2025年大學(xué)《海洋科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——海洋浮游生物群落豐度與多樣性變化研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不屬于浮游生物的生態(tài)功能？A.構(gòu)成海洋食物鏈的基礎(chǔ)B.參與海洋生物地球化學(xué)循環(huán)C.是主要的海洋漁業(yè)資源D.提供海洋中的氧氣2.在海洋浮游生物中，能進(jìn)行光合作用但通常不移動(dòng)或僅做短距離漂浮的類群主要是：A.浮游動(dòng)物B.魚類幼體C.浮游植物D.極地冰藻3.用于測(cè)量水樣中浮游植物生物量的常用單位是：A.個(gè)/升B.克/米3C.毫克/升D.克/升4.下列哪個(gè)指數(shù)主要衡量群落中物種個(gè)體的相對(duì)均勻程度？A.Shannon-Wiener指數(shù)B.Simpson指數(shù)C.Pielou均勻度指數(shù)D.Margalef豐富度指數(shù)5.在海洋浮游生物樣品采集中，用于采集表層水的設(shè)備通常是：A.深水采水器B.多層采水器C.水樣瓶D.浮游生物網(wǎng)6.顯微鏡下觀察和計(jì)數(shù)浮游生物時(shí)，常用的濃縮方法之一是：A.甲基紫染色B.離心沉淀C.過濾D.稀釋7.當(dāng)兩個(gè)群落擁有相同的物種豐富度，但物種個(gè)體分布均勻度不同時(shí)，它們的：A.Shannon-Wiener指數(shù)相同B.Simpson指數(shù)相同C.Pielou均勻度指數(shù)不同D.Biodiversity指數(shù)相同8.下列哪種技術(shù)常用于快速測(cè)定懸浮在水中的單細(xì)胞浮游植物數(shù)量？A.光學(xué)顯微鏡計(jì)數(shù)B.流式細(xì)胞術(shù)C.掃描電子顯微鏡觀察D.離心機(jī)分離9.在研究長(zhǎng)時(shí)間尺度上的海洋浮游生物群落變化時(shí)，常面臨的主要挑戰(zhàn)是：A.樣品保存困難B.數(shù)據(jù)缺乏連續(xù)性C.多樣性指數(shù)計(jì)算復(fù)雜D.環(huán)境干擾因素過多10.影響海洋浮游生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的主要非生物環(huán)境因子包括：A.食物供應(yīng)B.領(lǐng)域行為C.光照強(qiáng)度D.遷徙習(xí)性二、填空題（每空1分，共10分。請(qǐng)將正確答案填在橫線上）1.浮游生物是指那些在水中______，主要依靠水流進(jìn)行______的海洋生物。2.計(jì)算群落豐度常用的指標(biāo)有______和______。3.衡量群落物種多樣性常用的指標(biāo)有______、______和______。4.海洋浮游生物樣品采集后，為防止其死亡和______，通常需要添加適當(dāng)?shù)墓潭▌鏮_____或______。5.Shannon-Wiener指數(shù)值越大，表示群落______。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的專業(yè)定義）1.群落豐度2.物種多樣性3.群落結(jié)構(gòu)4.生態(tài)演替5.功能多樣性四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和間接計(jì)數(shù)法（如稀釋法）的主要區(qū)別。2.比較Shannon-Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)在衡量群落多樣性的側(cè)重點(diǎn)上的不同。3.列舉至少三種影響海洋浮游植物群落組成和分布的環(huán)境因子。4.簡(jiǎn)述海洋浮游動(dòng)物群落豐度監(jiān)測(cè)的主要方法和步驟。五、論述題（每題10分，共20分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析和闡述下列問題）1.論述全球氣候變化（如海水溫度升高、海洋酸化）可能對(duì)海洋浮游生物群落豐度和多樣性產(chǎn)生的主要影響及其機(jī)制。2.假設(shè)你需要設(shè)計(jì)一項(xiàng)研究方案，調(diào)查某近岸海域富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的影響。請(qǐng)簡(jiǎn)述你的研究思路，包括主要研究?jī)?nèi)容、可能采用的研究方法和技術(shù)、需要測(cè)量的關(guān)鍵指標(biāo)等。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.C5.C6.B7.C8.B9.B10.C二、填空題1.不能主動(dòng)運(yùn)動(dòng)/自身運(yùn)動(dòng)能力弱，隨波逐流2.密度，生物量3.物種豐富度，多樣性指數(shù)（如Shannon-Wiener，Simpson），功能多樣性4.營(yíng)養(yǎng)成分/細(xì)胞成分，福爾馬林，魯哥氏液5.物種多樣性越高三、名詞解釋1.在特定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，單位體積或單位面積水體中某種或所有浮游生物的個(gè)體數(shù)量或生物量的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。2.指一個(gè)群落中物種的豐富程度和均勻程度，通常用物種數(shù)量、多樣性指數(shù)等來衡量。3.指群落內(nèi)物種的組成、相對(duì)豐度、空間分布格局以及物種之間的相互作用關(guān)系。4.指生物群落隨時(shí)間推移，在環(huán)境條件影響下，其結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生定向、有序的演變過程。5.指群落中不同功能角色（如生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者等不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)或功能類群）的多樣性程度。四、簡(jiǎn)答題1.區(qū)別：*顯微鏡直接計(jì)數(shù)法：直接計(jì)數(shù)樣品中所有可見的浮游生物個(gè)體，操作簡(jiǎn)單快速，但易受計(jì)數(shù)框/視野中個(gè)體重疊、分布不均等因素影響，導(dǎo)致誤差較大，通常用于初步估計(jì)或豐度較低的樣品。*間接計(jì)數(shù)法（如稀釋法）：將水樣進(jìn)行系列稀釋，取一定體積的稀釋液在顯微鏡下計(jì)數(shù)，根據(jù)稀釋倍數(shù)和計(jì)數(shù)個(gè)體數(shù)推算原水樣中的總個(gè)體數(shù)。該方法可以克服直接計(jì)數(shù)中個(gè)體重疊和分布不均的問題，提高計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性和代表性，尤其適用于豐度較高的樣品，但操作相對(duì)復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)。2.側(cè)重點(diǎn)不同：*Shannon-Wiener指數(shù)：同時(shí)考慮了物種的豐富度和個(gè)體在各個(gè)物種中的均勻度。當(dāng)物種豐富度相同時(shí)，個(gè)體分布越均勻，指數(shù)值越大，表示多樣性越高。*Simpson指數(shù)：更側(cè)重于衡量群落中優(yōu)勢(shì)種的相對(duì)優(yōu)勢(shì)程度。當(dāng)優(yōu)勢(shì)種比例很高時(shí)，即使物種數(shù)量不少，Simpson指數(shù)值也會(huì)較低，表示多樣性較低。它對(duì)優(yōu)勢(shì)種的變化更敏感。3.環(huán)境因子：*光照強(qiáng)度：是浮游植物進(jìn)行光合作用的關(guān)鍵限制因子，直接影響其生長(zhǎng)速率和分布。*水溫：影響浮游生物的新陳代謝速率、生長(zhǎng)周期和地理分布范圍。*營(yíng)養(yǎng)鹽濃度：氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽是浮游生物生長(zhǎng)的必需物質(zhì)，其含量和比例顯著影響浮游生物的種類組成和豐度。*鹽度：影響水的密度、離子組成，對(duì)某些適應(yīng)特定鹽度范圍的浮游生物種類分布有決定性作用。*水流和水文條件：影響營(yíng)養(yǎng)鹽的輸運(yùn)、混合，以及浮游生物的散播和聚集。4.主要方法和步驟：*樣品采集：使用浮游生物網(wǎng)（不同網(wǎng)目）在表層、不同水層采集水樣。同時(shí)記錄采集時(shí)間、地點(diǎn)、水深、水文參數(shù)等。*樣品處理與濃縮：將采得的水樣進(jìn)行過濾（如使用GF/F濾膜過濾較大個(gè)體或進(jìn)行生物量測(cè)定），或?qū)⒕W(wǎng)狀樣品沖洗、沉淀、固定（常用4%福爾馬林或魯哥氏液）。*計(jì)數(shù)與測(cè)量：*顯微鏡計(jì)數(shù)法：將樣品（或?yàn)V膜上的生物）置于顯微鏡計(jì)數(shù)框（如Uterm?hl計(jì)數(shù)框）或普通載玻片上，在顯微鏡下直接或經(jīng)染色后計(jì)數(shù)單位體積或單位面積內(nèi)的浮游動(dòng)物個(gè)體?？奢o以測(cè)量法記錄個(gè)體大小。*圖像識(shí)別技術(shù)：利用攝像頭、顯微鏡和圖像分析軟件自動(dòng)識(shí)別和計(jì)數(shù)圖片中的浮游動(dòng)物個(gè)體。*數(shù)據(jù)整理與分析：計(jì)算單位體積或單位面積內(nèi)的浮游動(dòng)物豐度（個(gè)體數(shù)/L或個(gè)/米3）。根據(jù)需要進(jìn)一步分析種類組成、優(yōu)勢(shì)種、多樣性指數(shù)等。五、論述題1.影響及機(jī)制：*海水溫度升高：*影響：可能改變浮游生物的地理分布范圍，向更高緯度或更深處遷移；改變物種的生長(zhǎng)速率、繁殖周期和生命周期；可能導(dǎo)致某些物種的優(yōu)勢(shì)度發(fā)生改變，甚至導(dǎo)致物種滅絕；改變浮游生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性。*機(jī)制：直接影響浮游生物的新陳代謝、酶活性和生理過程；改變浮游生物與浮游植物之間的相互作用（如浮游動(dòng)物攝食浮游植物的時(shí)間和效率）；影響浮游生物的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。*海洋酸化（CO?濃度升高導(dǎo)致pH下降）：*影響：對(duì)鈣化浮游生物（如硅藻、有孔蟲）的鈣殼形成產(chǎn)生抑制效應(yīng)，增加其生長(zhǎng)成本，可能導(dǎo)致其種群數(shù)量下降或被非鈣化生物取代，改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu)；影響浮游生物的生理功能，如攝食能力、呼吸速率、應(yīng)激反應(yīng)等；可能通過食物鏈傳遞，影響更高級(jí)的生物。*機(jī)制：降低海水中的碳酸鈣飽和度，使鈣化過程更困難；影響生物體內(nèi)的酸堿平衡和離子通道功能；改變水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽有效性（如磷酸鹽的溶解度可能增加）。*綜合效應(yīng)：氣候變化往往不是單一因素作用，而是多種因素（溫度、鹽度、酸化、氧氣含量變化等）協(xié)同作用，使得對(duì)海洋浮游生物群落的影響更為復(fù)雜和劇烈。這些變化最終可能導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的重大轉(zhuǎn)變。2.研究方案設(shè)計(jì)思路：*研究?jī)?nèi)容：*調(diào)查富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)研究海域浮游植物種類組成、優(yōu)勢(shì)種、生物量、群落結(jié)構(gòu)（如均勻度）和多樣性的影響。*分析不同營(yíng)養(yǎng)鹽（氮、磷等）濃度梯度與浮游植物群落特征之間的關(guān)系。*探究富營(yíng)養(yǎng)化影響下的浮游植物群落功能變化（如生產(chǎn)功能、對(duì)污染物的吸收/積累能力等）。*研究方法與技術(shù)：*樣品采集：在研究海域設(shè)置若干采樣點(diǎn)（包括富營(yíng)養(yǎng)化影響區(qū)域和對(duì)照區(qū)域），在不同水層（表層、底層）使用采水器采集水樣。記錄采樣時(shí)間、地點(diǎn)、天氣、水文條件等。*樣品處理：浮游植物生物量測(cè)定（如過濾法稱重或烘干稱重）；種類鑒定與計(jì)數(shù)（顯微鏡計(jì)數(shù)或圖像識(shí)別技術(shù)）；營(yíng)養(yǎng)鹽濃度測(cè)定（如分光光度法、離子色譜法）。*數(shù)據(jù)分析：計(jì)算浮游植物豐度、生物量、物種多樣性指數(shù)（如Shannon-Wiener,Simpson）、均勻度指數(shù)。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法（如相關(guān)性分析、回歸分析、方差分析、多元統(tǒng)計(jì)分析如NMDS）分析營(yíng)養(yǎng)鹽濃度與浮游植物群落特征之間的關(guān)系。繪制圖表展示結(jié)果。*關(guān)鍵指標(biāo)：*浮游植物種類組