海洋生态稳定性发展简史,一看就懂
发展简史
海洋生态学
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。
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。
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。
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。