第八章
海洋生态系统的分解作用与生物地化循环
1．微生物和原生动物是主要的分解者，但其他小型后生动物的协同作用也可提高分解效率，大型动物也有促进有机物分解的作用。分解作用是维持生态系统生产与分解平衡、维持生态系统可持续性的重要机制。
2．溶解有机物是海洋有机碳库的主要组份，其次是有机碎屑和活体生物有机碳，有机聚集体（“海雪”）包含微型和小型生物组成的非生命有机碎屑，可溶性有机物和无机物具有很高的生物活性，被称为海洋的“沙漠绿洲”，也是营养物质快速循环的活性中心，有机碎屑在下沉中不断被利用和分解，浅海区有5%~50%的初级生产能量通过各种有机碎屑沉降到海底，大洋区中大部分（90%以上）有机碎屑在水层中完成分解作用。
3．海洋溶解无机氮（DIN）中的NO3—和NH4+是生物可利用的重要氮源。N2含量虽然很高，但需要通过固氮生物的固氮作用才能被生物利用，海水中溶解有机氮(DON)含量比无机氮化合物高得多，成分非常复杂。营养细菌和某些浮游生物可利用其中的部分含氮有机物。颗粒有机氮包括生物体和各种有机碎屑的氮，后者被不断分解为DON和DIN。
4．浮游植物吸收NO3—和NH4+（后者被优先吸收）并转化为各类含氮有机物，结合在有机物中的氮通过分解作用在释出，NH4+和氧化成NO3—，完成内部的生物学循环。固氮作用将N2转变为生物学可利用氮进入生物学循环，是生物可利用新氮的主要来源。固氮效率受铁和磷酸盐所制约，脱氮作用是导致生物学活性DIN损失的过程。氮循环与包括碳在内的生物地化循环和气候变化有密切关系。
5．海水中溶解磷酸盐绝大部分以HPO42-的形式存在，在有氧条件下磷酸盐易被吸附在无定形氢化物、碳酸钙和粘土颗粒上；同时磷酸根离子能与Ca2+，Al3+，Fe3+等阳离子结合成难溶性沉积物。磷的这两种化学特性导致海洋的磷动态复杂化。溶解的有机磷和无机磷的垂直分布特点明显不同，与浮游植物的吸收及有机物的分解过程有关。
6．海水中的溶解态硫主要以SO42+的形式被浮游植物吸收，在有氧条件下有机物分解并氧化成SO42进入再循环，在缺氧条件下有机物分解产生H2S，它可与Fe、Ca离子结合，形成FeS和CaSO4沉积。海水中的二甲基硫（DMS）主要来源于初级生产者。DMS的去向包括光氧化、微生物降解（均形成SO42-）以及向大气排放。DMS进入大气后被氧化形成易吸收水分的凝结核(CNN)从而增加反射太阳光的能力，因而海洋生产的DMS被认为具有调节气候的作用。
二、思考题:
1. 简述分解作用及其意义，为什么微生物是有机物的主要分解者？
2. 举例说明分解者协同作用对提高有机物分解效率的意义?
3. 有机聚集体（“海雪”）是怎么形成的？为什么说它是海洋的“沙漠绿洲”和营养物质再生的活性中心？
4. 以碳的生物地化循环为例，说明海洋对CO2的净吸收质机制。
5. 为什么说对某些海区加Fe可提高海洋净吸收CO2的效率？你对此有何看法？
6. 说明海洋氮的生物内循环过程。
7. 简述固氮作用与脱氮作用的生态学意义，为什么说二者与全球碳循环和气候变化有关？
8. 简述海洋中溶解磷酸盐和溶解有机磷的分布特点及其原因。
9. 说明海洋磷循环中的输入与输出途径，为什么说磷与氮一样都是海洋生态系统的重要限制因子？
10. 概述海洋二甲基硫（DMS）的来源与去向及其调节气候的作用。
