【现货速发】渤海底栖生物次级生产力与生物多样性
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天津津南
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作者张志南，刘素美，周红 等
出版社科学出版社
ISBN9787030515575
出版时间2017-02
装帧精装
开本16开
定价189元
货号24189659
上书时间2024-12-24
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前言
序言
导语摘要
《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》以水层-底栖耦合的学术思考和研究思路贯穿始终，《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》共分12章。以绪论和渤海的自然环境作为开头两章，4~9章是《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》的核心，即生物生产力和生物多样性，既显示了大型底栖动物和小型底栖动物的同步观测和综合分析，将粒径谱应用于次级生产力，也体现了传统生物多样性与现代分子多样性的交叉和融合。第3章和*后3章生源要素的底-水交换过程、摄食过程、生物扰动过程以及水层-底栖耦合模式的建立，展示了多学科交叉，属于水层-底栖耦合的关键生态学过程。《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》对于渤海生态系统健康评估和管理及生物多样性保护和可持续利用具有重要的理论意义和实践价值。
目录
目录
序
前言
第1章绪论1
1.1海洋底栖生物的主要类群1
1.1.1定义1
1.1.2按系统分类划分的门类1
1.1.3按生活方式底栖生物可划分为以下5类3
1.1.4按照体型大小的不同划分的类群4
1.1.5按摄食类型划分的类群4
1.2海洋底栖生物的研究历史5
1.2.1早期开始5
1.2.2底栖生物群落定量分析研究5
1.2.3进入海洋生态系统动力学研究阶段6
1.2.4底栖生物与生物多样性6
1.3我国底栖生物研究历史及现状7
1.3.1群落定性描述阶段7
1.3.2群落动态研究阶段7
1.3.3海洋生态动力学研究阶段7
1.4海洋底栖生物研究意义8
1.4.1在海洋生态系中的作用8
1.4.2研究意义9
1.5当今底栖生物生态学研究热点9
1.5.1全球变化对海洋生态系统结构与功能的影响9
1.5.2海洋生态系统对全球变化的响应9
1.5.3海洋生物多样性-生态功能的考虑10
1.5.4深海或**条件下化能合成生态系统（ChEss）10
1.5.5大尺度的水层-底栖耦合过程的研究11
1.5.6海洋底栖动物的DNA条形编码和分子生物多样性11
参考文献11
第2章渤海的自然环境14
2.1渤海的物理环境特征15
2.2渤海的生态环境特征16
2.2.1地形、地貌与沉积环境16
2.2.2营养盐浓度和营养盐结构17
2.2.3生物群落特征17
2.2.4渤海的渔业资源18
2.3渤海底栖环境因子的分布特征18
2.3.1方法概述18
2.3.2渤海海域水深的分布特征20
2.3.3渤海海域底层水温与盐度分布的变化趋势20
2.3.4渤海海域沉积物的粒度特征与类型22
2.3.5沉积物有机质分布及变化趋势22
2.3.6沉积物叶绿素a和脱镁叶绿酸分布及变化趋势24
2.3.7渤海海域底栖环境的主成分分析27
2.3.8各环境因子间的相关性27
2.3.9渤海底栖环境因子的分布特征及影响因子29
2.3.10与历史资料的比较30
2.3.11小结31
参考文献31
第3章渤海生源要素的地球化学循环33
3.1样品采集及预处理33
3.2渤海营养盐的组成特征35
3.2.1渤海营养盐的组成特征35
3.2.2渤海营养盐比例的分布规律38
3.3渤海沉积物中营养盐的再生及其关键调控因素38
3.3.1沉积物间隙水中营养盐的垂直分布38
3.3.2沉积物-水界面营养盐交换通量的估算41
3.3.3沉积物-水界面营养盐交换通量的影响因素54
3.3.4实验室培养法与扩散通量法所得结果的比较59
3.4渤海不同来源营养盐的对比分析63
3.4.1近年来渤海中部营养盐浓度及相对比值的变化63
3.4.2渤海不同来源营养盐的对比分析63
3.5小结64
参考文献65
第4章渤海的浮游生物67
4.1渤海的浮游植物67
4.1.1渤海水体的叶绿素含量67
4.1.2渤海浮游植物的种类组成69
4.1.3渤海浮游植物的细胞丰度70
4.1.4渤海浮游植物的多样性70
4.2渤海的初级生产力70
4.2.1海洋初级生产力及其测定方法70
4.2.2渤海海域初级生产力72
4.3渤海的浮游动物74
4.3.1渤海浮游动物的种类组成74
4.3.2渤海的浮游动物生物量81
4.3.3渤海浮游动物丰度的平面分布82
4.4黄河口及邻近水域浮游动物生态特征83
4.4.1种类组成和优势种85
4.4.2浮游动物丰度的平面分布86
4.4.3生物多样性87
4.4.4群落划分89
4.5浮游动物的摄食及食物网结构93
4.5.1微型浮游动物对浮游植物的摄食94
4.5.2浮游桡足类摄食及营养级96
4.6渤海浮游桡足类的分类学多样性99
4.6.1研究方法100
4.6.2渤海浮游桡足类的种类组成100
4.6.3渤海浮游桡足类平均分类差异指数与等级差异变异指数100
4.7两种浮游动物采样网具的比较102
4.7.1两种网型采集浮游动物的种类组成和丰度的比较103
4.7.2两种网型采集浮游动物生物多样性的比较106
4.7.3群落结构分析比较109
参考文献110
第5章渤海大型底栖动物群落结构与次级生产力115
5.1渤海的大型底栖动物群落结构115
5.1.12008年夏季渤海大型底栖动物的群落结构116
5.1.22009年6月莱州湾大型底栖动物的群落结构130
5.2渤海大型底栖动物群落结构的年代际变化139
5.2.1研究方法139
5.2.2结果140
5.2.3讨论和结论147
5.3渤海大型底栖动物次级生产力149
5.3.1大型底栖动物的次级生产力计算公式150
5.3.22008年8月夏季渤海大型底栖动物的次级生产力和P/B值150
5.3.32009年6月莱州湾大型底栖动物的次级生产力150
5.3.4影响大型底栖动物次级生产力的环境和生物因素151
5.3.5与历史数据的对比151
参考文献152
第6章底栖细菌、小型底栖动物群落结构及生物多样性157
6.1细菌多样性157
6.1.1山东近海可培养细菌多样性研究157
6.1.2拟杆菌的分离及系统分类学分析160
6.1.3海洋琼胶降解细菌及其琼胶酶研究162
6.1.4本书发现的海洋细菌新物种介绍165
6.2小型底栖生物丰度、生物量和次级生产力169
6.2.1方法概述170
6.2.2渤海海域小型底栖生物的类群组成171
6.2.3渤海海域小型底栖生物的丰度与分布171
6.2.4渤海海域小型底栖生物的生物量和生产量173
6.2.5影响小型底栖动物数量分布及类群组成的环境因子173
6.2.6渤海十年际小型底栖动物群落数量变化趋势178
6.2.7渤海海域分区小型底栖动物群落数量变化趋势179
6.2.8渤海海域小型底栖动物次级生产力181
6.3渤海自由生活海洋线虫群落结构及生物多样性182
6.3.1研究方法概述182
6.3.2渤海中南部海洋线虫群落结构184
6.3.3渤海中南部海洋线虫多样性189
6.3.4渤海中南部海洋线虫群落多样性十年际变化193
6.4渤海底栖桡足类群落结构及生物多样性196
6.4.1研究方法196
6.4.2底栖桡足类的分类和生物多样性197
6.4.3底栖桡足类的群落结构204
6.4.4结论210
参考文献210
第7章底栖生物粒径谱与次级生产力215
7.1概念、图形表达和图形特征215
7.1.1概念215
7.1.2粒径谱的图形表达方式215
7.1.3粒径谱图形的特征216
7.2理论基础217
7.2.1Kerr模型218
7.2.2Thiebaux-Dickie模型218
7.2.3粒径谱理论与宏生态学幂法则的统一219
7.3应用及前景.220
7.3.1反映群落结构，研究环境变化的影响220
7.3.2构建生态系统动力学模型221
7.4渤海水域底栖动物粒径谱222
7.4.1研究方法概述222
7.4.2环境因子224
7.4.3底栖动物丰度和生物量.224
7.4.4生物量粒径谱224
7.4.5标准化生物量粒径谱227
7.4.6与黄、东海粒径谱的比较228
7.5粒径谱与底栖次级生产力230
7.5.1研究方法概述231
7.5.2NBSS计算底栖动物次级生产力232
7.5.3次级生产力研究方法的比较232
7.6我国粒径谱研究现状和展望233
参考文献234
第8章底栖动物的分类学多样性及其对环境的指示240
8.1航次和站位分布240
8.2生物多样性的度量方法241
8.2.1多样性指数241
8.2.2多样性指数及其他群落特征对渤海底栖环境健康状况的指示243
8.3结果244
8.3.1渤海大型底栖动物多样性的空间分布规律244
8.3.2渤海大型底栖动物多样性的十年际变化247
8.3.3渤海物种多样性与分类多样性之间的关系256
8.3.4大型底栖动物多样性与渤海环境变量之间的关系256
8.3.5黄渤海大型底栖动物分类差异度和系统演化多样性总体评估256
8.3.6分类差异度和其他群落特征对渤海底栖生态环境的指示259
参考文献262
第9章底栖动物的分子生物多样性及系统演化264
9.1多毛类的分子生物多样性及系统演化264
9.1.1中国海多毛类和其他底栖无脊椎动物DNA条形码参考数据库264
9.1.2中国海多毛类隐存物种和分子生物多样性现状265
9.1.3多毛类群落生态学与DNA条形码和分子系统演化的整合研究269
9.2自由生活海洋线虫的分子生物多样性及系统演化282
9.2.1海藻附植线虫的分子生物多样性及系统演化282
9.2.2中国海自由生活海洋线虫DNA条形码参考数据库283
参考文献286
第10章底栖动物的摄食过程288
10.1研究进展288
10.1.1摄食及营养关系的研究289
10.1.2类群层次291
10.1.3功能群或营养种层次292
10.1.4粒径谱层次292
10.1.5生态系统食物网研究293
10.2国内研究概况293
10.3主要研究方法294
10.3.1食性分析法294
10.3.2荧光标记技术295
10.3.3放射性同位素技术295
10.3.4稳定同位素技术295
10.3.5特定化合物同位素分析技术295
10.4莱州湾小型底栖动物对底栖微藻的摄食研究296
10.4.1材料和方法297
10.4.2实验结果与讨论298
参考文献303
第11章底栖动物的生物扰动过程309
11.1生物扰动研究动态、定义309
11.2心形海胆的生物扰动对沉积物颗粒垂直分布的影响310
11.2.1取样站位、实验生物和实验设计311
11.2.2数据处理311
11.2.3由于海胆的扰动而悬浮进入水体的示踪沙的量311
11.2.4海胆的扰动使示踪沙向下垂埋迁移量311
11.2.5心形海胆的生物扰动效应评价313
11.3菲律宾蛤仔的生物扰动对沉积物颗粒垂直分布的影响313
11.3.1材料与方法313
11.3.2结果与分析314
11.3.3讨论316
11.4应用生物扰动实验系统（AFS）研究双壳类生物沉降作用317
11.4.1材料与方法317
11.4.2数据处理318
11.4.3结果318
11.5生物扰动与生物地化循环320
11.5.1样品采集、培养方法、数据处理320
11.5.2结果322
11.5.3讨论324
11.5.4小结327
参考文献328
第12章渤海生态动力学水层
内容摘要
《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》以水层-底栖耦合的学术思考和研究思路贯穿始终，《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》共分12章。以绪论和渤海的自然环境作为开头两章，4~9章是《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》的核心，即生物生产力和生物多样性，既显示了大型底栖动物和小型底栖动物的同步观测和综合分析，将粒径谱应用于次级生产力，也体现了传统生物多样性与现代分子多样性的交叉和融合。第3章和*后3章生源要素的底-水交换过程、摄食过程、生物扰动过程以及水层-底栖耦合模式的建立，展示了多学科交叉，属于水层-底栖耦合的关键生态学过程。《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》对于渤海生态系统健康评估和管理及生物多样性保护和可持续利用具有重要的理论意义和实践价值。
主编推荐
《渤海底栖生物次级生产力与生物多样性》可供从事海洋科学、水产科学、环境科学、生命科学研究的科技人员、管理人员和高校师生阅读参考。
精彩内容
第1章 绪论
1.1海洋底栖生物的主要类群
1.1.1定义
海洋底栖生物（marine benthos）是栖息于海洋基底表面或沉积物中的生物。广泛分布于自潮间带直到水深万米以上的超深渊带（深海沟底），是海洋生物中物种多样性**的一个生态类群，涵盖了大多数海洋动物门类、大型海藻和海洋种子植物。由于海洋底栖生物绝大多数是动物，且本书所涉及的研究对象是动物，故底栖生物（benthos）一词在本书是指底栖动物。
1.1.2按系统分类划分的门类
海洋无脊椎动物中大多数门类为底栖生活种类，共包括34个门（Ruppert et al.，2004；Brusca and Brusca，2003）。其中，在我国近海调查中习见大型底栖动物有8个门，小型底栖动物有15个门。
1.大型底栖动物
（1）多孔动物门Porifera（海绵动物门Spongia）
现存种8000余种，属于4纲25目，除了1科生活于淡水外，其余全部营海洋底栖生活。
（2）刺胞动物门Cnidaria（腔肠动物门Coelenterate）
现存2个亚门4纲，约10000种，除20个淡水种外，其他全部海生。
（3）扁形动物门Plathyhelminthes
现存20000种现存种，属4纲34目。
（4）纽形动物门Nemertea
现存种1150种，属2纲4目，大多营海底生活。
（5）环节动物门Annelida中的多毛纲Polychaeta
约有10000种已知种，属于80余科，大多行底栖生活，是海洋底栖动物的重要类群。
（6）软体动物门Mollusca
现存种类约100000种，其中无板纲（Aplacophora）300种、多板纲（Polyplacophora）800种、单板纲（Monoplacophora）20种深海种类、掘足纲（Scaphopoda）500种和头足纲（Cephalopoda）700种全部海生。双壳纲（Bivalvia）8000种，其中6700种生活于海洋中，腹足纲（Gastropoda）约60000种，大多数海生底栖生活。
（7）节肢动物门Arthropoda中的甲壳纲Crustacea
海洋底栖动物的一个重要类群，现存种类42000种，许多种类是海生营底栖生活。
（8）棘皮动物门Echinodermata
有6000余种，全部海生，绝大多数行底栖生活，其中现存种类海百合纲（Crinoidea），是比较古老的类群，700种，海参纲（Holothuroidea）1200种，海星纲（Asteroidca）1500种，海胆纲（Echinoidea）950种，海蛇尾纲（Ophiuroidea）2000种（Ruppert et al.，2004）。
2.小型底栖生物
在近岸浅海，小型底栖生物的丰度往往比大型底栖动物高出1~2个数量级，生物量为大型底栖动物的8%~20%，但由于小型底栖生物高的周转率，其生产量约相当于大型底栖动物的一半甚至相当或超过它，小型底栖生物研究手册中列举了38个大的门类和纲类（Higgins and Thiel，1988），但在潮间带近岸浅海常见的门类有：
（1）自由生活海洋线虫（free living marine nematodes）
已描述的海洋线虫约5000种，分属450属61个科，是小型底栖生物中数量上占**优势的类群，也是生物量和生产量的优势类群之一，中国海洋物种和图集（上卷）记录海洋线虫207种（黄宗国和林茂，2012），我国黄渤海已鉴定的海洋线虫约有237种，其中，渤海116种（附录2）（张志南和周红，2003；黄宗国和林茂，2012）。
（2）底栖猛水蚤（Copepoda：Harpacticoida）
仅次于海洋线虫的第二个重要类群，数量占小型底栖生物总丰度的10%~30%。已描述有4000余种，分属于55个科，除1000种淡水生活外大部分为海洋种类。中国海洋物种和图集（下卷）记录213种（黄宗国和林茂，2012），我国渤海已记载232种。
（3）多毛类（Polychaeta）
小型多毛类和大型多毛类的幼龄个体（temporary meiofauna）是小型底栖生物的重要类群，生物量往往占优势，近岸浅海常见的科有海女虫科Hesionidae、裂虫科Syllidae和小头虫科Capitellidae。
（4）介形类（Otracoda）
约5000种，除2000种淡水生活外，其余均海生，广泛分布于从潮间带直到深海底。化石种类很多，在古生物学和古海洋学中占有重要位置。
（5）动吻类（Kinorhyncha）
约有2目18属170种，栖息于泥质至细沙海底，为潮间带、浅海习见种类。
（6）腹毛虫（Gastrotricha）
2目15科720种，大部分为海洋底栖种类。
（7）缓步类（Tardigrada）
2纲4目约1000种，其中的异缓步类（Heterotardigrada）300种，大部分为海生底栖生活，广泛分布在潮间带至深海底。
（8）寡毛类（Oligochaeta）
750种，约450种为海洋种类，其中颤蚓科Tubificidae和线蚓科Enchytraeidae内大部分种类为海洋底栖生活。
（9）扁形动物涡虫（Platyhelminthes，turbellarians）
约3000种，部分淡水生活，大部分为海洋底栖生物。
（10）颚咽动物（Gnathostomulida）
包括25属100种，其中6种为世界性分布。
（11）海蜘蛛（Pycnogonida，Pantopoda，sea spider）
属于海蜘蛛纲，小型海蜘蛛有10种，分属3个属，广泛分布于从潮间带到深海和极地。
（12）海螨类（Halacaroidea）
约700种，大部分为海洋种类，广泛分布于从潮间带到极地海洋。
（13）异足类（Tanaidacea）
世界性分布，多数栖息于泥质中的栖管内，少数为沙间生活。
（14）有孔虫（Foraminifera）
约4000种，分布在浅海至深海底。
（15）纤毛虫（Ciliophora，Ciliata）
3000种以上，约有1000种属于小型种类，沙质沉积物中物种数、个体数占有相当优势（Higgins and Thiel，1988）。
1.1.3按生活方式底栖生物可划分为以下5类
1.底上动物（epifauna）
底上动物是匍匐爬行于基底表面的动物，如软体动物腹足类、海星、寄居蟹等，也包括固着或附生于岩礁、坚硬物体和沉积物表面的动物，如海绵动物、苔藓动物、腔肠动物的珊瑚虫类和水螅虫类、软体动物的牡蛎、贻贝和扇贝。
2.底内动物（infauna）
底内动物是埋栖于沉积物表面下的动物，如双壳蛤类、梭子蟹等，也包括穴居于底内管道中的多毛类、多种蟹类等。
3.游泳性底栖动物（nectonic benthos）
游泳性底栖动物是能在近底的沙层中游动，但又沉降于底上活动的某些虾类、鲽形目鱼类等。
4.海洋污着生物（marine fouling organisms）
海洋污着生物是附着生长于船底、浮标、水雷或其他水下设施表面的底栖生物，如牡蛎、藤壶、水螅、海鞘和某些藻类等。
5.海洋钻孔生物（marine boring organisms）
海洋钻孔生物是穿孔穴居于木材或岩礁内的底栖生物，如船蛆（Teredo）、海筍（Pholas）和甲壳类的蛀木水虱（Limnoria）和团水虱（Sphaeroma）等。
1.1.4按照体型大小的不同划分的类群
以分选时使用的筛孔大小又可将底栖生物分成三类：
1.大型底栖动物（macrofauna，macrobenthos）
大型底栖动物是指分选时能被0.5mm或1.0mm孔径网筛阻留的生物，如多毛类、虾蟹类等。
2.小型底栖动物（meiofauna，meiobenthos）
小型底栖动物是指能通过0.5mm或1.0mm网孔但被0.04mm（深海适用0.031mm）网筛阻留的生物，如自由生活海洋线虫、底栖桡足类、介形类、动吻类、腹毛类等。
3.微型底栖生物（microbenthos）
微型底栖生物是分选时能通过0.042mm孔径网筛的生物，如原生动物（主要是纤毛虫类）和细菌（Higgins and Thiel，1988）。
1.1.5按摄食类型划分的类群
1.滤食性动物（filter feeders）
滤食性动物也称为悬浮食性动物（suspension feeders），依靠各种过滤器官滤取水体中的悬浮有机碎屑或微小生物。例如，软体动物双壳类通过出入水管系统形成水流，借助具纤毛的黏液膜获取食物；甲壳类用肢体活动吸入海水，用附肢刚毛网获取食物。
2.沉积食性动物（deposit feeders）
沉积食性动物吞食沉积物，在消化道内摄食其中的有机物质，如棘皮动物门中的海胆类和海参类，多数种是毫无选择地吞食海底沉积物，只有少数种类是有选择地摄食。
3.肉食性动物（carnivores）
肉食性动物捕食小型动物和动物的幼体，如对虾、龙虾和鲽形鱼类等，捕食者一般都有发达的捕食器官。
4.草食性动物（herbivores）
草食性动物从岩石表面或大型藻类表面刮取单胞藻类，如多种底栖桡足类和部分线虫种类，有些种类与自养性的藻类营共生生活。
5.寄生性动物（parasite）
寄生性动物多缺乏捕食器官，吸取寄主体内的营养。绝大多数海洋底栖动物属于前4种摄食类型。海洋底栖动物的不同摄食类型，体现了不同类群不同种类在食物网中的地位，在近代海洋生态系统研究中，常以摄食类型的差异而划分为不同的功能群（func
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