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 海洋生态学
 

海洋生态学是研究海洋生物与海洋环境间相互关系的科学,它是生态学的一个分支,也是海洋生物学的主要组成部分。通过研究海洋生物在海洋环境中的繁殖、生长、分布和数量变化,http://www.piercecollege.edu/faculty/wellsr/pages/dolphin1a.jpg以及生物与环境相互作用,阐明生物海洋学的规律,为海洋生物资源的开发、利用、管理和增养殖,保护海洋环境和生态平衡等,提供科学依据。

海洋生态学发展简史

??? 1777年,丹麦学者米勒开始用显微镜观察微小的海洋浮游生物。19世纪初,欧洲各国的生物学家已联系沿岸和浅海环境研究海洋生物的组成和分布规律。

??? 法国奥杜安和米尔恩·艾德华兹于1832年提出了浅海生物的分布图式;英国福布斯在大量采集和研究的基础上,提出海洋生物垂直分布的分带现象,划分了四个深度带:滨海带、海带带、珊瑚藻带和深海珊瑚带,并将欧洲海域划分成几个生物地理省。他指出生物种类随海洋深度的增加而减少的趋势,但错误地认为550米以下的海域不会有生物生存。

??? 福布斯和戈德温·奥斯汀合著的《欧洲海的自然历史》是海洋生态学的第一部论著。以后,各国广泛地进行深海生物调查。最有代表性的是英国汤姆逊领导的英国“挑战者”号考察,发现了大量深海动物和新的生物种属,综合研究了生物与海洋环境的关系。

??? 1877年和1883年默比乌斯研究了牡蛎生物群落,提出了广温性生物、狭温性生物、广盐性生物和生物群落等生态学的重要概念。1887年德国亨森首先使用了“浮游生物”一词;1891年德国哈克尔首先提出底栖生物和游泳生物两个名词。这是海洋生物的三个主要生态类群。与此同时,在意大利的那不勒斯、法国的罗斯科夫、英国的普利茅斯等地建立海洋生物研究机构。

??? 海洋生物生态的定量研究是从19世纪末、20世纪初开始的。亨森和丹麦的彼得松分别对浮游生物和底栖生物的数量分布变化、群落组成进行了研究;在游泳生物方面,则主要研究了经济鱼类的种群生态。用标志放流法研究鱼类的栖息洄游也是彼得松于20世纪初开始的。

??? 20世纪20、30年代,欧洲各国对海洋生物生态工作开展了广泛的研究。斯韦尔德鲁普等的专著《海洋》总结了以往海洋生态研究的成果。50年代丹麦“铠甲虾”号和苏联“勇士”号调查取得大量的深海资料,证明在6000米到10000多米深的水层、洋底和深海沟都有生物生存使深海生态的研究进了一步。

http://www.sml.cornell.edu/images/i-fac.student.jpg??? 20世纪60年代以来,海洋生态学研究得到了迅速和全面的发展。其特点表现为:综合研究海洋生物与环境条件之间的相互关系,包括人类各项活动对海洋环境、生物组合和资源的影响;预测环境条件、生物资源以及整个生态系统的演变趋势和进程;研究人工控制下,经济生物的大量繁殖、发展,阐明生物的生理生态机制;大规模的综合生态调查与实验生态观察相互结合。

??? 迅速发展起来的海洋生态系研究,将自然生态的观察和实验生态的研究紧密结合,着重研究海洋生态系的结构和功能,生态系中生物与非生物环境之间物质循环和食物链内的能量流动,生态系中各级海洋生物生产力的变化、资源的预报和增殖,以及人工控制下的现场实验生态研究。

海洋生态学基本内容

??? 海洋生态学的研究对象是生物的个体、种群、群落以及整个海洋生态系。它研究各类海洋生物的繁殖生长、栖息营养、数量分布及其与有机、无机环境因子之间的相互关系,海洋生物群落的自然组合的特点和规律,不同生态类群(浮游生物、游泳生物,底栖生物等)的组成、分布、数量变化及其与海洋环境的关系,等等。包括个体生态、种群生态、群落生态和生态系生态。

??? 个体生态学是以生物个体为研究对象,探讨生物与环境之间的关系,特别是生物体对环境的适应。它通过控制条件下的实验研究,检验生物体对各种海洋环境因子的需要、耐受和适应范围。实验的结果可与自然观察相对照。其研究内容和方式属于实验海洋生物学范围。其研究对象有常见的经济种和有些类群的代表种,如软体动物的贻贝、牡蛎,甲壳类的哲水蚤、卤虫,各种虾、龙虾和蟹,棘皮动物的海胆,多毛类的小头虫等。

http://www.expressnews.ualberta.ca/images/7659.001.jpg??? 种群生态学是研究动植物种的群体所具有的特性,包括种群的年龄组成、性比例、数量变动、成活率、死亡率、生长和种群调节、空间分布、迁移、洄游、及其与海洋环境因子的关系;也包括种群内不同个体和各种群间的相互关系。这些研究与经济动植物的资源开发、利用和管理,以及有害生物的控制和防除密切相关。研究对象目前主要是游泳生物、游泳性底栖生物和某些浮游生物,对一些可供渔业捕捞生产的经济种研究较多。

??? 中国近海经济种类的种群生态研究自50年代开始全面展开,已对重要渔业经济种大黄鱼、带鱼、对虾和中国毛虾等作了系统的研究,发布的一些种的资源和渔情预报,在生产上已见效益。

??? 群落生态学是研究在一定生境内栖息的多种海洋动植物的组合特点,它们之间及其与环境间的相互关系。群落中的每个种都是其中的成员,各成员间保持着相对稳定的数量关系,并存在着密叨的生物学联系。群落是一个生态单元,能量在群落中消耗,物质在群落内循环。群落生态研究在底栖生物方面进行较事,特别是在海岸带和浅海底栖生物方面。包括平底生物群落、热带海域的珊瑚礁生物群落和红树林生物群落。浮游生物和游泳生物由于种类组合不稳定,群落生态研究做得较少。

??? 海洋生物群落生态学的创始人彼得松在1913年,将丹麦斯卡格拉克海域的底栖生物划分为八个群落,并以优势种和特征种的种名给群落命名。彼得松的工作影响很大,直到20世纪50年代,多数底栖生物学家仍然依据他用优势种区分海洋生物群落的方法,广泛地研究生物群落。

??? 群落结构和功能的研究,是把群落作为—个独立的生态系统进行研究。主要是分析系统的组成及其内部能量流动和物质循环的规律,分析、预测主要成员的数量变动与环境因子变量参数及其相互关系,提出数学模式。

??? 研究生物群落及其栖息环境相互作用所构成的生态系,是海洋生物群落研究的深入和发展,从20世纪60年代中、后期发展起来。海洋生态系的空间范围常超出一个群落的生境,包括一个相对独立的水体,如内湾、河口、边缘海、远洋区,甚至整个海洋。研究这个系统的结构和功能,能量流动和物质循环,及其各个环节的转换效率、数量变动与环境因子的关系。

??? 当前,海洋生态系的研究,主要运用现代系统科学的原理和分析技术,综合研究和深入分析海洋生态系的特点,建立生态系的数学模式,以预测预报人为变化对海洋环境和资源的影响,为资源的开发、利用、发展和环境的管理、整治等提供科学依据。