全書包括三個部分,共14章。第一部分海洋生態學總論,以海洋生態系統生態學為中心,介紹海洋環境及生態因子對海洋生物的作用、海洋生態系統的生物組織(種群、群落)及其動態、初級生產力、能量流動和生物地化循環等內容。第二部分分別介紹淺海和深海各種生態系統類型的環境、生物組成特征以及相關的生態過程;第三部分介紹海洋面臨的威脅及生物多樣性保護、海洋管理的生態學基本原則和海洋保護的基本途徑。
《海洋生態學(第3版)》可作為高等院校海洋科學各有關專業本科生的基礎課教材以及研究生的選修課教材,也可供從事海洋科學、水產科學和環境保護的科技工作者參考。
海洋是生物圈中最大的生態單位,占地球總面積的2/3以上,是全球生命支持系統的一個基本組成部分。海洋科學研究海洋中各種自然現象的過程及變化規律,是多學科交叉的綜合性學科體系,在自然科學領域中占有非常重要的地位。海洋生態學研究海洋環境系統與生物系統相互聯系、相互作用的各種生態過程,是海洋科學體系的重要組成部分。因此,海洋生態學與其他海洋分支學科之間的聯系最為密切,同時它也是一門新興且發展快速的前沿學科。
近十幾年來,特別是在地球系統科學思想指導下,國際地圈生物圈計劃(IGBP)中多個與海洋生態系統直接相關的全球變化核心研究計劃(如GLOBEC、IMBER等)的實施,大大提高了人們對海洋及海洋中各種生態過程的認識,推動著海洋生態學的發展。現代海洋生態學研究的主流已由生物種群生態學向海洋生態系統生態學發展,研究海洋生態系統結構、功能、各種生態動力學過程及其相互作用。此外,工業化以來人類很多活動使海洋承受著巨大的生態壓力,以生態學的原理來分析和對待海洋面臨的威脅已逐漸成為人們的共識,也成為推動海洋生態學發展的動力。
沈國英教授等編著的《海洋生態學》(第三版)包括海洋生態學總論、海洋主要生態系統類型和海洋面臨的威脅及生物多樣性保護三部分內容。全書以生態系統生態學為主線,系統介紹了海洋生態學的基礎知識和基本原理,不但突出反映了當代海洋生態學的研究方向和最新研究成果,而且以生態系統整體性思想分析海洋過度捕撈和養殖、海洋富營養化與近岸環境破壞以及全球變暖的生態效應,闡述生態系統水平的海洋保護與管理原則。全書編寫指導思想正確,內容全面豐富,各章節編排結構合理、層次清晰,可以說為我國涉海高校及相關專業提供了一部優秀的本科生基礎課教材,同時也為未曾系統研修該課程的研究生提供了一部不可或缺的參考書。該書也可供從事水域生態、資源管理以及環境保護的科技工作者參考。我相信該書的出版對促進我國高校海洋科學類的教材建設有積極意義。
序
前言
緒論
一、生態學的定義、研究對象和研究意義
二、現代海洋生態學的研究進展
第一部分 海洋生態學總論
第一章 生態系統及其功能概論
第一節 生態系統的組成結構與功能
一、什么叫生態系統
二、生態系統的基本組成成分
三、生態系統的營養結構和空間結構
四、生態系統能量流動和物質循環的基本過程
五、生態系統的自校穩態和生態平衡
第二節 生物圈的形成與進化
第三節 生態系統服務
一、生態系統服務的概念及其基本特征
二、生態系統服務的主要內容
第二章 海洋環境與海洋生物生態類群
第一節 海洋環境
一、海洋環境的基本特征
二、海水某些物理特性的生態學意義
三、海洋環境的主要分區
四、海洋沉積物
第二節 海洋浮游生物
一、浮游生物概述
二、浮游植物主要類別
三、浮游動物主要類別
四、漂浮生物
第三節 游泳生物
一、概述
二、游泳動物的主要類別
第四節 底棲生物
一、底棲生物的主要類別
二、根據底棲生物與底質關系劃分的生態類群
三、根據個體大小劃分的底棲類群
第三章 海洋主要生態因子及其對生物的作用
第一節 生態因子作用的一般規律
一、環境與生態因子
二、限制因子的原理
三、生物與環境的辯證關系
第二節 光照
一、光在海洋中的垂直分布和水平分布
二、海洋藻類光合色素對光譜中不同波長的吸收
三、光與海洋動物的分布和晝夜垂直移動現象
四、海洋生物的發光現象
第三節 溫度
一、海洋水溫分布
二、海洋生物對溫度的耐受限度及海洋生物的地理分布
三、溫度對新陳代謝和發育生長的影響
第四節 海流
一、海流的類型
二、大洋表層的風生環流
三、海流對海洋生物的作用
第五節 鹽度
一、海水主要無機組分與鹽度
二、鹽度對海洋生物的影響
第六節 溶解氣體
一、溶解氧(O2)
二、二氧化碳(CO2)和pH
三、氮(N2)和二甲基硫(DMS)
第四章 生態系統中的生物種群與動態
第一節 種群的概念與種群統計學基本參數
一、種群的概念
二、種群密度與阿利氏規律
三、種群的年齡結構和性比
四、出生率和死亡率
五、種群增長率和世代時間
第二節 種群的數量變動與生態對策
一、種群增長的數學模型
二、自然種群的數量變動
二、種群的生殖對策
四、種群調節
第三節 種群的衰退與滅絕
一、種群的建立和種群的衰退與滅絕
二、導致種群滅絕的內在機制
三、滅絕旋渦
第四節 集合種群
一、集合種群的概念
二、集合種群動態的LeVins模型
三、集合種群研究的應用意義
第五章 生物群落的組成結構、種間關系和生態演替
第一節 生物群落概述
一、生物群落的定義及特征
二、群落間種類組成相似性與邊緣效應
三、群落中不同物種的作用
四、群落種類組成的季節 動態
第二節 海洋生物群落中的種間關系
一、種間食物關系
二、種間競爭和生態位理論
三、種間共生關系
第三節 群落的物種多樣性和穩定性
一、物種多樣性與多樣性指數
二、群落的物種多樣性和群落的穩定性
三、影響群落組成結構形成的因素
第四節 群落的生態演替
一、生態演替及演替類型
二、海洋生物群落的演替
三、演替過程群落結構與機能的變化
第六章 海洋初級生產力
第一節 海洋初級生產的基本過程和生產力的有關概念
一、初級生產過程的基本化學反應——光合作用
二、生產力的有關概念
三、海洋初級生產力的測定
第二節 影響海洋初級生產力的因素
一、光
二、營養鹽
三、物理海洋學過程對初級生產力的控制
四、牧食作用
第三節 海洋初級生產力的分布和總量估計
一、熱帶、亞熱帶大洋區和赤道帶
二、溫帶(亞極區)海洋
三、極地海區
四、沿岸區
五、大型底棲植物生產力
六、海洋初級生產力總量估計
第四節 海洋新生產力
一、新生產力的概念和研究方法
二、海洋新生產力的估計
三、新生產力與營養鹽供應特征的關系
四、新生產力水平與浮游生物的粒徑組成及營養循環特征的關系
五、新生產力的研究意義
第七章 海洋食物網與能流分析
第一節 海洋經典食物鏈和微型生物食物網
一、海洋經典食物鏈
二、微型生物食物環(網)
三、微食物網中各類生物的生物量與生產力
四、微食物網在海洋生態系統能流、物流中的重要作用
第二節 海洋簡化食物網及營養結構的上行、下行控制
一、簡化食物網及營養物種
二、食物網的上行控制和下行控制
三、營養層次的測定
四、粒徑譜、生物量譜的概念及其在海洋生態系統能流研究中的應用
第三節 消費者的能流分析與次級生產力
一、消費者的能量收支模式與生態效率
二、各類消費者的生物量與生產力
三、動物種群產量的測定方法
第四節 生態系統層次的能流分析
一、英吉利海峽西部沿岸能流分析
二、生態系統能流的Ecopath模型簡介
第八章 海洋生態系統的分解作用與生物地化循環
第一節 海洋生態系統的分解作用
一、有機物質的分解作用及其意義
二、分解者類別及其在有機物分解過程中的作用
第二節 海洋碳循環
……
第二部分 海洋主要生態系統類型
第三部分 海洋面臨的威脅及生物多樣性保護
參考文獻
生態系統生態學是現代生態學研究的主流,也是宏觀生態學發展的必然趨勢。本章扼要介紹生態系統的概念、組織結構和功能以及生態系統各種生態過程對人類提供服務的內容與意義,作為全書內容的基本概括。
第一節生態系統的組成結構與功能
一、什么叫生態系統
地球上的森林、草原、湖泊、海洋等自然環境的外貌千差萬別,生物的組成也各不相同,但它們有一個共同特征,即其中的生物與環境共同構成一個相互作用的整體。生態系統(ecologicalsystem,ecosystem)是指一定時間和空間范圍內,生物(一個或多個生物群落)與非生物環境通過能量流動和物質循環所形成的一個相互聯系、相互作用并具有自動調節機制的自然整體。
生態系統是一個廣泛的概念,其范圍根據研究目的和研究對象而定。一個湖泊、一片草地或一片森林都可以視為一個相對獨立的生態系統。從大的范圍來說,整個陸地或海洋也可視為兩個巨大的生態系統。同樣,海洋還包括沿岸淺海生態系統和深海生態系統兩大相對獨立又緊密聯系的生態系統類型。生物圈則是一個行星水平的巨大生態系統。空氣、水、土壤和巖石維持著地球表面層里生物的生命,地球上各種生物之間,以及生物與非生物環境之間互相作用,進行著物質和能量的交換。
生態系統概念是英國生態學家Tansley于1935年首先提出來的,強調系統中生物和非生物組分在結構上和功能上的統一。他指出:“更基本的概念是……完整的系統,它不僅包括生物復合體,而且也包括人們稱之為環境的全部物理因素的復合體。”因此,生態系統這個概念主要強調生物與環境的整體性,它在生態學思想中的主要功能在于強調相互關系、相互依存和因果聯系。認識這種整體性概念對于保護人類賴以生存的自然環境和合理利用自然資源等全局性重大課題有非常重要的指導意義。