海洋食物链
海洋中有许多陆地上没有的动物和植物。地球上20%的动植物生活在海洋中，约90%生活在海底或浅水中。大部分海水，尤其是1000米以下的海水，阳光很难穿透，生物很少。
丰富的海洋生物资源
随着人口的增加和工业的发展，人均耕地面积在逐渐缩小。全世界都在关注地球如何养活人类，关注的重点不应局限于在陆地上进一步发展农业和畜牧业，还应积极开发利用广阔的海洋。海洋中有丰富的生物资源，不仅可以用来建造海水养殖场进行海水养殖，还有很多用途有待开发。
海洋农田海洋农田自20世纪80年代以来一直受到各国的重视。日本最早提出建设近海养殖场，从65438年到0980年开始实施为期9年的“海洋腾飞计划”，大力发展海水养殖业。到80年代末，水产养殖产量已超过200万吨，居世界第一。上世纪80年代，美国还投资超过6543.8+亿美元建设了一个面积达6543.8+万亩的海洋养殖场。前苏联虽然以远洋渔业为主，但并没有放松海水养殖，在里海和亚速海投放鲟鱼幼体，长大后再捕回来，并在远东沿岸建立牡蛎和扇贝养殖场。在此期间，其他国家也掀起了发展海水养殖的热潮。最近中国也注意实施海水养殖，成为世界养虾大国。
自20世纪80年代以来，世界海水养殖产量以每年10%的速度增长，到80年代末，海水养殖产量估计已超过800万吨。但从整个海洋渔业来看，海水养殖在全球的比重还比较小，不到10%，所以还有很大的潜力有待开发。
许多高科技正被用来改善鱼类品种。比如利用基因工程技术培育和改良鱼虾贝的苗种和幼体，使其生长快，生命力强，肉质好。
1984年，美国通过基因重组技术，贝类和鲍鱼的养殖产量提高了25%。根据几种鱼类发现生长激素的原因，进行了基因分离和转移实验。1986成功将虹鳟鱼的生长激素基因转入鲶鱼体内，使鲶鱼的养殖周期缩短了一半以上。从南极鱼中分离出抗冻基因，转移到大西洋鲑鱼中，增加了鲑鱼的抗寒能力，扩大了其繁殖面积。利用细胞工程研究鱼类的性别控制，培育全雌三文鱼、对虾和全雄罗非鱼，对大量人工养殖具有重要意义。目前正在研究通过控制遗传基因，使某种有洄游习性的鱼对声波和光线产生反应，从而对其进行科学管理。
除了品种改良，高科技也被用来建造海水养殖场。人工鱼礁的建立就是一个例子。是为了给鱼建造一个舒适的家园，吸引更多的鱼在这里生活繁衍。人工鱼礁是将石头、水泥块、废弃车辆、废轮胎等以各种方式堆在海底，从而营造出海洋生物喜欢的环境，微小的海洋生物和海藻会附着其上，为鱼类提供丰富的饵料。此外，海底凸出的人工鱼礁会使海水从底层流向上层，带起海底营养丰富的海水，增加其肥力，从而吸引鱼类。
据估计，在不破坏平衡的情况下，海洋每年可为人类提供30亿吨水产品。以2000年全球人口达到63亿为基准，每人每年平均可获得476公斤，每月39公斤。单从蛋白质的产量来看，海洋每年可以产生约4亿吨蛋白质，约为目前人类对蛋白质需求量的7倍。可见海洋在解决人类吃饭问题上可以发挥很大的作用。当然，这个目标不可能一蹴而就。
科学有趣的鱼类分类
地球上有两万多种鱼。如何区分它们的不同类别，不仅是包括生物分类学科学在内的一项严谨的工作，也是一个引人入胜的课题。
我们知道，现代分类学(包括鱼类的分类)主要包括门、纲、目、科、属、种，必要时可以补充一些等级，如亚门、超纲、亚目、亚目、亚科、亚属。作为一个物种，生物体是真实存在的，而不是人为分类的。自然界有各种各样的生物，大多数情况下，物种之间有明确的界限，物种以种群的形式存在，不同物种之间存在生殖隔离。
一般来说，生物进化的具体方式有三种:一种是从一个群体分化成差别不大的两个群体；二是专攻某个个体的某个特定方向，导致形态结构的某些方面发生很大变化；第三，由低到高，由简单到复杂，所谓“复杂进化”。特别需要指出的是，生物的进化是相互交织的，还包括特化和退化。因此，第一种途径通常用亚种、种和属来表示，而一些属、科和目与第二种途径一致，而一些目、纲和门与第三种途径一致。根据自然情况。安排现实的自然系统。
鱼有两种分类方法。一种是以鱼类外部形态和习性的一个或几个特征作为分类标准，不涉及亲缘关系，不考虑鱼类的基本结构和进化关系。这种分类取决于人们的主观意见。另一种是基于鱼类形态学、生态学、生理学、发生学和化石演化的知识，这是一种自然分类。随着科学技术的发展，分类学出现了一些新的方法。如细胞分类、化学分类、分子分类等。
1844年，缪勒首次将鱼类列为脊椎动物的一类，分为6个亚纲，14目。此后，里根、古德里奇和琼丹用自己的方法对鱼类进行了分类。1955年，Berger在他的《现代和化石鱼类分类学》一书中，将现存和古鱼类分为12纲和119目，每个纲、目、科各有特点。在1966，格林伍德，罗森等。在1971中，Lars将鱼类分为软骨鱼和硬骨鱼。1994年，纳尔逊对鱼类做了更系统的分类。他在《世界上的鱼》一书中，完全按照骨科、系统发育学、胚胎学、形态学、比较解剖学、古生物学、比较生物化学的原理对鱼进行了分类。
目前世界海洋鱼类分为头足类和脊椎推进类。头足亚目中的鱼类，脊索和神经管贯穿全身，终生不变，无头无棘。没有软骨和硬骨，心脏是跳动的腹部血管。无红细胞:肝憩室，肌节:表皮由单层细胞组成。鳃孔很多，开在鳃周腔。原肾导管被分段布置，分别具有公共导管和开口。它有内柱，没有真正的大脑，但有两对脑叶和神经，脊神经上下分支不相连。生殖腺分段排列，目前还没有化石记录。具有这些特征的鱼类可以命名为三尖杉亚科序列。
目前只有文昌鱼属于这个亚科。脊椎动物的鱼类分为:安甲科、盲鳗科、头足类；有颚类、软骨鱼类、全头类、动物界、食肉目、腔棘鱼类、有孔虫和肺鱼类、猕猴桃类、软骨硬皮病类、新鳍鱼类等。无脚鱼类最大的特点是没有下颚。全世界有2科12属84种。Jagnathida纲的海洋鱼类最早出现在早志留世的棘鱼中。还包括软骨鱼类(分为2个亚纲，13目，45种，170属，约846种)、肉质鱼类、桡性鱼类(2个亚纲，4个亚类，9个目，42个目，431科，4075属)。
当你发现一个历史上没有记录的物种时，可以将其指定为新物种，但在将其指定为新物种之前，你应该查阅动物学记录。从这本书里找出某个群体的文学话题，然后查对原文，鉴别。在确定新物种时，还应选择模式标本，即根据新物种的描述确定的标本。这种模式标本一般包括正模式、副模式、合模式、选模式、新模式等。当你报告发现新物种时，一定要注明保存模式标本的地点和用于验证的模式的类型。给新物种命名时，物种名应附加sp.nov或n.sp，表示新物种。
育种者是按照优先法则，谁先创立就用谁的名字。如果鲤鱼被林奈识别，将被标记为Cyprinus Carpio Linnaeus。如果新物种名称的发现者错误地把一个新物种列为另一个属，或者一个属后来又分成几个属，甚至把该物种移入另一个属，那么原物种的名称仍将保留，但原物种的名称应放在括号内。例如，梭鱼Ugil Haematocheila Temmink et施莱格尔被改为蜥蜴(Temmink et施莱格尔)。书写时，门、纲、目、科、属的首字母大写，种的首字母小写。饲养员的第一个字母大写。如果两个人同意一个物种，在他们的名字之间写一个et或&表示“和谐”。海洋是决定地球气候发展的主要因素之一。海洋本身就是地球表面最大的储热体。洋流是地球表面最大的热能传送带。海洋与空气之间的气体交换(其中最重要的是水蒸气、二氧化碳和甲烷)对气候变化和发展有很大影响。对于海洋生物来说，这两个物种及其各自种群的数量都非常庞大。到目前为止，没有人能用确切的数字来阐明海洋中有多少生物。不难看出海洋生物之间的关系有多复杂。那么，有什么方法可以表达生物种群之间的关系呢？经过多年的观察和研究，生物学家选择了海洋食物网的方式来表达海洋生物之间的相互依存关系。具体来说，表现方式就是通过一系列的生物摄食方式，依次转移生物之间的能量；同时，在每一级的能量转换过程中，一部分势能在进入机体后消失。
非常有趣的是，在海洋中，各种生物种群的食物关系是食物金字塔的形式。海洋生物学家做过这样一个研究报告:在这个生物金字塔的底部，是各种各样的硅藻。它们是海洋中的单细胞植物，数量非常庞大。我们假设生物金字塔底层的硅藻是454 kg。在这层上面是微小的海洋食草动物，或浮游动物。这些动物通过吃硅藻来获取热量。这一层的动物需要吃45.4公斤硅藻才能维持正常生活。然后，下一层是鲱鱼，它需要吃掉4.54公斤的浮游动物，才能获得热量，维持生命。当然，鲱鱼的存在为鳕鱼提供了食物，显然，鳕鱼是更高级别的动物的食物。鳕鱼需要吃454克鲱鱼才能散热和正常生活。不难看出，每增加一级，食物以10%的几何级数减少；相反，食物量每下降一级就增加10%的几何数。它是一个底部大顶部小的金字塔。通过海洋食物网构建的金字塔，经过四至五级的能量传递，维持各生命群体之间的平衡。当接近海洋食物金字塔的顶端时，与底部相比，生物的数量变得非常少。在海洋中，最上面的是海洋哺乳动物，比如海洋动物。
当我们谈到海洋食物链时，有两种存在方式:一种是放牧食物链。这条食物链由浮游植物等绿色植物转变为食草动物，以活植物为食，顶端以食肉动物为最终目的地。这个过程就是我们常说的:“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾，虾吃土壤(浮游生物)”。第二种形式是腐败或腐生的食物链。食物转移的方式是:从死亡的有机物入手，得到微生物，以吃腐生生物的捕食者为终点。事实上，在海洋中，这种类型的食物链是相互联系的；有时候不一定要按照某一种方式去做，而是多种方式交叉、连接、混合。
海洋中生活着65438+万种动物。在这些动物中，除了虎鲸和鲨鱼，大部分的鱼都是“和平”的，和平相处。所以海洋动物其实是地球上种类最多、数量最多的动物。令人难以置信的是，地球上最大的动物——鲸鱼(须鲸)几乎以海洋中最小的动物——小鱼和磷虾为食。这看似不合理，但仔细研究他们的特殊关系却是合理的。在海洋中，磷虾不仅数量巨大，而且聚集在一起的密度也很高。它们似乎根据某种“指令”成群聚集，等待长须鲸进食。否则，巨大的须鲸，终日在浩瀚的海洋中，疲惫不堪，四处寻找食物去捕捉，无论如何也填不饱肚子。同样，磷虾凭借其顽强的生命力和独特的繁殖力，建立了最大的密集群体，源源不断地为须鲸提供食物。这一切似乎都是上帝精心设计和安排的。亿万年来，生物种群之间这种奇怪的金字塔式关系维持着海洋生物种群的生活方式。这种维持生命的关系被称为海洋食物链，或海洋食物网。
与陆地上的食物链相比，海洋中各种生物建立的食物链是非常有效的。正常情况下，海洋食物链比陆地食物链有更多的环节。事实上，无论是在陆地上还是在海洋中，生物之间的食物链都不是那么简单，而是极其复杂的。正是由于这个原因，生物学家同意使用海洋食物网的概念。海洋食物链表达了在不同营养级变化的摄食关系。然而，海洋食物链的营养级是多次逆转和分支的，食物网的概念可以准确地反映海洋生物复杂的摄食模式。大陆坡上发育的浑浊沉积物可以延伸到深海平原，海水中溶解物质的化学反应以及海洋生物对海岸和海底岩石和地形的破坏和建造。海洋地质作用包括海洋侵蚀、搬运和沉积。海水的运动方式主要是波浪、潮汐、洋流和浊流。这四种海水运动是海洋地质作用的重要动力。由于海水深度和海底地形的影响，它们在海洋中形成不同的水动力带。浅海的海岸带和大陆架是以波浪和潮汐为主的水动力区，而大陆坡和深海盆地是洋流和浊流的水动力区。这四种机械力可以产生海洋侵蚀、搬运和沉积。机械性海洋侵蚀是海水运动时的水力冲击(也称侵蚀)和海水携带的碎屑造成的磨蚀对海岸和海床的破坏。海水的机械搬运方式有三种:①移动，粗碎屑沿底部滚动滑动；(2)跳跃，即粗碎屑通过跳跃间歇运动；(3)悬浮物，悬浮在水中的细小杂物。这三种方式因水动力的强弱和碎片的粒径而异。有时三种模式同时存在，有时过渡和跳跃并存，或者只有暂停。当海水的机械动力消失时，就会发生沉淀。海洋中到处都有机械沉积，但以大陆架和大陆坡最为丰富。水的化学作用主要是可溶性岩石的溶解(也叫溶解)和海水中溶解物质在海底形成沉积物的化学反应。
海洋中不仅生物数量众多，而且种类繁多。不同深度的海水都有生物，但大陆架的海水最繁盛。海洋生物的地质作用主要是指生物遗迹在海底的沉积。
在海洋的三大地质作用中，海洋侵蚀在沿海地区最为明显和强烈，而沉积作用则是广阔海洋盆地的主要作用。海洋约占地球表面积的71%，是地球上最大的沉积场所，沉积物数量多、种类多。现代大陆大部分地区都有不同地质时期的古海洋沉积物。研究海洋的地质过程，特别是海底沉积物，对于了解地球的发展史，开发利用海底矿产资源具有十分重要的意义。波浪的地质作用波浪(也称为波浪)是海水由于风的摩擦而产生的有规律的起伏运动。海浪的大小与风的强度、风的持续性和海面的开阔程度有关。通常海浪的波长从几十厘米到几百米不等，浪高从几厘米到十几米不等。水质点的波动幅度和与之相关的能量都随着水深的增加而减小。它们在水深为半波长时已经大大减少，所以通常把半波长的深度作为波浪影响的下限。在水深小于半个波长的浅水区，波浪因海底摩擦而变形甚至破碎，成为碎浪，形成复杂的近岸流系统，称为碎浪流。海浪的冲击力可达9.80665×104 Pa至29.4438+0995× 104 Pa。当波浪运动方向垂直于海岸时，产生垂直于海岸的入流和出流；当波浪运动方向斜向海岸时，由于波浪的折射，产生平行于海岸的沿岸流。波浪及其在不同条件下产生的各种波流是浅水中的重要驱动力。浪涌电流会直接破坏海岸。当海水渗入岩石裂缝压缩空气时，空气的膨胀力加剧了岩石开裂。海浪携带的碎片也是磨损岩石的工具。海浪对海岸和海底岩石的上述机械破坏称为侵蚀。沙砾随波浪的运动是波浪的搬运作用。波浪侵蚀和搬运经常同时发生。当波浪的水动力减小时，被运输的物体被沉积。
当波浪冲刷岩岸时，在水接触处首先形成海蚀槽。凹槽扩张，上部塌陷，形成海崖。海岸后退了一段距离。随着陡崖的后退，海蚀沟底部扩展成一个略向海倾斜的台地，称为海蚀台地。当海平面下降或陆地上升时，露出海面的台地呈现阶梯状地带，称为海洋阶地。在波浪的作用下，平台的坡度逐渐变缓。一旦海浪的能量无法冲击海岸，并在摩擦中分散消耗，海浪对海岸带海底岩石的破坏力就趋于零。此时，海岸带的横断面称为海岸平衡断面。由于构成海岸的岩石和构造的差异，防腐能力也不同，侵蚀也可形成海穴、桥梁、石柱等地形。
在平缓的沙质海岸上，波浪主要通过入流和退流或沿岸流携带和沉积沙砾。入流沿滩推进到陆地，入流动力耗尽后，回水在重力作用下沿坡退向大海。来流把沙砾带到岸上，一些粗的留在波浪到达的末端，一些细的随着回流流向大海。碎屑在流入和流出的来回运输中不断地被滚圆和分类。当海水的力量消失后，它们沿着海岸堆积成砾石滩、沙滩和水下沙洲。沿岸带走的碎屑主要是沙子，沙子大致平行于海岸纵向移动。这种纵向运动在大约4米深的地方最为活跃。它的速度取决于多种因素，通常随着波浪的增强和被输送物体粒径的减小而增大，当波浪运动方向与海岸成45°角相交时速度最快。如果沿岸流遇到海湾，流速降低，泥沙沉积在海湾口，形成一端与陆地相连的沙嘴。沙嘴的高度和伸长可以在海岸带形成屏障，在内侧形成半孤立的湖泊。
潮汐的地质作用海水在月球和太阳引潮力作用下的周期性波动称为潮汐，与周期性波动同时发生的海水水平运动称为潮流。潮汐改变了碎波带的范围，增强或减弱了沿海地区的海洋侵蚀。在平坦的淤泥和淤泥质海岸上，潮流可以影响很大范围。潮流搅动泥沙，冲刷海滩，并蚀刻出一条细长的潮汐沟渠。在狭窄的海峡和河口，潮汐高度激增，流速增加。退潮时，潮水冲下，将峡谷或河口底部的泥沙挖起，带入大海。
洋流的地质作用海水沿固定路径的大规模流动称为洋流或洋流。表层洋流主要由风和海水的密度差引起，水层厚度一般小于100米；深海洋流主要与海水密度有关。海流的速度一般不超过0.5 ~ 1.5 m/s，随水深的增加而减小，构成所谓水深不同、流速不同的等深流。洋流的地质作用主要是将泥沙、粘土等悬浮物从浅海缓慢输送到深海沉积。等深流的流速差和挟带能力差影响其挟带物的粒径和挟带方式。此外，被输送物质的不同沉积速率和湍流的出现等。，所有这些因素决定了洋流运输的距离。
浊流的地质作用是一种含有大量悬浮物的高密度水流，主要靠自重沿底坡向下流动。浊流的承载能力很大。流速为3米/秒的浊流可以携带重达30吨的岩石。大陆坡上堆积着大量的软泥和被水饱和的松散碎屑。这些软泥在风浪、潮流、海底地震等外界因素的诱导下，很容易液化并顺坡流下。因此，浊流多来源于大陆架外缘或河口外缘。浊流沿大陆坡向深海平原运动时，刻蚀出一条窄窄的深海峡谷，谷底深，壁陡。浊流流出峡谷，到达深海平原时，其速度急剧下降，大量碎屑堆积，形成长条形或舌状沉积物或扇形陆地，称为浊积扇。混浊沉积物由典型的陆源碎屑组成，浅海中有生物遗迹，分类分层。
海底沉积物海洋沉积物可分为三种:机械的、化学的和生物的。整个海底都有沉积物，但大陆架上的沉积物种类繁多。大陆架是海洋中最重要的沉积区。海洋沉积物主要是河流和风带入海洋的碎屑，其次是生物残骸、微生物分解物质等有机成分。此外，沉积物中还有少量火山灰，以及来自太空的陨石和宇宙尘埃颗粒。海洋沉积物与海洋沉积环境密切相关。一般根据海水深度不同的海洋沉积环境，海洋沉积物可分为:海岸带(高潮线和低潮线之间的水域)、浅海区(浅低潮~ 200m深的水域)、半深海(200 ~ 2500m深的水域)和深海(2500m以上的水域)。
①海岸带沉积物。主要是分布在海滩和滩涂的机械碎屑，即不同粒径的沙砾、生物骨骼和贝壳碎屑等。岩盐、石膏、钾盐等化学沉积物可在气候干旱的湖泊中蒸发形成。在潮湿的气候条件下，湖□可成为海岸沼泽，大量成煤物质堆积。
②浅海沉积物。浅海区占海洋面积的25%，但这一海域的沉积物却占全部海洋沉积物的90%。浅海沉积物有三种类型:碎屑沉积物以砂质为主，碎屑沉积物的粒度一般由浅水向深水递减，因为波浪随海深的增加而减弱。但是，由于潮流、洋流、海底起伏和大陆侵蚀强度的影响，现代浅海沉积物的粒度并不都是近岸粗，远岸细。生物沉积主要是生物遗迹形成的泥沙，其成分主要是碳酸钙。在热带和亚热带温暖的海洋中，有以珊瑚骨骼为主，其他生物的骨骼和外壳为辅的珊瑚礁，称为珊瑚礁。化学沉积物主要是来自大陆的铁、锰、铝、硅的氧化物和氢氧化物的胶体，遇海水电解质絮凝成鲕状或豌豆状沉积物。
③半深海带沉积物。通常以陆源泥为主，少量化学沉积物和生物沉积物。在浊流和海底地滑发育区，可能有来自浅海的粗碎屑，局部地区可见冰川碎屑和火山碎屑。大陆坡上分布最广的沉积物是还原环境下形成的蓝色软泥；红色软泥分布在热带和亚热带海岸的河口外，绿色软泥发育在大陆架和大陆坡的交界地带。
④深海沉积物。通常以浮游生物遗迹为主，陆地物质很少。沉积速度非常慢。深海区的生物沉积物通常是各种生物软泥；包括硅藻软泥和放射虫软泥硅质软泥；钙质软泥包括有孔虫软泥、翼足类软泥和卵石软泥。此外，还有深海褐色粘土和少量。
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海洋与大气的相互作用
海洋和大气的关系相当密切，因为它们不仅是流体，而且彼此直接接触。
大气对海洋的影响
大气密度和比热比海水小，所以对海水的影响主要来自风或对流。比如长时间沿海岸流动的风，不仅会影响表层海流的方向，还会引起海水的垂直运动。
气流对洋流的影响
图片来源:南版高中基础球类科学
比如右上图，大陆边缘风由南向北吹，海流在风和科氏力的作用下会流向外海，沿岸形成上升流；反之，当风由北向南流动时，会使海流流向陆地方向，在海岸附近形成向下的流动。
大气环流也会影响海水表层的盐度。比如副热带高压地区<纬度30度左右>，大气对流占优势，空气干暖，海面蒸发量大于降水量，造成盐度高。
水文循环
在自然界中，水蒸气不仅可以为陆地提供淡水，还可以通过三态变化、蒸发、凝结和沉淀来平衡地球大气的热量。
海水占地球水圈的绝大部分，海面的水蒸发到大气中，流入空气后冷却凝结成云，在陆地上可以产生降水，所以水循环可以看作是一个自然的海水淡化过程。另外，水蒸发时会吸热，凝结时会散热。水蒸气本身就是一种重要的温室气体，云是太阳光的主要反射体，这意味着水循环过程也会影响大气的热量收支。
水文循环
图片来源:南版高中基础球类科学
厄尔尼诺现象
厄尔尼诺现象(El Nino phenomenon)是指赤道东南太平洋每隔2至7年海面异常变暖，导致全球气候异常。厄尔尼诺现象是大气和海洋相互作用的结果。
通常东风主要吹在赤道附近的南太平洋，海水不断向西流动，导致东南太平洋上升流。来自下方的海水不仅带来了丰富的营养物质，还使海面温度变低。
厄尔尼诺现象发生时，赤道东风减弱甚至吹西风，原有的上升流消失，海面温度上升。
海面温度的变化导致大气对流的变化，气候也受到影响。比如太平洋东海岸平时干旱多雨，西海岸潮湿多雨，但是厄尔尼诺发生的年份正好相反，导致东海岸洪水泛滥，西海岸森林火灾一发不可收拾。
海洋对大气的影响
海洋对大气的影响不仅在于海流会影响气候，还在于海温会影响大气的湿度和对流。就目前台湾省冬季的情况来看，受黑潮影响，南部和东部地区的气温会高于我国沿海地区。
海面温度也会影响天气现象。比如水温必须达到27摄氏度以上的海面才能形成台风。
以上内容介绍了大气和海洋的相互影响，但最近我们更关注它们之间的相互作用。下面将分别讨论水循环和厄尔尼诺现象。。