2025年大學(xué)《海洋科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)的時(shí)空變化考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不屬于衡量海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)？A.多樣性指數(shù)B.均勻度指數(shù)C.生物量D.水深2.Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的計(jì)算基于以下哪個(gè)假設(shè)？A.物種數(shù)量越多，多樣性越高B.所有物種的個(gè)體數(shù)量相等C.物種個(gè)體數(shù)量分布越均勻，多樣性越高D.物種豐度越高，多樣性越高3.海洋底棲生物群落演替的最終階段通常被稱為？A.初生演替B.次生演替C.穩(wěn)定群落或頂極群落D.破壞階段4.導(dǎo)致海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈且不可逆變化的干擾類型是？A.季節(jié)性波動(dòng)B.颶風(fēng)等自然災(zāi)害C.水溫的緩慢升高D.過(guò)度捕撈5.以下哪種技術(shù)最適合用于調(diào)查廣闊海域（如大陸架）底棲生物群落的時(shí)空變化？A.潛水觀測(cè)B.采泥器采樣C.遙感技術(shù)D.樣方調(diào)查6.在海洋底棲生物群落中，捕食者數(shù)量增加通常會(huì)引發(fā)什么效應(yīng)？A.被捕食者多樣性增加B.被捕食者生物量不變C.群落結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)單D.優(yōu)勢(shì)種地位可能發(fā)生改變7.沉積物底質(zhì)類型對(duì)底棲生物群落的垂直結(jié)構(gòu)分布具有顯著影響，以下哪種底質(zhì)最有利于大型固著生物的附著？A.砂質(zhì)底B.泥質(zhì)底C.巖石底D.礁石底8.全球氣候變化對(duì)海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)的主要影響之一是？A.所有物種均勻遷移B.群落多樣性普遍下降C.冷水物種向高緯度或深海遷移D.底棲生物完全消失9.人類活動(dòng)對(duì)近岸海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)造成破壞的主要途徑包括？A.海洋生物自然死亡B.海洋酸化C.環(huán)境污染、過(guò)度開發(fā)、物理破壞D.海洋光照增強(qiáng)10.衡量群落中優(yōu)勢(shì)種地位大小的指標(biāo)通常是？A.多樣性指數(shù)B.均勻度指數(shù)C.優(yōu)勢(shì)度指數(shù)D.生物多樣性二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將正確答案填在橫線上）1.海洋底棲生物群落的空間結(jié)構(gòu)通常表現(xiàn)為______、______和______三種基本格局。2.影響海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)的時(shí)間變化的主要驅(qū)動(dòng)因素包括______變化、______變化和______變化。3.群落演替過(guò)程中，物種多樣性通常會(huì)先______后______。4.生態(tài)位分化是提高群落______的重要機(jī)制。5.常用的多樣性指數(shù)包括Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和______指數(shù)。6.海洋底棲生物群落對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)包括______、______和______三種類型。7.深海高壓環(huán)境塑造了獨(dú)特的底棲生物群落結(jié)構(gòu)，其主要特征包括______和______。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的概念定義）1.生態(tài)位2.群落演替3.生物多樣性4.群落穩(wěn)定性四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述影響海洋底棲生物群落空間分異的主要環(huán)境因素。2.簡(jiǎn)述人類活動(dòng)如何導(dǎo)致近海區(qū)域底棲生物群落結(jié)構(gòu)退化。3.簡(jiǎn)述研究海洋底棲生物群落時(shí)空變化常用的調(diào)查方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述底棲生物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的主要功能。五、論述題（每題13分，共26分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行較為詳細(xì)的論述）1.論述氣候變化對(duì)海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的主要影響及其機(jī)制。2.結(jié)合實(shí)例，論述海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)變化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)功能的影響。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.C5.C6.D7.C8.C9.C10.C二、填空題1.集群分布，隨機(jī)分布，均勻分布2.季節(jié)，年際，長(zhǎng)期3.增加，降低4.穩(wěn)定性5.PielouJ6.適應(yīng)，抵抗，恢復(fù)7.物種貧乏，功能單一（或適應(yīng)極端環(huán)境）三、名詞解釋1.生態(tài)位：指一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色，包括其利用的所有資源（如食物、空間、時(shí)間）以及與其他物種的關(guān)系。2.群落演替：指在特定區(qū)域內(nèi)，生物群落類型隨時(shí)間發(fā)生有規(guī)律的變化過(guò)程。3.生物多樣性：指一個(gè)區(qū)域內(nèi)生物（包括遺傳、物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性）的豐富程度和變異性。4.群落穩(wěn)定性：指群落抵抗外界干擾并維持其結(jié)構(gòu)和功能的能力。四、簡(jiǎn)答題1.影響海洋底棲生物群落空間分異的主要環(huán)境因素包括：底質(zhì)類型（如巖石、砂、泥）、水深和水壓、光照強(qiáng)度（尤其影響淺水區(qū)）、水溫、鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽水平、水流狀況、化學(xué)物質(zhì)濃度（如污染物、缺氧）、生物因素（如捕食、競(jìng)爭(zhēng)、共生）以及地形地貌（如海山、峽谷、大陸架坡折）。2.人類活動(dòng)導(dǎo)致近海區(qū)域底棲生物群落結(jié)構(gòu)退化的途徑包括：過(guò)度捕撈（尤其是破壞性漁具如底拖網(wǎng)，導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)種消失、底質(zhì)破壞、生物多樣性降低）；環(huán)境污染（如石油、重金屬、塑料垃圾、農(nóng)藥等，通過(guò)毒害、富集等途徑影響生物生存）；海岸工程開發(fā)（如港口、碼頭、圍填海等，改變物理環(huán)境、破壞棲息地）；水產(chǎn)養(yǎng)殖活動(dòng)（如過(guò)度養(yǎng)殖導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化、底質(zhì)惡化、病害發(fā)生）；氣候變化（如海水升溫、酸化、海平面上升等，影響生物生理和分布）。3.研究海洋底棲生物群落時(shí)空變化常用的調(diào)查方法及其優(yōu)缺點(diǎn)：*樣方調(diào)查（QuadratSampling）：在底質(zhì)表面設(shè)置樣方，進(jìn)行人工計(jì)數(shù)或樣網(wǎng)采集。優(yōu)點(diǎn)是直觀、適用于小型生物和特定底質(zhì)；缺點(diǎn)是代表性有限（尤其對(duì)于移動(dòng)生物或大范圍研究），可能破壞底棲環(huán)境，耗時(shí)耗力。*樣品采集（SedimentSampling）：使用采泥器（如VanVeengrab,Boxcore）采集底質(zhì)樣品，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。優(yōu)點(diǎn)是能獲取底棲生物與環(huán)境因子的整體信息，適用于多種底質(zhì)和大范圍樣品獲??；缺點(diǎn)是樣品處理和分析復(fù)雜，可能無(wú)法區(qū)分生活狀態(tài)和死亡狀態(tài)，對(duì)小型生物的捕獲效率可能不高。*潛水觀測(cè)（DivingObservation）：通過(guò)潛水員在水面下直接觀察和記錄底棲生物的分布、數(shù)量和生境。優(yōu)點(diǎn)是直觀、能觀察活體行為、適用于小范圍精細(xì)調(diào)查；缺點(diǎn)是受水深和能見度限制，主觀性較強(qiáng)，難以獲取大范圍數(shù)據(jù)。*遙感技術(shù)（RemoteSensing）：利用衛(wèi)星或航空遙感影像分析大范圍海床地形、底質(zhì)覆蓋和初級(jí)生產(chǎn)力等間接指標(biāo)。優(yōu)點(diǎn)是覆蓋范圍廣、更新頻率高、可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；缺點(diǎn)是分辨率有限，難以直接獲取生物信息，需要與其他方法結(jié)合。*模型模擬（Modeling）：利用數(shù)學(xué)模型模擬群落動(dòng)態(tài)變化。優(yōu)點(diǎn)是能整合多源數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)未來(lái)趨勢(shì)、揭示復(fù)雜機(jī)制；缺點(diǎn)是模型構(gòu)建復(fù)雜、依賴輸入?yún)?shù)的準(zhǔn)確性、結(jié)果解釋需要謹(jǐn)慎。4.底棲生物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的主要功能包括：*物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)：作為初級(jí)生產(chǎn)者（如藻類、苔蘚蟲）固定能量，或作為消費(fèi)者（如大型底棲動(dòng)物）轉(zhuǎn)移能量，并通過(guò)分解作用（如碎屑分解者）循環(huán)利用nutrients（如氮、磷）。*棲息地構(gòu)建與改造：大型底棲生物（如珊瑚、貝類、海藻）構(gòu)建復(fù)雜的棲息地結(jié)構(gòu)，為其他海洋生物提供附著、避難和繁殖場(chǎng)所，改變局部水流和底質(zhì)環(huán)境。*維持生物多樣性：底棲生物群落是海洋生物多樣性的重要組成部分，復(fù)雜的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)有助于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。*生態(tài)指示與監(jiān)測(cè)：底棲生物對(duì)環(huán)境變化（如污染、溫度變化、酸化）敏感，其群落結(jié)構(gòu)、物種組成和生理狀態(tài)可作為評(píng)價(jià)海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)。*資源供給：部分底棲生物是人類漁業(yè)的重要捕撈對(duì)象或水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)象，提供食物和經(jīng)濟(jì)來(lái)源。五、論述題1.氣候變化對(duì)海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的主要影響及其機(jī)制：*海水升溫：導(dǎo)致許多底棲生物（尤其是冷水物種）分布范圍向高緯度或深海遷移，改變區(qū)域物種組成；影響生物的生命周期、繁殖期和生長(zhǎng)速率；可能導(dǎo)致某些物種的生存閾值被突破而滅絕；改變捕食者-被捕食者關(guān)系和競(jìng)爭(zhēng)格局。*海洋酸化：海水吸收大氣CO2后pH值下降，影響鈣化生物（如珊瑚、貝類、棘皮動(dòng)物、鈣藻）的骨骼或外殼形成，降低生長(zhǎng)速率，增加溶解度，影響其生存和群落結(jié)構(gòu)；也可能影響具有碳酸鈣腸道或骨骼的非鈣化生物的生理功能（如神經(jīng)傳導(dǎo)、呼吸）。*海平面上升：改變潮間帶和近岸淺水區(qū)的底質(zhì)暴露時(shí)間和類型，淹沒部分低洼區(qū)域的棲息地（如濱海濕地、珊瑚礁），淹沒高鹽度的海水入侵低鹽度河口區(qū)域，導(dǎo)致近岸群落結(jié)構(gòu)發(fā)生劇變。*營(yíng)養(yǎng)鹽變化：氣候變化可能通過(guò)改變河流徑流量、上升流強(qiáng)度和海洋環(huán)流模式，重新分布海洋中的營(yíng)養(yǎng)鹽，影響浮游植物和底棲藻類的生產(chǎn)力，進(jìn)而影響依賴它們的底棲消費(fèi)者群落。*極端天氣事件增多：增強(qiáng)的風(fēng)暴可能導(dǎo)致珊瑚礁破碎、底拖網(wǎng)漁具對(duì)敏感底棲環(huán)境的破壞加劇、海水溫度和鹽度的短期劇烈波動(dòng)對(duì)群落造成沖擊。*機(jī)制總結(jié)：這些影響主要通過(guò)改變物種的生存適宜性、遷移能力、競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系、繁殖成功率以及改變物理化學(xué)環(huán)境條件來(lái)實(shí)現(xiàn)，最終導(dǎo)致群落物種組成、多樣性、優(yōu)勢(shì)種地位、空間分布格局和整體功能發(fā)生深刻變化，可能增加某些區(qū)域的物種喪失風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)為耐逆性物種或外來(lái)物種提供擴(kuò)張機(jī)會(huì)，導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和穩(wěn)定性下降。2.結(jié)合實(shí)例，論述海洋底棲生物群落結(jié)構(gòu)變化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)功能的影響：*功能一：棲息地提供與生物多樣性維持*實(shí)例：珊瑚礁群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為魚類、蝦蟹、貝類、?？瘸汕先f(wàn)的海洋生物提供繁殖、育幼、棲息和覓食的場(chǎng)所，是全球海洋生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)之一。當(dāng)珊瑚白化導(dǎo)致礁體結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，依附的物種大量死亡或遷移，生物多樣性急劇下降，生態(tài)系統(tǒng)失去作為“海洋基因庫(kù)”和“育幼場(chǎng)”的功能。*論述：底棲生物群落結(jié)構(gòu)通過(guò)提供物理空間和資源，支撐了龐大的海洋生物群落。結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高、多樣性大的群落通常具有更強(qiáng)的物種容納能力和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，能支持更多樣的生態(tài)過(guò)程。*功能二：初級(jí)生產(chǎn)力與能量流動(dòng)*實(shí)例：大型海藻森林（如巨藻林）構(gòu)成了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的底棲群落，其藻類是初級(jí)生產(chǎn)者，固定大量碳，為以藻類為食的浮游動(dòng)物、小型魚類和大型底棲動(dòng)物提供基礎(chǔ)食物來(lái)源，構(gòu)成海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。如果海藻被過(guò)度養(yǎng)殖的貽貝覆蓋或被底拖網(wǎng)破壞，初級(jí)生產(chǎn)力下降，依賴藻類的次級(jí)生產(chǎn)者也會(huì)隨之減少，導(dǎo)致整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)受阻。*論述：底棲生產(chǎn)者（藻類、光合細(xì)菌）是近岸和淺水區(qū)域重要的初級(jí)生產(chǎn)力來(lái)源，它們通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，是海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)，支撐了大量的消費(fèi)者。*功能三：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)與儲(chǔ)存*實(shí)例：底棲有孔蟲等生物通過(guò)濾食作用從海水中去除大量有機(jī)碎屑和營(yíng)養(yǎng)鹽，并通過(guò)其死亡后的骨骼沉積到海底，將可溶性營(yíng)養(yǎng)鹽轉(zhuǎn)化為難溶形態(tài)儲(chǔ)存起來(lái)。健康的底棲生物群落（如砂質(zhì)底上的生物）能有效凈化水體，并儲(chǔ)存碳（如鈣質(zhì)骨骼、生物膜），減緩全球變暖。如果底質(zhì)被擾動(dòng)（如底拖網(wǎng)），生物群落破壞，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)效率降低，沉積物再懸浮可能導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，儲(chǔ)存的碳也可能釋放回水體。*論述：底棲生物通過(guò)攝食、沉積、分解等過(guò)程，在海洋碳、氮、磷等關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物地球化學(xué)循環(huán)中扮演著重要角色，影響著水柱和沉積物的營(yíng)養(yǎng)鹽平衡以及碳匯功能。*功能四：海岸帶保護(hù)*實(shí)例：濱海濕地（由高等植物和底棲生物構(gòu)成）和紅樹林群落具有復(fù)雜的地下根系和茂密的植被，能夠有效減緩波浪能量，減少海岸侵蝕，保護(hù)沿海社區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)免受