本书是海洋学领域的畅销书籍之一，全书从各种科学领域（地质学、物理学、化学和生物学）的知识宝库中提炼出了与海洋相关的一些基础科学知识，通过通俗易懂的语言和精美的图片，将海洋学带入人们的日常生活。全书共16 章，主要内容包括地球简介，板块构造和洋底，海洋地貌单元，海洋沉积物，水和海水，海气相互作用，海洋环流，海浪和水动力学，潮汐，海滩、海滨线过程和近岸海洋，海洋污染，海洋生命和海洋环境，生物生产力和能量传递，水层环境中的动物，底栖环境中的动物，海洋和气候变化等。本书的设计编排独具一格，每章开始有主要学习内容，每节结束有课堂小测验，每章结束有主要内容回顾，中间穿插了大量插图、表格、常见问题、科学过程、深入学习、生物特征、简要回顾、思考题、讨论等特色内容。

译 者 序 沙贝作裳鸟作簪，清风朗月洗辽天。碣石望断千秋岁，潮汐始泛万樯帆。 ——《望海潮》，李峻巍，2020年 我与电子工业出版社的合作始于1999年，先后翻译出版了图形图像及GIS领域的若干书籍，后来由于工作繁忙等原因而搁置了许久。近年来，由于家庭和工作出现重大变故，时间相对较为充裕，在大量阅读各类书籍补充精神食粮之余，也思考着想要做些对社会有意义和价值的事情，这本书适时出现了。 一提到大海，脑海中就会浮现出中学课本里高尔基的《海燕》，至今仍能摇头晃脑地背上几句。大海始终是广阔无垠的代名词，心潮澎湃和心驰神往是人类对其永恒的依恋。大学暑假期间，曾经约上几位同学好友，踏上了从上海开往大连的海轮，首次真正体验到了漂泊无助的感觉。后来，去海边休闲度假的次数逐渐增多，越来越喜欢大海的波澜壮阔、博大宽广和神秘莫测，最刻骨铭心的记忆是在北戴河和三亚亚龙湾的海水中两次与死神擦肩而过，从此对大海增加了一份深深的敬畏。感谢电子工业出版社，让我的海洋梦想不再留下缺憾，在本书的翻译过程中，我不仅有机会从各种角度审视、了解及拥抱海洋，而且能非常荣幸地向广大读者推介海洋学知识。 本书是国外的经典海洋学教材，迄今发行了13个版本，曾经多次荣获各种教科书奖项。本书全面介绍了从地质学、物理学、化学和生物学等各种科学领域提炼出的与海洋相关的基础科学知识，通过简单易懂的语言描绘了深奥难懂的专业内容，辅之以大量常见问题、科学过程、深入学习、生物特征、课堂小测验、挑战性思考题和课堂小组讨论等“知识花絮”，读者不必具备这些学科的专业背景，只要按照指引熟悉海洋的运行模式及其原理，即可在“知识的海洋”中尽情遨游。在翻译过程中，我们主要秉承了三点原则：一是将原书的内容完整、准确、清晰地传递给读者，为读者奉上一顿原汁原味的“海鲜大餐”；二是尽可能符合业界标准（国标和行标）、约定和惯常用法；三是严格遵守国家地图出版管理规定，对英文版原书中的部分图形进行了修正，并且通过了相关部门的地图审核。需要特别说明的是，对于Shore（海滨）、Shoreline（海滨线）、Coast（海岸）、Coastline（海岸线）、Offshore（外滨/近海/离岸）、Nearshore（近滨）、Foreshore（前滨）和Backshore（后滨）等专业词汇的具体含义，国内外专业人员的理解存在着一定的差异，本书遵照原书直译，读者可按需进行取舍。 本书的翻译人员包括李玉龙、范秦军、吴林强、闫卫东、何学洲、窦秀明、范湘涛和晋佩东，全书由李玉龙负责统稿。本书内容丰富，涉及面广，专业性强，译者的能力和水平有限，肯定会存在一些不当甚至错误之处，敬请广大读者批评指正。若有任何意见和建议，请直接联系电子工业出版社（tan02@phei.com.cn），或者发送电子邮件至780954763@qq.com（李玉龙）。 感谢中国国家标准化管理委员会、百度公司及第11版的译者团队为本版书籍的顺利完成提供了极有价值的帮助。感谢家人的理解与支持。 最后，希望全球新冠肺炎疫情早日结束，人们尽快恢复正常的工作和生活，我非常想去南极看企鹅。 李玉龙 2021年3月于北京通州 序 言 大海一旦发威，就会将人类永远吞噬。 ——雅克-伊夫?库斯托，海洋学家、水下摄像师及探险家，约1963年 0.1 学生必读 本书内容经过了精心设计，从各种科学领域（如地质学、物理学、化学和生物学等）的巨型知识宝库中，提炼出了与海洋相关的一些基础科学知识。在阅读本书时，你不必具有这些学科的专业背景知识，也没必要死记硬背某些知识点，只要基本了解海洋的运行模式及其原理就可以了。 本书旨在帮助广大读者了解关于海洋的更多知识。作为一个整体，海洋的各组成部分（海底、化学成分、物理成分和生命形式）构成了地球上相互作用、相互关联和相互依赖的最大系统之一。因为人类活动对地球系统的影响非常重要，所以我们不仅要了解海洋的运行模式，还要了解海洋与其他地球系统（如大气圈、生物圈和水圈）之间的相互作用。因此，本书将系统采取适当的方式方法，重点介绍各种海洋学现象之间的跨学科关系，以及这些现象如何影响其他地球系统。 深入学习0.1 如何阅读科学教科书 有些人为了消化吸收全部知识，可能会死记硬背各种材料和信息，也可能在睡觉时将书本放在枕头下面时刻备用，你认识这样的人吗？有研究表明，这些人并没有真正致力于长期记忆。对我们大多数人来讲，通过阅读获得知识需要集中精力。有趣的是，如果具有正确的动机和阅读技巧，通常就可以开发出优秀的阅读理解能力。当阅读包含许多陌生新术语的科学教科书时，最好的方法是什么呢？ 一种常见的错误是将科学教科书当作报纸、杂志或小说来阅读。许多教师建议采用如下阅读技术，该技术为基于大脑如何学习的研究成果，包括以下几个步骤： 1．浏览：阅读名称、简介、主标题、前几句话、概念表述、复习题、结论和学习辅助材料，提前熟悉整体内容。 2．提问：在阅读时，心中默默提出各种问题。如果实在想不出什么好问题，就用该章已有问题作为指导。 3．阅读：根据实际情况灵活阅读本章内容，利用较短时间每次完成每一节规定的任务（不是一次性完成全部任务）。 4．复述：回答本章的问题。阅读每节之后记笔记，并在继续阅读之前复习笔记。 5．书写：写出所读内容的总结和思考，以及第2步中问题的答案。 6．复习：采用第1步中的策略进行复习，花点儿时间回顾自己的各节笔记和总结。 为了帮助读者最有效地学习本书，本书包含了许多应用以上技术的学习辅助工具。例如，每章均包含“主要学习内容”列表，与本章中的“重要内容”相关联；每节末均嵌入“小测验”；每章末都有“主要内容回顾”。 经过潜心研究，我们还发现了其他一些阅读技巧，虽然看似常识，但往往容易被忽视： ? 当疲倦、注意力分散或烦躁不安时，不要试图去阅读。 ? 将阅读内容划分为可灵活管理的章节，随时进行优化调整。 ? 如果注意力开始减退，那么休息一下，听听音乐，给朋友打电话，吃些零食，喝点儿水，然后再返回阅读。 记住，学习方法因人而异，要找出适合自己的方法需要不断尝试。此外，学生想要成功并非易事，不可能在业余时间就能够做到。在阅读技巧方面下一点儿功夫，你很快就会发现自己的阅读能力有所提高。 为了帮助广大读者充分利用学习时间，本书重点介绍如下三个基本组成部分： 1．概念：由特定事例（或现象）获得或推断出基本思想，例如，可以采用“密度”这个概念来解释海洋为什么分层。 2．过程：可导致出现某种结果的动作（或事件），例如，“海浪以某个角度冲击海滨”过程会导致“沉积物在海滨线沿线运移”。 3．原理：与自然现象（或物理过程）相关的规则（或定律），例如，“海底扩张”原理认为各大陆的地理位置随时间而改变。 在这些概念、过程及原理之间，本书穿插了数百张照片、插图、真实案例及相关应用，素材具有一定的现实性、可访问性甚至娱乐性，将科学与生活紧密地结合在一起。 最后，希望读者通过学习海洋的运行原理，能够全面掌握海洋环境相关知识，并对其在地球系统中的作用有一个全新认知。 0.2 教师必读 本版书籍可以作为各所大学海洋学专业学生的入门教材，适用于无任何正规数学或科学背景的学生。如同以前的版本一样，本书的主要目标是采用别具一格的方式，充分展现科学原理与海洋现象之间的关系。此外，本书的内容经过精心设计，可以为海洋学知识的入门和进阶学习提供有效帮助。 本书获得了大量学生的关注，他们提出了许多修改意见与建议，这个版本从中获益匪浅。以前的学生们对这本书的评论包括：“我真的很喜欢这学期的海洋学课本，它恰到好处地融合了图形、文字和用户友好性，对我来讲具有极大吸引力。”“我真正喜欢这本书的地方在于它能愉悦身心，大量照片非常生动有趣，几乎可以将其作为睡前故事书来读。” 美国各高校的多个任课教师团队对本版教材进行了详细审阅，第12版教材审阅团队给出的结论如下：“本书是向非理科专业学生介绍海洋学知识的优秀教材，为任课教师和学生们提供了大量非常不错的补充材料。”“学生们觉得很容易理解，文字和图形都非常好，容易理解和记忆。”“你的书真的很棒，文笔非常好，包含了大量词源词根，对学生能够起到真正的记忆帮助作用。我一直向学生们强调，科学也是一门语言，你的书正是如此。”“一本优秀的海洋学入门教材，可用于2～4学时的课程。易读性强，各章之间非常连贯。对学生和教师都提供了许多帮助，让教师工作起来更轻松，让学生学习起来更愉悦，因为他们能够更好地掌握相关知识，从而获得更高的平均成绩。” 2012年，由于在内容、表现力、吸引力和可读性等方面表现卓越，本书第10版获得了文字与学术作者协会（TAA）颁发的优秀教科书奖。2017年，由于出版历史较长而且稳定，本书第12版还获得了该协会颁发的麦格菲长寿奖。 全书总共16章，为每学期15或16周的教学内容量身定做。若为10周学制课程，任课教师可能需要做出取舍，选择与其课程主题和概念相关的章节。各个章节自成体系，可以按照任何顺序排列组合。第1章为介绍性章节，简要说明海洋的地理特征，海洋学的历史观点，科学过程的方法原理，地球、大气、海洋和生命的起源。在其余各章中，重点介绍海洋学的四大学科知识： 海洋地质学（第2～4章和第10章），海洋化学（第5章和第11章），物理海洋学（第6～9章），海洋生物学（第12～15章），跨学科海洋学——气候变化（第16章）。 笔者深信，当与其他科学方法紧密联系在一起时，海洋学就会处于最佳状态。因此，这种跨学科方法是每个章节的关键内容，特别是第16章。

第1章 地球简介 1 1.1 地球上的海洋为何独一无二？ 2 1.1.1 地球上的神奇海洋 3 1.1.2 地球上有多少海洋 4 1.1.3 四大洋及南大洋 4 1.1.4 海与洋 5 1.1.5 海洋与大陆 6 1.2 人类早期如何探测海洋？ 8 1.2.1 早期历史 8 1.2.2 中世纪 10 1.2.3 欧洲的发现时代 11 1.2.4 海洋科考的萌芽 13 1.2.5 海洋学历史 14 1.3 海洋学包括哪些科学领域？ 14 1.4 什么是科学过程？科学探究的本质是什么？ 15 1.4.1 观察 16 1.4.2 假设 16 1.4.3 实验 17 1.4.4 理论 17 1.4.5 理论与真理 18 1.5 地球和太阳系是如何形成的？ 19 1.5.1 星云假说 20 1.5.2 原始地球 21 1.5.3 密度与密度分层 21 1.5.4 地球内部结构 22 1.6 地球上的大气和海洋是如何形成的？ 26 1.6.1 地球大气的起源 26 1.6.2 地球海洋的起源 26 1.7 海洋是地球生命的摇篮吗？ 27 1.7.1 氧气对生命的重要性 28 1.7.2 斯坦利?米勒实验 28 1.7.3 生物进化和自然选择 30 1.7.4 植物和动物的进化 31 1.8 地球的年龄有多大？ 34 1.8.1 放射性测年 34 1.8.2 地质年代表 34 主要内容回顾 35 第2章 板块构造和洋底 38 2.1 支持大陆漂移的证据有哪些？ 39 2.1.1 检验观点：岩石序列与山脉序列的匹配 41 2.1.2 更多观察：冰期及其他气候证据 42 2.1.3 化石证据：生物分布 43 2.1.4 反对的声音 43 2.2 板块构造理论源自哪些观测研究？ 44 2.2.1 地球磁场和古地磁 44 2.2.2 海底扩张和海盆地貌特征 49 2.2.3 其他海洋盆地证据 51 2.2.4 通过卫星探测板块运动 54 2.2.5 理论获得认可 54 2.3 板块边界存在哪些地貌特征？ 55 2.3.1 离散型边界的地貌特征 56 2.3.2 汇聚型边界的地貌特征 60 2.3.3 转换型边界的地貌特征 64 2.4 测试模型：板块构造能够解释海洋和陆地的其他地貌特征吗？ 65 2.4.1 热点和地幔柱 66 2.4.2 海山和海底平顶山 68 2.4.3 珊瑚礁分布 69 2.5 地球过去经历了哪些变化，未来又会怎样？ 70 2.5.1 过去：古地理学 70 2.5.2 未来：大胆预测 71 2.5.3 预测模型：威尔逊旋回 72 主要内容回顾 73 第3章 海洋地貌单元 75 3.1 海洋测深技术有哪些？ 76 3.1.1 探空测深 76 3.1.2 回声测深 77 3.1.3 利用卫星从空中描绘海洋特征 79 3.1.4 地震反射剖面 80 3.2 大陆边缘存在哪些地貌特征？ 82 3.2.1 被动型大陆边缘和主动型大陆边缘 82 3.2.2 大陆架 83 3.2.3 大陆坡 84 3.2.4 海底峡谷和浊流 85 3.2.5 大陆隆 86 3.3 深海盆地存在哪些地貌特征？ 87 3.3.1 深海平原 88 3.3.2 深海平原的火山峰 89 3.3.3 海沟和火山弧 90 3.4 洋中脊存在哪些地貌特征？ 91 3.4.1 火山地貌特征 92 3.4.2 热液喷口 93 3.4.3 断裂带和转换断层 96 3.4.4 海洋岛屿 98 主要内容回顾 98 第4章 海洋沉积物 100 4.1 海洋沉积物如何采集？揭示了哪些历史事件？ 102 4.1.1 海洋沉积物的采集过程 102 4.1.2 海洋沉积物揭示的环境条件 104 4.1.3 古海洋学 105 4.2 成岩沉积物具有哪些特征？ 105 4.2.1 成岩沉积物的成因 105 4.2.2 成岩沉积物的成分 107 4.2.3 成岩沉积物的结构 108 4.2.4 成岩沉积物的分布 109 4.3 生物沉积物具有哪些特征？ 110 4.3.1 生物沉积物的成因 110 4.3.2 生物沉积物的成分 110 4.3.3 生物沉积物的分布 114 4.4 水生沉积物具有哪些特征？ 118 4.4.1 水生沉积物的成因 119 4.4.2 水生沉积物的成分和分布 119 4.5 宇宙沉积物具有哪些特征？ 121 4.5.1 宇宙沉积物的成因、成分和分布 121 4.6 远洋沉积及浅海沉积如何分布？ 123 4.6.1 海洋沉积混合物 123 4.6.2 浅海沉积 124 4.6.3 远洋沉积 124 4.6.4 海底沉积物能否反映表层海水状况？ 125 4.6.5 全球海洋沉积物的厚度 126 4.7 海洋沉积物能够提供哪些资源？ 127 4.7.1 能源资源 127 4.7.2 其他资源 129 主要内容回顾 131 第5章 水和海水 133 5.1 为什么水的化学性质如此独特？ 134 5.1.1 原子结构 134 5.1.2 水分子 135 5.2 水有哪些重要物理性质？ 137 5.2.1 热学性质 137 5.2.2 密度 143 5.3 海水为什么是咸的？ 144 5.3.1 盐度 145 5.3.2 盐度测定 146 5.3.3 纯水与海水之比较 148 5.4 为什么海水盐度存在变化？ 149 5.4.1 盐度变化 150 5.4.2 影响海水盐度的过程 150 5.4.3 海水中溶解组分的增减 153 5.5 海水盐度在表层如何变化？随深度如何变化？ 154 5.5.1 表层海水的盐度变化 154 5.5.2 盐度随深度而变化 155 5.5.3 盐度跃层 156 5.6 海水密度随深度如何变化？ 157 5.6.1 影响海水密度的因素 157 5.6.2 温度和密度随深度而变化 157 5.6.3 温度跃层和密度跃层 159 5.7 海水是酸性的还是碱性的？ 160 5.7.1 pH标度 160 5.7.2 碳酸盐缓冲系统 161 5.8 海洋中碳和氧分布的控制因素有哪些？ 162 5.8.1 海洋中二氧化碳的溶解度及分布 162 5.8.2 海洋中溶解氧的溶解度及分布 163 5.8.3 海洋中的溶解碳和溶解氧如何影响气候？ 164 主要内容回顾 165 第6章 海气相互作用 167 6.1 引发地球上的太阳辐射发生变化的原因是什么？ 168 6.1.1 地球为何存在季节变化？ 169 6.1.2 纬度如何影响太阳辐射的分布 170 6.1.3 海洋热流 171 6.2 大气的物理性质有哪些？ 172 6.2.1 大气的组成成分 173 6.2.2 大气的温度变化 173 6.2.3 大气的密度变化 173 6.2.4 大气中的水蒸气含量 174 6.2.5 大气压 174 6.2.6 大气运动 175 6.2.7 举例说明：不自转的地球 175 6.3 科里奥利效应如何影响运动物体？ 176 6.3.1 教学案例1：旋转木马的透视图和参照系 176 6.3.2 教学案例2：两枚导弹的故事 178 6.3.3 科里奥利效应随纬度而变化 179 6.4 全球大气环流模式有哪些？ 179 6.4.1 环流圈 180 6.4.2 气压 180 6.4.3 风带 181 6.4.4 边界 181 6.4.5 环流圈：理想或真实？ 182 6.5 海洋如何影响全球天气现象和气候模式？ 184 6.5.1 天气与气候 184 6.5.2 风 185 6.5.3 风暴和锋面 186 6.5.4 热带气旋（飓风） 188 6.5.5 海洋气候模式 196 6.6 风能是否能够作为能源加以利用？ 198 主要内容回顾 199 第7章 海洋环流 201 7.1 如何测量海流？ 202 7.1.1 表层流的测量 202 7.1.2 深层流的测量 204 7.2 海洋表层流的成因及其组织方式是什么？ 206 7.2.1 表层流的成因 206 7.2.2 海洋表层环流的主要组成 206 7.2.3 海洋表层环流的其他影响因素 209 7.2.4 海流与气候 213 7.3 上升流和下沉流是如何形成的？ 214 7.3.1 表层水辐散 214 7.3.2 表层水辐合 215 7.3.3 沿岸上升流与沿岸下沉流 215 7.3.4 上升流的其他成因 216 7.4 各海洋盆地存在哪些主要表层环流模式？ 217 7.4.1 南极环流 217 7.4.2 大西洋环流 218 7.4.3 印度洋环流 222 7.4.4 太平洋环流 224 7.5 海冰和冰山是如何形成的？ 233 7.5.1 海冰的形成 233 7.5.2 冰山的形成 235 7.6 深海海流是如何形成的？ 236 7.6.1 温盐环流的成因 237 7.6.2 深层水的来源 237 7.6.3 全球深水环流 238 7.7 海流产生的能量是否能够作为能源？ 240 主要内容回顾 241 第8章 海浪和水动力学 243 8.1 海浪是如何生成及传播的？ 244 8.1.1 扰动生成海浪 244 8.1.2 波浪运动 245 8.2 海浪具有哪些特征？ 247 8.2.1 海浪术语 247 8.2.2 圆形轨道运动 248 8.2.3 深水波 249 8.2.4 浅水波 250 8.2.5 过渡波 250 8.3 风生浪是如何发育的？ 251 8.3.1 海浪的发育 251 8.3.2 干涉模式 256 8.3.3 疯狗浪 257 8.4 碎浪带中的海浪如何变化？ 259 8.4.1 海浪接近海滨时的物理变化 259 8.4.2 破碎波和冲浪运动 260 8.4.3 海浪折射 260 8.4.4 海浪反射 262 8.5 海啸是如何形成的？ 264 8.5.1 海岸的影响 266 8.5.2 海啸的历史及近期实例 266 8.5.3 海啸预警系统 270 8.6 海浪能量是否能够作为能源？ 273 8.6.1 海浪发电厂和海浪农场 273 8.6.2 全球海岸沿线的海浪能量资源 274 主要内容回顾 275 第9章 潮汐 277 9.1 海洋潮汐是如何形成的？ 278 9.1.1 引潮力 278 9.1.2 潮汐隆起：月球的影响 283 9.1.3 潮汐隆起：太阳的影响 284 9.1.4 地球自转与潮汐 284 9.2 潮汐在月潮周期内如何变化？ 285 9.2.1 月潮周期 285 9.2.2 复杂因素 287 9.2.3 理想潮汐预测 289 9.3 海洋中的潮汐是什么样的？ 290 9.3.1 无潮点和同潮线 291 9.3.2 大陆的影响 292 9.3.3 其他影响因素 292 9.4 潮汐形态有哪些类型？ 292 9.4.1 全日潮形态 293 9.4.2 半日潮形态 293 9.4.3 混合潮形态 294 9.5 沿海地区存在哪些潮汐现象？ 295 9.5.1 潮汐的极端案例：芬迪湾 295 9.5.2 沿海潮流 296 9.5.3 漩涡：是真实还是虚构？ 298 9.5.4 银汉鱼：海滩上产卵 298 9.6 潮汐可以发电吗？ 300 9.6.1 潮汐发电厂 300 主要内容回顾 302 第10章 海滩、海滨线过程和近岸海洋 304 10.1 沿海区域是如何定义的？ 305 10.1.1 海滩术语 306 10.1.2 海滩的物质组成 307 10.2 海滩上的沙子是如何运移的？ 307 10.2.1 垂直于海滨线的运移 307 10.2.2 平行于海滨线的运移 309 10.3 侵蚀型海滨和堆积型海滨的典型地貌特征是什么？ 311 10.3.1 侵蚀型海滨的地貌特征 311 10.3.2 堆积型海滨的地貌特征 312 10.4 海平面变化如何形成新生海滨线和 淹没海滨线？ 319 10.4.1 新生海滨线的地貌特征 319 10.4.2 淹没海滨线的地貌特征 319 10.4.3 海平面的变化 319 10.5 硬稳定是如何影响海岸线的？ 322 10.5.1 丁坝和丁坝群 322 10.5.2 突堤 322 10.5.3 防波堤 323 10.5.4 海堤 325 10.5.5 硬稳定的替代方案 326 10.6 近海具有哪些特征和类型？ 327 10.6.1 近海的特征 328 10.6.2 河口 330 10.6.3 潟湖 334 10.6.4 边缘海 335 10.7 滨海湿地面临的问题有哪些？ 337 10.7.1 滨海湿地的类型 337 10.7.2 滨海湿地的特征 338 10.7.3 滨海湿地的消失 339 主要内容回顾 341 第11章 海洋污染 343 11.1 什么是污染？ 344 11.1.1 海洋污染的定义 344 11.1.2 环境生物监测 345 11.1.3 在海洋中处置废弃物 345 11.2 哪些海洋环境问题与石油污染有关？ 346 11.2.1 埃克森?瓦尔迪兹号油轮溢油事件（1989年） 346 11.2.2 其他石油泄漏 347 11.2.3 海洋中石油污染物的危害性 350 11.2.4 对海洋中石油的其他忧虑 351 11.2.5 溢油的清理 352 11.2.6 溢油的防范 353 11.3 哪些海洋环境问题与非石油化学污染有关？ 354 11.3.1 污水污泥 354 11.3.2 滴滴涕和多氯联苯 356 11.3.3 汞与水俣病 357 11.3.4 其他类型的化学污染物 360 11.4 哪些海洋环境问题与非点源污染有关？ 361 11.4.1 非点源污染和垃圾 361 11.4.2 海洋垃圾：塑料 362 11.5 个人能够为防止海洋污染做些什么事情？ 367 11.6 哪些海洋环境问题与生物污染有关？ 369 11.6.1 杉叶蕨藻 369 11.6.2 斑马贻贝 370 11.6.3 海洋生物污染的其他案例 370 主要内容回顾 370 第12章 海洋生命和海洋环境 372 12.1 什么是生物及其如何分类？ 373 12.1.1 生命的工作定义 373 12.1.2 生命的三域 374 12.1.3 生物的六界 375 12.1.4 林奈和生物分类 375 12.2 海洋生物是如何分类的？ 377 12.2.1 浮游生物 377 12.2.2 游泳生物 379 12.2.3 底栖生物 379 12.3 海洋物种知多少？ 381 12.3.1 为什么海洋物种的数量这么少？ 382 12.3.2 水层环境和底栖环境中的物种 382 12.4 海洋生物如何适应海洋的物理条件？ 383 12.4.1 物理支撑需求 383 12.4.2 黏度 383 12.4.3 温度 385 12.4.4 盐度 386 12.4.5 溶解气体 389 12.4.6 水的高透明度 390 12.4.7 压力 392 12.5 海洋环境主要划分为哪些部分？ 393 12.5.1 水层/海水环境 393 12.5.2 底栖（海底）环境 396 主要内容回顾 397 第13章 生物生产力和能量传递 398 13.1 什么是初级生产力？ 399 13.1.1 初级生产力的测量 400 13.1.2 初级生产力的影响因素 401 13.1.3 海水中的光传播 403 13.1.4 为什么海洋边缘的生命如此丰富？ 406 13.2 光合海洋生物有哪些类型？ 407 13.2.1 种子植物 407 13.2.2 大型藻类 408 13.2.3 微型藻类 409 13.2.4 海洋富营养化和死区 413 13.2.5 光合细菌 415 13.3 不同区域的初级生产力有何差异？ 416 13.3.1 极地（高纬度）海洋的生产力：北纬及南纬60°～90° 417 13.3.2 热带（低纬度）海洋的生产力：北纬及南纬0°～30° 418 13.3.3 温带（中纬度）海洋的生产力：北纬及南纬30°～60° 419 13.3.4 不同区域的生产力对比 421 13.4 能量和营养盐在海洋生态系统中如何传递？ 421 13.4.1 海洋生态系统中的能量流动 421 13.4.2 海洋生态系统中的营养盐流动 422 13.4.3 海洋摄食关系 423 13.5 海洋渔业的影响因素有哪些？ 427 13.5.1 海洋生态系统和渔业 428 13.5.2 过度捕捞 428 13.5.3 附带渔获物 431 13.5.4 渔业管理 433 13.5.5 全球气候变化对海洋渔业的影响 439 13.5.6 海鲜选择 440 主要内容回顾 441 第14章 水层环境中的动物 443 14.1 海洋生物为什么能驻留在海底之上？ 444 14.1.1 气室的用途 444 14.1.2 漂浮能力 445 14.1.3 游泳能力 446 14.1.4 浮游动物的多样性 446 14.2 水层生物具有哪些觅食适应性？ 450 14.2.1 机动性：突袭者和巡游者 450 14.2.2 游泳速度 451 14.2.3 深水游泳生物的适应性 453 14.3 水层生物具有哪些逃生适应性？ 455 14.3.1 集群 455 14.3.2 共生 456 14.3.3 其他适应性 457 14.4 海洋哺乳动物有什么特征？ 457 14.4.1 哺乳动物的特征 458 14.4.2 食肉目 459 14.4.3 海牛目 460 14.4.4 鲸目 461 主要内容回顾 472 第15章 底栖环境中的动物 474 15.1 岩质海滨沿线存在哪些生物群落？ 476 15.1.1 潮间带 476 15.1.2 浪花带：生物及其适应性 478 15.1.3 高潮带：生物及其适应性 478 15.1.4 中潮带：生物及其适应性 479 15.1.5 低潮带：生物及其适应性 481 15.2 沉积物覆盖海滨沿线存在哪些生物群落？ 482 15.2.1 沉积物的物理环境 482 15.2.2 潮间带 482 15.2.3 沙滩：生物及其适应性 483 15.2.4 泥滩：生物及其适应性 484 15.3 外滨浅海海底存在哪些生物群落？ 485 15.3.1 岩质底部（潮下带）：生物及其适应性 485 15.3.2 珊瑚礁：生物及其适应性 488 15.3.3 珊瑚礁的发育 490 15.4 深海海底存在哪些生物群落？ 497 15.4.1 物理环境 497 15.4.2 食物来源和物种多样性 497 15.4.3 深海热液喷口生物群落：生物及其适应性 499 15.4.4 低温渗口生物群落：生物及其适应性 504 15.4.5 深海生物圈：新前沿 506 主要内容回顾 507 第16章 海洋和气候变化 508 16.1 地球气候系统由哪些部分组成？ 509 16.1.1 碳循环 511 16.2 地球近期气候变化：是自然事件还是人类活动影响？ 513 16.2.1 科学界是否就人类活动引发气候变化达成共识 518 16.2.2 联合国政府间气候变化专门委员会：记录人类引发的气候变化 519 16.3 大气温室效应由哪些因素引发？ 521 16.3.1 地球的热量收支和波长变化 522 16.3.2 引发温室效应的气体有哪些 523 16.3.3 其他因素：气溶胶 529 16.3.4 由于全球变暖而发生的气候变化记录有哪些 529 16.4 全球变暖引发了哪些海洋变化？ 531 16.4.1 海洋温度上升 531 16.4.2 深水环流改变 533 16.4.3 极地海冰融化 534 16.4.4 海洋酸化 536 16.4.5 海平面上升 538 16.4.6 预测和观测到的其他变化 541 16.5 如何减少温室气体数量？ 543 16.5.1 方法1：可再生清洁能源 544 16.5.2 方法2：减少温室气体排放的解决方案——改变行为 544 16.5.3 方法3：减少温室气体排放的全球工程解决方案 545 16.5.4 像科学家一样思考：下一步该怎么做 548 主要内容回顾 548 后记 550