海大環(huán)境海洋學(xué)期末復(fù)習(xí)參考

1、 海洋學(xué)：生物部分一、海洋環(huán)境的特點1. 廣闊性 1）面積：占地球表面的71%2）平均深度：3800米，最深處11000米3）海洋總體積是陸地和淡水所提供生物生存空間的300倍2. 異質(zhì)性 近海與遠(yuǎn)海；表層與底棲二、海洋生命的起源和進(jìn)化（重力、水、溫度）海洋是生命的搖籃，生物從海洋遷移到陸地，部分陸地生物重返海洋。海洋環(huán)境的不利因素：光、營養(yǎng)鹽、生境相對單一三、 海洋環(huán)境的分區(qū)1. 海洋底棲環(huán)境1）沿岸帶（淺海帶，深度200米以淺）：食物豐富，光線充足，海水溫鹽變化大，水運(yùn)動顯著，棲息地多樣，生物多樣性高a. 潮間帶b. 潮下帶 2） 深海帶（深度200米以深）2.海洋水層環(huán)境1）沿岸區(qū) （深

2、度200米以淺）200米是有光帶和黑暗帶的分界線2）大洋區(qū)（深度200米以深）海洋水層生物：浮游生物(被動地漂浮或漫游)和游泳生物 四、影響海洋生物生存的重要環(huán)境因素限制或影響海洋生物生存和時空分布的重要環(huán)境因子：1.光照強(qiáng)度陽光的重要性表現(xiàn)在：光合作用、視覺、取暖、殺菌等2.溫度溫度是影響生物生長的第一環(huán)境要素，每一種海洋生物對水溫的適應(yīng)都有特定的范圍，表現(xiàn)為：1） 控制生物代謝和生長的速度2） 影響水團(tuán)的垂直運(yùn)動3） 決定海水中氧氣和二氧化碳等氣體的濃度4） 影響生物的分布5） 影響生物的進(jìn)化3.鹽度：鹽度對于海洋生物的作用主要在于影響滲透壓，各種海洋生物對鹽度都有各自的“生態(tài)幅”，可以把

3、海洋生物區(qū)分為窄鹽性種和廣鹽性種兩大類4.生源要素大量元素（C，O，S，N，P，Si）和微量元素（Fe，Mn，Cu，Mo等）生源要素過量赤潮五、浮游生物1.浮游植物分類1）硅藻門 形態(tài)：單細(xì)胞，個體大小2-1000mm，有些種形成鏈狀集合體。所有種都具有外骨骼或硅藻殼，由硅質(zhì)構(gòu)成并基本形成兩瓣。2）甲藻門 形態(tài)特征：有兩根鞭毛，可以活動；除少數(shù)裸型種類外,多數(shù)具有厚的主要是纖維素組成的細(xì)胞壁；無性的細(xì)胞分裂是普遍的繁殖方法，有性生殖罕見。3）藍(lán)藻門 沒有細(xì)胞核，但細(xì)胞中央含有核物質(zhì)，沒有核膜和核仁，但具有核的功能；繁殖通過無性分裂，未發(fā)現(xiàn)有性繁殖；能夠固氮；熱帶海洋中數(shù)量豐富；能夠引起赤潮爆發(fā)

4、。4）綠藻門5）金藻門 6）紅藻門2.浮游動物1）取樣方法a拖網(wǎng)(>200 mm中型浮游動物)-網(wǎng)采浮游生物b采水(<200 mm) -通過過濾、離心或沉降濃縮水樣c現(xiàn)場觀測-斯庫巴潛水，載人潛水器，遙測儀，聲納定位2）終生浮游動物原生動物門：鞭毛蟲，有孔蟲，放射蟲，纖毛蟲腔腸動物門 刺胞動物：輻射對稱，具刺細(xì)胞，生活史包括無性水螅體（圓筒狀）和有性水母體（圓盤狀）的世代交替，肉食性毛顎動物門 箭蟲arrow worm：數(shù)量十分豐富，肉食性，雌雄同體，僅分布于海洋；體長不超過4厘米；雜食性軟體動物門：異足類節(jié)肢動物門：浮游甲殼類 脊索動物門3）季節(jié)浮游動物：主要是一些動物的幼體六、

5、 底棲生物群落1底棲植物分布區(qū)域：真光帶，即潮間帶和部分潮下帶植物類型1） 低等植物大型海藻：石莼、滸苔、裙帶菜小型海藻：羽狀硅藻、藍(lán)綠藻、腰鞭藻、礁藻等2） 高等植物（被子植物） 紅樹林、沼澤林、海草床2.底棲動物底內(nèi)動物和底上動物1） 大型底棲動物(>1.0mm)，包括軟體動物（蛤蜊，貽貝）；環(huán)節(jié)動物（多毛蟲）；腔腸動物（?？?；棘皮動物（海星、海膽、海參）2） 小型底棲動物(0.1-1.0mm)，如線蟲3） 微型底棲動物(<0.1mm), 如纖毛蟲3.底棲生物群落調(diào)查調(diào)查工具：采泥器，箱式取樣器，底拖網(wǎng)quadrat七、海洋游泳生物1.游泳甲殼類：蝦蟹2.游泳頭足類：魷魚、烏

6、賊和章魚3.海洋爬行類：種類較少，主要有海龜、海蛇、海蜥蜴、海鱷魚4. 海洋哺乳類：鯨目（鯨魚和海豚）、鰭足目（海豹、海獅和海象）、海牛目（4種，海?？?種，儒艮科1種）5. 海洋鳥類：在上升流區(qū)、海洋鋒面等高生產(chǎn)力區(qū)數(shù)量較多，許多種類具遷徙習(xí)性6. 海洋魚類：無頜綱（盲鰻、七鰓鰻）、軟骨魚綱（鯊魚、鰩魚）、硬骨魚綱（如金槍魚，黑鯛，蝴蝶魚）八、概念海洋生物的棲居環(huán)境可分為沿岸、水面、水層、底層幾個部分沿岸區(qū)域主要指受潮汐影響的地帶，包括各類海岸生境及河口區(qū)域，海域沿岸生境復(fù)雜多變，生物種類繁多海洋浮游生物缺乏發(fā)達(dá)的運(yùn)動器官，沒有或僅有微弱的游動能力，懸浮在水層中常隨水流移動。多數(shù)個體很小，在

7、顯微鏡下才能看清其，但種類繁多、數(shù)量很大、分布又很廣，通常可將浮游生物分為浮游植物、浮游動物、漂浮生物海洋浮游植物：浮游植物多為單細(xì)胞植物，具有葉綠素或其它色素體，能進(jìn)行光合作用，浮游植物主要包括：光合細(xì)菌、藍(lán)藻、硅藻、自養(yǎng)甲藻、綠藻、金藻、黃藻等。它們是水域生態(tài)系統(tǒng)中的主要初級生產(chǎn)者，其中有些細(xì)菌又是還原者，一般分布在海洋的上層或透光帶。海洋浮游動物：種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括無脊椎動物的大部分門類，如原生動物、腔腸動物(包括各類水母)、輪蟲類、甲殼綱節(jié)肢動物、腹足綱軟體動物(包括翼足類和異足類)、毛顎動物、被囊動物(包括浮游有尾類和海樽類)以及各類動物的浮游幼體，浮游動物中以甲殼動物的橈足類

8、最為重要海洋游泳生物：該類群生物在水層中能克服水流阻力，自由游動，它們具有發(fā)達(dá)的運(yùn)動器官，包括魚類、哺乳動物、頭足類、甲殼類、爬行類等海洋底棲生物棲息于潮間帶、淺海及深海海底，它是海洋生物中種類最多的一個生態(tài)類群，包括了大多數(shù)海洋動物門類、大型海藻及洋種子植物(1)海洋底棲植物：這類植物靠光合作用制造有機(jī)物，為自身提供營養(yǎng)，是生產(chǎn)者，為自養(yǎng)型生物，如海帶、石莼、紫菜、滸苔、紅樹等種子植物，它們大多營定生生活，固著于底層，分布于透光的潮間帶和潮下帶 (2)海洋底棲動物：大多數(shù)是消費(fèi)者，為異養(yǎng)型生物；但海底熱泉動物群落中有的成員能進(jìn)行化學(xué)合成作用。海洋底棲動物包括海洋動物的大多數(shù)門類，包括各類軟體

9、動物、甲殼動物、棘皮動物、魚類多毛類、腸鰓類等，據(jù)其生活區(qū)域及習(xí)性的不同可分為為底內(nèi)動物、底上動物、游泳性底棲動物(nektobenthos)、污著生物(或稱污損生物)、鉆孔生物 赤潮是海洋中某些微小的浮游藻類、原生動物或細(xì)菌，在一定的環(huán)境條件下爆發(fā)性繁殖(增殖)或聚集而引起水體變色的一種有害的生態(tài)異?，F(xiàn)象。主要是浮游甲藻和硅藻，少數(shù)為原生動物和細(xì)菌。赤潮并不一定都是紅色的，赤潮引起的海水變色可因形成赤潮的生物種的不同而不同。海洋環(huán)境的特點全球海洋連通和區(qū)域分異性 海水物理化學(xué)性質(zhì)的特異性海洋生態(tài)系統(tǒng)的龐雜耦合性海水運(yùn)動形態(tài)效應(yīng)的復(fù)雜性海洋大系統(tǒng)的多方位開放性海洋環(huán)境功能多層次重疊性海洋資源的

10、時間空間變動性海洋學(xué)：化學(xué)部分海水的化學(xué)組成和特性第一節(jié) 海洋環(huán)境化學(xué)要素1. 海水的組成為什麼有恒定性？ 海水常量成分恒定性原理定義海水的總含鹽量或鹽度是可變的，但常量成分濃度之間的比值幾乎保持恒定。海水常量成分恒定性成因 混合作用大洋海水通過環(huán)流、潮流、垂直流等運(yùn)動，連續(xù)不斷地進(jìn)行混合。 體積巨大海水體積極大，它所擁有的多種成分的總量也十分巨大，外界的影響（如大陸徑流等）很難使其相對組成發(fā)生明顯的變化。即使海水的蒸發(fā)以及大氣降水，也只能使海水的濃度在局部區(qū)域增加或減少，但對于主要成分相對比例的影響是極微小的。 2. 海水中的常量元素主要有哪些？ 陽離子：Na+、Mg2+、Ca2+ 、K+、

11、Sr2+陰離子：Cl-、SO42-、CO32-(HCO3-)、Br-、F-分子：H3BO33.海水化學(xué)組成的特點是多少？ 1、海水中常量元素占總量的99以上。n2、海水是電中性的。3、海水中主要元素組成之比值大體上恒定不變 。 n4、海水的pH是8.2左右。4.海水中元素的停留時間及其物理意義某一元素由河流輸入到海洋，后又從海洋遷移出去，在這個過程中， 該元素停留在海洋中的平均時間。 T的意義：元素以固定的速度向海洋輸送，如果要把全部海水中該元素置換出來所需的平均時間。5.海水中的營養(yǎng)鹽有哪些？主要是一些含量較微的磷酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽和硅酸鹽。 海水中由N、P、Si等元素組成的某些鹽

12、類，是海洋植物生長必需的營養(yǎng)鹽，通常稱為 “植物營養(yǎng)鹽” (Floralnutrients)、 “微量營養(yǎng)鹽” (Micronutrients)或“生源要素”。此外，海水中痕量Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，Co，B等元素，也與生物的生命過程密切相關(guān)，稱為“痕量營養(yǎng)元素”。6.控制海水微量元素的含量和分布的過程包括哪些？物理遷移過程主要是指海-氣界面重金屬的交換，及在海流、波浪、潮汐的作用下，隨海水的運(yùn)動而經(jīng)歷的稀釋、擴(kuò)散過程。 化學(xué)遷移過程主要是指重金屬元素在富氧和缺氧條件下發(fā)生電子得失的氧化還原反應(yīng)，及其化學(xué)價態(tài)，活性及毒性等變化過程。生物遷移過程主要是指海洋生物通過吸附、吸收或攝食，而將重

13、金屬富集在體內(nèi)，并隨生物的運(yùn)動而產(chǎn)生水平和垂直方向的遷移，或經(jīng)由浮游植物、浮游動物、魚類等食物鏈（網(wǎng)）而逐級放大。 7.海洋中重金屬的來源？海洋的重金屬既有天然的來源，又有人為的來源。天然來源包括地殼巖石風(fēng)化、海底火山噴發(fā)和陸地水土流失將大量的重金屬通過河流、大氣和直接注入海中，構(gòu)成海洋重金屬的本底值。人為來源主要是工業(yè)污水、礦山廢水的排放及重金屬農(nóng)藥的流失，煤和石油在燃燒中釋放出的重金屬經(jīng)大氣的搬運(yùn)而進(jìn)入海洋。據(jù)估計，全世界每年由于礦物燃燒而進(jìn)入海洋中的汞有3000多噸。此外，含汞的礦渣和礦漿，也將一部分汞釋入海洋。由此，全世界每年因人類活動而進(jìn)入海洋中的汞達(dá)一萬噸左右，與目前世界汞的年產(chǎn)量

14、相當(dāng)。自從1924年開始使用四乙基鉛作為汽油抗爆劑以來，大氣中鉛的濃度急速地增高。通過大氣輸送的鉛是污染海洋的重要途徑，經(jīng)氣溶膠帶入開闊大洋中的鉛、鋅、鎘、汞和硒較陸地輸入總量還多50。 8.海洋中重金屬的危害和我國近海重金屬污染狀況？重金屬對生物體的危害程度，不僅與金屬的性質(zhì)、濃度和存在形式有關(guān)，而且也取決于生物的種類和發(fā)育階段。對生物體的危害一般是汞鉛鎘鋅銅；有機(jī)汞無機(jī)汞、六價鉻三價鉻；一般海洋生物的種苗和幼體對重金屬污染較之成體更為敏感；此外，兩種以上的重金屬共同作用于生物體時比單一重金屬的作用要復(fù)雜得多，歸納起來計有三種形式，即兩種以上重金屬的混合毒性等于各重金屬單獨(dú)毒性之和時稱為相加

15、作用，若大于各單獨(dú)毒性之和則為相乘作用或協(xié)同作用，若低于各單獨(dú)毒性之和則為拮抗作用。兩種以上重金屬的混合毒性不僅取決于重金屬的種類組成，且亦與其濃度組合及溫度、pH等條件有關(guān)。一般來說，鎘和銅有相加或相乘作用，硒對汞有拮抗作用。 2006年，在我國近岸、近海和遠(yuǎn)海海域開展了海洋沉積物中的總汞、銅、鎘、鉛、砷、滴滴涕、多氯聯(lián)苯、石油類、硫化物、有機(jī)質(zhì)等項目的監(jiān)測。重金屬監(jiān)測結(jié)果表明：遼東灣海域沉積物受到砷、鎘的污染。杭州灣和寧波近岸海域沉積物受到砷的污染，溫州近岸和三門灣海域沉積物受到銅和砷的污染。 粵東近岸海域沉積物受到鎘、砷的污染。珠江口海域沉積物受到了砷、鎘、鉛和汞的污染，粵西近岸海域沉積

16、物受到砷的污染。 海南部分海域沉積物受到砷的污染。 9.海洋中石油污染的危害和海上溢油的處理方法有哪些？危害：. 石油污染對水體的危害 影響了海水中氧的含量。. 石油污染對生物的危害 防礙了浮游生物的繁殖；石油對水生生物有毒殺作用,油容易填塞魚的鰓部；石油的油臭成分侵入魚,貝類體內(nèi),使魚貝失去食用價值（0.01ppm)；石油污染使水鳥的羽毛纏結(jié)。處理方法：I 物理方法（1）吸附法 （2）吸入法 II 化學(xué)方法（1）分散劑法（2）凝固法（3）堿性分解法 III 生物法 第二節(jié) 海水中溶解氣體的環(huán)境效應(yīng)1 影響氣體在海水中溶解度的因素有哪些？1、決定于氣體的本性 n2、壓力 n3、溫度 n4、鹽度

17、2 什么是海水的總堿度、碳酸堿度和硼酸堿度？總堿度：在溫度為20時，1L海水中弱酸陰離子全部被釋放時所需要?dú)潆x子的毫摩爾數(shù)碳酸堿度：由CO32-和HCO3-所形成的堿度。硼酸堿度：由B(OH)4-所形成的堿度。3 什么是海洋生物泵？如何提高其運(yùn)轉(zhuǎn)效率？有機(jī)物生產(chǎn)、消費(fèi)、傳遞、沉降和分解等一系列生物學(xué)過程構(gòu)成的碳從表層向深層的轉(zhuǎn)移，稱為生物泵。提高氣海界面碳通量的主要依據(jù)是設(shè)想通過加速生物泵的運(yùn)轉(zhuǎn)、提高某些海區(qū)新生產(chǎn)力的途徑來實現(xiàn)。注意力主要集中在南大洋。當(dāng)海水中的營養(yǎng)鹽能夠完全被利用時，生物泵的運(yùn)轉(zhuǎn)效率最高。4 海洋對大氣二氧化碳凈吸收的原理？大氣CO2溶入海洋的前提條件是大氣中的CO2分壓高

18、于海洋中的CO2分壓。碳必須實現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)移。海洋生物泵的作用可實現(xiàn)碳的垂直轉(zhuǎn)移，使表層海水中CO2分壓低于大氣中CO2分壓，從而使海洋對大氣中的CO2有凈吸收。5 海洋酸化會對海洋環(huán)境產(chǎn)生哪些危害？1 海水吸收CO2之后，形成稀釋的碳酸，這種碳酸不斷酸化天然的堿性海水，同時吞噬海洋中原本豐富的碳酸鈣。2 海洋酸化意味著澳大利亞大堡礁等天然珊瑚群落正面臨消失的危險，這將對整個海洋生態(tài)鏈產(chǎn)生重大影響。3 海洋酸化將使魚類等生物的生存越來越艱難，10億人的蛋白質(zhì)來源將受到影響。4 海表面附近的酸性最高，而海表面正是海洋生物比較聚集的地方，由此對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞將難以預(yù)測。5 隨著海水的酸性越來越

19、高，海洋吸收二氧化碳的能力也在下降，因此越來越多的二氧化碳將會滯留在空氣之中，導(dǎo)致全球變暖進(jìn)一步加速。6 海洋中二甲基硫是怎樣產(chǎn)生的，它具有什么環(huán)境效應(yīng)？海水中的硫主要以二甲基硫（DMS）、硫化氫、二硫化碳、二甲亞砜等形式。由于H2S具有較強(qiáng)的還原性，在天然海水中往往會以重金屬硫化物形式沉入海底，而在海水中不占主要成分。CS2因其水溶性差也在海水中含量甚少。由于海洋浮游植物活動中的代謝產(chǎn)物可以產(chǎn)生DMSP，DMSP在酶的催化下分解得到DMS。1、DMS對酸雨的貢獻(xiàn)DMS的氧化產(chǎn)物SO2、SO42和甲磺酸（MSA，Methane Sulphonic Acid）是酸性物質(zhì)，能夠影響大氣氣溶膠及降雨

20、的酸堿度。pDMS氧化產(chǎn)物對雨水酸性的貢獻(xiàn)率在各個地區(qū)不盡相同，在污染嚴(yán)重的地區(qū)相對較小，而在遙遠(yuǎn)海域上空則為主要貢獻(xiàn)者。2、DMS的氣候調(diào)節(jié)機(jī)制海洋DMS大量進(jìn)入大氣后會直接增加云的凝結(jié)核（CCN）的密度，形成更多的云層，從而增加太陽輻射的云反射，使地球表面溫度降低。據(jù)估計，全球天然（海洋+陸地+火山等）DMS輸入大氣的量為0.78Tmol S/a，其中由海洋表層輸入大氣的為0.5±0.3 Tmol S/a,約占總輸入量的2/3 。Charlson等估計海洋上空的CCN的增多可以抵消太陽常數(shù)增加2或CO2加倍的增暖效應(yīng)，Andreae認(rèn)為如果DMS的通量變化一倍，全球的平均溫度就會

21、變化幾度。有人認(rèn)為盡管硫酸鹽氣溶膠產(chǎn)生與溫室氣體相反的氣候效應(yīng)，但這種影響是局部的。他們認(rèn)為由于近百年來大氣溫室氣體濃度增加所產(chǎn)生的輻射強(qiáng)度大約是23wm2，所以就全球平均而言硫酸鹽氣溶膠的氣候效應(yīng)不足以抵償溫室氣體引起的溫室效應(yīng)。7 海洋中甲烷的生物地球化學(xué)循環(huán)過程是怎樣的？對氣候變化有什么影響？來源：（1）現(xiàn)場生物產(chǎn)生（2）富甲烷河水的輸入（3）沉積物釋放（4）海底油氣資源的泄漏 匯：（1）表層海水通過海氣交換向大氣的凈輸送（2）海水中溶存的甲烷通過細(xì)菌的氧化過程消耗（主要匯） 分布：水平分布，大洋區(qū)表層水甲烷基本輕度過飽和，陸架斜坡區(qū)中度過飽和，CH4在海水中的鉛直分布是隨深度增加CH4

22、降低甲烷的輻射活性作用是二氧化碳的增暖效應(yīng)的20-30倍，甲烷的總體效應(yīng)是二氧化碳的20倍。第三節(jié) 海水中的營養(yǎng)鹽和海洋富營養(yǎng)化1 什么是海水的富營養(yǎng)化和潛在性富營養(yǎng)化？海水的富營養(yǎng)化是一種氮、磷等營養(yǎng)元素數(shù)量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象，富營養(yǎng)化是水體衰老的一種表現(xiàn)。2什么是氮限制海區(qū)和磷限制海區(qū)？3 海水中氮、磷、硅的主要存在形式有哪些？海洋中，氮以溶解氮(N2)、無機(jī)氮化合物、有機(jī)氮化合物等多種形式存在。海洋中的磷分無機(jī)和有機(jī)兩種主要存在形式。水溶液中溶解無機(jī)磷酸鹽，海水中硅主要以溶解硅酸鹽和懸浮二氧化硅兩種形式存在4 海洋中的硝酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽的分布規(guī)律如何？硝酸鹽分布：河口近岸高，外

23、海低。如我國長江口（上海附近水域）硝酸鹽含量高達(dá)65mol.dm-3居世界之冠。 高緯度地區(qū)比低緯度高。深層比表層高。 太平洋、印度洋的硝酸鹽含量比大西洋高。磷酸鹽分布：河口和封閉海區(qū)、沿岸水和上升流區(qū)磷酸鹽含量較高，外海低；高緯度比低緯度高；太平洋印度洋比大西洋高；在河口及近岸淺海區(qū)，磷酸鹽垂直方向分布比較均勻，而在深海和大洋中表層含量較低，有明顯分層，近海水域磷酸鹽含量一般冬季較高，夏季較低。硅酸鹽分布：總的來說，硅酸鹽含量隨深度的增加而增加，但無明顯的最大值，但在深海盆地和海溝水域中，硅酸鹽含量都很高，垂直分布往往出現(xiàn)最大值，此最大值可能處于顆粒態(tài)硅被溶解的主要水層中。5 海洋中氮循環(huán)的

24、途徑是怎樣的？6 如何評價海水富營養(yǎng)化的程度？1、單項指標(biāo)法： 采用富營養(yǎng)化閾值進(jìn)行評價，具體的指標(biāo)是：COD= l3mgdm3、DIP=0.045mgdm3、DIN0.20.3mgdm3、Chl·al10mgdm3、初級生產(chǎn)力=110mg（dm3·h），多樣性指數(shù)低等。這些閾值在不同水域可有所不同。2、綜合指標(biāo)法（營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法） E=（COD×DIN×DIP×106）/4500 當(dāng)指數(shù)值El時，則表示水體富營養(yǎng)化。3、營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量指數(shù)法（NQI法） NQI=CCOD/CCOD+ CTN/CTN+CTP/CTP 式中CCOD,CTN,CTP分

25、別為化學(xué)耗氧量、總氮、總磷的實測濃度值；CCOD、CTN、CTP則分別為評價標(biāo)準(zhǔn)采用的濃度值。當(dāng)指數(shù)NQI>3時，即為富營養(yǎng)化水平。7 海水的富營養(yǎng)化對海洋環(huán)境有什么正負(fù)效應(yīng)？1、正效應(yīng)（Positive effect）1）適度的富營養(yǎng)化對于當(dāng)?shù)厮a(chǎn)養(yǎng)殖和漁業(yè)生產(chǎn)是有益的。由于海水“營養(yǎng)度”的增加，海域的浮游植物初級生產(chǎn)率增加從而導(dǎo)致次級生產(chǎn)率的增加。因此，從一定意義上來講適度的富營養(yǎng)化是有益的，尤其是對當(dāng)?shù)氐乃a(chǎn)養(yǎng)殖和漁業(yè)生產(chǎn)。如在某些河口區(qū)和上升流區(qū)存在大漁場便是很好的例子。但是這種情況往往只限于某些由自然過程而引起的富營養(yǎng)化海區(qū)。因為由人為因素引起的富營養(yǎng)化往往很難“富”至“恰到好

26、處”，一旦引起水體的過份富營養(yǎng)化就會產(chǎn)生負(fù)面結(jié)果。2）對全球氣候變化的貢獻(xiàn)。Walsh等（1985）認(rèn)為水體富營養(yǎng)化有助于海水中有機(jī)物向底質(zhì)轉(zhuǎn)移，從而加速海水作為大氣中CO2儲存庫的過程，從這一點上來說對地球氣候進(jìn)一步變暖還有一定的緩解作用。nn另外，某些能生產(chǎn)二四基硫化物（DMS）的藻類的大量繁殖能使大氣中硫酸鹽含量增高，從而使大氣中的云凝核增加，云的增加及云的的反照率增加，會導(dǎo)致氣溫下降。2.負(fù)效應(yīng)（Negative effect）1）對浮游生物的影響富營養(yǎng)化的海水再加上合適的溫度和光照等，浮游植物便會大量繁殖（尤其是鞭毛藻類），相應(yīng)地以這些浮游植物為生的浮游動物的生產(chǎn)量也會大量增加（尤其

27、是橈足類甲殼動物）。但是水體中藻類的大量繁殖也降低了水體的透明度，從而限制了生活在較深水域的褐藻和紅藻的繁殖。n雖然這時也有有機(jī)物的垂直對流，但由于水體分層，這種對流量是很小的，因此，水體中的有機(jī)物就大量堆積，而無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)則隨著時間的推移而逐漸減少。這種趨勢一直要到某種營養(yǎng)物的枯竭才停止，這種營養(yǎng)物通常為或。n接著而來的是藻類的大量死亡和水體中有機(jī)物大量向底層轉(zhuǎn)移。2）對底棲生物的影響通常，底棲動物能很快地吃掉上層水中沉降下來的有機(jī)物，而不至于導(dǎo)致多余有機(jī)物的細(xì)菌分解，從而使底層水處于厭氧狀態(tài)。但是如果上層水體過份“肥沃”，藻類大量繁殖，情況就不同了。除了多余的有機(jī)物在分解時消耗氧氣以外，底

28、棲動物的大量繁殖也要消耗大量的氧氣。在一些垂直對流差及水交換不良的海區(qū)，氧消耗量就有可能超過供應(yīng)量，從而使底層水體處于厭氧環(huán)境。這時一些厭氧細(xì)菌通過消耗硫酸鹽和硝酸鹽來進(jìn)行新陳代謝。其結(jié)果是水體中出現(xiàn)象H2S、NH3之類的有毒氣體，最后必定引起底棲生物的大量死亡。這又給厭氧細(xì)菌提供了大量的高質(zhì)量的“食物”使其繁殖更迅速，從而形成惡性循環(huán)。海域的第一次厭氧環(huán)境對底棲大型生物的破壞尤為嚴(yán)重，它可以使經(jīng)過多年才建立起來的底棲生物群落毀于一旦。3）對整個生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生物分布的影響由于水體富營養(yǎng)化，在改變浮游植物結(jié)構(gòu)的同時，也改變了整個生態(tài)平衡。如在水體富營養(yǎng)化以前通常是硅藻占支配地位，這時鮭魚等高等

29、魚種的生產(chǎn)量較高。而在水體富營養(yǎng)化之后，水體中的浮游植物便以鞭毛藻類為主，食植動物增加，食肉動物減少，高級魚種開始減少，低級的普通魚種增加，這對當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)生產(chǎn)顯然是非常不利的。在浮游植物（或動物）數(shù)量增加的同時，它們的種群數(shù)量減少（由于海域富營養(yǎng)化，生存環(huán)境變得越來越只適應(yīng)于少數(shù)種類的生長），生物多樣性變少，破壞了原先的生態(tài)平衡。4）其它影響富營養(yǎng)化還有可能改變海域的沉積模式（大量死亡的浮游植物在沉降過程中同時也吸附了大量的懸浮物一同沉到海底）。由水體富營養(yǎng)化引起的有毒藻類的大量繁殖還會造成貝類等海洋生物的中毒，間接地也會影響人類的身體健康。除此之外，海水富營養(yǎng)化引起的浮游植物大量繁殖，還會對

30、沿岸旅游業(yè)造成不利影響（生活在表層的大量藻類很容易被帶到海岸邊和沙灘上，大大影響了海濱的景觀），對工業(yè)用水造成影響（大量的藻類堵塞工業(yè)冷卻水管道），及加速河口、海灣、瀉湖的填埋（死亡）。第四節(jié) 海洋中的放射性污染及放射性物質(zhì)在海洋研究中的應(yīng)用1 什么是穩(wěn)定同位素和放射性同位素？海水中的穩(wěn)定同位素和放射性同位素有哪些？穩(wěn)定同位素是某元素中不發(fā)生或極不易發(fā)生放射性衰變的同位素。放射性同位素是某元素中能發(fā)生放射性衰變的同位素。海洋中含有多種穩(wěn)定同位素，如氫的同位素1H和2H；氧的同位素16O、17O、18O等。放射性同位素，如3H、40K、87Rb、232Th、230Th、3H、14C等。2 海洋放

31、射性核素污染有哪些來源？1、核武器在大氣層和水下爆炸使大量放射性核素進(jìn)入海洋；n2、核工廠向海洋排放低水平放射性廢物；n3、向海底投放放射性廢物；n4、核動力艦艇在海上航行也有少量放射性廢物泄入海中。3 海洋放射性核素污染的遷移途徑是怎樣的？海流是轉(zhuǎn)移放射性物質(zhì)的主要動力。風(fēng)能影響放射性物質(zhì)在海中的側(cè)向運(yùn)動。離子態(tài)核素通過水體的垂直運(yùn)動，被顆粒吸著，與有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)凝聚、絮凝、或通過累積了核素的生物的排糞、蛻皮、產(chǎn)卵、垂直移動等途徑才能較快地沉降于海洋的底部。沉積物對大多數(shù)核素有很強(qiáng)的吸著能力，其富集系數(shù)因沉積物的組成、粒徑、環(huán)境條件有較大的差異。海流、波浪和底棲生物還可以使沉積物吸著的核素解

32、吸，重新進(jìn)入水體中，造成二次污染。4 海洋放射性核素污染有什么的危害？（1）對海洋生物的影響 海洋生物能直接從海水或通過攝食的途徑吸收和累積核素。核素能沿著海洋食物鏈（網(wǎng)）轉(zhuǎn)移，有的還能沿著食物鏈擴(kuò)大。不同種類生物，對照射的抗性有較大的差異。（2）對人體健康的影響 受到內(nèi)輻射的原因，主要是吃了受污染的海產(chǎn)食物。受外輻射的原因主要是在受污染海域作業(yè)或活動。影響程度取決于輻射劑量的大小、機(jī)體和環(huán)境狀況。5 海洋放射性核素在環(huán)境海洋學(xué)中的應(yīng)用（1）海流示蹤劑 人工放射核素可用作海流運(yùn)動的示蹤劑，判別海流運(yùn)動方向（2）測定海水年齡 海水中14C的活度取決于所研究水體的年齡及該水體與14C的活度不同的各

33、水團(tuán)的混合程度。（3）海洋沉積物的年代 放射性核素的衰變不隨任何環(huán)境條件而改變。14C測年法。（4）沉積物的沉積速率 根據(jù)測年法測定。 動力學(xué)部分1 海和洋有什么特點洋是指地球上連續(xù)巨大的咸水體，基本特征：（1）遠(yuǎn)離大陸；（2）面積廣闊,約占海洋總面積的90.3%；（3）深度大，一般深于2000m；（4）有各自獨(dú)立的潮汐系統(tǒng)和強(qiáng)大的洋流系統(tǒng)；（5）水溫、鹽度等特征受大陸影響小，鹽度平均為35，年變化小。海是海洋的邊緣部分，以島嶼、群島或半島與大洋分隔，僅以海峽、水道與其它海域或洋域相通，基本特征：（1）位于洋的邊緣，水深小，一般淺于2000m；（2）水色低，透明度；（3）溫、鹽度受大陸影響大，

34、年變化明顯；（4）無獨(dú)立的潮汐系統(tǒng)，但潮差大；（5）無獨(dú)立的洋流系統(tǒng)，但可有自己的海流和環(huán)流。（三小三大二獨(dú)一有）2 海和淡水有什么不同 海水含鹽分會有什么不同？隨鹽分升高，密度增大，沸點升高，冰點降低，海水最大密度的溫度降低，聲波在海水中的傳播速度增大。海冰結(jié)冰過程：當(dāng)s<24.695時，與淡水結(jié)冰類似，t1>=t(max)>tf 時，上層水、下層水可對流，t(max) >t2>tf時，上層水可降溫，但不能與下層水對流，下層水不降溫。t(max) >tf>t3時，上層水結(jié)冰，冰層薄，下層水水溫少變。當(dāng)s24.695時，與淡水結(jié)冰不同，t4>=t

35、f> t(max) 時，上下水層可對流，tf>t5>= t(max) 時，上下水層仍可對流，難結(jié)冰；tf> t(max) >t6時，從海面至對流所達(dá)水層，迅速結(jié)冰；冰體膨脹上升至海面，形成較厚冰層。3 全球的溫鹽分布（一）溫度大洋表層水溫的分布，主要決定于太陽輻射的分布和大洋環(huán)流兩個因子。1、水平分布 （1）表層：北半球的年平均水溫比南半球相同緯度帶內(nèi)的稍高，等溫線沿緯線大致呈帶狀分布，溫度沿緯向逐漸降低，東西邊界等溫線彎曲方向相反。副熱帶到溫帶海區(qū)，西部水溫高于東部，亞北極海區(qū)恰好相反，北大西洋尤為明顯。寒、暖流交匯區(qū)等溫線密集，經(jīng)向溫度梯度冬季大于夏季。（2）

36、深層：隨深度增加，經(jīng)線方向梯度明顯減小，南北溫差減小，西邊界出現(xiàn)明顯高溫區(qū)。四千米以下溫度分布均勻。 2、鉛直分布表層水溫高，較薄的近表層之內(nèi)為均勻?qū)?，下面不太厚的深度?nèi)水溫迅速遞減，出現(xiàn)強(qiáng)大的不隨季節(jié)變化的主溫躍層：赤道附近較強(qiáng)、較薄，副熱帶海域強(qiáng)度降低厚度加大，高緯度區(qū)域強(qiáng)度增強(qiáng)厚度減小，極地區(qū)不出現(xiàn)永久性躍層。溫躍層以下水溫隨深度的增加逐漸降低，但梯度很小。（二）鹽度1、水平分布（1）表層：基本上具有緯線方向的帶狀分布特征，但從赤道向兩極成馬鞍型的雙峰分布。在寒暖流交匯區(qū)域和徑流沖淡海區(qū)，鹽度梯度特別大。海洋中鹽度的最高與最低值多出現(xiàn)在一些大洋邊緣的海盆中。冬季鹽度的分布特征與夏季相似，

37、只是在季風(fēng)影響特別顯著的海域有較大差異。（2）深層：鹽度的水平差異隨深度的增大而減小，深處鹽度分布幾近均勻。2、鉛直分布（與溫度的鉛直分布有很大不同）在赤道附近熱帶海域，表層為深度不大，鹽度較低的均勻?qū)?，其下因副熱帶海區(qū)下沉擴(kuò)展使鹽度升高出現(xiàn)最大值，再向下鹽度復(fù)又急劇降低，然后又緩慢升高。副熱帶中、低緯海域，表層為鹽度較高的均勻?qū)?，再向下鹽度迅速減小，繼而又隨深度的增加而增大，二千米至海底，變化甚小。在高緯寒帶海域，表層鹽度很低，但隨深度的增大而遞升，至2000m，與中低緯度相似，沒有鹽度最小值層出現(xiàn)。4.地轉(zhuǎn)流的特點水平壓強(qiáng)梯度力與科氏力取得平衡時的定常流動稱為地轉(zhuǎn)流。在北半球垂直于壓強(qiáng)梯度

38、力指向右方，當(dāng)觀測者順流而立時，右側(cè)等壓面高，左側(cè)低。即等壓面自左下方向右上方傾斜。在南半球則與之相反。（北半球高壓在右） 在整個海洋中由內(nèi)壓場與外壓場導(dǎo)致的地轉(zhuǎn)流卻具有其特定的分布形式。 由內(nèi)壓場導(dǎo)致之地轉(zhuǎn)流，一般隨深度的增加流速逐步減小，直到等壓面與等勢面平行的深度上流速為零；其流向也不盡相同，有時稱其為密度流。由外壓場導(dǎo)致的地轉(zhuǎn)流，自表層至海底（除海底摩擦層外），流速流向相同，有時稱其為傾斜流。然而在實際海洋中，地轉(zhuǎn)流往往是在總壓場作用下引起的。 當(dāng)上層流速大于下層流速時，順流而立，在北半球密度小的海水在右側(cè)，密度大的海水在左側(cè)，等壓面自左向右上傾斜。（即在北半球，高密水在左側(cè)，高位水在右側(cè)）在南半球則相反。5.深水波與淺水波有何不同？若水深h大于波長的一半，此時的波動稱為深水波或短波。深水波中，無論水質(zhì)點的運(yùn)動速度還是軌跡半徑（從而波高）都隨深度的增大而呈指數(shù)減小。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個波長的深度時波動已近消失。水深h相對波長很小時（一般取h（1/20）的波動稱為淺水波或長波。長波中水質(zhì)點的運(yùn)動軌跡為橢圓，隨深度的增加橢圓長軸幾乎不變，而短軸迅速減小，近海底處幾乎只在水平方向上作周期性往復(fù)運(yùn)動。無論長波還是短波，盡管它們的水質(zhì)點運(yùn)動軌跡不同，但是隨深度（-z）的增大，它們的波長是不變的，即在自由水面的波長多大，隨