2025年大學(xué)《海洋科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)模型及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警考試時(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)字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.下列哪一項(xiàng)不屬于海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)模型的主要功能？A.模擬污染物在海洋環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過程B.預(yù)測(cè)特定人類活動(dòng)對(duì)海洋生物群落的影響C.直接進(jìn)行海洋生態(tài)修復(fù)的具體操作D.評(píng)估海洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)能力2.箱式模型（BoxModel）在海洋生態(tài)建模中的主要優(yōu)勢(shì)在于？A.能夠精確模擬海洋內(nèi)部的垂直混合過程B.概念簡(jiǎn)單，易于設(shè)定參數(shù)和進(jìn)行模擬C.可以完全忽略不同海洋區(qū)域之間的物質(zhì)交換D.能夠精細(xì)刻畫海洋生物個(gè)體的行為模式3.生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，“暴露評(píng)估”主要關(guān)注的是？A.污染物對(duì)海洋生物產(chǎn)生的具體危害效應(yīng)B.生態(tài)系統(tǒng)中敏感物種接觸環(huán)境有害物質(zhì)的程度和范圍C.人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能服務(wù)的損害程度D.風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性大小4.以下哪種模型類型通常更適合用于研究大尺度海洋環(huán)流和物質(zhì)輸運(yùn)過程？A.食物網(wǎng)模型（FoodWebModel）B.生態(tài)毒理學(xué)模型（EcotoxicologicalModel）C.網(wǎng)格模型（GridModel/OceanGeneralCirculationModel,OGCMcomponent）D.水質(zhì)模型（WaterQualityModel）5.生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)中，預(yù)警閾值設(shè)定的主要依據(jù)是？A.歷史環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值B.國(guó)際或國(guó)家相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)C.生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境脅迫的敏感反應(yīng)閾值D.污染物排放總量控制的要求6.當(dāng)海洋生態(tài)系統(tǒng)中多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素同時(shí)作用時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生什么類型的風(fēng)險(xiǎn)？A.單一風(fēng)險(xiǎn)B.累積風(fēng)險(xiǎn)C.物理風(fēng)險(xiǎn)D.生物風(fēng)險(xiǎn)7.在使用海洋生態(tài)環(huán)境模型進(jìn)行模擬時(shí)，模型驗(yàn)證（Validation）的主要目的是？A.確保模型數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)完全正確B.調(diào)整模型參數(shù)，使模擬結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)盡可能吻合C.評(píng)估模型在預(yù)測(cè)未來環(huán)境變化時(shí)的可靠性D.證明模型能夠解釋所有已知的海洋環(huán)境現(xiàn)象8.以下哪項(xiàng)技術(shù)通常不直接用于海洋生態(tài)環(huán)境模型的輸入數(shù)據(jù)獲取？A.海洋浮標(biāo)觀測(cè)B.衛(wèi)星遙感反演C.海洋生物樣本分析D.社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)調(diào)查問卷9.構(gòu)建生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告時(shí)，通常需要包含的關(guān)鍵內(nèi)容不包含？A.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的范圍和目標(biāo)B.模型參數(shù)的敏感性分析結(jié)果C.詳細(xì)的監(jiān)測(cè)計(jì)劃方案D.風(fēng)險(xiǎn)管理建議和對(duì)策10.生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息發(fā)布的關(guān)鍵在于？A.預(yù)警信息的語言盡可能專業(yè)晦澀B.預(yù)警信息的發(fā)布渠道覆蓋面廣且及時(shí)有效C.預(yù)警級(jí)別劃分得越多越好D.預(yù)警信息發(fā)布后無需進(jìn)行效果評(píng)估二、名詞解釋（每小題3分，共15分。請(qǐng)將定義寫在答題紙上。）1.生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型（EcologicalDynamicalModel）2.生物標(biāo)志物（Biomarker）3.生態(tài)閾值（EcologicalThreshold）4.模型參數(shù)化（ModelParameterization）5.復(fù)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)（CompoundEcologicalRisk）三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)將答案寫在答題紙上。）1.簡(jiǎn)述箱式模型和網(wǎng)格模型在模擬范圍和空間分辨率上的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要步驟。3.簡(jiǎn)述生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)包含的基本要素。4.簡(jiǎn)述在進(jìn)行海洋生態(tài)環(huán)境模型模擬時(shí)，選擇模型類型需要考慮的主要因素。四、論述題（每小題10分，共30分。請(qǐng)將答案寫在答題紙上。）1.試述海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)模型在近岸富營(yíng)養(yǎng)化問題研究中的應(yīng)用過程，并分析其局限性。2.假設(shè)某海域因石油開采活動(dòng)導(dǎo)致潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)增加，請(qǐng)簡(jiǎn)述你將如何設(shè)計(jì)一個(gè)初步的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方案。3.結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，論述如何提升海洋生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的智能化水平。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.C6.B7.B8.D9.C10.B二、名詞解釋1.生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型（EcologicalDynamicalModel）：利用微分方程等數(shù)學(xué)工具，描述海洋生態(tài)系統(tǒng)中生物種群數(shù)量、物質(zhì)濃度等隨時(shí)間和空間變化的動(dòng)態(tài)過程及其相互作用的模型。2.生物標(biāo)志物（Biomarker）：指在生物體（通常是生物組織或體液）中能夠特異性地反映環(huán)境污染物暴露、生物體內(nèi)效應(yīng)或潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的生物指示物。3.生態(tài)閾值（EcologicalThreshold）：指環(huán)境因子或應(yīng)力水平的變化達(dá)到一定程度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生顯著、不可逆變化的關(guān)鍵點(diǎn)或臨界值。4.模型參數(shù)化（ModelParameterization）：指根據(jù)理論、經(jīng)驗(yàn)或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)，為模型中的各種經(jīng)驗(yàn)性系數(shù)和變量（如擴(kuò)散系數(shù)、生長(zhǎng)速率、死亡率等）賦予具體數(shù)值的過程。5.復(fù)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)（CompoundEcologicalRisk）：指由兩種或兩種以上環(huán)境有害因素同時(shí)或先后作用于生態(tài)系統(tǒng)，其產(chǎn)生的總生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)超過單一因素單獨(dú)作用時(shí)效應(yīng)之和的風(fēng)險(xiǎn)類型。三、簡(jiǎn)答題1.箱式模型通常將海洋的某個(gè)區(qū)域（如一個(gè)海灣、一個(gè)海域?qū)樱┮暈橐粋€(gè)封閉或半封閉的“箱子”，重點(diǎn)研究箱內(nèi)物質(zhì)的總量變化、輸入輸出通量以及內(nèi)部轉(zhuǎn)化過程，主要關(guān)注時(shí)間變化，空間分辨率較低。網(wǎng)格模型則將海洋空間劃分為規(guī)則的網(wǎng)格單元，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)的物理、化學(xué)、生物過程進(jìn)行模擬，能夠同時(shí)反映空間分布和時(shí)間變化，空間分辨率較高。兩者主要區(qū)別在于模擬范圍（箱式模型通常范圍較小或一維/二維，網(wǎng)格模型可覆蓋大范圍三維空間）和空間分辨率（網(wǎng)格模型分辨率高，箱式模型分辨率低）。2.生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要步驟通常包括：*風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別：識(shí)別出可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成危害的風(fēng)險(xiǎn)來源（如污染物、噪聲、外來物種等）和敏感目標(biāo)（如特定物種、生態(tài)系統(tǒng)功能）。*暴露評(píng)估：評(píng)估敏感目標(biāo)與環(huán)境有害物質(zhì)接觸的程度和范圍，通常需要收集環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或利用模型預(yù)測(cè)有害物質(zhì)的分布。*風(fēng)險(xiǎn)表征：結(jié)合暴露評(píng)估的結(jié)果和有害物質(zhì)的毒理學(xué)信息或生態(tài)效應(yīng)數(shù)據(jù)，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性和潛在危害程度，常用劑量-效應(yīng)關(guān)系或模型進(jìn)行。*（有時(shí)還包括）風(fēng)險(xiǎn)控制措施評(píng)估：評(píng)估現(xiàn)有或擬采取的風(fēng)險(xiǎn)控制措施的效果。3.生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)包含的基本要素通常有：*環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)：布設(shè)足夠數(shù)量和種類的監(jiān)測(cè)點(diǎn)/設(shè)備，實(shí)時(shí)或定期獲取環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)狀況數(shù)據(jù)。*數(shù)據(jù)傳輸與處理系統(tǒng)：確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)、準(zhǔn)確傳輸和初步處理。*風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警模型：基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或模型預(yù)測(cè)，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)水平，并設(shè)定預(yù)警閾值，觸發(fā)預(yù)警。*預(yù)警閾值與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：明確不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)的預(yù)警信號(hào)和閾值。*信息發(fā)布與溝通渠道：通過合適的渠道（如網(wǎng)站、APP、公告等）向相關(guān)方發(fā)布預(yù)警信息。*應(yīng)急預(yù)案與響應(yīng)機(jī)制：針對(duì)不同等級(jí)的預(yù)警，制定相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)措施。4.選擇海洋生態(tài)環(huán)境模型類型需要考慮的主要因素包括：*研究目的：明確模型需要解決的具體問題（如模擬擴(kuò)散、預(yù)測(cè)效應(yīng)、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等）。*研究區(qū)域與尺度：模型的時(shí)空分辨率需要與研究的地理范圍和關(guān)注的時(shí)間尺度相匹配。*數(shù)據(jù)可用性：模型的選擇受限于能夠獲取的輸入數(shù)據(jù)類型和質(zhì)量。*系統(tǒng)復(fù)雜性：模型的復(fù)雜程度應(yīng)與需要研究的系統(tǒng)過程相匹配，過于簡(jiǎn)單可能無法捕捉關(guān)鍵機(jī)制，過于復(fù)雜則難以參數(shù)化和應(yīng)用。*計(jì)算資源：模型的計(jì)算需求應(yīng)在可接受的資源范圍內(nèi)。*模型驗(yàn)證情況：優(yōu)先選擇經(jīng)過充分驗(yàn)證、可靠性較高的模型。四、論述題1.海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)模型在近岸富營(yíng)養(yǎng)化問題研究中，通常首先選擇合適的模型（如箱式模型模擬海灣，網(wǎng)格模型模擬近岸區(qū)域），收集輸入數(shù)據(jù)（如入海污染負(fù)荷、水文條件、葉綠素a濃度等），設(shè)定模型參數(shù)，進(jìn)行模擬模擬結(jié)果可以展示污染物（如氮、磷）的分布變化、藻類生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)、溶解氧下降情況等。模型有助于識(shí)別富營(yíng)養(yǎng)化的主要來源、預(yù)測(cè)不同管理措施（如削減污染、引入內(nèi)源治理）的效果、評(píng)估富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能（如漁業(yè)、游泳）的影響。但其局限性在于：模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化必然忽略某些過程；參數(shù)化存在不確定性；需要大量可靠數(shù)據(jù)支撐；模型預(yù)測(cè)結(jié)果受初始條件和邊界條件影響大；難以完全模擬生態(tài)系統(tǒng)的非線性響應(yīng)和突變現(xiàn)象。2.設(shè)計(jì)初步的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方案，可按以下步驟進(jìn)行：*風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別：明確石油開采活動(dòng)可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)源，如鉆井平臺(tái)泄漏、運(yùn)輸溢油、井噴事故等；識(shí)別敏感目標(biāo)，如特定漁業(yè)資源（魚、蝦、蟹）、珊瑚礁、海鳥、貝類等。*暴露評(píng)估：收集或預(yù)測(cè)石油開采區(qū)域及其周邊海域的環(huán)境數(shù)據(jù)，包括水文條件、敏感目標(biāo)物種的分布范圍。利用模型（如基于漏油模型）預(yù)測(cè)不同事故情景下石油烴類的空間分布和濃度范圍，評(píng)估敏感目標(biāo)與石油烴類接觸的可能性和程度。*風(fēng)險(xiǎn)表征：收集石油烴類對(duì)敏感目標(biāo)物種的毒性數(shù)據(jù)（如LC50,NOAEL值）。結(jié)合暴露評(píng)估結(jié)果，判斷敏感目標(biāo)接觸石油烴類濃度的水平。利用劑量-效應(yīng)關(guān)系，評(píng)估石油烴類暴露可能對(duì)敏感目標(biāo)產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)（如急性毒性、慢性毒性、繁殖發(fā)育抑制、遺傳損傷等）的可能性及其潛在危害程度。初步形成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)論，識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域和物種。3.提升海洋生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的智能化水平，可以從以下幾個(gè)方面入手：*融合大數(shù)據(jù)技術(shù)：整合多源數(shù)據(jù)，如衛(wèi)星遙感、海洋浮標(biāo)、無人機(jī)、漁船動(dòng)態(tài)、社交媒體信息、水文氣象數(shù)據(jù)、污染源排放數(shù)據(jù)等，構(gòu)建全面的環(huán)境和生態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。*應(yīng)用人工智能算法：利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法，挖掘數(shù)據(jù)中隱藏的復(fù)雜模式和關(guān)聯(lián)性，提高風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、暴露評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的精度和效率。例如，利用AI識(shí)別異常生態(tài)事件模式，預(yù)測(cè)赤潮爆發(fā)或有害藻華。