海洋生物圈ppt下载

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海洋生物圈与海洋生态系统 地球表层系统的几大圈层 生命的起源与演化 理论问题： -- 从无机化合物到有机大分子 -- 有机物获得繁殖与遗传的能力 实际证据： -- 约35亿年前蓝细菌类的化石（澳大利亚） 地球系统： -- 生命起源的环境与影响 Burgess Shale Fauna  1909年，Charles Walcott 在加拿大发现 中寒武世5.15亿年前的化石群 共约150种当时最早的动物化石 生物圈的演化： 海洋生物学研究历史 海洋生物学研究历史 现代海洋生物学的研究开始于18世纪英国。James Cook（1728-1779）船长的2次探险旅行，在航海日志中他描述了大量当时未知的植物和动物，并绘制了海图。 海洋生物学研究历史 海洋生物学研究历史 HMS Challenger 历时3年， 在全球大洋收集并分析了成 千种海洋生物标本，这个旅行 被称为海洋学的诞生旅行。 挑战者号装备了显微镜、 化学试剂、拖网、挖泥机， 温度计等设备，上千米的 绳子可以到达大洋底层。 科考之后， 1859年，世界上最早的海洋站是法国 Concarneau的 station Biologique Roscoff，海洋生物的培养等研究。 1871年 美国建立了Woods Hole实验室，被称为东北渔业科学中心。也是世界上第一个渔业研究机构。该实验室1888年成立有Marine Biological Laboratory(MBL)。 1903年在San Diego成立了一个独立的海洋实验室，1912年成为加州大学的一部分，命名为 Scripps Institution of Oceanography。 海洋生物分类系统 瑞典植物学家林奈 （Car Linnaeus）建立的一套完整的动-植物分类系统， 描述的七个基本的分类系统：界，门，纲，目，科，属，种 一、海洋生物的环境分区 大洋表层海水温度 主要无脊椎动物和藻类化石分布与含盐度的关系 Upwelling Offshore WindsWinds from North(northern hemisphere)Winds from South(southern hemisphere） 上升流的分布 海洋环境分区： 海洋生物多样性 生命的酸碱度界限 海洋生物多样性的利用与保护 海洋生物生态类群及生物地理学 生物地理学的基本概念及专属名词 海洋生态系统 海洋生态系统的能量流动 海洋生态系统的组成成分 食物链和食物网 食物链是生物之间通过食与被食形成一环套一环的链状营养关系，物质和能量从生产者一级一级到大型食肉者； 食物网是食物链的扩大与复杂化，它表示在各种生物的营养层次多变的情况下，形成错综复杂的网络状营养关系。 Ryther(1969)把世界海洋食物链分成三个基本类型：大洋、大陆架和上升流食物链。其中大洋区有5个营养级，大陆架有3个营养级，上升流区只有2个营养级。 海洋食物链和食物网的特点： 1 ，食物链长，大洋区经常达到4－5级，陆生通常只有2－3级 2，海洋食物链的许多环节不可逆，多分枝，加上碎屑食物链、植食食物链、腐食食物链相互交错。海洋中的食物网更能确切的表达海洋生物之间的营养关系 3，食物链指表示有机物质和能量从一种生物传递到另外一种生物中的转移与流动方向，并不表示每一营养层所需的有机物和能量的数量 4，食物链每升高一个层次，有机质和能量就有大量的损失，食物链的层次越多，总体效率越低。 5，食物网的结构是可变的。 微型食物网 海水中微型生物的发现 光学显微镜 70年代加染色剂后，发现海水中大量细菌 透射电子显微镜 1979年 聚球藻的发现 表面萤光显微镜 用荧光染色方法 海水中微型生物的发现 2. 流式细胞技术 80年代开始使用。与荧光结合，可以快速定量确定微型生物的种类与数量 3. 分子生物学技术 90年代以来用PCR扩增16SrRNA，发现以往给予培养的方法大为低估了海洋中微型生物的种类与数量，因为99%的海洋微型生物不能培养。 海洋微型浮游生物 微型真核生物 蓝细菌 细菌 古菌 海洋微型浮游生物 硅藻 具硅质外壳，上升流区 甲藻 贫养的热带、亚热带 金藻 主要是coccolithophorids，钙质清澈的热带大洋 微微型光合原核生物——细菌 兰细菌 Cyanobacteria 海洋中picoplankton（微微型）主要是 聚球藻 Synechococcus 1979年发现微微型光合作用生物 （ 1-2 微米） 自养微型生物 原绿球菌（藻） Prochlorococcus 八十年代末期在大西洋首次发现 最小的光合作用自养生物： 0.5-0.7 µm 数量最大的光合作用生物： 10-30万个 / 毫升 是贫洋大洋中浮游植物生物量的主要成分，有时高达 80-90% 以上 极弱的光照条件下高效的光合作用 古菌在多种环境下均有发现，但在特殊条件下占重要比例，， 如 在南极表层冷水中构成<1微米原核型生物量的34% 1992年在北美岸外发现大量海洋浮游古菌，现在认识到古菌不限于极端环境，而在海洋氮循环、碳循环中起重大作用 海洋生物生产力 海洋次级生产量的生产过程净初级生产量中被动物吸收用于器官组织生长与繁殖新个体的部分，被称为次级生产量。C=A+FU（C代表动物从外界摄取的能量；A代表被同化的能量；FU代表以粪、尿形式损失的能量）其中A＝P+R（P代表次级生产量；R代表呼吸过程中的能量损失）P=C-FU-R: 次级生产量表示动物摄入的能量减去代谢过程中损失的能量海洋动物的次级生产量海洋动物利用海洋植物的效率约相当于陆地动物利用陆地植物效率的5倍。因此，海洋的初级生产量总和虽然只有陆地初级生产量的三分之一，但海洋的次级生产总量却比陆地高的多（1376：372）影响次级生产量的因素：温度、食物、个体大小P=B×En （P次级生产量，B初级产量，E生态效率，n营养级的数目 海洋生态系统中生物生产过程和反馈调节 生态系统的自校稳态和生态平衡 生态平衡：生态系统通过反馈机制实现自我调控以维持相对的稳定状态，在外来干扰下能通过自我调整恢复到原来的稳定状态，叫生态平衡 通常情况下，生态系统自身会保持生态平衡，但是其自我调节功能有一定的限度，外来干扰如果超过一定限度，就会引发生态失调，导致生态危机。 生态失衡 珊瑚礁生态系统的变化 思考题 1. 影响海洋生物分布的环境要素有哪些？ 2. 如何解释海洋生物群落与生态环境的“成层”与“分带”现象？ 3. 什么是生物多样性？有哪三个层次？ 4. 为什么海洋生物多样性比陆地生物多样性高？ 5. 为什么要保护生物多样性？它对人类有什么重要意义？ 6. 海洋生物生态类群是如何划分的？依据有哪些？ 7. 海洋生态系统具有哪些结构和功能？ 8. 什么是海洋食物链和食物网？有什么特点？ 9. 海洋初级生产力可以分为哪几个类型？ 10. 世界海洋环境中哪些区域类型具有较高的生物生产力？ 11. 举例说明生态系统中的反馈调节作用？Auc红软基地

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