Question

海洋食物链

希望对海洋有浓厚兴趣的朋友，列举一些海洋食物链的实例，最好能结合目前环境状况谈谈海洋生态系统所面临的挑战，以及系统本身的承受能力。
反正海阔天空

Answer 1

海洋是许多动植物的生活环境。海洋中的绿藻是大气层氧气的主要生产者之一。热带珊瑚礁是地球上物种最丰富的生态系统（甚至比热带雨林还丰富）。人类对于深海生物的了解至今仍知之甚少。
海洋拥有许多陆地上没有的动、植物。地球上有20%的动植物生活在海洋中，其中又有90%左右生活在海底或浅水区域。大部分海水，尤其是一千米以下的海水，阳光难以渗入，生物极少。
丰富的海洋生物资源
随着人口的增加和工业的发展，人均耕地面积正在逐渐缩小。全世界都在关心地球如何养活人类的问题，其着眼点不能只局限于进一步发展陆地上的农牧业，也要积极开发利用广阔的 海洋。海洋中蕴藏着丰富的生物资源，不仅可以建立海上农牧场进行海水养殖，而且还有许多有待于我们去开发的用途。
海上农牧场 海上农牧场自80年代起受到各国的重视。日本最早提出建设海上农牧场，1980 年起便开始实施一项为期9年“海洋腾飞计划”，大力发展海水养殖业，80年代末养殖产量 已超过200万吨，居世界首位。美国在80年代也投资10多亿美元建立了一个10万亩的海洋农牧场。前苏联虽以远洋渔业为主，但也不放松海水养殖业，在里海和亚速海投放鲟鱼幼体， 长大后将其回捕，还在远东沿海建立牡蛎、扇贝等养殖场。其他国家在此期间也掀起发展海水养殖业热。我国近来也注意实施海水养殖，并已成为世界养虾大国。
80年代以来世界海水养殖产量以每年10%的速度增长，到80年代末养殖产量估计已超过800万吨。但从整个海洋渔业看，世界海水养殖的比重还比较小，不到10%，因此还有巨大潜力待开发。
现在正把许多高技术用于鱼类品种的改良上。例如利用遗传基因工程技术，培育、改良鱼虾、贝藻的种苗和幼仔，使其成长快、生命力强、肉质好。
1984年美国通过基因重组技术，使贝类、鲍鱼的养殖产量提高了25%。根据所发现的几种鱼类的生长激素其因，进行了基因分离 和转移实验，1986年成功地将虹鳟鱼生长激素基因转移到鲇鱼中，使鲇鱼养殖周期缩短一半以上。从南极鱼类中分离抗冻基因，将其转移到大西洋鲑鱼中，增加了鲑鱼的抗寒能力，扩大了其养殖地区。利用细胞工程进行鱼类性别控制研究，培养出全雌性鲑鱼和对虾、全雄性罗非鱼等，这对于进行大量人工育种有重大意义。目前正在研究通过控制遗传基因使具有洄游习性的某种鱼，能对声波和光线作出反应，以便对其进行科学管理。
除了进行品种改良外，还把高技术用于建设海洋农牧场中。建立人工鱼礁便是一例。它是为鱼类建立舒适的家，以吸引更多鱼类到这里来栖息繁衍。人工鱼礁就是把石块、水泥块、废旧车辆、废旧轮胎等以各种方式堆放在海底，以造成海洋生物喜欢的环境，微小的海洋生物和海藻会附着它上面，为鱼类提供丰富的饵料。另外，突出于海底的人工鱼礁，会使海水从底部流向上层，把海底营养丰富的海水带上来增加其肥性，以吸引鱼儿的到来。
据估算，在不破坏平衡的条件下，海洋每年可向人类提供30亿吨水产品，以2000年时全球人 口达到63亿计算，每人每年平均可得476千克，每月39千克。单从蛋白质产量看，海洋每年 能生产蛋白质约4亿吨，约为目前人类对蛋白质需要量的7倍。由此可见，海洋对解决人类的吃饭问题能起何等大的作用。当然，要实现这个目标不是短期内能一蹴而就的。
科学有趣的鱼类分类
地球上的鱼类大约有2万多种，如何将它们分门别类地区别开来，这既是一个包含生物分类科学的严谨工作，又是一个引人入胜的话题。
我们知道，现代分类学上（包括对鱼的分类）采用的等级主要有门、纲、目、科、属、种，必要时还可以补充一些等级，如亚门、总纲、亚纲、总目、亚目、总科、亚科、亚属等。某种生物作为物种是真实存在的，并不是人为地分类划分。自然界有形形色色的各种生物，在大多数情况下，物种之间有明确的界线，而且物种是以种群的形式存在，异种之间存在着生殖隔离。
一般说来，生物进化的具体途径有三：一是由一个类群分化为两个差别不大的类群；二是向某一个体特定方向特化，从而引起形态结构上某些方面较大的变化；三是由低等到高等，由简单到复杂，所谓“复化进化”。需要特别指出的是生物的进化彼此间是相互交错的，同时还包括特化与退化两个方面。因此在分类上通常第一个途径用亚种、种、属表示，而部分属、科、目则与第二个途径相符，部分目、纲、门则与第三个途径相符，在对生物分类时。要根据自然的情况。排列合乎实际的自然系统。
对鱼的分类方法有两种，一是按鱼的外部形态及习性等方面的一个或几个特征作为分类标准，并不涉及亲缘关系，不考虑鱼的基本结构及演化关系，这是依靠人的主观见解来划分的。另一种是依靠鱼的形态、生态、生理、发生、化石演化关系等知识来分类，这是自然分类法。随着科学技术的发展，在分类学方面还出现了一些新的方法。如细胞分类法、化学分类法、分子分类法等。
1844年缪勒第一次将鱼类列为脊椎动物的一个纲，以下分为6个亚纲，14个目。此后，雷根、古德里奇、琼丹又先后用自己的方法对鱼类进行了分类。1955年贝尔格在《现代和化石鱼形动物及鱼类分类学》一书中，将现生和古生鱼类分为12个纲，119个目，每一个纲、目、科都有特征描述，1966年格林伍德、罗逊等人依据胚胎发育、稚鱼是否变态、内部形态解剖，将真骨鱼分成3大类，8个总目，30个目和82个亚目。1971年拉斯将鱼类分为软骨鱼纲和硬骨鱼纲。1994年纳尔逊又对鱼类进行了更为系统的分类，他在《世界鱼类》一书中，根据骨骼学、系统发育学、胚胎学、形态学、比较解剖学、古生物学及比较生物化学的原理,较为完整地对鱼类进行了分类。
目前，世界海洋鱼类分为头索动物亚门和脊推动物亚门。在头索动物亚门中的鱼种，脊索和神经管纵贯全身，终生保留，无头颅，无脊椎。无软骨和硬骨，心脏为一能跳动的腹血管。无红血球：具有肝盲囊，肌肉分节：表皮由单层细胞组成。鳃孔众多，开口于围鳃腔。原肾管分节排列，元共同管道，分别开口，具有内柱，无真正的脑，但具两对脑叶及神经，脊髓神经的上下枝不相连接。生殖腺分节排列，并且还没有化石记录。具有这些特征的鱼可在头索动物亚门序列下命名。
目前仅文昌鱼属于该亚门。脊椎动物亚门的鱼类分为：无颌总纲、盲鳗纲、头甲形纲；有颌总纲、软骨鱼纲、全头鱼纲、板鳃鱼亚纲、肉鳍鱼纲、腔棘鱼亚纲、孔鳞鱼类与肺鱼亚纲、辐鳍鱼纲、软骨硬鳞鱼亚纲、新鳍鱼亚纲等。属于无颌总纲里的鱼最大特点是口无颌，全世界现存2科，12属，84种；有颌总纲类的海洋鱼类最早是出现于早志留世的棘鱼类。还包括软骨鱼纲（分为2个亚纲，13目，45种，170属，约846种）、肉鳍鱼纲、辐鳍鱼纲（2个亚纲，4个亚组，9个总目，42个目，431科，4075属，23681种）。
当你发现某一物种，在历史上尚没有人记载时，就可定为新种，但在定为新种之前，你要查考《动物学记录》（ZoologicalRecord）。由此书找出某一类群的文献题目，再找原文核对鉴定。当你确定新种时，同时要选择模式标本，即新种描述所确定的标本。这种模式标本一般有正模标本（holotype)、副模标本(paratype)、综模标本（syntrpe）、选模标本(lectotype）、补模标本（neotype）等。当你提出发现新种报告的时候，一定要注明模式标本保存的地点、模式的种类，以便核对。新种定名要在种名之后附上sp.nov或n.sp，意为新种。
定种人是按照优先律，谁先创立就用谁的名字，如鲤鱼为林奈所鉴定，则标明Cyprinus Carpio Linnaeus。如果新种命名的发现者误将某新种列为另一属，或是某一属后来又分成若干属，甚至把该种移入另一属，这种原定名仍保留，但要将原建种人的名字放在括弧内。例如梭鱼ugil haematocheila Temminck et Schlegel改为Liza haematocheila(Temminck et Schlegel)。在书写时，门、纲、目、科、属之第一个字母用大写，种名第一个字母用小写。定种人第一个字母用大写，如果两个人合定一种，则在两个人的名字之间写一个et或＆表示“和”的意思海洋是地球上决定气候发展的主要的因素之一。海洋本身是地球表面最大的储热体。海流是地球表面最大的热能传送带。海洋与空气之间的气体交换（其中最主要的有水汽、二氧化碳和甲烷）对气候的变化和发展有极大的影响。对于海洋生物，无论是种群类，还是它们各自种群的数量，都是非常之大的。到目前为止，谁也无法用确切的数字，阐明海洋有多少个体的生物。不难看出，海洋生物之间关系是何等复杂。那么，有没有什么方法来表达生物种群的关系呢？生物学家经过多年观察研究，选择了用海洋食物网的方式来表达海洋生物间的互为依赖关系。具体地表达方式是，通过一系列生物的摄食方式，使得生物之间能量依次进行转移；同时，在每级能量转化过程中，一部分的潜在能量，在进入生物体内后变为热量而消失。
非常有趣的是，在海洋中，各种生物种群的食物关系，呈食物金字塔的形式。海洋生物学家曾做过这样的研究报告：处在这座生物金字塔最低部的，是各种硅藻类。它们是海洋中的单细胞植物，其数量非常之巨大。我们假定，生物金字塔最低部的硅藻类是454千克。在这一层的上边是微小的海洋食草类动物，或者叫浮游动物。这些动物是以硅藻为食而获取热量。这一层的动物要维持其正常生活，需食用45.4千克硅藻。那么，再上一层是鲱鱼类，鲱鱼为获取热量，维持生命，需食用4.54千克的浮游动物。当然，鲱鱼的存在又为鳕鱼提供食物，显然，鳕鱼又是更上一层动物的食物了。鳕鱼为获取热量和正常生活，需要食用454克的鲱鱼为食。不难看出，每上升一级，食物以10%的几何级数减少；相反，每下降一级，其食物量又以10%几何数而增加。呈一个下大上小的金字塔型。通过海洋食物网建起的金字塔，经过四至五级的能量依次转移，维持各生命群体之间的平衡。当接近海洋食物金字塔的顶端时，生物的数目比起底部来说，变得非常之少。在海洋中，处在顶部的是海洋哺乳类，如海兽等。
我们时说海洋食物链，就其存在方式有两种：一种是放牧食物链。这种食物链是从绿色植物，例如浮游植物类等，转换到放牧的食草动物中，并以食活的植物为生，顶端是以食肉生物为最后的终点。这个过程，就是我们时常说的“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥土(浮游生物)”。第二种形式是腐败或腐质食物链。这一食物的转移方式是：从死亡的有机物开始，得到微生物，并以摄食腐质的生物为生的捕食者为最终点。实际上，在海洋中，这种类型的食物链之间，是相互连接的；有时也不是非按某种特定来进行，而是有交叉，有连接，多种方式混合进行的。
在海洋中生活着数10万种动物，在这些动物中，除虎鲸和鲨鱼等凶猛的食肉动物之外，绝大多数的鱼类都是“和平共处”，相安无事，因此，海洋动物实际上是地球上种类和数量最多的动物。说起来令人难以置信，地球上最大的动物--鲸类(须鲸)，是以海洋中几乎是最小的动物--小鱼和磷虾为食。这看上去似乎有些不合情理，但是，细细研究一下它们之间的特殊关系，又感到这是情理之中的事。在海洋中，磷虾不仅数量巨大，而且聚集在一起密度也很高。它们似乎是按照某种“指令”，聚集成一团又一团，专等须鲸来食用。否则的话，身躯庞大的须鲸，整日在茫茫海洋中，疲于奔命，寻找捕获食物，无论如何是无法填饱肚子的。同样，磷虾以其顽强的生命，特有的繁殖力，建立起最为庞大的密集群体，源源不断为须鲸提供食物。这一切，似乎是经过上帝精心设计安排好的。亿万年来，这种奇特的金字塔式的生物种群间的关系，维系海洋生物种群间的生命存在方式。这种生命维系关系，称之为海洋食物链，或称海洋食物网。
与陆地上食物链相比，海洋中各种生物建立起的食物链是非常有效的。海洋食物链在通常情况下，比陆地食物链具有更多环节。实际上，无论是陆地，还是海洋里，生物之间的食物链并非是那么单纯，而是极为复杂的，正是出于这一点，生物学家赞成使用海洋食物网概念。海洋食物链所表达的是在各个营养级发生转变的摄食关系，然而，海洋食物链的营养级在许多时候产生逆转和分枝，而用食物网的概念去描述，能将复杂的海洋生物摄食模式准确反映出来。时发育于大陆坡的浊流沉积可延入深海平原海水运动、海水中溶解物质的化学反应和海洋生物对海岸、海底岩石和地形的破坏和建造作用的总称。海洋地质作用包括海蚀作用、搬运作用和沉积作用。海水的运动方式主要是波浪、潮汐、洋流和浊流。这 4种海水运动是海洋地质作用的重要的机械动力。由于海水深度和海底地形的影响，它们在海洋中构成了不同的水动力带。海水较浅的滨海带和大陆架是波浪和潮汐为主的水动力带，在波浪影响不到的大陆坡和深海盆地，是洋流和浊流的水动力带。这 4种机械动力都能产生海蚀作用、搬运作用和沉积作用。机械海蚀作用是海水运动时的水力冲击（也叫冲蚀）和海水挟带的碎屑产生的磨蚀对海岸和海底的破坏作用。海水机械搬运的方式有 3种：①推移，粗大的碎屑沿海底滚动和滑动；②跃移，较粗的碎屑间歇地跳跃式移动；③悬移，细小碎屑悬浮在水中移动。这 3种方式随水动力的强弱和碎屑粒径大小而变化。有时3种方式同时存在，有时推移和跃移并存,或者仅有悬移。当海水机械动力消失时，即发生沉积作用。机械沉积作用遍布海洋各处，但以大陆架和大陆坡上的沉积量最多。 水的化学作用主要是对可溶性岩石的溶解作用（也叫溶蚀），以及海水中溶解物质的化学反应在海底上形成沉积物的作用。
海洋中的生物不仅数量大而且种类多，在不同深度的海水中都有生物繁殖，但以大陆架上的海水中最为繁盛。海洋生物的地质作用主要指生物的遗体在海洋底上的沉积作用。
海洋的3种地质作用中,海蚀作用在滨海地区最显著而强烈，广阔的海洋盆则以沉积作用为主。海洋约占地球表面积的71％，是地球上最大的沉积场所，沉积物的数量大，种类多。现代大陆上大部分地区都有不同地质时期的古海洋沉积物。研究海洋的地质作用，特别是海底沉积物，对了解地球发展史、开发利用海底矿产资源都十分重要。 波浪的地质作用 波浪（也称海浪）是由于风的摩擦，海水有规律的波状起伏运动。波浪的大小与风力强弱、风势久暂和海面开阔程度有关。通常波浪的波长自数十厘米至数百米，波高自数厘米至十余米不等。水质点的波动振幅和与此相关的能量，均随水深增加而衰减。它们在水深为半个波长处已大为减小，因此，通常将半个波长的深度看作是波浪影响的下限。在水深小于半个波长的浅水区，波浪受海底摩擦而变形以至破碎，变为激浪，形成复杂的近岸流系，称激浪流。激浪流的冲击力可达9.80665×104帕至29.41995×104帕。当波浪运动方向与海岸直交时,产生与海岸垂直的进流和退流;当波浪运动方向与海岸斜交时，由于波浪的折射而产生与海岸平行的沿岸流。波浪及其在不同情况下衍生的各种波浪流是浅水区的重要动力。激浪流可直接破坏海岸。当海水渗进岩石裂缝，压缩空气，空气的膨胀力便加剧了岩石崩裂。激浪流携带的碎屑还是磨损岩石的工具。海浪对海岸、海底岩石的上述机械破坏作用叫作冲蚀作用。沙、砾随海浪运动就是海浪的搬运作用。波浪的冲蚀作用与搬运作用常常同时出现。当海浪水动力减小时，被搬运物即沉积。
在波浪冲蚀岩岸时，最先在贴水处形成海蚀凹槽。凹槽扩大，上部崩坍，形成海蚀崖。海岸后退一段距离。随着陡崖后退，海蚀凹槽的底部扩大为向海微倾斜的平台，叫海蚀平台。海面下降或陆地上升，海蚀平台出露海面而呈现的阶梯状地带，称海蚀阶地。海蚀平台在波浪作用下，坡度渐缓，一旦海浪的能量不能冲击海岸而分散消耗在摩擦上，海浪对海岸带海底岩石的破坏力趋于零。这时的海岸带横剖面叫海岸平衡剖面。由于构成海岸的岩石及构造的差异,抗蚀能力 不同,冲蚀作用还可以形成海蚀洞穴、桥、柱等地形。
在平缓的沙岸，海浪主要是以进流和退流或沿岸流对沙、砾进行搬运和沉积。进流沿海滩向陆地前进，进流动力耗尽后，退流在重力作用下沿斜坡向海退去。进流将沙、砾带上岸，部分较粗的停留在海浪到达的终点，部分较细的又随退流向海移动。碎屑在进流、退流往返搬运中，不断地磨圆、分选。海水动力消失时，它们就沿海岸堆积为砾滩、沙滩以及水下沙堤。沿岸携带的碎屑以沙为主，作大致平行海岸的纵向运动。这种纵向运动在水深 4米左右处最为活跃。其速度取决于多种因素，通常随波浪增强和搬运物粒径减小而增大，并当波浪运动方向与海岸以45°的角度相交时最快。沿岸流若遇海湾，流速减低，泥沙在湾口处沉积，形成一端与陆地相连的沙嘴等地形。沙嘴加高伸长，可以形成滨海带的障壁，在内侧形成与外海半隔绝的舄湖。
潮汐的地质作用 海水在月球和太阳的引潮力作用下所发生的周期性涨落运动称潮汐，与周期性升降同时发生的海水水平运动称潮流。潮汐改变着激浪带的范围，增强或减弱海岸带的海蚀作用。潮流在平坦的粉沙、淤泥质海岸可影响到相当宽的范围。潮流搅动泥、沙，冲刷海滩，刻蚀出细长的潮水沟。在狭窄的海峡和河口段，潮高激增，流速加大。落潮时，潮水奔腾而下，将峡底或河口底的泥沙挖掘起来搬运入海。
洋流的地质作用 海水沿固定途径的大规模流动叫洋流或海流。表层洋流主要由风及海水密度差引起，水层厚度一般不超过100米;深层洋流主要与海水的密度有关。洋流的速度一般不超过0.5～1.5米／秒，且随水深增加而变小，由此构成水深不同流速各异的所谓等深流。洋流的地质作用主要是将浅海的粉沙、粘土等悬浮物质缓慢地搬运到深海沉积。等深流的流速差异和搬运能力差异影响着其搬运物的粒径大小和搬运方式。加上搬运物沉积速率大小不同，以及紊流的出现等，所有这些因素决定着洋流搬运的距离。
浊流的地质作用 浊流是一种含大量悬移质，主要靠自重沿海底斜坡呈片状向下流动的高密度海流。浊流具有极强大的搬运力,流速达3米／秒的浊流能搬运重达30吨的岩块。大陆坡堆积大量饱含水的软泥和松散碎屑物，这些软泥在暴风浪、潮流、海底地震等外界因素的诱发下，易于液化并沿斜坡向下流动。因此，浊流多半起源于大陆架外缘或大河口外缘。浊流沿大陆斜坡向深海平原运动时，刻蚀出狭窄而底深壁陡的深海峡谷。浊流出峡谷到达深海平原时，速度骤降，将大量碎屑物质堆积下来，形成长条形或舌状沉积体或扇形地，叫浊积扇。浊流沉积物由典型的陆源碎屑组成，夹有浅海的生物遗体，具分选性和层理。
海底沉积物 海洋沉积物可分为机械的、化学的和生物的3种类型。整个海洋底都有沉积物,但以大陆架上的沉积物数量大、种类多。大陆架是海洋中最重要的沉积区域。海洋沉积物质主要是由河流、风等带入海洋的碎屑物质，其次是生物遗体、微生物分解物质等有机质成分。此外，沉积物中还有少量的由火山喷发堕入海中的火山灰，以及来自宇宙空间的陨石和宇宙尘粒等。海洋沉积物与海洋沉积环境密切相关。一般按不同海水深度的海洋沉积环境将海洋沉积物分为：滨海带（高潮线与低潮线之间水域）沉积物、浅海带（低潮浅～ 200米深水域）沉积物、半深海（200～ 2500米水域）沉积物和深海（水深大于2500米的水域）沉积物。
①滨海带沉积物。主要是分布在海滩、潮滩地带的机械碎屑，即不同粒度的沙、砾石和生物骨骼、壳体的碎屑等。在干旱气候下的□湖中，因蒸发作用可以形成岩盐、石膏和钾盐等化学沉积物;在潮湿气候条件下,□湖可变成滨海沼泽，堆积大量成煤物质。
②浅海带沉积物。浅海带占海洋面积的25％，但这一海域的沉积物却占海洋全部沉积物的90％。浅海沉积物有3类：碎屑沉积物主要是沙质级的,由于波浪随海深的增加而减弱，所以碎屑沉积物的粒径一般是从浅水往深水变小。但是因潮流、洋流，以及海底的起伏和大陆的剥蚀强度等的影响,现代的浅海带的沉积物的粒度,并非都是近岸粗，远岸细。生物沉积主要是生物遗体形成的沙和泥，它们成分主要为碳酸钙质。在热带、亚热带的温暖海洋中，还有以珊瑚骨骼为主，其他生物的骨骼和壳体为辅所构成的生物礁堆积，叫珊瑚礁。化学沉积物主要是来自大陆的铁、锰、铝、硅的氧化物和氢氧化物的胶体，与海水电解质相遇时，絮凝成鲕状或豆状的沉积物。
③半深海带沉积物。通常以陆源泥为主，可有少量化学沉积物和生物沉积物。在浊流和海底地滑发育区，可有来自浅海的粗碎屑物，局部地段可见冰川碎屑和火山碎屑。大陆坡上分布最广的沉积物是形成于还原环境中的蓝色软泥；分布于热带、亚热带海岸大河口外的红色软泥和发育于大陆架与大陆坡接壤地带的绿色软泥。
④深海沉积物。通常以浮游生物遗体为主，而极少陆源物质。沉积速率极为缓慢。深海区生物源沉积物通常为各种生物软泥；包括硅藻软泥和放射虫软泥的硅质软泥；包括有孔虫（又称抱球虫）软泥、翼足类软泥和颗石软泥的钙质软泥。此外，还有深海褐色粘土和少量。
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海洋与大气的交互作用

海洋与大气之间的关系相当密切，因为两者不但都是流体，而且彼此直接接触。

大气对海洋的影响

大气密度和比热较海水小，所以对於海水的影响主要来自风或对流运动。例如长时间沿著岸边流动的风，不但会影响表面海流的方向，也可能引起海水的垂直运动。

空气流动对於海流的影响

图片来源：南一版高中基础球科学

例如右上图中风向在大陆边缘由南向北吹拂，海流会受风和科氏力影响流向外海，沿岸就会形成上升流；反之，风由北向南流动时会引起海流流向陆地方向，在沿岸附近形成下降流。

大气环流也会影响海水表层盐度大小。例如在副热带高压区〈纬度三十度左右〉，由於大气对流以下沉运动为主，空气较为乾燥温暖，海面蒸发量大於降水量的结果，造成盐度较高。

水循环

自然界中，水气经由三态变化，以及蒸发、凝结、降水等过程，不但可以提供陆上的淡水，而且也能平衡地球大气的热量。

海水占地球水圈的绝大部分，海面水分蒸发进入大气，随著大气对流到空中后冷却凝结为云，并可在陆地上产生降水，所以水循环可以视为一个天然的海水淡化过程。此外，水分蒸发时会吸热、凝结时会散热，水气本身是重要的温室气体，而云则是阳光的主要反射体，也就是说水循环过程也会影响大气的热能收支。

水循环

图片来源：南一版高中基础球科学

圣婴现象

圣婴现象是指每隔二～七年，赤道东南太平洋海面异常增温，导致全球气候异常的现象。圣婴现象是大气与海洋交互作用的结果。

通常赤道附近之南太平洋海面主要吹东风，海水不断向西流动，导致东南太平洋出现涌升流，来自下方的海水不但带来丰富的营养盐，也使得海面温度偏低。

圣婴现象发生时，赤道东风减弱、甚至吹起西风，原本的涌升流消失，海面温度升高
海温变化导致大气对流改变，气候也受影响。例如太平洋东岸平时较为乾燥少雨、西岸潮湿多雨，圣婴年则反之，造成东岸洪水成灾、西岸容易出现森林火灾一发不可收拾。

海洋对大气的影响

海洋对於大气的影响除了海流会影响气候以外，海温的高低也会影响大气的湿度和对流。以台湾冬季海流流况来说，南部与东部地区由於黑潮的影响，气温会比中国沿岸流流经的区域来得高。

海温高低也会影响天气现象。例如水温必须达到摄氏廿七度以上的海面，才有机会形成台风。

上述内容分别介绍大气和海洋对於彼此的影响，然而近来我们更重视的主题是两者间的交互作用，以下将分别针对水循环和圣婴现象进行讨论。。

Answer 2

在海洋中，各种生物种群的食物关系，呈食物金字塔的形式。海洋生物学家曾做过这样的研究报告：处在这座生物金字塔最低部的，是各种硅藻类。它们是海洋中的单细胞植物，其数量非常之巨大。我们假定，生物金字塔最低部的硅藻类是454千克。在这一层的上边是微小的海洋食草类动物，或者叫浮游动物。这些动物是以硅藻为食而获取热量。这一层的动物要维持其正常生活，需食用45.4千克硅藻。那么，再上一层是鲱鱼类，鲱鱼为获取热量，维持生命，需食用4.54千克的浮游动物。当然，鲱鱼的存在又为鳕鱼提供食物，显然，鳕鱼又是更上一层动物的食物了。鳕鱼为获取热量和正常生活，需要食用454克的鲱鱼为食。不难看出，每上升一级，食物以10%的几何级数减少；相反，每下降一级，其食物量又以10%几何数而增加。呈一个下大上小的金字塔型。通过海洋食物网建起的金字塔，经过四至五级的能量依次转移，维持各生命群体之间的平衡。当接近海洋食物金字塔的顶端时，生物的数目比起底部来说，变得非常之少。在海洋中，处在顶部的是海洋哺乳类，如海兽等。

我们时说海洋食物链，就其存在方式有两种：一种是放牧食物链。这种食物链是从绿色植物，例如浮游植物类等，转换到放牧的食草动物中，并以食活的植物为生，顶端是以食肉生物为最后的终点。这个过程，就是我们时常说的“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥土(浮游生物)”。第二种形式是腐败或腐质食物链。这一食物的转移方式是：从死亡的有机物开始，得到微生物，并以摄食腐质的生物为生的捕食者为最终点。实际上，在海洋中，这种类型的食物链之间，是相互连接的；有时也不是非按某种特定来进行，而是有交叉，有连接，多种方式混合进行的。

Answer 3

海洋食物链及食物塔
弱肉强食是自然界中必然的现象，在海洋中，除了浮游植物会自行制造养分之外，其他生物都靠捕食为生。每一种都有特定的捕食对象，浮游动物以其同类或浮游植物为食，而它们两者都是鱼类、乌贼，甚至如鲸鱼等大型善泳动物的食物。例如，一种外形似虾的小型桡脚类动物，便是以浮游植物为主食，桡脚类动物则为鲱鱼的主食，而鲱鱼常被较大型的鳕鱼所猎食，因此浮游植物和浮游动物便成为食物链中掠食者与被掠食者的一环。由此，你可以推想出海底生物彼此间的捕食关系，就像一个巨大的食物金字塔，浮游植物是金字塔的基础部位，而最上层则是数量较少的大型掠食性动物。
海洋生态系简介

海洋占了地球 70%的面积，也是地球上生物的起源。生活在海洋中的生物形形色色，是地球上相当重要的一个生态系。到底这个广阔神秘的生态系中含有什麼样的物种呢？让我们一起来看看－海洋生态系－。
既大且深的海洋在人们心目中一向是个神秘的地方，它是地球最大、生物种类最多的生态系，但是依据水深的不同，生长在其中的生物也有很大的不同。
海平面下200公尺以上的大陆棚我们称为浅海区，这里阳光可以 照射的到，大型藻类以及浮游植物能进行光合作用，构成这个复杂生态系的基础。这里，小型的浮游动物以这些生产者为食物，而一些小型的甲壳类、节肢动物又以这些浮游动物为食。我们熟悉的海绵以滤食的方式将这些小型的动物吸入取食，而腔肠动物的珊瑚、海葵、水母的触手是捕食小型动物的利器，许多种类还有有毒的刺细胞能麻毙动物，小虾、小鱼只要不小心都成了它们美味的晚餐。贝类、螺类等软体 动物也以小型的甲壳类等为食，但它们也是其他动物美味的佳肴。海星强而有力的腕足能将贝类紧闭的壳打开，然后海星把自己的身体下方 的消化器深入贝类的壳中，直接把贝类柔软的身体消化吸收掉。除了一些无脊椎动物外，海洋中还有一些大型的脊椎动物。美丽的热带鱼、利用与周围环境相似的保护色捕食及保护自己的比目鱼等小型的鱼类，也是以小型甲壳类、节肢动物为食，令人害怕的鲨鱼是海中著 名的掠食者，也几乎是海洋生态系食物金字塔的顶层。海洋中也有些哺 乳动物，鲸鱼是以浮游生物以及小虾为食，海豹、海狮则以鱼类为主食 。海洋的表面常有些海鸟在空中遨翔，信天翁、海鸥有著狭长的双翅能 不费力的滑翔海面寻找食物，鸬鹚、塘鹅等海鸟则是潜水的高手，能潜 入数公尺身的海水中捕捉鱼类。
过200公尺，阳光无法射入，随著深度的增加，温度越来越低 ，压力越来越大，超过1000公尺深的海底，已是个黑暗、寒冷且充满压 迫的地方。这里的温度终年都维持在摄氏0~4度之间，由於没有阳光，也就没有生产者，使的食物来源缺乏，除了上层生物的尸体、碎屑缓慢的 沈降到深海之外，这里生物弱肉强食的情况更明显，生存竞争更激烈， 也因此发展出了各式各样独特适应的方式。由於没有光线，许多深海 动物本身可以发光。不同生物发光的位置与原因有些许不同，有些 为了欺敌，在下颚长出一根像灯笼的发光器，误导敌人攻击的目标；有 些则是为了诱敌，引诱食物向光源聚集，则自己能饱餐一顿，也有的是 为了生殖，找寻配偶的方便。为了能在深海中看见那些微弱的光，深海 的动物有一双又大又突出的眼睛。此外，深海中的掠食者都有一个特大 的嘴，以及锋利的牙，能迅速确实的捉住猎物。

Answer 4

名称: 海洋中的生命“金字塔”——海洋食物链
主题词或关键词: 海洋生物 海洋科学 海洋食物链 鳕鱼
内容
对于海洋生物，无论是种群类，还是它们各自种群的数量，都是非常之大的。到目前为止，谁也无法用确切的数字，阐明海洋有多少个体的生物。不难看出，海洋生物之间关系是何等复杂。那么，有没有什么方法来表达生物种群的关系呢？生物学家经过多年观察研究，选择了用海洋食物网的方式来表达海洋生物间的互为依赖关系。具体地表达方式是，通过一系列生物的摄食方式，使得生物之间能量依次进行转移；同时，在每级能量转化过程中，一部分的潜在能量，在进入生物体内后变为热量而消失。
非常有趣的是，在海洋中，各种生物种群的食物关系，呈食物金字塔的形式。海洋生物学家曾做过这样的研究报告：处在这座生物金字塔最低部的，是各种硅藻类。它们是海洋中的单细胞植物，其数量非常之巨大。我们假定，生物金字塔最低部的硅藻类是454千克。在这一层的上边是微小的海洋食草类动物，或者叫浮游动物。这些动物是以硅藻为食而获取热量。这一层的动物要维持其正常生活，需食用45.4千克硅藻。那么，再上一层是鲱鱼类，鲱鱼为获取热量，维持生命，需食用4.54千克的浮游动物。当然，鲱鱼的存在又为鳕鱼提供食物，显然，鳕鱼又是更上一层动物的食物了。鳕鱼为获取热量和正常生活，需要食用454克的鲱鱼为食。不难看出，每上升一级，食物以10%的几何级数减少；相反，每下降一级，其食物量又以10%几何数而增加。呈一个下大上小的金字塔型。通过海洋食物网建起的金字塔，经过四至五级的能量依次转移，维持各生命群体之间的平衡。当接近海洋食物金字塔的顶端时，生物的数目比起底部来说，变得非常之少。在海洋中，处在顶部的是海洋哺乳类，如海兽等。
我们时说海洋食物链，就其存在方式有两种：一种是放牧食物链。这种食物链是从绿色植物，例如浮游植物类等，转换到放牧的食草动物中，并以食活的植物为生，顶端是以食肉生物为最后的终点。这个过程，就是我们时常说的“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥土(浮游生物)”。第二种形式是腐败或腐质食物链。这一食物的转移方式是：从死亡的有机物开始，得到微生物，并以摄食腐质的生物为生的捕食者为最终点。实际上，在海洋中，这种类型的食物链之间，是相互连接的；有时也不是非按某种特定来进行，而是有交叉，有连接，多种方式混合进行的。
在海洋中生活着数10万种动物，在这些动物中，除虎鲸和鲨鱼等凶猛的食肉动物之外，绝大多数的鱼类都是“和平共处”，相安无事，因此，海洋动物实际上是地球上种类和数量最多的动物。说起来令人难以置信，地球上最大的动物--鲸类(须鲸)，是以海洋中几乎是最小的动物--小鱼和磷虾为食。这看上去似乎有些不合情理，但是，细细研究一下它们之间的特殊关系，又感到这是情理之中的事。在海洋中，磷虾不仅数量巨大，而且聚集在一起密度也很高。它们似乎是按照某种“指令”，聚集成一团又一团，专等须鲸来食用。否则的话，身躯庞大的须鲸，整日在茫茫海洋中，疲于奔命，寻找捕获食物，无论如何是无法填饱肚子的。同样，磷虾以其顽强的生命，特有的繁殖力，建立起最为庞大的密集群体，源源不断为须鲸提供食物。这一切，似乎是经过上帝精心设计安排好的。亿万年来，这种奇特的金字塔式的生物种群间的关系，维系海洋生物种群间的生命存在方式。这种生命维系关系，称之为海洋食物链，或称海洋食物网。
与陆地上食物链相比，海洋中各种生物建立起的食物链是非常有效的。海洋食物链在通常情况下，比陆地食物链具有更多环节。实际上，无论是陆地，还是海洋里，生物之间的食物链并非是那么单纯，而是极为复杂的，正是出于这一点，生物学家赞成使用海洋食物网概念。海洋食物链所表达的是在各个营养级发生转变的摄食关系，然而，海洋食物链的营养级在许多时候产生逆转和分枝，而用食物网的概念去描述，能将复杂的海洋生物摄食模式准确反映出来。

Answer 5

在海洋中，各种生物种群的食物关系，呈食物金字塔的形式。海洋生物学家曾做过这样的研究报告：处在这座生物金字塔最低部的，是各种硅藻类。它们是海洋中的单细胞植物，其数量非常之巨大。我们假定，生物金字塔最低部的硅藻类是454千克。在这一层的上边是微小的海洋食草类动物，或者叫浮游动物。这些动物是以硅藻为食而获取热量。这一层的动物要维持其正常生活，需食用45.4千克硅藻。那么，再上一层是鲱鱼类，鲱鱼为获取热量，维持生命，需食用4.54千克的浮游动物。当然，鲱鱼的存在又为鳕鱼提供食物，显然，鳕鱼又是更上一层动物的食物了。鳕鱼为获取热量和正常生活，需要食用454克的鲱鱼为食。不难看出，每上升一级，食物以10%的几何级数减少；相反，每下降一级，其食物量又以10%几何数而增加。呈一个下大上小的金字塔型。通过海洋食物网建起的金字塔，经过四至五级的能量依次转移，维持各生命群体之间的平衡。当接近海洋食物金字塔的顶端时，生物的数目比起底部来说，变得非常之少。在海洋中，处在顶部的是海洋哺乳类，如海兽等。
我们时说海洋食物链，就其存在方式有两种：一种是放牧食物链。这种食物链是从绿色植物，例如浮游植物类等，转换到放牧的食草动物中，并以食活的植物为生，顶端是以食肉生物为最后的终点。这个过程，就是我们时常说的“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥土(浮游生物)”。第二种形式是腐败或腐质食物链。这一食物的转移方式是：从死亡的有机物开始，得到微生物，并以摄食腐质的生物为生的捕食者为最终点。实际上，在海洋中，这种类型的食物链之间，是相互连接的；有时也不是非按某种特定来进行，而是有交叉，有连接，多种方式混合进行的。