海洋生物學(xué)課件

MarineBiology黎雙飛（667017）田靜博士26535286

主要授課內(nèi)容第一章海洋生物學(xué)概述第二章海洋生物學(xué)起源與發(fā)展第三章海洋生物多樣性第四章海洋生態(tài)第五章實驗海洋生物學(xué)與海洋生物技術(shù)第六章人類活動對海洋生物的影響和作用參考教材：相建海主編海洋生物學(xué)科學(xué)出版社生態(tài)系統(tǒng)類型及分布陸地生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)：水域生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)草地生態(tài)系統(tǒng)荒漠生態(tài)系統(tǒng)苔原生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)陸地和水域的過渡類型熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)常綠落葉闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)針葉林生態(tài)系統(tǒng)草甸草原生態(tài)系統(tǒng)典型草原生態(tài)系統(tǒng)荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)第一章海洋生物學(xué)概述一認識海洋，海與洋的區(qū)別？二海洋生物學(xué)三生命起源問題四海洋生物學(xué)研究方法與原則地殼運動的基本形式根據(jù)地殼運動的性質(zhì)和方向劃分：1、水平運動：組成地殼的巖層平行于地表的運動。相對方向的水平運動常形成巨大的褶皺山系，相反方向的水平運動常形成裂谷或海洋。亞洲與非洲之間的紅海在不斷的擴張，而歐洲和非洲之間的地中海卻在不斷的縮小。同時歐洲和美洲之間的距離每年也在以65厘米的速度增加。2、垂直運動：組成地殼的巖層作垂直于地表方向的運動，它使巖層表現(xiàn)為隆起和拗陷。早第三紀(jì)以前，青藏高原曾是一片海洋，之后的喜馬拉雅運動使它迅速抬升，形成世界上平均海拔最高、擁有巨大山系的高原。垂直運動導(dǎo)致了地表地勢的高低起伏和海陸的變遷

板塊運動對地表影響舉例

板塊張裂常形成裂谷或海洋東非大裂谷大西洋

板塊碰撞擠壓大洋板塊與大陸板塊大洋板塊俯沖帶附近常形成海溝大陸板塊受擠向上隆起成島弧和海岸山脈馬里亞納海溝東亞島弧鏈；美洲西部的科迪勒拉山系，等等

大陸板塊與大陸板塊常形成巨大的山脈喜馬拉雅山脈（印度板塊和亞歐板塊相碰撞）

地質(zhì)作用

喜馬拉雅山的形成大海碰撞巨厚沉積巖語曲隆起所致山脈每年5厘米的速度在上升魚龍、三葉蟲、珊瑚海藻等古海洋生物推算：近萬年來，喜馬拉雅山脈升高了500米，即以每年5厘米的速度在上升。然而，喜馬拉雅山脈還在不斷上升，上升的速度仍保持每年5厘米不變，不用25000年，高度將超過萬米。近半個世紀(jì)以來，地質(zhì)學(xué)家對喜馬拉雅山進行了研究，特別是近20年來世界各國學(xué)者紛紛對青藏高原進行實地勘測，弄清了喜馬拉雅山脈的來龍去脈?？茖W(xué)家們從喜馬拉雅山的原層海相沉積層中找到了魚龍、三葉蟲、珊瑚、海藻等古海洋生物的化石標(biāo)本，從而證明：早在4000萬一5000萬年前，喜馬拉雅山脈所處地區(qū)是一片湛藍的大海。喜馬拉雅山喜馬拉雅山地帶幾千年前是什么樣子?是什么原因喜馬拉雅山脈會高聳入云?根據(jù)板塊大地構(gòu)造假說，科學(xué)家們將全球巖石分為6個大板塊，即歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、印澳板塊和南極板塊。喜馬拉雅山脈的形成就是由于歐亞板塊和印澳板塊的互相碰撞，使得沉積在海中的巨厚沉積巖語曲隆起所致。這樣古海便漸漸消失，代之以高聳入云的山脈。小資料:科學(xué)家們經(jīng)過測量，發(fā)現(xiàn)印澳板塊至今仍在向北漂移，致使喜馬拉雅山脈繼續(xù)不斷升高。近萬年來，喜馬拉雅山脈升高了500米，即以每年5厘米的速度在上升。吐魯番盆地的變化大海急劇上升導(dǎo)致斷裂陷落盆地魚類和恐龍化石，證明吐魯番曾經(jīng)是一片大海低于海平面155米，是我國最低的盆地，為世界第二低地。不是,地質(zhì)學(xué)家、古生物學(xué)家在吐魯番盆地發(fā)現(xiàn)了遠古時期的魚類和恐龍化石，證明這里曾經(jīng)是一片大海，由于地殼運動，逐漸變?yōu)殛懙?，盆地開始形成。吐魯番盆地經(jīng)歷了地質(zhì)年代上的侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)、第三紀(jì)、第四紀(jì)，是一個逐漸凹陷的古老盆地。吐魯番盆地吐魯番以前就是盆地嗎?吐魯番盆地是怎么形成的？在距今約3000萬年前的喜馬拉雅造山運動期間，盆地北緣的博格達山急劇上升，而盆地南北緣的庫魯克塔格山上升幅度較小，兩山之間斷裂陷落，最終形成了北高南低、西寬東窄的不對稱盆地，塑造了奇特多樣的地質(zhì)構(gòu)造和地貌形態(tài)。東西臥于盆地中部的火焰山，把盆地分成了南、北兩半。拓展知識：盆底艾丁湖水面，低于海平面155米，是我國最低的盆地，在世界上也僅次于低于海平面391米的約旦的死海，為世界第二低地。一認識海洋，海與洋的區(qū)別1海水、淡水1.1化學(xué)組成淡水的化學(xué)成分是氫和氧，無色、無味、透明；海水包括溶解物質(zhì)（溶解無機鹽，有機化合物和氣體）和不溶解物質(zhì)（氣泡，以固相存在的無機或有機物）兩種。海水中的溶解無機鹽又分三類：11種以離子的形式存在于水中，分別是氯，硫酸根，碳酸根，溴，硼酸根，氟，鈉，鎂，鈣，鉀，鍶，含量占海水總鹽分的99.9%以上；營養(yǎng)鹽：如硅，磷和無機氮化合物；微量元素：如汞，鉛，銅，鐵，錳，砷等.1.2密度：淡水的密度?。缓Ｋ拿芏却?/p>

海水含鹽度16～47‰(平均為35‰)，淡水含鹽濃度只有0.01—0．5‰

一認識海洋，海與洋的區(qū)別2海洋生態(tài)系統(tǒng)與淡水生態(tài)系統(tǒng)2.1共同點：都是借助于水這一環(huán)境因子。水的某些特性對生態(tài)系統(tǒng)中的其他因子具有重要影響：①水的密度大于空氣；②水的比熱較大，導(dǎo)熱性能差；③光線在水中的穿透力比在空氣中小；④水是一種良好的溶劑，不但酸、堿、鹽可以溶解于其中，一些有機物也能為水所溶解，從而為水生生物的生長發(fā)育提供豐富的營養(yǎng)源。

2.2差異點：2.2.1淡水生態(tài)系統(tǒng)通常包括湖泊、水庫和江河生態(tài)系統(tǒng)；海洋生態(tài)系統(tǒng)通常包括沿海及內(nèi)灣生態(tài)系統(tǒng)、藻場生態(tài)系統(tǒng)、珊瑚和紅樹林生態(tài)系統(tǒng)、外海生態(tài)系統(tǒng)、上升流生態(tài)系統(tǒng)、深海生態(tài)系統(tǒng)等。海洋生態(tài)系統(tǒng)中的前三者可統(tǒng)稱為沿海生態(tài)系統(tǒng)，后三者則為大洋生態(tài)系統(tǒng)。2.2.2生物群落、地帶分布有差別一認識海洋，海與洋的區(qū)別3海與洋？？3.1.深度(主要原因):

海：在洋的邊緣，是大洋的附屬部分。海的面積約占海洋的11%，海的水深比較淺，平均深度從幾米到2000-3000米比如，渤海的平均水深為18米，最大水深為70米；黃海的平均水深有二三百米。南海特殊一點，其平均水深約1000，最大水深約五千米。洋：平均海深約4000米，最深處有10000多米。3.2.面積：大洋約占海洋總面積的89％，海只占海洋總面積的11%；

3.3.大洋有獨立的洋流和潮汐系統(tǒng)，海則受大洋流系和潮汐的支配；

3.4.大洋離陸地較遠，受陸地影響小，水溫、鹽度等要素比較穩(wěn)定，海水的透明度大；海與陸地接邊，受大陸影響大，海洋要素隨季節(jié)變化大，海水透明度較差。海洋海洋占海洋總面積的89％，占海洋總面積的11%平均水深3000米以上，平均水深3000米以下有穩(wěn)定的洋流和潮汐系統(tǒng)，受大洋流系統(tǒng)支配、潮汐現(xiàn)象明顯；受陸地影響小，水溫、鹽度等要素比較穩(wěn)定，海水的透明度大；受大陸、氣候、河流影響大，水溫和鹽度隨季節(jié)變化大，海水透明度較差。大洋名稱地理分界線太平洋與大西洋合恩角68°W印度洋與大西洋端厄加勒斯角20°E

印度洋與太平洋塔斯馬尼亞島南角147°E

大西洋與北冰洋挪威海以南2、四大洋分界線4海、海峽、海灣邊緣海：一邊以大陸為界，一邊以島嶼、半島為界與大洋分開。陸間海：界于大陸之間，有海峽與外?；虼笱笙噙B。內(nèi)陸海：深入大陸內(nèi)部的海，海洋狀況受大陸影響。4.1海的分類

陸間海、內(nèi)陸海和邊緣海位置特征舉例陸間海不同大陸之間面積、深度都大地中海、紅海內(nèi)陸海深入大陸內(nèi)部面積小受大陸影響大渤海、波羅的海邊緣海大陸邊緣,以半島或群島與大洋分離面積大、水流不暢東海、日本海、南海4.2．海峽和海灣（1）海峽：溝通兩個海洋之間的狹窄水道A．分類：海峽有天然海峽和人工運河兩種。B．天然海峽的成因有：

海底擴張、大陸漂移、地層陷落、冰川重壓等（2）海灣A．多由沿海陸地沉降、海面上升淹沒沿海洼地形成B．有些名為灣，實為海，如墨西哥灣、孟加拉灣等C．有些名為海，實為灣，如亞速海等。我國的海域環(huán)境海域范圍第三章海岸及海域

圖3-1中國海域中國近海海域包括渤海、黃海、東海、南海及臺灣島以東海域，介于亞歐大陸與太平洋之間，自北向南略呈弧形展布?？偯娣e約473×104km2。4個海域劃分的根據(jù)：海域的地理位置、地理輪廓、海洋物理性質(zhì)、生物體系、海底地貌等因素所表現(xiàn)的差異。第三章海岸及海域

渤海面積8×104km2，是我國的內(nèi)海。平均水深18m，小于30m的范圍占總面積的95％。黃海面積38×104km2，平均水深44m。黃海分為北、南兩部分，北黃海平均深38m，南黃海平均深46m。最深處在濟州島北，為140m。是一個半封閉的淺海。東海面積77×104km2，是由中國大陸和中國臺灣島以及朝鮮半島與日本九州島、琉球群島等圍繞的邊緣海。平均水深349m，最深點為2719m。南海面積約350×104km2，平均深度1212m，大陸架以下為階梯狀大陸坡，大陸坡向下為水深大于3

500m的中央盆地，最深處可達5

377m。臺灣島以東海域處于菲律賓海盆西北部。火山、地震活動頻繁。海洋，占地球表面積約71%；人類發(fā)源于海洋，人類文明大多發(fā)源于海洋之濱；海洋的海水中含有80多種化學(xué)元素，是豐富的化學(xué)資源寶庫；海洋給人類提供了占地球水總量97％以上的水資源；海洋再生能源可開發(fā)利用的約70多億千瓦，相當(dāng)于目前世界年發(fā)電量的10倍；全球3／4的城市和40％的居民靠海，近年向海邊遷移的人口還在劇增；2001年世界銀行公布的2000年全球國民生產(chǎn)總額前10位的國家均是沿海國家，它們分別是美國、日本、德國、法國、意大利、英國、中國、加拿大、西班牙、巴西；2001年至2005年，全球直接投資走勢最強勁，所占份額最多的前10位國家和地區(qū)仍然全部在沿海，即美國、英國、德國、中國、法國、荷蘭、比利時、加拿大、香港特別行政區(qū)、巴西。。。。。。。海洋——21世紀(jì)的希望?。?！5海洋的重要性1）豐富的海洋生物多樣性：80%2）海洋—21世紀(jì)的藥庫(鯊魚、海參、牡蠣等)

3）海洋——礦物資源的聚寶盆（油氣田、稀錳結(jié)核、海底熱液礦藏等等

4）海洋——未來的糧倉（據(jù)估算，在不破壞平衡的條件下，海洋每年可向人類提供30億噸水產(chǎn)品；目前人類利用的資源每年不超過2%；產(chǎn)量最高的陸地農(nóng)作物每公頃的年產(chǎn)量折合成蛋白質(zhì)計算，只有0.71噸。而科學(xué)試驗同樣面積的海水飼養(yǎng)產(chǎn)量最高可達27.8噸，具有商業(yè)競爭能力的產(chǎn)量也有16.7噸。）5）海洋運輸。。。。。。第三章海岸及海域

海洋空間資源1.圍海造田2.石油平臺3.海上城市海上機場海上橋梁跨海索道4.海底電纜5.海底隧道6.海底倉庫7.人工魚礁

海洋空間可以為人類的生存活動提供廣闊的空間。灘涂開發(fā)、海水制鹽、養(yǎng)殖、建設(shè)海港，發(fā)展海上交通、通訊、貿(mào)易、旅游、采礦等已得到廣泛的實施。中國主張：自然延伸原則日本主張：中間線方法我國領(lǐng)?；€日本主張“中間線”我國200海里線韓國大陸架線沖繩海槽二海洋生物學(xué)——綜合性的學(xué)科，研究海洋中生命有機體的起源、分布、形態(tài)與結(jié)構(gòu)、進化與演替的特征和生物生命過程的活動規(guī)律；探索海洋生物之間和生物與其所處的海洋環(huán)境之間的相互作用和相互影響的科學(xué)。

概括而言主要包括海洋有機體的功能、海洋生物多樣性、海洋生態(tài)及海洋生物技術(shù)等方面的內(nèi)容。

三生命起源問題1、特創(chuàng)論2、自生論（或自然發(fā)生論）

3、生源論

4、宇宙生命論

1、特創(chuàng)論：——宇宙萬物，包括各種生物均為“無所不能”的神所創(chuàng)造。

據(jù)圣經(jīng)的“創(chuàng)世紀(jì)”所述，神在6天中依次創(chuàng)造了“天地”、“晝夜”、“蒼穹”、“洲、洋、青草、菜蔬、果樹”、“日、月、星辰”、“水生生物和飛鳥”、“牲畜、爬蟲和野獸”，最后，“神就照著自己的形象創(chuàng)造人，造男造女?！彼赃@一切均為一個萬能的神在6天中所創(chuàng)造。至今仍為廣大基督徒所信奉關(guān)于生命起源的幾個假說神創(chuàng)論“上帝造人”“女媧造人”圣經(jīng)中“創(chuàng)世紀(jì)”的情景《舊約·創(chuàng)世紀(jì)》說，神用五天時間造出了自然界萬物，第六天造人，第七天歇息。2、自生論（或自然發(fā)生論）：——地球上的一切生物（包括結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高等生物），都是從非生命物質(zhì)中產(chǎn)生出來的。中國古代有“腐草化螢”、“朽木化蟬”、“白石化羊”等說法，希臘有“泥土變魚“的傳說，類似的還有”昆蟲從露水產(chǎn)生“、青蛙從濕土產(chǎn)生”等等都是自生論的例子。隨著科學(xué)知識的發(fā)展和普及，高等生物能直接從非生物變出來的說法已無人相信，但細小的生物如細菌、酵母等，仍有人認為是可以自然發(fā)生的。3、生源論：

——生物只能有同類生物產(chǎn)生法國微生物學(xué)家巴斯德（Pasteur）用一系列實驗證明：渺小的微生物也不可能自然發(fā)生，它們只能由散在空氣、土壤、水流和各種物件上的微生物孢子（胚種）發(fā)育長成。如果說自生論否認了轉(zhuǎn)化的條件，而生源論否認了生物與非生物之間的關(guān)聯(lián)。

特創(chuàng)論、自生論和生源論均未能從科學(xué)的角度回答地球上最初的生命究竟從何而來的問題。

4、宇宙生命論：——地球上的生命來自茫茫宇宙中的其他天體。即“地上生命，天外飛來”。這種觀點否認地球的生命是地球上物質(zhì)發(fā)展的必然結(jié)果，把生命起源的問題推到無邊無際的不可認識的境界中去了。

由簡單的無機物發(fā)展至今天的生命世界，經(jīng)歷了以下主要階段：第一階段：原始大氣和原始海洋

甲烷、一氧化碳、二氧化碳以及水、氮、氫、硫化氫、氯化氫等無機物，在一定條件下（紫外光、電離輻射、閃電、高溫、局部高壓等），形成氨基酸、苷酸、單糖等有機物。5化學(xué)進化學(xué)說

生命起源于海洋——生命進化階段火山爆發(fā)形成原始大氣反應(yīng)物條件產(chǎn)物原始大氣甲烷（CH4）氨（NH3）水（H2O）氫（H2）硫化氫（H2S）氰化氫（HCN）宇宙射線紫外線閃電氨基酸核苷酸單糖原始的海洋“還原性大氣”模擬降雨加熱米勒實驗裝置第二階段：

簡單的有機物（氨基酸、核苷酸等）聚成生物大分子（蛋白質(zhì)、核酸等）第三階段：

眾多的生物大分子聚集而成多分子體系，呈現(xiàn)出初步的生命現(xiàn)象，構(gòu)成前細胞型生命體。第四階段：

前細胞型生命體進一步復(fù)雜化和完善化，演變成為具有完備生命特征的原核細胞，由原核細胞發(fā)展出真核細胞。第五階段：由單細胞生物發(fā)展成為各級多細胞生物。四海洋生物學(xué)研究內(nèi)容、方法與原則1海洋生物學(xué)主要研究內(nèi)容海洋生物學(xué)分類區(qū)系研究是海洋生物學(xué)研究中的一項基礎(chǔ)工作,它不僅發(fā)現(xiàn)和描述了物種,而且闡明了物種的形成與進化,物種之間的親關(guān)系,并建立了完善的分類區(qū)系。海洋藻類學(xué)研究早在20世紀(jì)20年代,曾呈奎等就已經(jīng)開始了海藻的分類研究。解放后,海藻學(xué)的研究有了很大發(fā)展,尤其經(jīng)濟海藻的研究,成績更為顯著,已采集海藻標(biāo)本121360號。其中63299號為臘葉標(biāo)本,46000號為液體保的底棲種標(biāo)本,11647號為浮游標(biāo)本。1海洋生物學(xué)主要研究內(nèi)容海洋魚類的研究1936年出版了陳兼善、費鴻年合著的《魚類學(xué)》,中國科學(xué)院海洋研究所等部門在石首科魚類的分類研究中系統(tǒng)地研究了中國石首科魚13屬37種,建立了4個亞科,2個新屬,4個新種。在中國東方鲀屬魚類分類研究中重點研究了13種和2個新種,對每種的形態(tài)特征,地理分布和各種之間的親緣關(guān)系進行了深入研究,提出了系譜圖。海洋無椎動物學(xué)研究海洋無椎動物學(xué)研究的重點是經(jīng)濟較大的軟體動物、甲殼動物和棘皮的動物等。海洋實驗生物學(xué)研究應(yīng)用實驗生物學(xué)方法來研究生物與環(huán)境條件之間的關(guān)系，