海洋生态系统的功能
❶ 保护海洋生态系统的作用和意义
海洋生态系统在整个地球生态系统中主要扮演者以下几个重要循环的角色:专
1. 碳循环属。
2. 氮循环。
3. 水循环。
这几个主要的循环,直接影响着所有生物的存活,如果海洋生态系统一旦失衡,势必引起这些生命元素循环的紊乱,因此,保护海洋生态系统,是维持地球生物圈稳定的重要工作。
❷ 海洋生态系统是什么组成的
海洋生态系统主要是由海洋生物群落和海洋环境两大部分所组成回,而且每一部分又答包括有众多要素。分析一下,这些要素主要有6类:
1.自养生物,是生产者,主要是具有绿色素的能进行光合作用的植物,主要包括浮游藻类、底栖藻类和海洋种子植物;还有可以进行光合作用的细菌。
2.异养生物,是消费者,包括各类海洋动物。
3.分解者,主要包括海洋细菌和海洋真菌。
4.有机碎屑物质,主要包括生物死亡后分解成的有机碎屑和陆地输入的有机碎屑等,以及大量溶解有机物和其聚集物。
5.参加物质循环的无机物质,例如碳、氮、硫、磷、二氧化碳、水等。
6.水文物理状况,例如温度、海流等。
❸ 保护海洋生态系统的作用和意义
海洋生态系统对人类的作用巨大,其服务功能及其生态价值是地球生命支内持系统的容重要组成部分,也是社会与环境可持续发展的基本要素。长期以来,人们在利用海洋资源的过程中,只注重其直接使用价值和市场价值,而忽略了海洋资源的生态价值。对海洋资源无序、无度的开发利用,使海洋生态系统遭到破坏,海洋生态系统服务功能支撑能力降低。
❹ 什么是海洋生态系统
所谓海洋生态系统,指的是海洋中由生物群落及其环境相互作用所构成内的自然系容统。全世界的海洋是一个大生态系,其中包含许多不同等级的次级生态系。每个次级生态系占据一定的空间,由相互作用的生物和非生物,通过能量流和物质流形成具有一定结构和功能的统一体。
海洋生态系分类,现在还没有定论,如果按照海区划分,通常分为沿岸生态系、大洋生态系、上升流生态系等;按生物群落划分,一般分为红树林生态系、珊瑚礁生态系、藻类生态系等。海洋生态系研究开始于20世纪70年代,一般涉及自然生态系和围隔实验生态系等领域。在近些年来,研究人员是以围隔(或受控)实验生态系研究为主,主要展开营养层次、海洋中有害物质转移、污染物对海洋生物的影响、经济鱼类幼鱼的食物和生长等相关研究。
❺ 海洋生态系统的3个特征是什么
包含以下3个特征。
1.持续性
它体现在海洋生态过程的可持续与海洋资源的可持续利用两个方面。海洋生态过程的可持续是建立在海洋生态系统的完整性基础之上的,即海洋生态系统的构造完整和功能的齐全。只有维持生态构造的完整性,才能保证海洋生态系统动态过程的正常进行,使海洋生态系统保持平衡。海洋生态过程的可持续是海洋资源可持续利用的基础。但人类对海洋资源的强大需求与有限供给之间的矛盾、海洋资源的多用途引发的不同行业之间的竞争以及人类利用海洋资源的观念、方式和方法,都直接关系到海洋资源的可持续利用。为此,一方面要正确解决资源质量、可利用量及其潜在影响之间的关系;另一方面在利用资源的同时更要注意保护资源种群多样性、资源遗传基因多样性;另外还要在不影响海洋生态系统完整性的前提下整合资源方式,减少资源利用中的冲突和矛盾,提高资源的产出率。
2.协调性
首先是海洋资源的利用应与海洋自然生态系统的健康发展保持协调与和谐。表现为经济发展与环境之间的协调;长远利益与短期利益的协调;陆地系统与海洋系统以及各种利益之间的协调。只有协调处理好各种关系,才能维护海洋生态系统的健康,保证海洋资源的可持续利用。
3.公平性
即当代人之间与世代人之间对海洋环境资源选择机会的公平性。当代人之间的公平性要求任何一种海洋开发活动不应带来或造成环境资源破坏,即在同一区域内一些人的生产、流通、消费等活动在资源环境方面,对没有参与这些活动的人所产生的有害影响;在不同区域之间,则是一个区域的生产、消费以及与其他区域的交往等活动在环境资源方面,对其他区域的环境资源产生削弱或危害。世代的公平性要求当代人对海洋资源的开发利用,不应对后代人对海洋资源和环境的利用造成不良影响。
❻ 海洋生态系统概念是什么
地球的表面约有71%的部分被蔚蓝色的海水所覆盖,地球可以说是是一个海洋的星球。浩瀚无边的海洋,蕴藏着极其丰富的各类资源:海水中存在80多种元素,生存着17万余种动物和2.5万余种植物。21世纪是海洋世纪,海洋蕴藏着丰富的自然资源,它是地球所有生命的摇篮,它以无比的壮观和无尽的宝藏让人类亲近,然而,它在气候变化和环境污染面前却又是那么脆弱不堪。关注海洋,善待海洋,可持续开发利用海洋也成为全人类刻不容缓的责任。
近年来,重视海洋,关注海洋已从国际性组织、国家政府间全面展开。1997年7月,联合国教科文组织政府间海洋学委员会召开第19届大会,通过了将“海洋——人类的共同遗产”作为“国际海洋年”主题的建议,要求各国以各种形式积极参与国际海洋年的活动,同时将7月18日定为“世界海洋日”。世界上已有不少国家和地区设立了与海洋有关的节日。例如,英国将8月24日定为英国海洋节;每年的5月22日是美国的海洋节。在我国,每年7月,青岛市都要举行青岛海洋节;中国海洋文化节也已在浙江岱山县成功举办了4届。
大海洋生态系统近二三十年来,由于对近海渔业资源的过度开发,已经导致很多传统经济鱼类资源衰退、渔业资源结构发生很大变化。人们逐渐发现,只进行单品种鱼类资源管理,往往难以达到顶期的管理效果,而只有将鱼类作为整个海洋生态系统中的一个组成部分,研究同一海域多种鱼的相互关系及其数量变动,并采取相应的严格管理措施,才能增加产量并提高经济效益。而很多海洋生物(尤其是鱼类)具有洄游习性,只有通过国际间协调、综合管理海洋生物资源,才可能收到真正的管理效果。大海洋生态系统的概念就是在以上两个背景基础上形成的。
大海洋生态系统的概念最初是由美国海洋大气局的K.Sherman和罗德岛大学的L.Alexander等在20世纪80年代提出的。作为大海洋生态系统,应符合以下条件:(1)大海洋生态系统的面积一般要在20万平方千米以上:(2)具有独特的海底深度、海洋学特征和生产力特征;(3)生物种群之间形成适宜的繁殖、生长和营养(食物链)的依赖关系,组成一个自我发展的循环系统;(4)污染、人类捕捞和环境条件等因素的压力对其具有相同的影响和作用。
目前全球范围内划定的大海洋生态系统共64个,在水深、海洋学、生产力和海洋生物类群等方面各具有其独特性。毗邻我国的黄海、东海和南海都被列入64个大海洋生态系统之中。虽然大海洋生态系统支撑着世界海洋渔业总产量的95%,但是也是受人类活动干扰最严重的海域。目前大海洋生态区面临的主要威胁仍旧是各种污染、过度捕捞、对栖息地的改变和破坏。
岛屿生态系统岛屿生态系统具有明显的海域隔离特征,有别于典型的陆地生态系统,特点主要有:(1)明显的海洋边界及不连续的地理分布;(2)海域隔离降低了岛屿间的有效基因流;(3)不同岛屿间具有异质化的生境条件;(4)海洋岛屿面积相对狭小;(5)火山和侵蚀活动等随机事件致使岛屿在长期的地质过程中处于动态变化中。生物学家常把岛屿作为研究生物地理学与进化生物学的天然实验室或微宇宙。这是因为,岛屿与大陆隔离,它们的动物种群和植物种群的进化都发生在相对封闭的环境中,可以免受其他物种在大陆所面临的残酷竞争,并朝着特殊的方向进化。许多偏僻的岛屿上都拥有一些世界上最奇特的植物,这些植物甚至未曾在其他地区被发现。这些物种因其具有地理隔离、种群边界清晰、分布范围狭窄及种群规模较小等特点,成为物种分化、起源研究的模式种。相应的,随着岛屿生态学及生物多样性研究的不断深入,岛屿生态系统被视为模式生态系统。
海底生态系统海底生态系统又称深海生态系统,是指在海底黑暗、低温(或高温)和高压等极端环境下,以化学能和地热能为基础而存在的特殊生态系统。深海通常是指水深1000米以下的海洋,这里缺乏阳光,静水压力高,温度低至1℃,或是高达350℃,营光合作用的植物以及相应的高营养级动物在如此恶劣的环境条件下根本无法生存,因此,长期以来深海一直被认为是没有生机的“荒芜沙漠”。然而,海底的生命远比我们的想象要丰富得多。1977~1979年,美国研究人员利用“阿尔文”号深潜器最早对加拉帕戈斯群岛附近2500米深的海底热泉进行调查,在其周围发现了完全不依赖光合作用而生存的深海生物群落,包括10个门500多个种属,构成一个五彩缤纷、生机勃勃的复杂生态系统。与我们经常看到的水生生态系统相似,这个生态系统中的能量和物质也能通过各种生物之间的取食和被食的关系而逐级传递,构成完整的海底食物链。
在亿万年的物竞天择过程中,深海生物虽然失去了许多与浅海生活相适应的结构特征,如色素退化(通体白色或粉红色)、内脏可视、视觉系统退化等,但是同时具备了耐盐性、耐低温、耐高温、耐高压、高渗透性、触觉发达、有固氮能力和清污能力等特殊功能。特别是,深海生物的表皮多孔而有渗透性,海水可以直接渗透到机体内,使身体内外保持压力平衡,因此,它们在600个大气压(相当于6000米水深的压力)下仍然能够正常生活,这是大多数浅海生物难以做到的。生物学家认为,深海生命是地球上最古老的生命形态之一,对它进行的研究将为揭开地球上生命起源之谜提供更多证据。
并非危言耸听的海平面上升年3月10日,在丹麦首都哥本哈根举行的气候变化国际科学大会上,首席发言人澳大利亚塔斯马尼亚霍巴特气象气候研究中心的约翰·丘奇(John Church)博士告诉大家:“卫星和地面勘测的数据表明,自1993年以来,全球海平面以每年3毫米甚至更高的速度在上升。这个比率已经远远超过了20世纪一百年的平均水平。”根据《2007年中国海平面公报》,近30年来中国沿海海平面总体上升了90毫米。预计未来10年,中国沿海海平面将继续保持上升趋势,将比2007年上升32毫米。
科学界普遍认为:全球海平面上升是由于气候变化等原因直接或间接造成的。海平面上升分别由绝对海平面上升和相对海平面上升构成,前者是由全球气候变暖导致的海水热膨胀和冰川融化而造成的;后者是由地面沉降、局部地质构造变化、局部海洋水文周期性变化以及沉积压实等作用造成的。据统计,全世界大约有半数以上的居民生活在沿海地区,距海岸线60千米范围内的人口密度比内陆高出12倍。有关专家预计,如果海平面上升1米,全球将有10亿人口的生存受到威胁,500万平方千米的土地将遭到不同程度的淹没。一些太平洋岛国的最高点仅在海平面以上几米,全球气候日益变暖导致的海平面上升,将使这些岛国面临被淹没的处境。
海水富营养化海水富营养化指海水中生物生长所必要的营养元素氮和磷的浓度超过正常水平所引起的水质污染现象。由于水体中氦、磷营养物质的积累,引起藻类及其他浮游生物的迅速繁殖,使水体溶解氧的含量下降,造成藻类、浮游生物、植物和鱼类衰亡甚至绝迹。自然情况下,海水很少发生富营养化,人为活动向近海海域大量输送氮、磷是引发富营养化的主要原因。海水的富营养化往往发生在沿岸、河流入海口、海湾等受人类活动影响比较强烈而水体交换不良的地区。
海水富营养化的正面影响是适度的富营养化在一定程度上对水产养殖和渔业生产是有益的,但这种理想情况很难在现实中出现。负面影响是为赤潮藻类的暴发性繁殖埋下隐患,一旦水温和盐度适合、气象条件允许,就会引发严重的环境问题——赤潮。控制海水的富营养化程度,关键是控制海水中无机氮和无机磷的浓度。
溶解氧在海水中的分布溶解于海水中的分子态氧称为溶解氧,用符号DO表示。溶解氧是海洋生命活动不可缺少的物质,主要来源于大气和浮游植物的光合作用。水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。大气压力越大、水温越低、盐度越小,则溶解氧含量越高,反之则越低。在浮游生物生长繁殖的海域,表层海水的溶解氧含量不但昼夜不同,而且因季节而异,加上海流等因素的影响,海洋中的溶解氧具有明显的垂直分布特征和区域分布特征。
按照溶解氧垂直分布的特征,大体上分为四个区:①表层由于风浪的搅拌作用和垂直对流作用,氧在表层水和大气之间的交换较快趋于平衡,表层水中溶解氧基本上处于饱和状态。②光合带中既有来自大气的氧,又有植物光合作用产生的氧,因此出现氧含量的极大值。③光合带下的深水层由于光线微弱,光合作用减弱,有机物在分解过程中消耗氧,使氧含量急剧降低,甚至可能出现最小值。④极深海区虽然可能是无氧无生命区,但是由于高纬度下沉的冷水团向深层水中补充氧,这里的氧含量可能随深度的增加而增加。
溶解氧的区域分布与海洋环流密切相关,同时还与海洋生物分布和大陆径流有关,变化复杂。三大洋中,溶解氧平均含量以大西洋最高,印度洋次之,太平洋最低。
❼ 海洋生态系统中,起主导作用的是
海洋生态系统中,起主导作用的是水生植物。
广义而言,全球海洋是一个大生态系统,其中包含许多不同等级的次级生态系统。每个次级生态系统占据一定的空间,由相互作用的生物和非生物,通过能量流和物质流形成具有一定结构和功能的统一体。
海洋生态系统分类,无定论,按海区划分,一般分为沿岸生态系统、大洋生态系统、上升流生态系统等;按生物群落划分,一般分为红树林生态系统、珊瑚礁生态系统、藻类生态系统等。海洋生态系统研究开始于20世纪70年代,一般涉及自然生态系统和围隔实验生态系统等领域。
近几十年,以围隔(或受控)实验生态系统研究为主,主要开展营养层次、海水中化学物质转移、污染物对海洋生物的影响、经济鱼类幼鱼的食物和生长等研究。
(7)海洋生态系统的功能扩展阅读:
一、生产者
主要指那些具有绿色素的自养植物,包括生活在真光层的浮游藻类、浅海区的底栖藻类和海洋种子植物。浮游植物最能适应海洋环境,它们直接从海水中摄取无机营养物质。
有不下沉或减缓下沉的功能,可停留在真光层内进行光合作用;有快速的繁殖能力和很低的代谢消耗,以保证种群的数量和生存。这是由于它们具有小的体型和对悬浮的适应性。
海洋中的自养性细菌,包括利用光能和化学能的许多种类,也是生产者。如在加拉帕戈斯群岛附近海域等处发现的海底热泉周围的一些动物,由寄生或共生体内的硫磺细菌提供有机物质和能源。
硫磺细菌从海底热泉喷出的硫化氢等物质中摄取能量把无机物质转化为有机物质。此处所构成的独特的生态系,完全以化学能替代日光能而存在。
二、系统组成
①自养生物,为生产者,主要是具有绿色素的能进行光合作用的植物,包括浮游藻类、底栖藻类和海洋种子植物;还有能进行光合作用的细菌。
②异养生物,为消费者,包括各类海洋动物。
③分解者,包括海洋细菌和海洋真菌。
④有机碎屑物质,包括生物死亡后分解成的有机碎屑和陆地输入的有机碎屑等,以及大量溶解有机物和其聚集物。
⑤参加物质循环的无机物质,如碳、氮、硫、磷、二氧化碳、水等。
⑥水文物理状况,如温度、海流等。
❽ 海洋生态系统有哪些类型
如果要想划分海洋生态系统,它的难度要比在陆地上大得多。陆地生态系的划分,版主要是以生权物群落为基础。而海洋生物群落之间的相互依赖性和流动性很大,缺乏明显的分界线。不过,海洋环境有很多不同的分区,而且各分区也都有各自的特点。
因为海洋生态系统的研究工作开展得比较晚,现在还没有一个海洋生态系的系统划分方案。根据十几年来的工作,主要可以划分为:沿海区有河口生态系,沿岸、内湾生态系,红树林生态系,草场生态系,藻场生态系,珊瑚礁生态系等;远海区有大洋生态系,上升流生态系,深海生态系,海底热泉生态系等。就上述这些来说,又以上升流生态系,沿岸、内湾生态系,还有河口生态系的研究工作做得更深入一些。
❾ 人类活动对海洋生态系统有何影响
由于密集的人口和工业,大量的废水和固体废物倾入海水,加上海岸曲折造成水流交换不畅,使得海水的温度、pH、含盐量、透明度、生物种类和数量等性状发生改变,对海洋的生态平衡构成危害。
海洋污染突出表现为石油污染、赤潮、有毒物质累积、塑料污染和核污染等几个方面; 海洋污染物依其来源、性质和毒性,可分为以下几类:
①石油及其产品。
②金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉 、锑 、汞 、铅等金属,磷、砷等非金属,以及酸和碱等。它们直接危害海洋生物的生存和影响其利用价值。
③农药。主要由径流带入海洋。对海洋生物有危害。
④放射性物质。主要来自核爆炸、核工业或核舰艇的排污。
⑤有机废液和生活污水。由径流带入海洋。极严重的可形成赤潮。
⑥热污染和固体废物。主要包括工业冷却水和工程残土、垃圾及疏浚泥等。前者入海后能提高局部海区的水温,使溶解氧的含量降低 ,影响生物的新陈代谢,甚至使生物群落发生改变;后者可破坏海滨环境和海洋生物的栖息环境。
(9)海洋生态系统的功能扩展阅读
海洋中有机碎屑物质的量很大,一般要比浮游植物现存量多一位数字,所起的作用也很大。这是海洋生态系不同于陆地生态系又一个重要特点。它们来源于生物体死亡后被细菌分解过程中的中间产物(最后阶段是无机化),未完全被摄食和消化的食物残余,浮游植物在光合作用过程中产生的分泌在细胞外的低分子有机物,以及陆地生态系输入的颗粒性有机物。
另外,海洋中还有比颗粒有机物多好几倍的有机溶解物,以及其聚集物。它们在水层中和底部都可以作为食物,直接为动物所利用。
在海洋生态系统中,除了一个以初级生产者为起点的植食食物链和食物网以外,还存在一个以有机碎屑为起点的碎屑食物链和食物网(见海洋食物链)。许多的研究结果表明,后者的作用不亚于前者。因此,在海洋生态系统的结构和功能分析中,应当把有机碎屑物质作为一个重要组分,它们是联结生物和非生物之间的一项要素。
分解者包括海洋中异养的细菌和真菌。它们能分解生物尸体内的各种复杂物质,成为可供生产者和消费者吸收、利用的有机物和无机物。
因而,它们在海洋有机和无机营养再生产的过程中起着一定的作用(如海洋细菌)。而且,它们本身也是许多动物的直接食物。以细菌为基础的食物链为第三类食物链,称为腐食食物链。
❿ 什么是海洋生态系统
什么是海洋生态系统?要了解这个问题,首先得知道什么是生态系统。生态系统是一架活机器,有结构,有功能,它是指在一定的空间内,所有的生物和非生物成分构成了一个互相作用的综合体,这是一个动态的系统。在这个动态系统中有物质的循环,有能量的流动,犹如一架不需要人操纵的自动机器,自然而然地运转。对于海洋生态系统来说,生物群落如相互联系的动物植物、微生物等是其中的生物成分,而非生物成分即海洋环境,如阳光、空气、海水、无机盐等。海洋环境又可划分为大小不一海洋生态系统示意图
的范围,小至一个潮塘、一块岩礁、一丛海草;大到一个海湾,甚至整个海洋。
海洋生态系统
这些生态系统机器虽然大小不一,但都有相似的结构和功能,即有物质的循环,有能量的流动。举一个在海洋中最普通的例子:大鱼吃小鱼,小鱼吃虾,虾吞海瘙,瘙食海藻,海藻从海水中或海底中吸收阳光及无机盐等进行光合作用,制造有机物质,维持着这个弱肉强食的食物链。
但海洋环境中的无机物质又来自何方?这就靠那令人生厌的“分解者”——微生物将大鱼、小鱼、虾、瘙及藻的遗体分解掉,使其回归到周围环境中去。从哪里来到哪里去,这就是生态系统物质循环的一般规律。在这个生态系统中,包括三个成员:无生命的海洋环境(物质和能量),生产者就是海藻等植物;消费者,不管是大鱼、小鱼、虾还是海瘙,它们都不能自己制造有机物质,而只能靠捕食为生;再就是分解者了,主要是微生物,它们是辛勤的“清道夫”,如果没有它们,海洋恐怕用不了多长时间就会被动植物的排泄物或遗体填满了。在这个物质循环链中,缺少哪个环节都不行,它们相互依存,相互制约,相克相生,真是“一荣俱荣,一损俱损”。现在日益严重的海洋污染已严重威胁到海洋生态系统的平衡,赤潮的频繁发生,“死海”的不断出现就是如山铁证。
物质可以循环,而能量却不能循环。它只能从一个环节流向另一个环节,而且只能是单向的,没有回头路。在上一环节与下一环节之间,将有大量的能量以热能形式等散失掉,只有约10%的能量从上一级传到下一级。在海洋生态系统中,这个10%可以升高至22%~25%,但能量的递减是不可避免的,这可用“生态金字塔”来形容。塔基是广大的劳动群众——生产者,如海藻,它从海水中吸收太阳辐射能,将之转化为这个生态系统的能量基础,所以说海洋浮游植物是整个海洋生态系统的基础。事实上陆地生态系统也是如此,但最终驱动整个生物圈生态系统“活机器”运转的动力却来自太阳辐射能,塔基以上都是不劳而获的掠夺者,但它们之间却充满了弱肉强食的战争,位于塔尖的往往是数量极少,形单影只的最高统治者,例如一条大鱼——鲨鱼。
海洋生态系统景观
海洋生态系统的物质循环和能量流动都是一个动态的过程,在无外界干扰的情况下,就会达到一个动态平衡状态。因此,过度地开采与捕捞海洋生物,就会导致一个环节生物量的减少,这也必然导致下一个相连环节生物数量的减少。如此环环相扣的食物链上,一个环节的破坏,就会导致整个食物链乃至整个海洋生态系统平衡的破坏,反过来,就会影响捕捞产量。近年来由于鱼虾等水产品的过度捕捞,破坏力超过了生物的繁殖力,使鱼虾等难以大量生存繁殖。这就是今年南海休渔的原因之一。另外,海洋污染是海洋生态系统平衡失调的一大“罪魁”。海洋遭受污染时,首先受到危害的就是海洋动植物,而最终受损的还是人类自身利益。