海洋环境学复习总汇.docx

1、海洋环境学复习总汇第一章绪论1.海洋主要部分：洋附属部分：海、海湾和海峡2.洋：海洋中面积较大的部分，是海洋的主体海：海洋边缘与陆域毗邻或交错的部分，隶属各大洋，以海峡或岛屿与洋相通或相隔3.中国海范围：南北纵越纬度44，东西横跨经度32流入河流：约有1 500条，其中包括黄河、长江、珠江等著名河流；海底地形：复杂，受大陆的影响沉积物多为陆相沉积潮汐类型：主要全日潮、半日潮和不规则潮汐等类型分区：渤海、黄海、东海、南海4.渤海最大深度：为80m（渤海海峡老铁山水道），平均深度为18m盐度：较低，年平均为30，近岸河口区为2226水温：变化较大，夏季为2428, 冬季在0左右分界线：老铁山角到蓬

2、莱角的连线5.黄海最大深度：140m，位于济州岛以北，平均深度为44m流人河流：鸭绿江、淮河、灌河以及大同江、汉江等分为二部分：山东半岛成山角至朝鲜半岛长山角之间的连线，分为：南黄海、北黄海6.东海最大深度：为2 719m，位于八重山群岛以北，平均深度为349m。海峡：朝鲜海峡，大隅、吐噶喇、冲绳等海峡，台湾海峡与南海沟通。流入河流：主要有长江、钱塘江、瓯江和闽江等7.南海最大深度：5 559m，位于菲律宾附近。海域平均深度为1 212m流入河流：珠江、赣江以及红河、湄公河和湄南河等四大群岛：即东沙群岛、西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛，亦称中国南海诸岛8.海洋环境的地理划分：大陆架、大陆坡或大陆

3、边缘、大洋底部海洋环境的区域划分：近岸海域、近海海域、远海海域海洋环境的水层划分：近海带、大洋区海洋环境的水底划分：潮间带、潮下带、深海带（水底环境包括所有海底以及高潮时海浪所能冲击到的全部区域。）海洋环境的主权划分：内水；领海；毗连区；专属经济区；公海9.潮间带: 是指有潮汐现象和受潮汐影响的区域。其上限是大潮高潮最高潮线，下限是大潮低潮最低潮线。潮间带以上为潮上带潮间带环境特点：光线充足；潮汐和波浪的作用强烈；周年温度变化较大，并且有周日变化；底质性状复杂，可分为岩底、砾石底、沙底和泥底及其过渡类型；生物种类多样化、食物丰富；每天有一定时间交替浸没在水中和暴露在空气中；受大陆影响大。 根据

4、潮汐活动的规律，潮间带有四条潮线：大潮高潮线小潮高潮线小潮低潮线大潮低潮线潮间带(根据四条潮线)：高潮区（带）中潮区（带）低潮区（带）10.海洋环境与淡水环境的区别面积、体积、深度、温度、盐度、pH、生物组成、对环境因子变化的反应11.海洋环境问题海洋环境污染海洋生境的破坏海洋生物资源严重衰退，海洋生物多样性急剧下降，导致海洋荒漠化有害赤潮频发全球环境变化影响到海洋环境12.海洋环境科学：总体上是一门研究人类社会发展活动与海洋环境演化规律之间相互作用关系、寻求人类社会与海洋环境协同演化和持续发展途径与方法的科学。第二章 海洋环境要素1海洋环境要素：太阳辐射、海区气候、海水环境、波浪、潮汐、海流

5、2太阳辐射根据光照强度将海洋环境垂直划分为三层：真光层、弱光层、无光层根据光照强度将海洋环境垂直划分为三层：1）真光层：在这一层光照量能够充分满足植物的生长和繁殖的需要，光合作用的能量超过呼吸作用的消耗。通常以光强为1%海面光强的深度表示透光层的深度。在浑浊的近岸水域，真光层的深度只有几米，而在大洋水域，真光层的深度可达150m。2）弱光层：这一水层的光照较弱，植物不能有效地生长和繁殖，24小时植物呼吸作用所消耗的能量超过了光合作用所生产的能量，光照能够满足该水层内动物对其产生反应。深度由80100m向下延伸至200m左右或更深。3）无光层：这一水层位于从弱光层下限直至海底。所以深度很大，在这

6、一水层内没有从海面透入的具有生物学意义的光照，所以植物不能生存。太阳辐射对海洋环境的意义：太阳辐射对海洋水体结构和物质循环的影响太阳辐射的能量大多在表层水和浅层水被海水吸收，使海水温度升高；不同水体由于温度不同形成一定的水体结构；光辐射对海水中的物质循环产生影响：直接和间接影响物质循环。太阳辐射对海洋生物的影响：海洋植物的光合作用；海洋生物的垂直分布；海洋生物的体色；海洋动物的行为。3.海区气候太阳辐射、下垫面的环境条件、大气环流气候形成的三大因子冷空气活动：秋末以后，西伯利亚和极地冷空气势力逐渐增强，冷空气堆积到一定程度后，便从源地流向纬度较低和较温暖的地区，这种现象被称为冷空气活动寒潮：冷

7、空气入侵后，气温在24hr内降低超过10，且黄河流域最低气温降至0以下，长江流域最低温度降至5以下，称为寒潮。（我国中央气象台规定）（通常把造成降温范围广，降温强度大，持续时间长，并对农作物和其他生产活动影响较大的强冷空气称寒潮）气候要素：是指构成和反映大气状态和大气现象的基本因素。或者说，表示大气状态的物理量和物理现象统称气候要素。（气温、气压、风、云、降水、湿度、蒸发、日照、雾、能见度以及各种天气现象等）海区气候：主要指该海区多年常见的和特有的天气情况。它既包括经常出现的正常天气状况，也包括异常出现的特殊天气状况。4.海水环境海水环境的特点：海洋空间巨大、海水环境稳定、海洋生物的良好生存场

8、所海水中的环境要素：温度、盐度、密度、压力、粘滞性、表面张力、渗透压、透明度与水色、海水中的溶解有机物与悬浮颗粒、热容和比热容 1海水温度的高低取决于：太阳辐射过程； 海底地球活动；大气与海水之间的热交换； 海洋内部放射性物质裂变；海水蒸发过程； 一些生物化学过程随着盐度的增大，沸点升高，而冰点下降。海水温度的垂直变化：由风和波浪形成的湍流混合将热量从海表面向下转移。表面混合：在低纬度和中纬度海区，这一过程可以形成一个从表层几米到水深几百米的温度几乎是均匀的表面混合。永久温跃层：在开阔性的大洋表面混合层下，从200-300m至1000m处，温度下降迅速，这一水层被称为永久温跃层。密度跃层：永久

9、温跃层的温度变化与表层较暖的低密度水到底层冷的高密度水之间的水密度变化是一致的。这一海水密度迅速变化的区，被称为密度跃层。盐度：是指每千克海水中溶解固体物的总克数；（用S 表示，是海水含盐量的一个标度）测定方法： 化学方法：硝酸银滴定法； 物理方法：比重法、折射法、电导法海水盐度的影响因素蒸发降水江河入海径流海水的流动 中国近海的沿岸海域，盐度空间分布的特点：表层低，深层高；近岸低，外海高；河口区最低，黑潮区最高。日变化海水盐度的生态学意义：海水中的含盐量是海水的重要特性之一，海洋中的许多现象与海水含盐量有关，海水盐度是海水物理过程、化学过程和生物过程的基本参数。海水盐度与密度密切相关，盐度越

10、高，密度越大。海水盐度还影响海水的冰点，盐度越高，冰点越低。海水盐度会影响到海水的粘性，通常盐度增加，海水的粘度变大。海水盐度还会影响到海水的表面张力，盐度越大，海水的表面张力也会越大。海水盐度对海洋生物的生活和生长具有重要影响。 海水的透明度与水色 透明度：指在船上的背阴侧用一直径30cm的白色圆盘（称透明度盘），垂直地放入海水中，直到刚刚看不见时的深度为止，这个深度(m)称为海水的透明度。（海水能见程度的一个量度，即光在海水中的衰减程度。）水色：指海水的颜色，它是由水质点及悬浮物质的散射和反射出来的光线决定的。水色测定：将透明度盘提升至透明度一半深度处，俯视透明度盘之上水柱的颜色，然后与水

11、色计比对确定海水的水色。 蓝色水色高，号码小；褐色水色低，号码大。水色与透明度的关系：透明度与水色，两者都取决于海水的光学特性。海水中光线越强，偷入越深，透明度就越大，反之则越小。透明度与水色关系密切，通常是：透明度大，水色高，水色号小；透明度小，水色低，水色号大。波浪：有海洋上风的吹动以及大气压力的变化和海底地壳的活动（如地震、火山爆发等）引起来的，是一种海水表面周期性的变化。海浪：主要指由风产生的波动，是海面出现的风浪、涌浪、近海浪的统称。潮汐现象：指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性升降运动和水平运动，习惯上把海面铅直方向的涨落称为潮汐，而海水在水平方向的涨退称为潮

12、流。潮汐要素平潮 （高潮，满潮） 停潮（低潮，干潮） 潮差 高潮时 低潮时 高潮间隙高潮高（高潮位） 低潮高（低潮位） 低潮间隙涨潮、涨潮时 落潮、落潮时潮汐与时刻：大潮时间：初一、十五小潮时间：初七、初八，二十二、二十三实际潮汐时间：上半月推后1-2天，下半月推后2-3天。 潮汐要素示意图潮汐类型第一种类型：半日潮（正规、不正规半日潮）（渤、东、黄多数）第二种类型：全日潮（正规、不正规全日潮）（南海的北部湾）第三种类型：混合潮（南海多数地点）推算潮时的简易方法-八分算潮法是用来估算正规半日潮海区或港湾潮汐潮时的简易方法。高潮时的计算表达式上半月高潮时 = 农历日期 - 10.8 h + 高潮

13、间隙 下半月高潮时 = 农历日期 - 160.8 h + 高潮间隙低潮时的计算表达式 低潮时高潮时0612（6小时12分）平均海平面：海面周期性涨落，是沿着某一个面作上、下振动的，这个面就称“平均海平面”。 陆地上的海拔高度或海图深度基准面，都是根据平均海平面来确定的。 黄海基准面：1956年，我国规定青岛验潮站多年的平均海平面，作为全国统一的高程系统的基准面，也称“黄海基准面”。 海图深度基准面：海图深度基准面通常取在当地多年平均海面下深度为L的位置。求算深度基准面的原则,是既要保证舰船航行安全,又要考虑航道利用率。 潮高基准面：与海图深度基准面相同。某地某时的潮高加上当地海图水深，就是当地

14、某时的实际水深。海流：海水中的水团从一地流动到另一地称为海流，通常是指范围较大、相对稳定的水团的水平和垂直方向的非周期性流动，是海水运动的基本形式之一。 若海流的温度较高，这种海流又称暖流，反之则称寒流。暖流多由低纬流向高纬，寒流多由高纬流向低纬。海洋环流：一般是指海域中的海流形成首尾相接的相对独立的环流系统或流旋风海流：是风和海水表面摩擦作用引起的，其流向由于地球自转惯性力的影响，在北半球偏于风向的右方，在南半球偏于左方。在风海流的体积运输过程必然导致海水在某些海域或岸边发生辐散或辐聚。由于海水的连续性，辐散或辐聚又必然引起海水在这些区域产生上升或下沉运动。上升流：是指海水从深层向上涌升；下

15、降流：是指海水自上层下沉的铅直向流动。底栖生物：在海洋基底表面或沉积物中生活的一切生物。分类：底栖植物（被子植物、大型藻类、小型藻类）底栖动物（底表生活型、底内生活型、底游生活型）浮游生物：浮游生物生活于从海洋的表层直到几百米深的的水层区；缺乏发达的运动器官，游泳能力微弱，甚至几乎没有，悬浮在水层中随波逐流。（浮游植物和浮游动物营养方式）第三章 海洋环境的主要生态过程1.海水中的溶解气体：主要的溶解气体为N2、O2及CO2。 表层的浮游植物行光合作用吸收CO2 ，释放出O2 ，因此海水CO2的含量，表层最少，深层较多；而O2的含量则表层最多，深层较少2.海洋中CO2的比例（15%）远高于大气中

16、所占的比例(0.035%)这是为什么呢？ 主要是因为海水中有大量的镁离子和钙离子，可与碳酸氢根、碳酸根形成碳酸盐类，部份藻类、贝类、珊瑚会吸收这些碳酸盐类制造外壳，当这些生物死亡后所留下的外壳经化学作用会释放CO2 。3.富营养化：水体中氮、磷等营养物质的富集以及有机物质的作用，造成藻类大量繁殖和死亡，水中溶解氧不断消耗，水质不断恶化，鱼类大量死亡的现象。4.海洋污染生态效应生态效应包括两方面的涵义： 一是指有利于生态系统中生物体生存和发展的变化，即良性的或有益的生态效应； 另一方面是指不利于生态系统中生物体的生存和发展的变化，不利于生态系统功能实现的变化，即不良生态效应。 (目前通常把不利于

17、生态系统中生物体生存和发展的现象统称为生态效应。) 5.海洋污染生态效应： 污染物质进入海洋环境后，必将对海洋生态系统（包括其中的生物和环境）产生影响，海洋生态系统也必然会对这种影响作出反应及适应性变化，海洋生态系统的这些反应和变化被称为海洋污染生态效应海洋污染的生物效应：通常，将污染物对海洋中的生物造成的不良影响称为海洋污染的生物效应海洋污染生态效应的影响因素： 海洋污染的生态效应与造成海洋污染的污染物数量和性质有关； 同时亦因生物种类的不同而表现出差异。 海洋污染对海洋生物的危害与特定海域的环境特点以及生物对污染物的富集能力等有关。 海洋污染生态效应的变化:污染物对生物的危害影响是一种综合

18、的和复杂的作用过程，即使同一污染物，在不同的环境条件下，生物的适应程度和反应特点也各不一样。 海洋污染的生态效应有直接的、也有间接的，有急性危害，也有亚急性或慢性危害。污染物浓度与效应之间的关系有线性和非线性的。 4.海洋污染生态效应的层次（1）海洋生物个体污染效应 指海洋环境污染对生物的影响表现在海洋生物个体层次上的一些形态、结构和生命活动的改变，是污染物质对海洋生物的生理生化过程影响的必然结果。 （2）海洋生物群体污染效应 指海洋环境污染在生物种群以上层次上的反应。 表现：物种的分布；种群数量的变化；海洋生物群落结构的变化；生态演替；生态型的分化。 （3）海洋生态系统污染效应 指海洋环境污

19、染对生态系统结构与功能的影响，包括生态系统组成成分、结构以及物质循环、能量流动、信息传递和系统动态进化过程的影响。 5.海洋污染的生态效应的主要机制：A.物理机制(污染物质：沉降、吸附、解吸、凝聚、扩散、稀释、混合、气化、放射性蜕变)B.化学机制C.生物学机制 D综合机制生物学机制:指污染物进入海洋生物体以后，对生物体的生长、新陈代谢、生理生化过程所产生各种影响。 （1）海洋生物体的累积、富集机制 很多污染物质进入海洋生态系统后即被一些生物直接吸收，而在生物体内累积起来。（持久性有机污染物、重金属） 有的通过不同营养级的传递、迁移，使顶级生物的污染物富集达到严重的程度，使生物体发生严重的疾病。

20、 如：骨痛病 、水俣病。 海洋鱼类体内重金属的来源途径： 来自海水中的重金属离子通过鱼鳃的呼吸作用使其进入到鱼体内并富集在鱼体内的不同部位。 来自海洋藻类所富集的重金属（主要是以藻类为食物的鱼类）。 通过复杂的食物链迁移和富集到其它鱼体内(大鱼吃小鱼)。（2）海洋生物吸收、代谢、降解与转化机制 很多污染物质能被海洋生物吸收。这些物质进入生物体后在各种酶的参与下发生氧化、还原、水解、络合等反应。 有的污染物经过这些反应，转化、降解成无毒物质。如苯酚。 有些污染物质在海洋生物作用下会使其毒性增强。如多环芳烃，本身对生物负效应较小，它们只有被生物体内的酶系统代谢转化为多种代谢产物后，其中的代谢产物会

21、与DNA结合而具有致癌作用。 综合机制 污染物进入海洋环境产生的污染生态效应，往往综合了多种物理、化学和生物学的过程，并且往往是多种污染物共同作用，形成复合污染效应。 复合污染生态效应发生的形式与作用机制多种多样，主要包括以下几种性质的相互作用：协同效应、加和效应、拮抗效应、竞争效应、保护效应、抑制效应、独立作用效应。 保护效应：是指海洋生态系统中存在的一种污染物对另一种污染物的掩盖作用，进而改变这些化学污染物的生物学毒性，改变它们对生态系统一般组分的接触程度。 5. 海洋污染生态效应的基本类型一、组成变化类型 非生物环境组成、生物体内成分、群落生物种类组成的变化二、结构变化类型 生态系统的结

22、构包括物种结构、营养结构和空间结构。 污染物质进入海洋环境后，经常会导致海洋生态系统的结构发生变化及组成成分内部发生变化。 三、功能变化类型 能量流动、物质循环与信息传递是生态系统的基本功能。 如“环境激素”，在海洋环境中的存在可能会干扰某些海洋动物之间的信息传递。四、基因突变类型 自然突变和自然选择是生物进化的主要方式五、个体毒害类型 呼吸系统、循环系统、神经系统、消化系统以及其它系统都可能成为受毒害的对象。 六、生理变化类型 污染物对海洋动植物的危害，往往在未出现可见症状之前就引起了生理、生化过程的变化。 七、综合变化类型 海洋污染生态效应发生往往是一个综合过程。 一方面，污染生态效应不仅

23、仅体现在上述内容的某一单一方面，而是同时体现在几个方面，即污染物造成生态系统组成的变化，也带来生态系统结构和功能的变化，还对生物个体的生理变化甚至造成个体毒害乃至诱发基因突变。 另一方面，单一污染物对海洋生态系统的效应在实际应用中比较少见，海洋生态系统所面临的大多是由多种污染物共同作用而形成的复合污染效应，或协同、或拮抗、或加和、或独立、或以其他方式相互作用。 海洋环境的复合污染效应不仅取决于化学污染物（元素）本身的化学性质，还与其浓度水平有关。在一定条件下甚至起决定性作用； 复合污染效应还与海洋生物种类有关，特别是生态系统类型有关，也与污染物作用的生物部位有关。 6.几种典型污染物质的海洋污

24、染生态效应石油的海洋污染生态效应 重金属的海洋污染生态效应 农药的海洋污染生态效应 放射性物质的海洋污染生态效应7海洋环境的自净能力物理净化、化学净化、生物净化、海洋环境容量海洋污染的自净能力：海洋环境存在着多种机制，这些机制能使进入海洋环境中的污染物通过物理的、化学的和生物的作用使其浓度降低乃至消失，达到自然净化，我们称这些机制为海洋环境的自净能力。（海洋环境自净能力的大小取决于其中的生物、物理和化学动力学过程，三种自净过程相互影响，同时发生或相互交错进行。）第四章 近海主要海洋环境类型1.潮间带是位于平均大潮的高低潮位之间的地带，是海洋与陆地之间的过渡地带。2.潮间带的一般环境特征交替暴露

25、于空气中和淹没于海水中；温度、光照、盐度等变化剧烈；受波浪和潮汐过程影响，冲刷作用非常明显；潮间带底质状况也很复杂，不同类型的底质栖息着与之相适应的生物，形成各具特点的生物群落，耐受性高；潮间带濒临大陆，污染物质也易在此积累。3.潮间带类型泥滩潮间带岩岸潮间带沙滩潮间带泥滩海岸的环境特征海岸平缓、开阔；波浪小，一般出现在半封闭的海域；沉积物颗粒小，主要是粉砂和淤泥，有机质丰富；生物多样性较高，生物量较大。典型区域-红树林海岸岩岸潮间带（1）岩石海岸的环境特点 基质为各种坚硬岩石，构造多样，地形多变； 坡度大，潮间带狭窄，海流、波浪冲刷大； 海岸带沉积物松散、颗粒大； 生物分布有成带现象。（2）

26、岩石海岸生物分布1）分布特点：生物种类多、生物量高，生物多样性大；生物多附着、固着生活；分布有成带现象。2）岩石海岸生物成带分布原因潮汐作用：潮上带、高潮区、中潮区、低潮区、潮下带；波浪冲刷作用：冲刷与溅水范围；岩岸朝向：内向型、外向型；生物因素影响：竞争、捕食等。沙滩潮间带沙滩海岸的环境特点海岸平缓、开阔；水动力较强；底质为粒径不等的沙粒；沙粒处于活动状态；透气性好；有机质含量低；生物贫乏。4.河口海洋环境河口:是海水和淡水交汇和混合的部分封闭的沿岸海湾，受潮汐作用影响强烈，是淡水和海水两类生态系统的交替区。5.河口分类依据自然地貌、潮汐、盐度梯度等，可有不同的分类方法。例如，依据水循环和河

27、口区水域分层现象，可以分为：高度分层的河口：河水流量大大超过潮汐作用，淡水易覆盖在较重的盐水上层。局部混合或适度分层的河口：河水流量和潮汐大致相当，水体混合是由潮汐作用形成的湍流引起，这类河口湾的盐度剖面不明显。完全混合或垂直均质的河口：潮汐作用强烈，水由表层到底层充分混合，水体盐度较高。6.河口区环境特征（1）盐度 影响因素：河口类型；季节等。（2）水温河口的水温比附近沿岸海水水域的水温更加多变。 （3）悬浮物、浑浊度与沉积作用悬浮物种类浑浊度 影响沉积的因素：水流；悬浮物成分；悬浮物粒径；河口形态。（4）底质特点：柔软的泥质底；富含有机质；严重缺氧。缺氧原因：有机质丰富；细菌数量多；淤泥颗

28、粒细小，限制了溶解氧的交换。（5）波浪和水流（6）海水营养盐与溶解氧海水营养盐：丰富；溶解氧：表层水体高，分层河口底部缺氧。（7）河口三角洲河流流入海洋处形成的三角形沉积物堆积，即为三角洲；是河流与海洋相互作用的产物，是河口地区沉积物的堆积体。7.河口区生物组成组成特点：广温、广盐、耐低氧；生物种类贫乏，某些种类丰度高。河口区生物的主要起源：来自海洋的种类（主要组成成分）；半咸水种类；广盐性的淡水种类（少数种类）。河口生物类群河口大型植物：种类少河口浮游生物河口大型动物：河口区生物对河口环境的适应：生理适应、行为适应、形态适应 海洋资源状况及其与海洋环境的关系.多样的生物资源，我国的海洋生物资

29、源非常丰富，种类有两万余种，其中鱼类就有3000多种。（地跨多个温度带、大陆架面积广阔、海水温度适中）我国海洋渔场在世界上占据重要地位，黄渤海渔场、舟山渔场、南海沿岸渔场和北部湾渔场是我国的四大渔场，其中以舟山渔场最大，主要原因在于：（1）舟山渔场处在暖流与寒流的交汇处，海水温度适中，有利于鱼类的生长（2）长江的入海口带来丰富的鱼类营养物质丰富的矿产资源，我国海洋资源中蕴藏着丰富的石油和天然气。其中石油储量达22亿吨，天然气储量达480亿立方米，而且不断有新的油气田发现。我国近海石油、天然气沉积盆地有渤海湾盆地、北黄海盆地、东海陆架盆地、东海盆地、珠江口盆地、莺歌海盆地、南沙盆地等我国近海除了

30、石油、天然气之外，还有丰富的滨海砂矿，如：石英砂、钛铁矿等。巨量的化学资源：海水的价值，随着科技的进步与发展，人们对海水的认识逐渐加深，现已确定海水中含有80多种元素，我国目前开发利用海洋化学资源主要是从海水中提取海盐和镁、溴、碘等化学元素，以及淡化海水等。我国主要盐场有：长芦盐场最大盐场、淮北盐场、布袋盐场、莺歌海盐场海洋空间的利用海洋空间按其利用目的可分为五类：一是生产场所。二是贮藏场所。三是交通运输设施。四是居住及娱乐场所。五是军事基地。中国海洋资源开发面临严峻的问题有海洋灾害频繁、环境污染加剧、近海渔业资源衰竭等造成海洋环境污染的原因主要有工业废水污染、石油污染物、赤潮灾害等海水淡化利用中，淡化工厂的措施将威胁海洋的生命；在非常敏感的动植物分布区过度地开发，将会使海洋生态面临灾难；海水淡化对海洋生命产生了危险，因为海洋可以保护那些水中的生物，并且还会吸收大量的盐分溶解。海水化学资源在生产过程中，经常使用酸碱等大量化工产品，产生大量的废水