、文化遗产等；（4）支持服务：对于所有其他生态系统服务的生产所必需的服务，如土壤形成、营养物质循环、初级生产等。14.海洋生态系统服务功能的主要内容。海洋占据了地球表面的71%，是地球上最大的生物栖息空间，而且全球范围内生态系统所提供的服务中约占2/3。因此，海洋在全球生态系统服务中占有重要的位置，主要包括以下内容：（1）供给功能：指海洋生态系统生产或提供产品的功能。主要包括食品生产、原料7生产、氧气提供、提供基因资源等（2）调节功能：指调节人类生态环境的生态系统服务功能。主要包括气候调节、废弃物处理、生物控制、干扰调节等（3）文化功能：指人们通过精神感受、知识获取、主观印象、消遣娱乐和美学体验从生态系统中获得的非物质利益。主要包括休闲娱乐、文化用途、科研价值等（4）支持功能：保证生态系统服务功能所必需的基础功能。主要包括初级生产、营养物质循环、物种多样性维持等第六章人类对海洋生态系统的干扰与生态恢复15.以海洋为例，简述退化生态系统有哪些变化特征？（1）种类组成发生变化；（2）群落结构趋于简单化；（3）生物生产力变化，生产力下降，生物量趋于减少；（4）生态系不断朝着异养演替方向发展，相应的功能也不断衰退，正常的能流、物流渠道被阻断，系统的稳定性不断减弱。16.简述海洋生物多样性面临的威胁。（1.）海洋生物资源的过度利用：海洋鱼类的过度捕捞、其他海洋生物的过度利用（2）人类活动对海洋自然环境的破坏：底层拖网对海床环境的破坏、砍伐红树林和改造盐沼滩、珊瑚礁采挖、海洋污染、港工建设对生境的破坏（3）生物入侵的威胁（4）全球气候变化的潜在威胁：海洋水温上升的效应、海平面上升的效应17.简述生态恢复的基本理论。（1）自我设计理论与人为设计理论（2）生态学理论：限制性因子原理、热力学定律、种群密度制约及分布格局原理、生态适应性理论、生态位原理、演替理论、植物入侵理论、生物多样性原理、缀块8－廊道－基底理论、（3）生态恢复理论：①退化生态系统恢复和重建的原则：地域性原则、生态学与系统学原则、最小风险与效益最大原则②生态恢复的机理：首先是建立和完善生产者亚系统；其次，就应设计和建立消费者亚系统、分解者亚系统，进而考虑小生境的多样性；③生态恢复的标准：可持续性（可自然更新）、不可侵入性（像自然群落一样能抵制入侵）、生产力（与自然群落一样高）、营养保持力、具有生物间的相互作用。18.简述自我设计与人为设计理论自我设计理论：只要有足够的时间，随着时间的推移，退化生态系统将根据环境条件合理地实现自我组织并会最终改变其组分；人为设计理论：通过工程方法和植物重建，可直接恢复退化生态系统，但恢复的类型可能是多样的。该理论把物种的生活史作为植被恢复的重要因子，并认为通过