海洋生态系


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海洋生态系【海洋生态系】海洋生态系统是海洋中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统,生态系(Ecosystem)一词,系英国A.G.坦斯利于1935年提出 。在此之前,德国K.A.默比乌斯(1877)和美国S.A.福布斯(1887)曾分别用生物群落 (Biocoenosis)和小宇宙 (Microcosm)这两个词,记述了类似坦斯利所说的内容 。
基本介绍中文名:海洋生态系统
外文名:marine ecosystems 
性质:生态系统
提出:1935年提出
提出人:坦斯利
系统概述海洋生态系统 marine ecosystems
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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,目前无定论,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 。研究简史坦斯利提出生态系统的概念之后,一些生态学家研究了生态系统的营养动态,提出了生态系统中能量在各营养层次间流动的定量关係 。20世纪60年代以后,由于数学、系统分析技术和理论、控制论及电子计算机等理论和方法广泛套用到生态系的研究中,使生态系统的研究从定性描述走向定量研究 。
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深海鱼类海洋生态系统的研究起步较晚,20世纪70年代才开始进行,但已在一些方面取得进展 。①海洋生态系统的实验研究 。由1973年美国和加拿大学者所进行的“控制生态系统污染实验”(简称法国为CEPEX)开始 。以后,CEPEX的工作超出了污染的範围,扩展到多级营养层次、海水中化学物质的转移、经济鱼类幼鱼的食物和生长等研究 。因此,CEPEX的全名也改为“控制生态系统种群实验” 。CEPEX是专为研究水层中的生态系统的,美国和其他一些国家还对包括海底沉积在内的生态系统进行了实验研究 。②海洋生态系统调查和数学模拟 。研究得较多的是上升流生态系统 。系统组成由海洋生物群落和海洋环境两大部分组成,每一部分又包括有众多的要素 。这些要素主要有6类: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 。
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浅海珊瑚生产者 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(H2S)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 。消费者主要是一些异养的动物 。以营养层次划分,可分为一级、二级、三级消费者等:①初级消费者,又称一级消费者,即植食性动物 。如同大多数初级生产者一样,大多数初级消费者的体型也不大,而且也多是营浮游生活的 。这些浮游动物多数属于小型浮游生物,体型都在1毫米左右或以下,如一些小型甲壳动物、小型被囊动物和一些海洋动物的幼体 。有一些初级消费者属于微型浮游生物,如一些很小的原生动物 。初级消费者与初级生产者同居在上层海水中,它们之间有较高的转换效率,一般初级消费者和初级生产者的生物量往往属于同一数量级 。这是与陆地生态系很不同的一个特点 。