中国地质大学 海洋科学导论结课论文

一、 简述《海洋科学导论》的主要内容。结合自己的专业，谈谈你的学习体会。 自19世纪70-90年代COOK船长对三大洋的及其岛屿的详细考察，并绘制精细海图为世界增加了8000余海里海岸线起，海洋科学拉开了序幕，并成为了一门科学。海洋科学是指研究发生在海洋中各种自然现象和过程中的性质及其变化规律的知识体系，它囊括了很多其他学科的知识，既有各种各样的海生动植物，还有各种金属矿物，海水运动中云海的无限能量与物理知识（科里奥利力），以及海洋化学等。海洋科学导论主要包括以下内容：1、海洋地质与地理：地球的结构、地球上的洋和海、海底地貌、各大洋情况分述、海底扩张和板块构造、威尔逊旋回、大洋演化史、海洋沉积作用、海洋矿产资源。2、物理海洋学基础：海水的物理性质（海水的温度、海水的密度、海水的其他性质）、海水的运动（科里奥利效应及其对海水运动的影响、波浪、潮汐水团和洋流）、海水相互作用（海气间的物质交换、海气间的能量交换、海洋对大气的热、水贡献、及气候效应、厄尔尼诺与拉尼娜）、古海洋学。3、海洋化学：海水的组成和特性（海水化学性质、海水化学组成、海水化学组成的恒定性、盐度的含义、大洋层盐度的变化、大洋盐度的垂直变化、盐度的来源和去向）、海水中的化学反应、海洋化学资源、海洋化学环境及保护。4、海洋生物学：海洋生物分类、海洋生物与海洋环境条件、海洋水域生产力、海洋生物资源。5、海洋法和海洋权益简介。6、若干重要的海洋技术。 《海洋科学导论》这门课对我的专业学习有很大的帮助。我的专业是测控技术与仪器，专业的培养目标是要求学生掌握智能仪器设计以及检测与过程控制等相关领域的基础知识和基本技能，具有良好品质、创新意识、协作精神及实践能力的德、智、体全面发展的高级应用型人才。说实话，这样的说法很笼统，我也不知道自己将来将从事什么样的工作。前几日与一位研究生学长闲聊，他说他正在向学校申报一个项目，主要是关于海洋磁场探测仪器的设计，虽然很多专业知识我还没有学，但听学长讲的有声有色的，我想一定也是很有趣的一项研究。与此同时，我对自己将来的专业方向也有了更深入的了解。总之，学习海洋科学导论，对我以后考研搞项目或就业工作，都有很大的帮助。 二、 为什么说板块构造学说是地球科学发展上的一次革命？ 板块构造学说是在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上提出的，其基本思想是：岩石圈漂浮于地软流圈之上。在固体地球的上层，存在比较刚性的岩石圈及其下伏的较塑型的软流圈；地球附近较刚性的岩石圈并不是一个完整的圈层，可划分若干大小不一的巨大块体，它们可在塑性较强的如暗流圈上进行大规模运移；海洋板块不断新生，又不断俯冲、消减到大陆板块之下；板块内部相对稳定，板块边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构造活动性强烈的地带；板块之间的相互作用控制了岩石圈表层和内部的各种地质作用过程。同时又决定了全球岩石圈运动和演化的格局。 板块边界类型有以下几种：1、洋脊扩张带是离散型的板块边界：沿此种边界岩石圈分裂和扩张，地幔物质涌出，从而产生洋壳，因此它是一种生长性板块边缘。这里有大量玄武岩喷发，频繁的浅源地震以及地堑型断裂活动，而且在这里新生的玄武岩因受洋脊高热流影响，广泛出现轻度的变质作用（玄武岩变成绿色的片岩，超基性岩变成蛇纹岩等）。2、消减作用带位于海沟，是聚敛性的板块边界：沿此边界两个相邻板块做相向运动，大洋板块发生俯冲潜没，因此它是一种消减型板块边缘。沿此种边界相邻板块发生挤压，引起强烈的地震和构造变形。由于俯冲板块在深部被熔融而形成岩浆，就因其岛弧火山作用与侵入作用，以及与构造变形及岩浆活动相关的变质作用。3、平错（转换断层边界）型：沿此种边界既无板块的增生，又无板块的消减，而是相邻两个板块做剪切错动。它既与洋脊相伴，也可以同海沟相随。由于半开沿转换断层发生运动故引起地震和构造变形，为横切或斜切洋脊并错断洋脊的一系列高角度平错断裂构成。在两洋脊之间的相对运动属于剪切错动，在两洋脊之外，则为同向错动，故称为转换断层。以上三种板块边界主要位于洋底或洋陆交界处。除此之外，在大陆内部还有一种特殊的消减作用边界——地缝合线，它是两个大陆间的碰撞带。当大洋板块俯冲到最后阶段，位于大洋后面的大陆板块与其前方的大陆板块发生碰撞和挤压，在其焊接带形成高耸的山脉，并伴随着强烈的构造变形。岩浆活动以及区域变质作用。板块构造体系：六大板块——太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块（包括澳洲）和南极洲板块。因此说板块构造学说是地学史上的一次革命，它的提出为解释更多地学现象提供了理论依据。 三、 简述海洋生物的分类系统，试举例说明。 海洋中几乎到处都有生物，但不同的环境，生物群落的种类组成和结构，以及各种群数量、个体大小、形态、生理生化特性等都很不同。海洋生物分布的格局是与海洋环境相互作用、协调进化的。一般常按生活方式将海洋生物分为浮游生物、游泳动物和底栖生物3类。 浮游生物 ：无游泳能力或游泳能力弱，悬浮于水中随水流移动，包括细菌、浮游植物(如硅藻、甲藻等)和浮游动物(如水母、腹足纲软件动物的翼足类、异足类，许多海洋动物的幼虫等)。多数终生营浮游生活，称为永久性浮游生物；少数种类仅于生活史的某个阶段营浮游生活，称为阶段性浮游生物，如许多海洋动物的幼虫；也有些原非浮游生物，被水流冲荡而出现在浮游生物中，如某些低等甲壳类的介形类、涟虫类等，称为暂时性浮游生物。浮游植物只能生活在有光的水层；浮游动物则不然，有的可以生活在千米以下的深水中，而且多数能在水中作垂直移动。浮游生物一般体重轻(外壳重量轻、体内脂肪含量高，富有黏液)、沉降阻力大(身体相对面积大，体表多刺毛、突起，群体连成片)或者具有纤毛、鞭毛而有一定的运动能力。 游泳生物 ：指那些具有发达的运动器官而游泳能力强的动物。包括鱼类、哺乳动物(如鲸、海豚、海豹)、爬行动物(如海蛇、海龟)、软件动物(如乌贼、章鱼)和一些大型虾类(如对虾、龙虾)等，它们的游泳能力、速度和方式也有很大差异。有些种类能横跨大洋作长距离的洄游，如金枪鱼等；有的游泳很快，如剑鱼每小时速度达70公里以上。海鳗以整个身体弯曲摆动向前游动，乌贼和章鱼则从漏斗口向外喷射水流以推动身体反向运动。它们有时生活在上层水域(如太平洋鲱鱼)，有的生活在中层或底层水域(如小黄鱼、真鲷、牙鲑)。游泳动物除了有发达的游泳器官外，身体大多呈流线型，以减小阻力，提高游泳速度。 底栖生物 ：生活在海洋水域底部和不能长时间在水中游动的各种生物，包括底栖植物(几乎全部大型藻类和红树等种子植物)，底栖动物(海绵、腔肠、环节、线形、软件、甲壳、棘皮、脊椎等门类均有底栖种)。底栖生物按其与底质的关系，又可区分为底上、底内和底游3大生活类型；在岸边还存在潮间带生物。 1、底上生物：生活于硬质海底。包括在各种底质上营固着生活(如海葵、水螅、藤壶、牡蛎、柄海鞘)、附着生活(如紫贻贝、附着硅藻、大型藻类)以及匍匐海底(如马粪海胆、刺参和红螺等)的动物。固着生活的动物运动器官退化，但触觉器官发达，被动取食，幼体营浮游生活，靠海流扩大其分布区域。固着或附着在船底、浮标、工厂排污管道、海上石油平台和海上其它设施的生物被称为污损生物(包括微生物、藻类和动物)。它们对交通、军事和生产均有危害。2、底内生物：生活于软质海底。有的分泌黏性物质形成管子或用分泌物黏结沉积颗粒成管子而栖身其中(如巢沙蚕、磷沙蚕等)；有的具有发达的挖掘器官，将身体埋于泥沙中(如黄岛长吻柱头虫、中国蛤蜊、文昌鱼等)；有的钻木(如船蛆)、凿石(如波纹沟海笋)。3、底游生物：有一定的运动能力，能在水底缓慢地行动(如梭子蟹)。潮间带生物：一类特殊类型的底栖生物。经过长期的进化，底栖生物对潮汐的涨落、海浪的冲击、阳光的暴晒、温度的变化等有很好的适应能力。由于潮间带生态位的差异，生物在潮间带的分布很有规则，群落结构比较清楚。 四、 海水中营养元素有哪些？他们在海洋生物新陈代谢的作用。 海水是一种包括着无机物、有机物和多种化学成分的复杂溶液。在人类已经发现的100多种化学元素中，已有80多种在海水中被检出。海水中由N、P、Si等元素组成的某些盐类，是海洋植物生长必需的营养盐，通常称为“植物营养盐”、“微量营养盐”或“生源要素”。此外，海水中痕量Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，Co，B等元素，也与生物的生命过程密切相关，称为“痕量营养元素”。由于各类营养元素在海水中含量很低，在海洋表层常常被海洋浮游植物大量消耗，甚至成为海洋初级生产力的限制因素，所以，又称它们为“生物制约元素”。海水化学组成的主要由元素的全球循环、海洋中几个化学作用（酸-碱、沉淀-溶解、氧化-还原、生物地球化学、络合、液体-固体、海洋-大气等界面作用）控制。到目前为止，在海洋中发现的化学元素约为80余种。其中组成水的元素（氢和氧）含量最高，其他未溶解的无机盐分。这些成分大致划分为三类：主要成分、营养元素、微量元素。营养元素（营养盐、生源要素）：主要是与海洋植物生长有关的要素，通常是指N、P及Si等。这些要素在海水中的含量经常受到植物活动的影响，其含量很低时，会限制植物的正常生长，所以这些要素对生物有重要意义。海水中的80多种元素，含量大于1毫升/升的只有14种。由这14种元素组成的盐分占海水总盐分的99.9%。除氧、氮、硅外的11种成分成为常量元素。与海洋生物过程有关元素，习惯上主要指氮、磷、硅等。这些元素在海水中的含量主要受生物过程控制，当他们的含量很小时，会影响植物的正常生长。在海水中，氮与磷的比值是15:1，十分接近它们在生物软体组织中的比例。硅，被一些浮游生物用于建造它们的骨骼，如浮游植物的硅藻，和浮游动物的放射虫。这些生物的硅质骨骼是非结晶体，并且是水合物形式：SiO2·nH2O，又被称为蛋白石。这些成分比较稳定，又称为保守成分。碳和钙也是生物不可缺少的营养元素。许多富有的动植物用这两种元素建造他们的钙质骨骼，如浮游超微植物颗石藻和浮游动物有孔虫。碳元素还用于生物的软体。营养元素在海水中的垂直分布特点：1000米左右向上的为逐渐减少或亏空，1000米左右向下变化较少。其原因是：营养元素在海水透光带被那里的浮游动植物充分利用，它们在这个深度海水中的含量很低，甚至是亏空了。当生物死后在往海水深处下沉过程中，细菌分解了它们的软体组织，释放出了氮、磷，而硅质骨骼在较深的水中逐渐被溶解还原。因此氮、磷、硅的含量在较深的水中增大。微量元素则通过与蛋白质和其他有机基团结合，形成了酶、激素、维生素等生物大分子，对生物生存发挥着重要的生理生化功能。