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所谓海洋生态系统，指的是海洋中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统。全世界的海洋是一个大生态系，其中包含许多不同等级的次级生态系。每个次级生态系占据一定的空间，由相互作用的生物和非生物，通过能量流和物质流形成具有一定结构和功能的统一体。
海洋生态系分类，现在还没有定论，如果按照海区划分，通常分为沿岸生态系、大洋生态系、上升流生态系等；按生物群落划分，一般分为红树林生态系、珊瑚礁生态系、藻类生态系等。海洋生态系研究开始于20世纪70年代，一般涉及自然生态系和围隔实验生态系等领域。在近些年来，研究人员是以围隔（或受控）实验生态系研究为主，主要展开营养层次、海洋中有害物质转移、污染物对海洋生物的影响、经济鱼类幼鱼的食物和生长等相关研究。
海洋生态系统主要是由海洋生物群落和海洋环境两大部分所组成，而且每一部分又包括有众多要素。分析一下，这些要素主要有6类：
1.自养生物，是生产者，主要是具有绿色素的能进行光合作用的植物，主要包括浮游藻类、底栖藻类和海洋种子植物；还有可以进行光合作用的细菌。
2.异养生物，是消费者，包括各类海洋动物。
3.分解者，主要包括海洋细菌和海洋真菌。
4.有机碎屑物质，主要包括生物死亡后分解成的有机碎屑和陆地输入的有机碎屑等，以及大量溶解有机物和其聚集物。
5.参加物质循环的无机物质，例如碳、氮、硫、磷、二氧化碳、水等。
6.水文物理状况，例如温度、海流等。
如果要想划分海洋生态系统，它的难度要比在陆地上大得多。陆地生态系的划分，主要是以生物群落为基础。而海洋生物群落之间的相互依赖性和流动性很大，缺乏明显的分界线。不过，海洋环境有很多不同的分区，而且各分区也都有各自的特点。
因为海洋生态系统的研究工作开展得比较晚，现在还没有一个海洋生态系的系统划分方案。根据十几年来的工作，主要可以划分为：沿海区有河口生态系，沿岸、内湾生态系，红树林生态系，草场生态系，藻场生态系，珊瑚礁生态系等；远海区有大洋生态系，上升流生态系，深海生态系，海底热泉生态系等。就上述这些来说，又以上升流生态系，沿岸、内湾生态系，还有河口生态系的研究工作做得更深入一些。
中国海洋生态系统多样性
中国大陆的近邻黄海和渤海生物区系处在北温带海的边缘，东海和南海属亚热带性质，各自呈现了大海洋生态系统的特点。在中国近海的黑潮流域、河口水域和上升流区都表现出了生态系统的多样性。
黑潮流域（局部）生态系统
黑潮可以说是中国海陆架区毗邻的最大流系，它的热量和水量对中国陆架区浅海都有重大影响，还是世界上强海流之一。黑潮生物主要类群的生态特点多样，如浮游植物有高温高盐种，偏高温低盐种，偏低温高盐种和广温广盐种。浮游动物包括暖温带近岸类群和热带大洋类群。海上的鱼类通常可分为上层鱼、中层鱼、下层鱼等。因为黑潮的高温、高盐特征，有它的指示种，尤其是浮游生物指示种。
河口生态系统
在中国的沿海，大约有1500多条江河入海。河口和它附近的水域，因为大量的淡水和陆源物质的注入，形成了独特的河口类型的海洋生态系统。中国的三大河口区——长江口、黄河口和珠江口，现已鉴定的浮游植物种类分别是64、103、224种；浮游动物是105、66、133种；底栖生物与潮间带生物分别是153、191、456和41、195、189种；游泳生物则是189、144和356种。因为河口区生态环境的特殊性决定了三大河口区的群落结构有共同特点：可以分为淡水群落、咸淡水群落、海水群落三个类型。
上升流生态系统
在我国渤海的中部，黄海冷水团区，山东半岛近海，浙江近海，闽南沿海，台湾西南，粤沿海，海南东南部都有上升流区，上升流的水文现象，形成了特殊的生态系统。通常，上升流生态系统的特点是生产力水平高、食物链较短、物质循环快、能量转换效率高。
总体上说，世界海洋就是一个连续的整体。尽管人们把世界海洋虽然人们把世界海洋划分为几个大洋和一些附属海，但是它们之间并没有相互隔离。海水的运动（海流、海洋潮汐等），使各海区的水团互相混合和影响。这是与陆地生态系不同的一个特点。大洋环流和水团结构是海洋的一个重要特性，是决定某海域状况的主要因素。所以形成各海域的温度分布带──热带、亚热带、温带、近极区（亚极区）和极区等海域；暖流和寒流海域；水团的混合；水团的垂直分布和移动；上升流海域等，统统会对海洋生物的组成、分布及数量有很大影响。
事实上，太阳光线在海水中的穿透能力远不及它在空气中的力量。日光射入海水以后，衰减很快。所以在海洋中，只有在最上层海水才能有足够强的光照保证植物的光合作用过程。在某一深度处，光照的强度减弱到能使植物光合作用生产的有机物质仅能补偿其自身的呼吸作用消耗。这一深度被称为补偿深度。在补偿深度以上的水层被称为真光层。真光层的深度（即补偿深度）主要取决于海域的纬度、季节和海水的混浊度。在有些透明度比较大的热带海区，深度能够达到200米以上。在很混浊的近岸水域，有时深度只有数米。
海水的比热比空气大得多，导热性能差。所以，海洋中海水温度的年变化范围不大。两极海域全年温度变化幅度约为5℃，热带海区小于5℃，温带海区一般为10～15℃。在热带海区和温带海区的温暖季节，表层水温较高，但往下到达一定深度时，水温急剧下降，很快达到深层的低温。这一水层被称为温跃层。温跃层以上称作混合层，原因是这一层的海水能够上下混合。温跃层以下的海水都很稳定。
相对于淡水而言，海水的含盐量更高，大约是35‰，且都很稳定。